四川省遂宁二中物理第十一章电路及其应用精选测试卷

一、第十一章电路及其应用选择题易错题培优（难）

1．离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P 处注入，在A 处电离出正离子，已知B 、C 之间加有恒定电压U ，正离子进入B 时的速度忽略不计，经加速形成电流为I 的离子束后喷出推进器，单位时间内喷出的离子质量为J 。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。则推进器获得的推力大小为（）

A 2UJI

B ．22U JI

C ．

2U JI

D UJI 【答案】A 【解析】【分析】【详解】

在A 处电离出正离子，经B 、C 间电压加速后，由动能定理可知

212

qU mv =

解得

2qU

v m

以t 秒内喷射的离子为研究对象，应用动量定理有

Ft nmv =

又因为

=nq I t =

nm J t

解得

2F UJI =2UJI A 正确，BCD 错误。故选A 。

2．一个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50Ω

B ．若将ab 端短路，cd 之间的等效电阻是40Ω

C ．当ab 两端接上测试电源时，cd 两端的电压为4V

D ．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：

231232020

30402020R R R R R 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：

132133020

20323020

R R R R R 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R 3两端的电压，31320

1043020

R U E V R 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

332320

1052020

R U E V R 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．

3．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 ＝

U I C ．在电路中灯泡L 两端的电压为U 1时，跟灯泡串联的电阻R 两端的电压为I 1R D ．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】【详解】

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U 1，电流为I 2，因此小灯泡的电阻为：

R ＝

U I 选项B 正确；

C ．在电路中灯泡L 两端的电压为U 1时，跟灯泡串联的电阻R 两端的电压为I 2R ，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 。

4．电流表的内阻是R g =200 Ω,满刻度电流值是I g =500 μA,现欲把这电流表改装成量程为2．0 V 的电压表,正确的方法是（） A ．应并联一个3 800 Ω的电阻 B ．应串联一个3 800 Ω的电阻 C ．应并联一个0.05 Ω的电阻 D ．应串联一个0.05 Ω的电阻【答案】B 【解析】【分析】【详解】

把电流表改装成2V 的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：

；故B 正确，ACD 错误；故选B ．

【点睛】

本题考查了电压表的改装，知道电压表改装原理是解题的关键，应用串联电路特点与欧姆定律可以解题．

5．如图所示，图线表示的导体的电阻为R 1，图线2表示的导体的电阻为R 2，则下列说法正确的是（）

A ．R 1：R 2=3：1

B ．把R 1拉长到原来的3倍长后电阻等于R 2

C ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则功率之比P 1：P 2=1：3

D ．将R 1与R 2并联后接于电源上，则电流比I 1：I 2=1：3 【答案】C 【解析】【分析】

通过I U -图象得出两电阻的关系.串联电路电流相等,并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,并根据功率2P I R =,部分电路欧姆定律U I R =及电阻定律L

R S

ρ=,即可判定. 【详解】

A ．根据I U -图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R 1：R 2=1：3, 所以A 选项是不符合题意的；

B ．根据电阻定律:

L L R S V

ρρ==

当把1R 拉长到原来的3倍,则电阻变为原来的9倍,因此是R 2的3倍,所以B 选项是不符合题意的;

C ．串联电路电流相等,所以将1R 与2R 串联后接于电源上,电流比：

12:1:1I I =

根据公式2P I R =可知：

P 1：P 2=1：3

所以C 选项是符合题意的； D ．并联电路,电压相等,根据公式U

I R

=可知，电流比等于电阻之反比,所以将1R 与2R 并联后接于电源上,电流比：

12:3:1I I =

所以D 选项是不符合题意的；

6．如图，有一未知电阻R x ，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a 时得到数据为6V 、0.15A ，接b 时得到数据为5.8V 、0.2A ，那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是（）

