1、第十一章 电路及其应用精选试卷培优测试卷一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）1用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表、，若把、分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是A图甲中的、的示数相同B图甲中的、的指针偏角相同C图乙中的、的示数和偏角都不同D图乙中的、的指针偏角相同【答案】B【解析】【详解】AB.图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，故A错误，B正确； CD.图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，
2、电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故CD错误。2一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为AnevBnSevCnLevDnSLev【答案】A【解析】【详解】根据题意可知，流过导体的电流和导体的电阻分别为，所以可得，加在导体两端的电压为又因为此时导体内的电场为恒定电场，可得故选A3有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I已知铜的密度为，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，电子的电量为e若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子
3、，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（ ）ABCD【答案】A【解析】【分析】【详解】设铜导线中自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为:体积为质量为这段导线中自由电子的数目为在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流:代入解得，解得电子定向移动的速率：故A正确，BCD错误4如图所示是一个电路的一部分,其中R1=10,R2=4,R3=4,I1=0.3A,I2=0.5A,那么电流表测得的电流为( )A0.25A，方向向右B0.15A，方向向左C0.75A，方向向左D0.35A，方向向右【答案】A【解析】【详解】两端的电压：两端的电压：左端与的左
4、端电势相等，而，则有右端的电势低于右端的电位。两端的电压：通过的电流：上端电势低，下端电势高，电流方向由下向上，因此用节点法可知通过电流表的电流方向向右；设电流表的示数为，对于电流表左端的节点，流入节点的电流等于流出节点的电流，即，所以电流表的示数：A.0.25A，方向向右与分析相符，符合题意；B.0.15A，方向向左与分析不符，不符合题意；C.0.75A，方向向左与分析不符，不符合题意；D. 0.35A，方向向右与分析不符，不符合题意；5如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍若用电流
5、表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )A将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.08AB将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A【答案】A【解析】【详解】AB当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为1.8A，故量程为1.8A+0.6A=2.4A；故每一小格表示0.08A；故A项正确，B项错误；CD当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为2.4A；故每一小格表示0.08A；故CD错误。6用两只完
6、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，接通电路后，下列判断正确的是A两只电表的指针都不偏转B两只电表的指针偏转角相同C电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角【答案】C【解析】【分析】【详解】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ABD错误，C正确；故选C【点睛】电流表改
7、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；将电压表和电流表串联，分析通过表头的电流关系，判断指针偏转角度的大小.7如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是（ ）AV1的示数是V2的2倍BV1的示数是V3的2倍CV2的示数是V1的2倍DV2的示数是V3的2倍【答案】A【解析】【分析】【详解】由题意可知：Lc=2La=2Lb ， Sb=2Sa=2Sc；设b的电阻Rb=R，由电阻定律R=得：Ra=2Rb=2R，Rc=2Ra=4R，Rc：Ra：Rb=
8、4：2：1，由电路图可知，a、b、c三个电阻串联，通过它们的电流I相等，由U=IR得：Uc：Ua：Ub=4：2：1，UV3：UV1：UV2=4：2：1，A、V1的示数是V2的2倍，故A正确，C错误；B、V3的示数是V1的2倍，故B错误；D、V3的示数是V2的4倍，故D错误；故选A8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U-I图象应是ABCD【答案】C【解析】【分析】根据电路中电阻的变化，确定电压与电流变化，并考虑温度对电阻的影响，运用UI图象含义分析判断【详解】当滑动变
