湖南省张家界市民族中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习

湖南省张家界市民族中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习一、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1A 、2A ，若把1A 、2A 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1A 、2A 的示数相同B ．图甲中的1A 、2A 的指针偏角相同C ．图乙中的1A 、2A 的示数和偏角都不同D ．图乙中的1A 、2A 的指针偏角相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB.图甲中的A 1、A 2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A 1、A 2串联，A 1、A 2的示数相同，由于量程不同，内阻不同，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ρ，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A ．ρnevB ．ρnSevC ．ρnLevD ．ρnSLev【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I nSev =，L R Sρ= 所以可得，加在导体两端的电压为LU IR nSev nev L Sρρ=== 又因为此时导体内的电场为恒定电场，可得UE nevLρ==故选A3．一个T形电路如图所示，电路中的电阻130R=Ω，2320R R==Ω，另有一测试电源，所提供电压恒为10V，以下说法正确的是A．若将cd端短路，ab之间的等效电阻是50ΩB．若将ab端短路，cd之间的等效电阻是40ΩC．当ab两端接上测试电源时，cd两端的电压为4VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为6V【答案】C【解析】【分析】【详解】当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻23R R、并联后与1R串联，等效电阻为：23123202030402020R RR RR R⨯=+=+=Ω++，故A错误；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻13R R、并联后与2R串联，等效电阻为：13213302020323020R RR RR R⨯=+=+=Ω++，故B错误；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，313201043020RU E VR R==⨯=++；故C正确；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻3R两端的电压，为3323201052020RU E VR R==⨯=++，故D错误；【点睛】对于电路问题，首先要明确电路的结构，并能正确应用串并联电路的规律进行分析，必要时应进行电路的简化．4．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ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N A，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，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（）A．AIMSNρεB．AIMSNρεC．AIMSNρεD．AIMSNρε【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:l vt=体积为V Sl Svt==质量为m vtSρ=这段导线中自由电子的数目为A Am vtSn N NM Mρ==在t时间内这些电子都能通过下一截面，则电流:q neIt t==代入解得，AvSN eIMρ=解得电子定向移动的速率：AMvSN eρ=故A正确，BCD错误．5．小灯泡的电流I随所加电压U变化如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ 为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。

下列说法错误的是（）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝12UIC．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，跟灯泡串联的电阻R两端的电压为I1RD．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【答案】C【解析】A．I-U图象的割线斜率表示电阻的倒数，电压增大时割线斜率减小，电阻增大，选项A正确；B．由图象知P点对应的电压为U1，电流为I2，因此小灯泡的电阻为：R＝12UI选项B正确；C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，跟灯泡串联的电阻R两端的电压为I2R，选项C错误；D．I-U图象中矩形PQOM所围的面积UI表示对应P点小灯泡的实际功率，选项D正确。

本题选错误的，故选C。

6．如图所示是一个电路的一部分,其中R1=10Ω,R2=4Ω,R3=4Ω,I1=0.3A,I2=0.5A,那么电流表测得的电流为( )A．0.25A，方向向右B．0.15A，方向向左C．0.75A，方向向左D．0.35A，方向向右【答案】A【解析】【详解】1R两端的电压：1110.310V3VU I R==⨯=2R两端的电压：2220.54V2VU I R==⨯=1R左端与2R的左端电势相等，而12U U>，则有1R右端的电势低于2R右端的电位。

3R两端的电压：3123V2V1VU U U=-=-=通过3R的电流：3330.25AUIR==3R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A I ，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A 32I I I +=，所以电流表的示数：A 230.5A 0.25A 0.25A I I I =-=-=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；7．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．8．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。

在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。

质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。

如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U 的加速器加速后，形成细柱形的质子流。

已知细柱形的质子流横截面积为S ，其等效电流为I ；质子的质量为m ，其电量为e .那么这束质子流内单位体积的质子数n 是A 2I UeS m B I m eS eU C 2I eUeSmD 2I meS eU【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 质子被加速时：212Ue mv =由于I neSv =解得2I mn eS eU=A 2I UeSm，与结论不相符，选项A 错误； B I meS eU，与结论不相符，选项B 错误； C 2I eUeSmC 错误；D 2I meS eUD 正确； 故选D.9．如图电路所示，当ab两端接入100V电压时，cd两端为20V，当cd两端接入100V电压时，ab两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是（）A．4：2：1 B．2：1：1 C．3：2：1 D．以上都不对【答案】A【解析】【分析】【详解】当ab两端接入100V电压时，用理想电压表测得cd两端为20V得到2122abcaUR UR R=+即212100202RR R=+整理得122412RR==当cd两端接入100V电压时，用理想电压表测得ab两端电压为50V得到2322cdabUR UR R=+即232100502RR R=+整理得2321RR=所以R1∶R2∶R3=4∶2∶1A．4：2：1，与结论相符，选项A正确；B．2：1：1，与结论不相符，选项B错误；C．3：2：1，与结论不相符，选项C错误；D．以上都不对，与结论不相符，选项D错误；故选A．考点：本题考查串联电路的电流，电压，电阻关系点评：本题学生要熟练掌握串联电路的电流，电压，电阻关系，能灵活运用其关系进行计算．10．如图所示，电压表由灵敏电流计G 与电阻R 串联而成。

某同学在使用中发现一块电压表的读数总比真实值偏大一点，若要校准，可采用的措施是A ．在电阻R 上串联一个比其大得多的电阻B ．在电阻R 上串联一个比其小得多的电阻C ．在电阻R 上并联一个比其大得多的电阻D ．在电阻R 上并联一个比其小得多的电阻 【答案】B 【解析】 【分析】此电压表的读数比准确值偏大一点，故加上相同电压时，要使电流适当小些，故需要略微增加电阻R 的值。

【详解】电压表由表头G 和电阻R 串联而成，发现此电压表的读数比准确值稍微大一些，说明加上相同电压时，要使电流适当小些，故需要略微增加电阻R 的值，可以与电阻R 串联电阻实现，但电压表的读数比准确值稍微大一些，故串联电阻要比R 小得多，故ACD 错误，B 正确； 故选：B 。

【点睛】要明确电压表的改装和读数原理，灵活运用电阻串并联规律。

11．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ρ，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 =B 0-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4klSπρC ．导线中自由电子定向移动的速率为4kln e πρD ．导线中电场强度大小为4kl π【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2lr π=可得2l r π=圆的面积2204l S r ππ== 感应电动势大小为204S B kl E t π∆==∆ 稳定时软导线中的电流为EI R=其中lR Sρ=，联立可得电流 4E klS I R πρ== 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I neSv =解得导线中自由电子定向移动的速率4kl v neπρ=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244kl U kl E l l ππ===场 故D 项正确． 故选BCD 。