A ．29Ω，大于真实值

B ．40Ω，大于真实值

C ．29Ω，小于真实值

D ．40Ω，小于真实值

【答案】B 【解析】【详解】

开关接a 、b 两点时，电压表示数相对变化量

6 5.81

630

U U ?-==，电流表示数相对变化量0.20.1510.153I I ?-==，则有I U

I U ??>，电流表示数变化量大，则电流表应采用内接法，即开关应接在a 点，电阻测量值6

400.15

R =

Ω=Ω；由于采用电流表内接法，电流表分压，电压测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值，故选项B 正确，A 、C 、D 错误。

7．如图所示,a 、b 、c 、d 、e 是五个相同的电阻,如果将电压逐渐升高,则最先烧坏的电阻应是( )

A ．a 和b

B ．c

C ．d

D ．e

【答案】D 【解析】【详解】

由图可知，a 和b 并联后与e 串联，最后跟c 和d 的串联电路并联，设电阻都为R ，则c 和d 的电压都为

；a 和b 并联电阻为2

R ，所以a 和b 的电压都为3U ，e 的电压为23

，所以e 的电压最大，所以随着电压U 升高时，先烧坏的电阻应是e ； A.a 和b 与分析不符，不符合题意； B.c 与分析不符，不符合题意； C.d 与分析不符，不符合题意； D.e 与分析相符，符合题意。

8．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来

定义的，即x

v t

．下面四个物理量的表达式不属于．．．比值定义的是 A ．电流q I t

= B ．电势P

E q ?=

C ．电容Q C U

= D ．电阻l R S

= 【答案】D 【解析】 A ：q

I t

=是电流的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故A 项不选． B ：P

E q

?=是电势的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故B 项不选． C ：Q

C U =

是电容的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故C 项不选． D ：l

R S

ρ=是电阻的决定式，不属于用比值来定义物理量的表达式．故选择D 项．

点睛：注意区分定义式和决定式．

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200μs ，则此次雷击时的平均电流为 A ．0. 04A B ．4410A ? C ．0. 08A D ．4810A ?

【答案】B 【解析】【详解】

已知雷击时放电时间为200μs ，放电量等于8C ，则此次雷击时的平均电流为：

4-68=A=410A 20010

q I t =

??，故B 正确，ACD 错误；

10．有A 、B 两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横截面的直径之比为d A ∶d B ＝1∶2，把它们串联在电路中，则下列说法正确的是

A ．它们的电阻之比R A ∶R

B ＝8∶1 B ．通过它们的电流之比I A ∶I B ＝4∶1

C ．两段电阻丝中的电场强度之比E A ∶E B ＝1∶4

D．电子在两段中定向移动速度之比v A∶v B＝4∶1【答案】D

【解析】

【详解】

A．根据电阻定律

=，有

R A：R B=S B：S A=d B2：d A2=4：1

故A错误。

B．它们串联在电路中，电流相等，I A：I B=1：1，故B错误。C．根据U=IR，电流相同，

U A：U B=R A：R B=4：1

再由

=，d相同，

E A：E B=U A：U B=4：1

故C错误。

D．电流的微观表达式I=nqSv，电流相同，nq相同，速度和S成反比有：

v A：v B=S B：S A=4：1

故D正确。

11．一电流表串联一个分压电阻后就改装成一个电压表，当把它和标准电压表并联后去测某电路中的电压时，发现标准表读数为2V时，而改装表的读数为2.1V .为了使它的读数准确，应( )

A．在原分压电阻上再串联一个较小的电阻

B．在原分压电阻上再并联一个较大的电阻

C．在原分压电阻上再串联一个较大的电阻

D．在原分压电阻上再并联一个较小的电阻

【答案】A

【解析】

【详解】

两电压表并联，通过它们的电压相等，标准表读数为2V时，而改装表的读数为2.1V，说明改装后的电压表串联的电阻稍小，而导致电流稍大；为校准电压表，应使串联的电阻阻值稍微增大，可以在原分压电阻上再串联一个较小的电阻，故A正确，B、C、D错误．

故选A。

12．一伏特表由电流表G和电阻R串联而成，如图所示.若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进：

