2021年高中物理新人教版必修第一冊(cè) 第十一單元 電路及其應(yīng)用 達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷 A卷 教師版

新教材2021年高二上學(xué)期第十一單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名準(zhǔn)考證號(hào)此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名準(zhǔn)考證號(hào)考場(chǎng)號(hào)座位號(hào)注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題(本題共12小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．下列關(guān)于電流方向的說(shuō)法中正確的是()A．電荷的定向移動(dòng)方向即為電流的方向B．電流的方向總是從電源的正極流向負(fù)極C．電流既有大小，又有方向，是一個(gè)矢量D．在電源內(nèi)部，電流從負(fù)極流向正極【答案】D【解析】正電荷的定向移動(dòng)方向與電流方向相同，負(fù)電荷的定向移動(dòng)方向與電流方向相反；電流雖有方向，但不符合矢量運(yùn)算法則，不是矢量，而是標(biāo)量；外電路中電流從正極流向負(fù)極，電源內(nèi)部電流從負(fù)極流向正極，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。2．關(guān)于公式I＝eq\f(q,t)，下列說(shuō)法中正確的是()A．式中的q表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量B．式中的q表示通過(guò)導(dǎo)體單位橫截面積的電荷量C．比值eq\f(q,t)能表示電流的強(qiáng)弱D．該公式表明電流跟通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量成正比，跟通電時(shí)間成反比【答案】C【解析】公式I＝eq\f(q,t)中q表示在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；比值eq\f(q,t)表示電流的強(qiáng)弱，選項(xiàng)C正確；由電流的微觀表達(dá)式I＝ngSv可知，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、自由電荷的電荷量、自由電荷定向移動(dòng)的速率以及導(dǎo)體的橫截面積，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3．某興趣小組調(diào)查一條河流的水質(zhì)情況，通過(guò)計(jì)算結(jié)果表明，被污染的河里一分鐘內(nèi)有相當(dāng)于6C的正離子和9C的負(fù)離子向下游流去，則取樣時(shí)這條河流的等效電流大小和方向分別是()A．0.25A，順流而下B．0.05A，逆流而上C．0.25A，逆流而上D．0.05A，順流而下【答案】B【解析】通過(guò)橫截面的總電量是兩種離子電量絕對(duì)值之和，所以在1min內(nèi)向下通過(guò)橫截面的總電荷量應(yīng)為q＝6C－9C＝－3C，相當(dāng)于3C的負(fù)電荷向下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電流大小，方向與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反，即逆流向上，電流I＝eq\f(q,t)＝0.05A，B正確。4．燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，加在燈泡兩端的電壓較小時(shí)，通過(guò)燈泡的電流也較小，燈絲的溫度較低。加在燈泡兩端的電壓較大時(shí)，通過(guò)燈泡的電流也較大，燈絲的溫度較高。已知一只燈泡兩端的電壓為1V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.5A，燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為1A，則燈泡兩端電壓為2V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流可能是()A．0.5A B．0.6A C．0.8A D．1A【答案】C【解析】燈泡電壓為1V時(shí)，燈泡的電阻為2Ω，當(dāng)燈泡的電壓為3V時(shí)，燈泡的電阻為3Ω，所以電壓為2V時(shí)，電阻2Ω＜R＜3Ω，由I＝eq\f(U,R)得此時(shí)的電流eq\f(2,3)A＜I＜1A，故C正確。5．如圖所示，P為一塊半圓形薄電阻合金片，先將它按圖甲方式接在電極A、B之間，然后將它再按圖乙方式接在電極C、D之間，設(shè)AB、CD之間的電壓是相同的，則這兩種接法的電阻大小關(guān)系為()A．R甲＝eq\f(1,2)R乙 B．R甲＝eq\f(1,4)R乙C．R甲＝2R乙 D．R甲＝4R乙【答案】B【解析】將四分之一圓形薄合金片看成一個(gè)電阻，設(shè)為r，圖甲中等效為兩個(gè)電阻并聯(lián)，R甲＝eq\f(r,2)，圖乙中等效為兩個(gè)電阻串聯(lián)，R乙＝2r，所以R甲＝eq\f(1,4)R乙，所以B正確。6．將電壓U加在一根導(dǎo)線兩端，設(shè)導(dǎo)線截面的直徑為d，長(zhǎng)度為l。當(dāng)U增至3倍時(shí)，電子的定向移動(dòng)的速率()A．減小3倍B．不增不減C．增加至3倍D．增加至9倍【答案】C【解析】由電流的微觀表達(dá)式I＝ngSv，其中S＝eq\f(1,4)πd2，n表示導(dǎo)線內(nèi)單位體積的電子數(shù)，q表示單個(gè)電子的電荷量，S表示導(dǎo)線的橫截面積，v為電子定向移動(dòng)的速率。