第十一章 电路及其应用精选试卷达标训练题(Word版 含答案)
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第十一章 电路及其应用精选试卷达标训练题(Word 版 含答案)一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优(难)1.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质的电阻率为ρ,制成内外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R .下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R 的合理表达式应为( )A .2316360x x -+=B .()2b a R ab ρπ-= C .2()abR b a ρπ=-D .2(+)abR b a ρπ=【答案】B 【解析】试题分析:A 、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a 代入得到R≠0,因为电阻是很薄的一层,电阻应该很小,这个等式是不合理的.故A 错误.B 、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω,单位是合理的.将b=a 代入得到R=0,根据上面分析是合理的.故B 正确.C 、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω•m 2,左右两边单位不同,则此式不合理.故C 错误.D 、等式左边的单位是Ω,右边的单位是Ω•m 2,左右两边单位不同,则此式不合理.故D 错误.故选B . 考点:考查电阻定律.【名师点睛】根据单位(量纲)检查方程是否正确是常用的方法.再从数学的角度分析等式的合理性.2.如右上图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a ∶b ∶c=5∶3∶2.在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U ,通过导体的电流为I 1;在3、4两端加上恒定的电压U ,通过导体的电流为I 2,则I 1∶I 2为( )A .9∶25 B .25∶9C .25∶4D .4∶25【答案】C 【解析】试题分析:根据电阻定律R=ρL S 得,当在1、2两端加上恒定电压U 时,R 1=ρc ab,在在3、4两端加上恒定的电压时,R 2=ρa bc ,所以2122R c R a ==425,根据欧姆定律I=UR得,电流之比为25:4,C 正确.考点:本题考查电阻定律、欧姆定律.3.用伏安法测电阻的电路如图甲或乙所示,已知电流表的内电阻约为0.2 Ω,电压表的内电阻约为10 kΩ,若被测电阻R 的电阻值约为4 Ω,则以下结论中正确的是A .选用甲电路测量结果更准确,且测量值大于电阻的真实B .选用甲电路测量结果更准确,且测量值小于电阻的真实值C .选用乙电路测量结果更准确,且测量值大于电阻的真实值D .选用乙电路测量结果更准确,且测量值小于电阻的真实值 【答案】D 【解析】因为V xx AR R R R >,所以电流表外接法误差相对小点,故采用乙图测量结果更准确点,在乙图中,电压表测量的是R 的准确电压,但由于电压表分流,电流表测量的电流为电压表和R的电流之和,故电流测量偏大,根据x UR I=可知测量值偏小,D 正确. 【点睛】应明确:电流表内外接法的选择方法是:当满足V xx AR R R R >时,电流表应用外接法,此时测量值小于真实值;当满足V xx AR R R R <时,电流表应用内接法,此时测量值大于真实值.4.如图所示,R 1和R 2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R 1的尺寸比R 2的尺寸大.在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是A .R 1中的电流小于R 2中的电流B .R 1中的电流大于R 2中的电流C .R 1中自由电荷定向移动的速率大于R 2中自由电荷定向移动的速率D .R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】设导体厚度为d ,R 边长为L ,电阻率为ρ,根据电阻定律得导体的电阻为:1L R Ld dρρ== 由此可知导体R 1、R 2的阻值相等.AB. 电压相等,导体R 1、R 2的阻值相等,所以通过R 1的电流等于通过R 2的电流,故AB 错误;CD.根据电流的微观表达式:I =nevS =nevLd由于I 、n 、e 、d 相同,则L 越大,v 越小,则R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率,故D 正确,C 错误.5.如图所示,电解池内有一价的电解液,t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1,负离子数是n 2,设元电荷为e ,以下说法中正确的是( )A .当n 1=n 2时电流强度为零B .当n 1>n 2时,电流方向从A →B ,电流强度为I =12()n n et - C .当n 1<n 2时,电流方向从B →A ,电流强度为I =21()n n et- D .溶液内电流方向从A →B ,电流强度为I =12()n n et+【答案】D 【解析】 【详解】电荷的定向移动形成电流,正电荷的定向移动方向是电流方向,由图示可知,溶液中的正离子从A 向B 运动,因此电流方向是A →B ,流过的电量是正负电量绝对值的和,不能相互抵消;电流的大小为12+q q n e n eI tt+==正负故选D . 【点睛】本题考查电流的定义,要知道电荷的定向移动形成电流,正电荷的定向移动方向是电流的方向,应用电流定义式即可正确解题.6.如图所示,电流计的内阻R g =100Ω,满偏电流I g =1mA ,R 1=900Ω,R 2=100/999Ω,则下列说法正确的是:A .