9、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【考点】探究小灯泡的伏安特性曲线【点睛】考查闭合电路中动态变化问题的分析，需要注意的是灯泡的电阻随着电压的升高而增大；9雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8C，雷击时放电时间为200，则此次雷击时的平均电流为A0. 04ABC0. 0
10、8AD【答案】B【解析】【详解】已知雷击时放电时间为200s，放电量等于8C，则此次雷击时的平均电流为：，故B正确，ACD错误；10在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一 电阻两端的电压，常常采用如图所示的电路通过两只滑动变阻器和对一阻值为500左右的电阻两端电压进行粗调和微调已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200和10关于滑动变阻器、的连接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是（ ）A取=200，10，调节起粗调作用B取=10，=200，调节起微调作用C取=200，=10，调节起粗调作用D取=10，=200，调节起微调作用【答案】B【解析】【分析】【详解】若=200，10,则与R0组
11、成的部分电路的电阻远小于,移动上的滑片很不方便调节两端的电压.当=10，=200时,移动上的滑片使两端的电压变化较快,移动上的滑片使R0两端的电压变化相对较慢,故B对；ACD错故选B【点睛】滑动变阻器采用分压式接法时,为使电压变化明显,滑动变阻器的总电阻要远小于被测电阻的电阻值.11如图所示的电路中，U=120V，滑动变阻器R2的最大值为200，R1=100。当滑片P滑至R2的中点时，a、b两端的电压为（ ）A120 VB40 VC60 VD80 V【答案】B【解析】试题分析：由题，滑片P滑至R2的中点，变阻器下半部分电阻为100，下半部分电阻与R1并联的阻值为R并=R1=50，则a、b两端的
12、电压为Uab=40V，故B正确。考点：本题考查等效电阻，串联电路的特点。12如图，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B=B0-kt，当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时A软导线围成一个正方形B导线中的电流为C导线中自由电子定向移动的速率为D导线中电场强度大小为【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A根据楞次定律“增缩减扩”的原理，软导线稳定时呈圆形故A项正确B根据可得圆的面积感应电动势大小为稳定时软导线中的电流为其中，
13、联立可得电流故B项正确C导线横截面积为S、单位体积内的自由电子数为n、电子的电荷量为e，则导线中电流解得导线中自由电子定向移动的速率故C项正确D计算导线中电场可将其视为沿导线方向的匀强电场，则导线中电场强度故D项正确故选BCD。点睛：楞次定律的另一表述：感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因依这一表述，“楞次定律”可推广为：阻碍原磁通量的变化(增反减同、增缩减扩)阻碍相对相对运动(来拒去留)13如图所示，直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡L的UI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 B灯泡L的额
14、定电压为3 V，额定功率为6 WC把灯泡L换成阻值恒为1 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 E4V，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则：，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U3V，I2A，则灯泡L的额定电压为3V，功率为:，故B正确。C.把灯泡L的电阻：，换成一个1的定值电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡L换成一个1的定值电阻，电源的输出功率将变大，而效率：，外电阻变小，效率变低，故C正确。
15、D、小灯泡的UI图线之所以是一条曲线，由图可以看出，小灯泡L的电阻随通过电流的增大而增大，故D正确；14如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，已知灵敏电流表的满偏电流Ig=2mA，内电阻Rg=300，则下列说法正确的是A甲表是电流表，R增大时量程增大B乙表是电压表，R增大时量程增大C在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则R=0.5D在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200【答案】BD【解析】【详解】AC甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表。安培表的量程，可知当R减小时量程I增大，在甲图中，若改装成的电流表的
16、量程为0.6A，根据，解得：R=1.003，AC错误；BD乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成伏特表。伏特表的量程，可知R增大时量程增大;由公式，在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200，BD正确。15某种小灯泡的UI图线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表.现闭合开关S，电压表V1的示数为4.0V，以下说法正确的是（ ）A电压表V2的示数为1.0VB电流表A2的示数为0.60AC电源的输出功率为3.0WD电源的电动势一定为8V，内阻为5【答案】AC【解析】【详解】AB.电压表V1的示数为4V，由UI图象得
