1、章末综合检测（三）电路及其应用章末综合检测（三）电路及其应用 A 级学考达标 1关于电流的概念，下列说法中正确的是( ) A通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B某一导体内电子运动的速率越大，电流越大 C单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 D电流的传导速率越大，电流越大 解析：选 C 由电流的定义式 Iq t及电流的微观表达式 IneSv 可知，选项 C 正确。 2.如图所示，a、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细 均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( ) Aa 代表的电阻丝较粗 Bb 代表的电阻丝较粗 Ca 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值 D图线表示的
2、电阻丝的阻值与电压成正比 解析：选 B b 图线的斜率大，表示电阻小，由 Rl S知，b 电阻丝粗，B 项正确，A、 C 两项错误。电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D 项错误。 3某同学用伏安法测电阻时，分别采用了内接法和外接法，测得的某电阻 Rx的阻值分 别为 R1和 R2，则所测阻值与真实值 Rx之间的关系为( ) AR1RxR2 BR1RxR2 CR1R2Rx DR1R2Rx 解析：选 A 内接法测量值大于真实值，即 R1Rx；外接法测量值小于真实值，即 R2 Rx，所以 R1RxR2。 4一根导线，分别通以不同电流，并保持温度不变，当电流较大时，以下说法正确的 是( ) A
3、单位体积内自由电子数较多 B自由电子定向移动的速率较大 C自由电子的热运动速率较大 D电流的传导速度较大 解析：选 B 对同一根导线单位体积内的自由电子数是一样的，A 错误；电流和自由电 子的定向移动的速率有关，与自由电子的热运动速率无关，故 B 正确，C 错误；电流的传 导速度是电场的形成速度等于光速 c，和电流的大小无关，选项 D 错误。 5电路中，每分钟有 61013个自由电子通过横截面积为 0.6410 6 m2 的导线，那么 电路中的电流是( ) A0.016 mA B1.6 mA C0.16 A D16 A 解析：选 C 电流的大小是通过导体横截面积的电荷量与所用的时间的比值，即：
4、 Iq t 610131.610 19 60 A0.16 A，故选 C。 6 两个用同种材料制成的均匀导体 A、 B， 其质量相同， 当它们接入电压相同的电路时， 其电流之比 IAIB14，则横截面积之比 SASB为( ) A12 B21 C14 D41 解析：选 A 由 RU I 可知，在 U 一定时，I 与 R 成反比，即 RARB41。 又根据电阻定律 Rl S V S S V S2可知，当 、V 一定时，R 1 S2，即有 SA2 SB2 RB RA 1 4，所以 SA SB 1 4 1 2。 7.如图所示，用电流表和电压表测量电阻 Rx的阻值，c 端与 b 端相 连时，电流表示数为
5、4.60 mA，电压表示数为 2.50 V，c 端与 a 端相连 时，电流表示数为 5.00 mA，电压表示数为 2.30 V，比较这两次结果正确的是( ) A电阻的真实值更接近 543 ，且大于 543 B电阻的真实值更接近 543 ，且小于 543 C电阻的真实值更接近 460 ，且大于 460 D电阻的真实值更接近 460 ，且小于 460 解析： 选 B 比较两次的电压读数， 可知 U0.20 V， 则U U 0.20 2.500.08； 电流变化 I 0.40 mA，则I I 0.40 4.600.087，可见 I I U U ，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来 的影响比电流表
6、内阻带来的影响大，故应采用内接法，Rx 2.50 V 4.6010 3 A543 ，此法测量 值偏大，因此选项 B 正确。 8用伏安法测量某电阻 Rx的阻值，现有实验器材如下： A待测电阻 Rx：范围在 58 ，额定电流 0.45 A B电流表 A1：量程 00.6 A(内阻 0.2 ) C电流表 A2：量程 03 A(内阻 0.05 ) D电压表 V1：量程 03 V(内阻 3 k) E电压表 V2：量程 015 V(内阻 15 k) F滑动变阻器 R：010 G蓄电池：电动势 12 V H导线，开关 为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选_，电压表应选_，并 画出电路图。 解析：待测
7、电阻 Rx的额定电流为 0.45 A，应选电流表 A1；额定电 压 Umax0.458 V3.6 V， 应选电压表 V1； 由于RV Rx 3 000 8 375， Rx RA 8 0.240，RVRx，因此选用电流表的外接法测电阻；因为电压表 V1 量 程小于 3.6 V，且要较准确地测量，故变阻器 R 应选择分压式接法，其电路如图所示。 答案：A1 V1 电路图见解析图 9.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多 层(几十到几百层不等)类脂物质髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘 神经， 髓鞘的厚度只有2 m左右， 而它在每平方厘米的面积上产
8、生的电阻却高达1.6105 。 (1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率。 (2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为 32 cm3，当在其两底面上加上 1 000 V 的电压时，通过该圆柱体的电流为 10 A。求该圆柱体的圆面半径和高。 解析： 由电阻定律变形可得到电阻率的计算公式； 借助欧姆定律计算出圆柱体的圆面半 径和高。 (1)由电阻定律： RL S 代入数据解得：8106 m。 (2)由欧姆定律 RU I 和圆柱体体积公式 Vr2h 以及电阻定律 RL S可得 h r2 U I 1 000 1010 68106 而 r2h3210 6 解得：h0.02 m2 cm