A．在R上串联一比R小得多的电阻

B ．在R 上串联一比R 大得多的电阻

C ．在R 上并联一比R 小得多的电阻

D ．在R 上并联一比R 大得多的电阻【答案】D 【解析】【详解】

读数稍小一些，说明流过电流表的电流稍小一些。要让电流稍大一点，则应减小总电阻。AB.在R 上串联一个电阻，总电阻更大，流过电流表的电流更小，伏特表的读数更小，故A 错误，B 错误；

C.若并联一比R 小得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值减小很多，电流增加太多，故C 错误；

D.若并联一比R 大得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些，电流稍微增加一些。故D 正确。

13．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4klS

πρ

C ．导线中自由电子定向移动的速率为4kl

n e πρ

D ．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2l

r π=可得

2l r π

圆的面积

04l S r ππ

== 感应电动势大小为

04S B kl E t π

?==

? 稳定时软导线中的电流为

I R

其中l

R S

=，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 ne

πρ=

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

44kl U kl E l l ππ

===

场故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：①阻碍原磁通量的变化(增反减同、增缩减扩)②阻碍相对相对运动(来拒去留)．

14．在如图甲所示的电路中，电源电动势为3V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（）

A ．灯泡L 1的电阻比灯泡L 2的电阻大

B ．通过灯泡L 1的电流为灯泡L 2电流的2倍

C ．灯泡

L 1消耗的电功率为0.70W D ．灯泡L 2消耗的电功率为0.30W 【答案】AD 【解析】【详解】

AB ．当开关闭合后，灯泡L 1的电压：

U 1=3V

由图读出其电流：

I 1=0.25A

则灯泡L 1的电阻：

1113120.25

U R I =

ΩΩ＝＝灯泡L 2、L 3串联，电压：

U 2=U 3=1.5V

由图读出其电流：

I 2=I 3=0.20A

则：

222 1.57.50.2

U R I ΩΩ＝

＝＝所以灯泡L 1的电阻比灯泡L 2的电阻大，通过灯泡L 1的电流不是灯泡L 2电流的2倍，选项A 正确，B 错误； C ．灯泡L 1的功率为：

11130.25W 0.75W P U I ==?=

选项C 错误；

D ．灯泡L 2消耗的电功率：

222 1.50.20W 0.30W P U I ==?=

选项D 正确。故选AD 。

15．某种小灯泡的U －I 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V 1的示数为4.0V ，以下说法正确的是（）

A．电压表V2的示数为1.0V

B．电流表A2的示数为0.60A

C．电源的输出功率为3.0W

D．电源的电动势一定为8V，内阻为5Ω

【答案】AC

【解析】

【详解】

AB.电压表V1的示数为4V，由U－I图象得到L1的电流为0.6A，故另外两个灯泡的电流均为0.3A，再根据U－I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4V＋1V=5V，干路电流为0.6A，故输出功率为P=Ul=5×0.6W=3W，故C正确；

D.路端电压为U=E－Ir，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．某实验小组欲描绘额定电压为2.5V的小灯泡L的U-I曲线。现准备如下实验器材：电压表（3V，内阻很大）

电流表（0.6A，内阻较小）

滑动变阻器（0~5Ω，额定电流1A）

电键

导线若干

请回答下列问题：

(1)请用笔划线代替导线，将实验电路图甲补充完整_____；

(2)闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，其电压表、电流表的示数如图乙所示，则电压表读

数为_____V ，电流表读数为_____A ；

(3)将实验数据绘制成U -I 图像如图丙中Ⅰ。则该小灯泡的额定功率P =_____W ； (4)现有一电子元件，其U -I 图像如图丙中Ⅱ所示。现将该电子元件与该灯泡L 并联后同电动势3V E =、内阻5r =Ω的电源连接，则该灯泡的实际功率P =_____W （保留两位有效数字）。

