2024-2025学年人教版(2019)必修第三册
第十一章 电路及其应用 单元综合检测(含解析)
1.如图所示是有两个量程的电流表。已知表头的内阻,满偏电流,电阻,则下列说法正确的是( )
A.接A、C两点,量程为0~8mA B.接A、B两点,量程0~50mA
C.接A、C两点,量程为0~12mA D.接A、B两点,量程为0~25mA
2.某同学通过实验,描绘出了两个电阻、的伏安特性曲线,如图所示,两条图线交于点P,的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4。下列说法正确的是( )
A.的电阻为1Ω B.的电阻为10Ω
C.的电阻为2Ω D.的电阻随电压的增大而减小
3.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光.由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的图象应是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,用某种金属材料制成长为a、宽为b、厚为c的长方体,且.电流沿AB方向的电阻为,电流沿CD方向的电阻为,电流沿EF方向的电阻为,则等于( )
A.8:2:1 B.8:1:4 C.16:1:2 D.16:1:4
5.如图所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流,R为定值电阻,为滑动变阻器,电流表、电压表均可视为理想电表,不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器的滑片P向下移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数增大 B.电路中总电阻增大
C.电压表的示数增大 D.恒流源输出功率增大
6.如图为一种心脏除颤器的原理图,在一次模拟治疗中,先将开关S接到位置1,电容器充电后电压为10kV,再将开关S接到位置2,电容器在5ms内通过人体模型完成放电。已知电容器的电容为,放电结束时电容器两极板间的电势差减为零,下列说法正确的是( )
A.这次电容器充电后带电量为0.4C
B.这次放电过程的平均电流为40A
C.人体模型起到绝缘电介质的作用
D.若充电至20kV,则该电容器的电容为
7.在图甲的电路中,电源内阻不计,不计电表内阻的影响。调节的阻值,得到各组电压表和电流表数据,作出的图像如图乙中AB所示,则表示阻值的是( )
A.AB的斜率 B.仅a的斜率
C.仅b的斜率 D.a或b的斜率
8.如图甲连接电路,电表均为理想电表。闭合开关S,让滑动变阻器的滑片C从B端向左滑动的过程中,电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示,U、I分别是电压表、电流表的示数,R是变阻器间的电阻,是电源输出功率,η是电源效率。下列选项中正确的是( )
A.电源的电动势为4V B.滑动变阻器最大阻值为
C.Ⅰ图a点的坐标为 D.Ⅱ图c点的坐标为
9.要测量两节干电池的总电动势和内阻,某同学根据实验室提供的器材连接成了如图甲所示实验电路.其中电阻箱,电流表A(量程为0~2mA,内阻)。
(1)现将电流表A改装成量程为的电流表,则接入的定值电阻_________Ω(结果保留1位有效数字);
(2)将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合开关,调节电阻箱,某次实验电流表的示数如图乙所示,此读数为_________mA,此时流过电池的电流大小为_________A;
(3)多次调节电阻箱,得到多组电流表的示数I及电阻箱的阻值R,作出图像,得到图像与纵轴的截距为,图像的斜率为,由此求得电源的电动势_________V,内阻_________Ω。(结果保留2位有效数字)
10.某同学要测量一未知电阻的阻值.
(1)用多用电表粗测电阻的阻值.当用电阻“”挡时,发现指针向右偏转角度过大,接着将选择开关旋转了一个挡位并进行欧姆调零后,指针静止时位置如图甲所示,其读数为________Ω.
(2)为了精确测量电阻的阻值,实验室提供了以下器材,
A.电流表(量程,内阻)
B.电流表(量程30mA,内阻)
C.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱R(阻值范围为)
F.电源(电动势,内阻约)
G.开关S、导线若干
该同学设计了如图乙所示的电路,要将电流表改装成量程为3V的电压表,则电阻箱接入电路的电阻________Ω,多次调节滑动变阻器,测得多组电流表、的示数和,某次的示数如图丙所示,此时电流________mA,将测得的多组、作图像,得到图像的斜率为k,则被测电阻的大小________(用k,R,,表示).
答案以及解析
1.答案:D
解析:AC.接A、C两点,当电流表达到满偏时,电路中的总电流为量程为0~5mA,故AC错误;BD.接A、B两点,当电流表达到满偏时,电路中的总电流为故B错误,D正确。故选D。
2.答案:C
解析:AC.根据图像可知,的电阻保持不变,阻值为故A错误,C正确;BD.根据欧姆定律可知图像上某点与坐标原点连线的斜率等于电阻的倒数,由图可知,的电阻随电压的增大而增大,故BD错误。故选C。
3.答案:C
解析:当滑动变阻器在最左端时,灯泡连端电压为0,滑动变阻器逐渐向右移动,小灯泡的亮度逐渐变亮,直到正常发光.随着小灯泡两端电压的升高,电流也在升高,但是,小灯泡灯丝的电阻随着温度的升高而增大,在图像上各点切线斜率应越来越大.故C正确。
4.答案:D
解析:设金属材料的电阻率为ρ,根据电阻定律可知,电流沿AB方向时电阻,电流沿CD方向时电阻,电流沿EF方向时电阻,则,D正确.
5.答案:A
解析:B.滑动变阻器的滑片向下移动时,接入电路的电阻变小,根据并联电路的特征可知电路中总电阻减小,B错误;
AC.恒流源流出的总电流不变,电路中总电阻减小,则并联部分总电压减小,即电压表的示数减小,则流过电阻R的电流减小,由于总电流不变,则流过滑动变阻器的电流增大,即电流表的示数增大,A错误,C正确;
D.根据
由于恒流源电流大小不变,总电阻减小,所以恒流源的输出功率减小,D错误。
故选A。
6.答案:B
解析:A.由电容的定义式可得,这次电容器充电后带电量为
故A错误;
B.由电流的定义式可得,这次放电过程的平均电流为
故B正确;
C.人体模型是导体,不能起到绝缘电介质的作用,故C错误;
D.由电容的决定式可知,充电至20kV,则该电容器的电容不变,仍为,故D错误。
故选B。
7.答案:D
解析:根据闭合电路欧姆定律有
可知,AB的斜率代表R2的阻值,a的斜率表示通过的电流为0.1A时,的有效电阻;b的斜率表示通过的电流为0.3A时,的有效电阻。
故选D。
8.答案:C
解析:A.由图乙中Ⅰ图可知短路电流
由
解得
根据图乙中Ⅱ图可知电源最大输出功率
则由
解得
,
故A错误;
B.电源效率最高时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由Ⅲ图知电源的最大效率
由
解得
即滑动变阻器最大阻值为8Ω,故B错误;
C.Ⅰ图a点,此时电路中的电流
根据闭合电路欧姆定律可知
a点的坐标为(0.6A,4.8V),故C正确;
D.Ⅱ图c点表明滑动变阻器达到了最大值,即,,干路电流,故输出功率
故Ⅱ图c点的坐标为(4.8V,2.88W),故D错误。
故选C。
9.答案:(1)0.4(2)1.20;0.36(4)2.9;3.0
解析:(1)根据电流表改装原理
解得
(2)由图可知电流表的读数为;
此时通过电源的电流为
(3)根据闭合电路欧姆定律有
整理得
由于远小于,因此有
图像的斜率为
图像的截距为
解得
,
10.答案:(1)120(2)29900;16.0;
解析:(1)当用电阻“”挡时,发现指针向右偏转角度过大,说明指针所指的示数过小,应将选择开关调在“”挡,图甲读数为.
(2)由欧姆定律可知
解得
电流表的示数为,根据欧姆定律
得到
根据题意
解得