9、r0.04 m4 cm。 答案：(1)8106 m (2)4 cm 2 cm B 级选考提能 10.多选用如图所示的电路测量待测电阻 Rx的阻值时，下列关于由 电表产生误差的说法中，正确的是( ) A电压表的内电阻越小，测量越精确 B电流表的内电阻越小，测量越精确 C电压表的读数大于 Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值 D由于电流表的分流作用，使 Rx的测量值小于真实值 解析：选 BC 该电路中电流表的读数为通过 Rx的电流真实值，电压表的读数为 Rx两 端的电压与电流表的分压之和，大于 Rx两端的真实电压，根据欧姆定律知，Rx的测量值大 于真实值，C 对，D 错。该电路中，Rx的测量值
10、实际上为 R测RxRA，故电流表的内电阻 越小，测量越精确，A 错，B 对。 11多选半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为 Q，现使圆环绕中心轴线以角 速度 匀速转动，则由环产生的等效电流应有( ) A若 不变而使电荷量 Q 变为原来的 2 倍，则电流也将变为原来的 2 倍 B若电荷量不变而使 变为原来的 2 倍，则电流也将变为原来的 2 倍 C若使 、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D若使 、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小 解析：选 AB 正电荷 Q 均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面，则一 个周期 T 内穿过此截面的电荷量为 Q，由
11、电流的定义式 IQ T及 T 2 得，环中等效电流为 I Q T Q 2 ，故 A、B 正确。 12多选一段粗细均匀的金属导体的横截面积是 S，导体单位长度内的自由电子数为 n，金属内的自由电子的电荷量为 e，自由电子做无规则热运动的速率为 v0，导体中通过的 电流为 I，则下列说法中正确的有( ) A自由电子定向移动的速率为 v0 B自由电子定向移动的速率为 v I neS C电场传播的速率为真空中的光速 c D自由电子定向移动的速率为 v I ne 解析：选 CD 对电流微观表达式 InqSv 式中 n 为单位体积内自由电荷数，而本题中 n 为单位长度内的自由电子数，t 时间内通过导体某一
12、横截面的自由电子数为长度是 vt 内的 自由电子，其数量为 nvt，电荷量 qnvte，所以电流 Iq tnev，所以 v I ne，电场是以光 速传播的，故 C、D 正确。 13.用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表。 将它们串联起来接入电路中，如图所示，开关闭合时( ) A由于串联，两只电表的指针偏转角相同 B由于电压表内阻太大，两只电表的指针都不偏转 C电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 D电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 解析： 选 D 电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻； 电流表改装成大量程电流表 是并联较小的分流电阻；两表串联后，通过电流表的总电
13、流与电压表的电流相等，由于电流 表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻， 所以大部分电流通过了分流电阻， 通过表头 的电流很小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角，故 A、B、C 错误，D 正确。 14.多选如图所示是某同学改装成某一量程电流表的原理图(其中 表头内阻为 Rg，并联的定值电阻的阻值为 R)，结果他发现该电流表的 示数总是比准确值稍大一点，请问以下哪些措施可以加以改进( ) A给表头并联一个比 Rg和 R 的总电阻小得多的电阻 B给定值电阻串联一个比 R 小得多的电阻 C给表头并联一个比 R 大得多的电阻 D给表头串联一个比 Rg小得多的电阻 解析：选 CD 由并联电路特
14、点可知，给表头并联的电阻越大，其分流越小，并联后的 总电阻越接近 Rg，改装后的电流表的示数越接近准确值，故 A、B 错误，C 正确；给表头串 联一个比 Rg小得多的电阻，可使电流表的示数比原来稍小些，即示数更接近准确值，故 D 正确。 15在电学实验中，常常需要测量电学元件的电阻值，如：小灯泡、金属丝、电流表内 阻、电压表内阻、待测电阻等。利用伏安法测量某电阻的阻值，有如下实验器材： 待测电阻，阻值约为 100 电流表(量程 00.3 A，内阻约 0.125 ) 电压表(量程 015 V，内阻约 5 k) 电源 15 V 滑动变阻器(阻值 010 ，允许最大电流 2 A) 开关一个，导线若干
15、条 请根据器材的规格和实验要求尽量减小误差，用铅笔画出实验电路图，再连接线路图。 解析：因滑动变阻器最大电阻只有 10 ，采用限流接法时不能起到有效的保护作用， 故应采用分压接法。待测电阻约为 100 ， R RA RV R ，故应采用电流表内接法，故原理图如图 所示。 根据原理图画出对应的实物图如图所示。 答案：见解析 16如图所示，R12 ，R23 ，滑动变阻器最大值 R35 ，则当滑动触头从 a 滑 到 b 的过程中，电流表示数的最小值为多少？ 解析：设触头上部分电阻为 x ，则下部分为(5x)， 总电阻 R2x8x 2x8x 2x8x 10 由数学知识可知当 2x8x，即 x3 时，R
16、 最大， 此时 Rmax55 10 2.5 电流表示数的最小值 Imin U Rmax 5 2.5 A2 A。 答案：2 A 17某电流表内阻 Rg为 200 ，满偏电流 Ig为 2 mA，如图甲、乙改装成量程为 0.1 A 和 1 A 的两个量程的电流表，试求： (1)图甲中，R1和 R2各为多少？ (2)图乙中，R3和 R4各为多少？ (3)从安全角度分析，哪种改装方法较好？ 解析：(1)按图甲接法，由并联电路中电流跟电阻成反比，可得 R1 Ig 0.1IgRg 210 3 0.1210 3200 4.08 R2 Ig 1IgRg 210 3 1210 3200 0.4 。 (2)按图乙接法，量程为 1 A 时，R4和 Rg串联后与 R3并联；量程为 0.1 A 时，R3和 R4 串联后与 Rg并联，分别得 Ig(RgR4)(1Ig)R3 IgRg(0.1Ig)(R3R4) 解得 R30.41 ，R43.67 。 (3)乙图接法较好。 甲图中，若开关接触不良而没有接通，或换量程的过程中，电流将全部流经表头，可能 把表头烧坏。 答案：(1)4.08 0.4 (2)0.41 3.67 (3)见解析