【答案】 1.30 0.44 1.45（1.43~1.46之间均可） 0.20

（0.19~0.21之间均可）【解析】【分析】【详解】

(1)[1]．由于电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路如图；

(2)[2][3]．电压表量程为3V ，最小刻度为0.1V ，则读数为1.30V ；电流表量程为0.6V ，最小刻度为0.02A ，则读数为0.44A ；

(3)[4]．由图可知，当电压为2.5V 时，电流为0.58A ，则该小灯泡的额定功率P=IU =1.45W ； (4) [5]．电子元件与该灯泡L 并联，则电压相等；若画出电源的U-I 图像如图；画出平行于I 轴的直线即为电压相等的线，与图像Ⅰ、Ⅱ分别交于两点B 和A ，与U 轴交于C 点，电源的U-I 线交于D ，若CD 的中点恰在AB 的中点，则此时Ⅰ图像对应的B 点电压和电流值即为小灯泡的工作状态点，由图可知：U =0.70V ，I =0.28A ，则灯泡的实际功率P ′=IU ≈0.20W 。

17．在一次实验技能比赛中，要求较精确地测量电阻的阻值，有下列器材供选用：

A．待测电阻Rx（约300Ω）

B．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）

C．电流表A1（量程20mA，内阻约5Ω）

D．电流表A2（量程10mA，内阻约10Ω）

E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流2A）

F．滑动变阻器R2（(0～2000Ω，额定电流0.5A）

G．直流电源E（3V，内阻约1Ω）

H．开关、导线若干

（1）甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路，电路图如图甲所示，则电流表应选择_________（选填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选择____________（选填“R1”或

“R2”）。

（2）乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图乙所示的测量电路，具体操作如下：

①按图乙连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；

②闭合开关S1，开关S2处于断开状态，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A2的示数恰好为电流表A1的示数的一半；

③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A2的示数，分别记为U、I；

④则待测电阻的阻值Rx=__________（用题中所给字母表示）。

（3）比较两同学测量电阻Rx的方法，你认为哪个同学方法更有利于减小系统误差？

____________（选填“甲”或“乙”）同学。【答案】A 2 R 1 U

乙【解析】【分析】

由题意可知考查伏安法测电阻，消除系统误差的方法。根据欧姆定律、串并联电路关系分析可得。【详解】

(1)[1] [2] 估算一下待测电流，

3A=0.01A=10mA 300

U I R =

=，故电流表选择A 2，因滑动变阻器采用分压式接法，选择R 1调节更方便，故滑动变阻器选择R 1；

(2)[3] 闭合开关S 1，开关S 2处于断开状态，调节滑动变阻器R 1、R 2的滑片，使电流表A 2的示数恰好为电流表A 1的示数的一半；此时A 2和R 2电阻之和等于R x 的电阻。当闭合开关S 2并保持滑动变阻器R 2的滑片位置不变，读出电压表V 和电流表A 2的示数，分别记为U 、I ；A 2和R 2电阻之和等于R x 的电阻等于U 与I 的比值。

(3)[4] 甲图存在系统误差，测量值大于真实值，乙图方案消除了系统误差，故乙同学的方案更有利于减小系统误差。【点睛】

电流表内接法测量值大于真实值，外接法测量值小于真实值，当R X A V R R ，电流表采用的是外接法。

18．要测量一段阻值大约为5 Ω的均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E （电动势为3 V 、内阻约为0．5 Ω）、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R 、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A 1（量程1 A 、内阻约为1 Ω）、A 2（量程0．6 A 、内阻约为2 Ω）、V 1（量程3．0 V 、内阻约为1 000 Ω）、V 2（量程15 V 、内阻约为3 000 Ω）．

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，则金属丝的直径为________mm ．（2）为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________．（3）实验电路已经画出了一部分，如图所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好（R x 表示待测电阻）_________．

（4）若用刻度尺测得金属丝的长度为L ，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d ，电流表的读数为I ，电压表的读数为U ，则该金属丝的电阻率表达式为ρ＝________．

【答案】0.851~0.853均可 A2 V1

（1）螺旋测微器的固定部分读数为：0.5mm，可动部分读数为：