17、到L1的电流为0.6A，故另外两个灯泡的电流均为0.3A，再根据UI图象得到电压为1V，故电压表V2的示数为1.0V，电流表A2的示数为0.30A，故A正确，B错误；C.路端电压为4V1V=5V，干路电流为0.6A，故输出功率为P=Ul=50.6W=3W，故C正确；D.路端电压为U=EIr，只有一组数据，无法求解电动势和内阻，故D错误.二、第十一章 电路及其应用实验题易错题培优（难）16某实验小组要测量电阻Rx的阻值（1）首先，选用欧姆表“10”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图甲所示（2）接着，用伏安法测量该电阻的阻值，可选用的实验器材有：电压表V（3V，内阻约3k）；电流表A（50mA，
18、内阻约5）；待测电阻Rx；滑动变阻器R（0200）；干电池2节；开关、导线若干在图乙、图丙电路中，应选用图_（选填“乙”或“丙”）作为测量电路，测量结果_真实值（填“大于”“等于”或“小于”），产生误差的原因是_ （3）为更准确测量该电阻的阻值，可采用图丁所示的电路，G为灵敏电流计（量程很小），R0为定值电阻，R、R1、R2为滑动变阻器操作过程如下：闭合开关S，调节R2，减小R1的阻值，多次操作使得G表的示数为零，读出此时电压表V和电流表A的示数U1、I1；改变滑动变阻器R滑片的位置，重复过程，分别记下U2、I2，Un、In；描点作出UI图象，根据图线斜率求出Rx的值下列说法中正确的有_A图丁
19、中的实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响B闭合S前，为保护G表，R1的滑片应移至最右端CG表示数为零时，电压表测量的是Rx两端电压D调节G表的示数为零时，R1的滑片应位于最左端【答案】乙 小于 电压表分流 AC 【解析】【详解】（2）123由于待测电阻的电阻值比较小比电压表的内阻小得多,所以电流表使用外接法;所以选择图乙作为测量电路，测量结果小于真实值，产生误差的原因是电压表的分流导致测量的电流偏大，所以电阻偏小（3）4A该电路能够准确的计算出流过待测电阻的电流值，所以该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响，A正确；B闭合S前,为保护G表,开始时R1的电阻值要最大，所以滑片应移至最
20、左端，B错误；CG表示数为零时，电压表直接和待测电阻并联所以电压表测量的是Rx两端电压，C正确；D调节G表的示数为零时,与R1的滑片的位置无关，D错误； 故选AC。17某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA，内阻不计)电阻箱R(最大阻值9 999 )定值电阻R0(可供选择的阻值有100 、1 k、10 k)开关S，导线若干，刻度尺实验步骤如下
21、：A测得圆柱形玻璃管内径d20 mmB向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度LC连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，记录电阻箱的阻值RD改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值RE断开S，整理好器材(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选_(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx_(用R0、R、I1、I2表示)(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的RL关系图像，则自来水的电阻率_ m(保留两位有效数
22、字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将_(选填“偏大”“不变”或“偏小”)【答案】1000 16， 不变 【解析】【分析】【详解】（1）定值电阻所在支路最小电阻约为；电阻箱R（最大阻值为9999），为测多组实验数据，定值电阻R0应选1K；电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有，玻璃管内水柱电阻Rx的表达式(2)由电阻定律可以知道，则有，根据题意可知，电流表A1，A2 示数均相等，则有，由图可得电阻率（3）电流表内阻不能忽略，则有，电阻率为保持不变18现将一满偏电流Ig=1mA且内阻未知的电流表改装成量程为3V的电压表电流表的
23、电阻可用下面(甲)图电路测定连接好电路，先将电位器R2调至最大，断开S2，闭合S1，调节电位器R2，使电流表指针偏转到满刻度再闭合S2，调节电阻箱R1，使电流表的指针偏转到满刻度的，此时电阻箱R1的示数如图(乙)所示 （1）电阻箱的示数R1=_（2）按要求将该电流表改装成量程为3V的电压表时应串联一个阻值R=_的电阻（3）用此电路测定电流表的内阻会产生系统误差，导致测量值_真实值(填“大于”或“小于”)（4）要对改装好的电压表进行逐刻度校对，实验器材如(丙)图所示，请完成实物图连线_【答案】120 2940 小于 【解析】(1)电阻箱的读数是从最大的数开始读该电阻的阻值：10000+1001+
24、102+10=120.(2)将上述电流表改装成量程为6.0V的电压表，应给该表头串联一个阻值为：Ig（rg+R）=U,而rg=240，代入数据得：R=2940.(3)闭合S2后，电路总电阻变小，电路总电流变大，通过R1的电流小于原来电流的三分之二，则该实验测出的电表内阻偏小；(4)为了使改装后的电压表跟标准电压表V从0开始一一进行校对，采用滑动变阻器的分压接法,同时两表需要并联，实物连线如图所示：【点睛】本题考查半偏法测电流表内阻的原理和电压表的改装原理以及改装表的校对，难点是对半偏法测电流表内阻原理的解释19在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5