当S 1和S 2均断开时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1AB .当S 1和S 2均断开时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是10VC .当S 1和S 2均闭合时,虚线框中可等效为电压表,最大量程是0.1AD .当S 1和S 2均闭合时,虚线框中可等效为电流表,最大量程是1A 【答案】D 【解析】 【详解】AB :当S 1和S 2均断开时,表头与R 1串联,所以虚线框中可等效为电压表.最大量程()()10.0011009001g g U I R R V V =+=⨯+=.故AB 两项错误.CD :当S 1和S 2均闭合时,R 1被短路,R 2与表头并联,所以虚线框中可等效为电流表,最大量程20.0011000.0011100999g g g I R I I A AR ⨯=+=+=.故C 项错误,D 项正确. 【点睛】表头与电阻串联,可等效为电压表;表头与电阻并联,可等效为电流表.再根据串并联关系求出最大量程.7.一伏特表由电流表G 和电阻R 串联而成,如图所示.若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进:A .在R 上串联一比R 小得多的电阻B .在R 上串联一比R 大得多的电阻C .在R 上并联一比R 小得多的电阻D .在R 上并联一比R 大得多的电阻 【答案】D 【解析】 【详解】读数稍小一些,说明流过电流表的电流稍小一些。
要让电流稍大一点,则应减小总电阻。
AB.在R 上串联一个电阻,总电阻更大,流过电流表的电流更小,伏特表的读数更小,故A 错误,B 错误;C.若并联一比R 小得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值减小很多,电流增加太多,故C 错误;D.若并联一比R 大得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些,电流稍微增加一些。
故D 正确。
8.如图,AB 间的电压为30 V ,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD 间的电压,则U CD 的变化范围是( )A .0~10 VB .0~20 VC .10~20 VD .20~30 V 【答案】C 【解析】 【详解】当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时,U CD 最大,最大值为:max 2230V 20V 33R U U R ==⨯=;当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时,U CD 最小,最小值为:min 130V 10V 33R U U R =⨯== ,所以U CD 的变化范围是10~20V .故选C.9.如图所示,四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表.安培表A 1的量程大于A 2的量程,伏特表V 1的量程大于V 2的量程,把它们按图接入电路,则( )A .电流表A 1的读数大于电表A 2的读数B .电流表A 1的偏转角小于电流表A 2的偏转角C .电压表V 1的读数等于电压表V 2的读数D .电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角 【答案】AD 【解析】 【详解】AB.两安培表并联,表头两端的电压相同,电流相同,指针偏转角度相同,安培表A 1的量程大于A 2的量程,则安培表A 1的读数大于安培表A 2的读数。
故A 正确,B 错误 CD.两电压表串联,两表头的电流相同,指针偏转角度相同,量程大的读数大,伏特表V 1的偏转角等于伏特表V 2的偏转角。
故C 错误,D 正确10.如图电路,A 1和A 2为电流表,示数分别为I 1和I 2;123::1:2:3R R R =,当a 、b 两点间加以恒定的电压U 后,下列结论正确的是 ( )A .12:3:4I I =B .12:5:9I I =C .将A 1和A 2换成理想电压表,示数之比为3:5D .将A 1和A 2换成理想电压表,示数之比为1:1 【答案】BC 【解析】 【分析】考查串并联电路的电流电压电阻关系。
【详解】AB .电源接在a 、b 两点时,三个电阻并联,理想电流表A 1测量的是2R 和3R 的电流,理想电流表A 2测量的是1R 和2R 的电流,由题知123::1:2:3R R R =,可得到三个电阻中电流比值为6:3:2,则12:5:9I I =,故选项A 错误,B 正确;CD .将A 1、A 2换成理想电压表时,三个电阻串联,1V 测1R 和2R 两端的电压,2V 测2R 和3R 两端的电压,则121223():3:5):(U U R R R R =++=,故选项C 正确,D 错误.故选BC 。
11.如图所示,直线A 为某电源的U -I 图线,曲线B 为某小灯泡L 的U -I 图线的一部分,用该电源和小灯泡L 串联起来组成闭合回路时灯泡L 恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )A .此电源的内阻为0.67 ΩB .灯泡L 的额定电压为3 V ,额定功率为6 WC .把灯泡L 换成阻值恒为1 Ω的纯电阻,电源的输出功率将变大,效率将变低D .小灯泡L 的电阻随通过电流的增大而增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A.由图读出电源的电动势为 E =4V ,图线A 的斜率大小表示电源的内阻,则:4-1Ω=0.5Ω6-0r =, 故A 错误;B.灯泡与电源连接时,AB 两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U =3V ,I =2A ,则灯泡L 的额定电压为3V ,功率为:=32=6W P UI =⨯,故B 正确。