又根據(jù)部分電路歐姆定律U＝IR，電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，得，可知，當(dāng)導(dǎo)線的l、d不變，U增至3倍時(shí)，定向移動(dòng)的速率也增至3倍。7．兩定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在電壓恒等于10V的直流電源上。某學(xué)生把內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1兩端，如圖所示，電壓表示數(shù)為6V。如果把此電壓表改接在R2兩端，則電壓表示數(shù)將()A．小于4V B．大于4VC．等于4V D．等于或大于4V【答案】A8．用相同的靈敏電流計(jì)作表頭改裝成電流表A和電壓表V，分別將它們串聯(lián)或并聯(lián)在一起，然后接入如圖所示電路中。通電后關(guān)于指針的偏角情況的敘述正確的是()A．圖甲中電壓表的指針偏角與電流表的相等B．圖甲中電壓表的指針偏角比電流表的小C．圖乙中電壓表的指針偏角與電流表的相等D．圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的小【答案】D【解析】圖甲中由于電流表的電流計(jì)是并聯(lián)在電路中，電壓表的電流計(jì)是串聯(lián)在電路中，而串聯(lián)電路的電流相等，所以由于電流表的定值電阻分流的原因，通過(guò)電流表的電流計(jì)的電流小于電壓表的，所以電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角比電流表的大，故A、B錯(cuò)誤；圖乙中電壓表和電流表是并聯(lián)在一起的，兩端的電壓是相等的，由于電壓表中的定值電阻的分壓原因，電壓表中電流計(jì)兩端的電壓小于電流表中電流計(jì)兩端的電壓，所以圖乙中電壓表的指針偏角比電流表的小，故C錯(cuò)誤，D正確。9．關(guān)于電流的概念，下列說(shuō)法中正確的是()A．通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大B．某一導(dǎo)體內(nèi)電子定向移動(dòng)的速率越大，電流越大C．單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大D．電流的傳導(dǎo)速率越大，電流越大【答案】BC【解析】由電流的定義式I＝eq\f(q,t)及電流的微觀表達(dá)式I＝nqSv可知，選項(xiàng)B、C正確。10．關(guān)于材料的電阻率，下列說(shuō)法正確的是()A．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大B．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大C．銀材料的電阻率比錳銅合金的電阻率小D．金屬絲拉長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍，電阻率變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍【答案】BC【解析】電阻率大表明材料的導(dǎo)電性能差，不能表明對(duì)電流的阻礙作用一定大，因?yàn)殡娮璨攀欠从硨?dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量，而電阻除跟電阻率有關(guān)外還跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，A錯(cuò)誤；金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，B正確；錳銅合金的電阻率比銀材料的電阻率大，C正確；電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。11．一個(gè)T型電路如圖所示，電路中的電阻R1＝1Ω，R2＝12Ω，R3＝4Ω，另有一測(cè)試電源，電源提供的電壓為10V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，則()A．當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是4ΩB．當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是4ΩC．當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為8VD．當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為8V【答案】AC【解析】當(dāng)cd端短路時(shí)，ab間電路的結(jié)構(gòu)是：電阻R2、R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，等效電阻為R＝eq\f(R2R3,R2＋R3)＋R1＝4Ω，故A正確；當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間電路結(jié)構(gòu)是：電阻R1、R3并聯(lián)后與R2串聯(lián)，等效電阻為R＝eq\f(R1R3,R1＋R3)＋R2＝12.8Ω，故B錯(cuò)誤；當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓等于電阻R3兩端的電壓，U3＝eq\f(R3,R1＋R3)E＝8V，故C正確；當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓等于電阻R3兩端的電壓，U3＝eq\f(R3,R2＋R3)E＝2.5V，故D錯(cuò)誤。