25、 W，此外还有以下器材可供选择：A直流电源3 V(内阻不计)B直流电流表0300 mA(内阻约为5 )C直流电流表03 A(内阻约为0.1 )D直流电压表03 V(内阻约为3 k)E滑动变阻器100 ，0.5 AF滑动变阻器10 ，2 AG导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；(均填写仪器前的字母)(2)在图甲所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图_(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片P向b端滑动时，灯泡变亮)；(3)根据实验数据，画出的小灯泡的IU图线如图乙所示由此可知，当电压为0.5 V时
26、，小灯泡的灯丝电阻是_.【答案】BF 分压式 如图所示： 5 【解析】试题分析：（1）灯泡的额定电流；故电流表选择B；因本实验只能接用分压接法，故滑动变阻器选择小电阻F；（2）根据实验要求可知，滑动变阻器采用分压接法，并且测量电路应与滑动变阻器的左半部分并联；电流表采用外接法；原理图如下；（3）由画出的伏安特性曲线可知，时，电流，则对应的电阻；考点：“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验20LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500，电学符号与小灯泡电学符号相同。实验室提供的器材有：A电流表A1（量程为05mA
27、，内阻RA约为3）B电流表A2（量程为04mA，内阻RA2=10）C电压表V（量程为010V，内阻Rv=1000）D定值电阻R1=590E.定值电阻R2=990F.滑动变阻器R（最大阻值为200）G.蓄电池E（电动势为4V，内阻很小）H.开关S一只，导线若干(1)如图甲所示，请选择合适的器材，电表1为_，定值电阻为_（填写器材前的字母序号）；(2)请将图乙中的实物连线补充完整_；(3)请写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式：Rx=_（电表1的读数用a表示，电表2的读数用b表示，其余电学量用题中所对应的电学符号表示）。【答案】C E 【解析】【分析】【详解】(1)1要精确测定额定电压为3V的L
28、ED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压，改装电压表的内阻A2的内阻为10，则定值电阻应选E，LED灯正常工作时的电流约为电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，由于电压表可测的最大电流为则可以用电压表测量电流，电表1应选C(2)3因为滑动变阻器阻值小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，如图(3)4根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压通过灯泡的电流测量LED灯正常工作时的电阻21某同学利用如图1所示的电路测量一电压表（量程为3
29、V，内阻约两三千欧）的内阻。可使用的器材有：待测电压表；两个定值电阻（，）；两个滑动变阻器R3（其中一个最大阻值为10，另一个最大阻值为2000）；电阻箱R0（只能使用100挡）；电源E（电动势约为9V，内阻未知）；单刀开关S和K；导线若干。(1)请根据原理图1，将实物图2连线_；(2)实验步骤如下：为了保护电压表，开关S闭合前，将滑动变阻器R3的滑片滑动到接近图1中的滑动变阻器的_端（填“左”或“右”）对应的位置；闭合开关S，保持开关K断开，适当调节R3，此时电压表示数如图3所示，读数为_V；此后保持R3不变，多次调节R0，电压表示数几乎保持不变；保持S闭合和R3不变，再闭合K，调节R0，做
30、出电压表的示数U随着电阻箱阻值R0的变化图线，如图4；(3)根据上述实验步骤，可知选择的滑动变阻器R3最大阻值为_；(4)根据图线，计算得电压表的内阻_。（保留四位有效数字）【答案】 左 2.20 10 25152550 【解析】【分析】【详解】(1)1实物连线如图；(2) 2为了保护电压表，开关S闭合前，将滑动变阻器R3的滑片滑动到接近图1中的滑动变阻器的左端对应的位置；3电压表读数为2.20V；(3) 4闭合开关S，保持开关K断开，适当调节R3，此时电压表示数如图所示；此后保持R3不变，多次调节R0，电压表示数几乎保持不变；以上信息说明与滑动变阻器连接的上部分电路的电阻比滑动变阻器R3的阻
31、值大得多，可知选择的滑动变阻器R3最大阻值为10。(4)5因保持R3不变，闭合开关K，电压表示数不变，由电桥知识可知由图像可知，当电压表读数为2.20V时，R0=505，解得RV=252522某同学利用直流恒流电源（含开关）来测量已知量程电流表的内阻和直流恒流电源的输出电流I0。利用如下实验器材设计了如图1所示的测量电路。待测电流表A(量程为0.6A，内阻约为0.5)；直流恒流电源（电源输出的直流电流I，保持不变，I约为0.8A)；电阻箱R；导线若干。回答下列问题：(1)电源开关闭合前，电阻箱的阻值应该调到_（填“最大”或“最小”）。(2)电源开关闭合后，调节电阻箱的读数如图2所示，其值为_(3)电源开关闭合后，多次调节电阻箱，记下电阻箱的读数R和电流表的示数I；在坐标纸上以为纵坐标、一为横坐标描点，用直线拟合，做出图像，若获得图像斜率为k、截距为b，则恒流电源输出电流的测量值表达式为I0=_，待测电流表的阻值测量值表达式为RA=_【答案】最小 0.58 【解析】【分析】【详解】(1)1因电阻箱与电流表并联，为了电流表的安全，应将电阻箱的阻值调到最小。(2)2电阻箱的读数R=50.1+80.01=0.58(3)34由欧姆定律和分流关系有化简得所以，