在如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，燈不亮，已經(jīng)確定是燈泡斷路或短路引起的，在不能拆開(kāi)電路的情況下(開(kāi)關(guān)可閉合，可斷開(kāi))，現(xiàn)用一個(gè)多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對(duì)故障電路作了如下檢查并作出判斷(如下表所示)：次序操作步驟現(xiàn)象和結(jié)論1閉合開(kāi)關(guān)，選直流電壓擋，紅、黑表筆分別接a、b指針偏轉(zhuǎn)，燈斷路；指針不偏轉(zhuǎn)，燈短路2閉合開(kāi)關(guān)，選直流電流擋，紅、黑表筆分別接a、b指針偏轉(zhuǎn)，燈斷路；指針不偏轉(zhuǎn)，燈短路3閉合開(kāi)關(guān)，選歐姆擋，紅、黑表筆分別接a、b指針不動(dòng)，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)，燈短路4斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，選歐姆擋，紅、黑表筆分別接a、b指針不動(dòng)，燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)最大，燈短路以上操作和判斷正確的是()A．1B．2C．3D．4【答案】AD【解析】選直流電壓擋時(shí)，紅、黑表筆分別接高、低電勢(shì)點(diǎn)，若指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明a、b兩點(diǎn)有電壓，其他地方完好而a、b之間有斷路；若指針不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相等，a、b之間必短路，1正確；選直流電流擋時(shí)，由于電流表內(nèi)阻很小，當(dāng)燈屬于斷路故障時(shí)，電路中電流可能較大，因此可能燒壞電流表或電源等。故一般不選用電流擋進(jìn)行故障檢測(cè)，2錯(cuò)誤；選歐姆擋時(shí)，已啟用歐姆表內(nèi)電源，必須將外電路電源斷開(kāi)，故3錯(cuò)誤；而4顯然正確，故選項(xiàng)A、D正確。二、非選擇題(本題共6小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13．(6分)現(xiàn)有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻rg＝30Ω，滿偏電流Ig＝1mA。【答案】(1)串聯(lián)2.97×103(2)并聯(lián)0.05【解析】(1)把它改裝成量程為0～3V的電壓表，要串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，R＝eq\f(U－Igrg,I)＝2.97×103Ω。(2)把它改裝成量程為0～0.6A的電流表，要并聯(lián)一個(gè)分流電阻，R＝eq\f(Igrg,I－Ig)≈0.05Ω。甲乙(1)先將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×100”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)整________，使指針指向“0Ω”。(2)再將調(diào)節(jié)好的多用電表紅表筆和圖甲中的________(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到適當(dāng)位置，歐姆表的讀數(shù)如圖乙所示，則被測(cè)電阻為_(kāi)_______kΩ。(3)圖甲中的電壓表有兩個(gè)量程(0～3V，內(nèi)阻為R1；0～15V，內(nèi)阻為R2)，則R1________R2(填“>”“＝”或“<”)?！敬鸢浮?1)短接歐姆調(diào)零旋鈕(2)12.5(3)<15．(10分)在測(cè)定金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：Rx(阻值約4Ω，額定電流約0.5A)；電壓表：V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)；電流表：A1(量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)；A2(量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω)；電源：E1(電源電壓為3V)；E2(電源電壓為12V)；滑動(dòng)變阻器：R(最大阻值約20Ω)；螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_(kāi)_______mm。(2)若滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選__________，電源應(yīng)選________(均填器材代號(hào))，在虛線框中畫(huà)出電路原理圖?！敬鸢浮?1)1.778(1.776～1.779均正確)(2)A1E1電路原理圖見(jiàn)解析圖【解析】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：1.5mm＋27.8×0.01mm＝1.778mm。(2)在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，為使測(cè)量盡量精確，則電流表、電壓表指針需達(dá)到半偏以上，又因待測(cè)金屬絲的額定電流約0.5A，所以電流表選A1，電源選E1即可。Rx阻值較小，電流表A1應(yīng)用外接法，電路原理圖如圖所示。16．(6分)如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，電解液的電阻率ρ是多少？【解析】由題圖乙可求得U＝10V時(shí)，電解液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω。由題圖甲可知電解液長(zhǎng)為l＝a＝1m，橫截面積為S＝bc＝0.02m2，結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m。17．(10分)如圖