資源簡介

階段質量檢測(三)　電路及其應用
(本試卷滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。每小題只有一個選項符合題目要求)
1.“砷化鈮納米帶”是一種高科技新型材料,用它制造的電子元件可以有效減少因發熱而損失的電能,據介紹該材料的電導率是石墨烯的1 000倍。已知電導率σ就是電阻率ρ的倒數,即σ=,下列說法正確的是 (　　)
A.電導率的單位是 Ω·m
B.材料的電導率越大,其導電性能越強
C.材料的電導率大小與材料的長度、橫截面積等因素有關
D.材料的電導率只與材料本身有關,與溫度等因素無關
2.1911年,科學家發現金屬汞在4.2 K(-268.8 ℃)時電阻可以降到零,這種現象叫作超導現象。1987年,科學家相繼研制出釔—鋇—銅—氧系材料,超導轉變溫度提高到90 K(-183 ℃)。2023年7月,室溫超導“LK-99”名噪一時。中科院物理所發表了一篇評論,歷史上聲稱室溫超導(接近或高于300 K)的次數不少于7次,目前實驗驗證的臨界溫度最高的超氫化物,它可以在165萬個大氣壓下實現大約252 K(-21 ℃)超導。結合所學知識及上述材料,分析下列說法中正確的是 (　　)
A.若超導回路中有了電流,電流將幾乎無損耗地持續下去
B.目前已經多次通過實驗得到常壓室溫下的超導材料
C.金屬導體的電阻與溫度有關,溫度越高,電阻越小
D.超導轉變溫度與壓強有關,壓強越高,轉變溫度越低
3.一寬為d的絕緣薄傳送帶,以速率v運動。已知傳送帶單位面積上帶有q的電荷量,則傳送帶運動形成的等效電流大小為 (　　)
A.vq B.
C.vdq D.
4.如圖所示的石墨烯因為具有高導電性、高導熱性、高強度和獨特的二維結構,在工業界被譽為“新材料之王”,并在能源裝備、交通運輸、航空航天、電子信息等傳統和新興產業領域呈現出良好的應用前景。假設某手機石墨烯電池容量為5 000 mA·h,充電時間為6 min,則充電電流為 (　　)
A.50 A B.5 A
C.500 mA D.50 mA
5.在如圖甲所示的電路中,當閉合開關后,兩個電流表指針偏轉均如圖乙所示,則電燈L1和L2中的電流分別為 (　　)
A.1.2 A,0.24 A B.0.96 A,0.24 A
C.0.98 A,0.22 A D.0.24 A,1.2 A
6.a、b兩電阻的I-U圖像如圖所示。若將a、b兩電阻串聯后接到輸出電壓為5 V的電源上,通過a電阻的電流為 (　　)
A.1 A B.6 A
C. A D. A
7.將橫截面相同、材料不同的兩段導體L1、L2無縫連接成一段導體,總長度為1.00 m,接入圖甲電路。閉合開關S,滑片P從M端滑到N端,理想電壓表讀數U隨滑片P的滑動距離x的變化關系如圖乙,則導體L1、L2的電阻率之比約為 (　　)
A.2∶3 B.2∶1
C.5∶3 D.1∶3
二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
8.一根粗細均勻的金屬導線,在其兩端加上電壓U0時,通過導線的電流為I0,導線中自由電子定向移動的平均速率為v。若將導線均勻拉長,使它的橫截面半徑變為原來的,再給它兩端加上電壓2U0,則 (　　)
A.通過導線的電流為
B.通過導線的電流為
C.導線中自由電子定向移動的速率為
D.導線中自由電子定向移動的速率為
9.如圖所示是某白熾燈的伏安特性曲線,圖中OA連線與橫軸的夾角為α,A點的坐標為(U0,I0),其切線與縱軸交點的縱坐標為I1,則 (　　)
A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大
B.對應A點,白熾燈的電阻可表示為tan α
C.對應A點,白熾燈的電阻可表示為
D.對應A點,白熾燈的電阻可表示為
10.現有一個靈敏電流表,它的滿偏電流Ig=1 mA、內阻Rg=200 Ω。若要將它改裝成量程為5 A的電流表,應并聯一個電阻R;改裝后的電流表測量電流時,指針指在表盤上的原來0.2 mA處,則被測電流的大小為I,那么電阻R和被測電流I的數值正確的是 (　　)
A.R= Ω B.R=0.4 Ω
C.I=1 A D.I=0.1 A
三、非選擇題(本題共5小題,共54分)
11.(7分)(1)如圖所示為指針式多用電表,其中S、K、T為三個可調節的部件,現用此電表測量一定值電阻,測量的某些操作步驟如下:
①調節指針定位螺絲,使指針指向電流0刻度處;
②將選擇開關旋轉到電阻擋位置;
③將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,筆尖相互接觸,調節部件　　　　 (選填“S”“K”或“T”),使指針指向“0 Ω”。
④測量該定值電阻阻值。
(2)歐姆調零后,用“×10”擋測量另一電阻的阻值,發現指針偏轉角度很大,則下列說法或做法中正確的是　　　　。
A.該電阻的阻值很大
B.為測得更準確些,應當換用“×100”擋,重新歐姆調零后進行測量
C.為測得更準確些,應當換用“×1”擋,重新歐姆調零后進行測量
(3)關于多用電表的使用,下列說法正確的有　　　。
A.甲圖是用多用電表直流電壓擋測量小燈泡兩端的電壓,表筆接法正確
B.乙圖是用多用電表直流電流擋測量電路中的電流,表筆接法正確
C.丙圖中是用多用電表電阻擋測量二極管的反向電阻
D.丁圖中是用多用電表電阻擋測量二極管的反向電阻
12.(9分)某同學用伏安法測量長為l的導體的電阻率,采用分壓電路接線,待測導體Rx阻值約為5 Ω。
現有器材:
A.量程為0~3 V、內阻約為3 kΩ的電壓表
B.量程為0~0.6 A、內阻約為10 Ω的電流表
C.干電池兩節(內阻不計)
D.滑動變阻器(0~10 Ω)
E.滑動變阻器(0~100 Ω)
(1)其中滑動變阻器應選　　　　(填器材前的字母代號);
(2)圖甲是未完成的實物連線圖,圖中a為待測導體右端接線柱,b為電流表正極接線柱,c為滑動變阻器左上端接線柱,d為滑動變阻器左下端接線柱,則導線①應連接　　　　(選填“a”或“b”),導線②應連接　　　　(選填“c”或“d”)。正確接線后,閉合開關前,滑動變阻器滑片應該位于　　　　　(填“最左端”或“最右端”);
(3)閉合開關后滑動滑片取得多組數據并作出U-I圖像,如圖乙所示,則Rx的阻值為　　　 Ω(結果保留兩位有效數字);
(4)用螺旋測微器測金屬絲直徑d,示數如圖丙所示,則d=　　　　 mm;
(5)寫出該金屬絲的電阻率的表達式ρ=　　　　　(用U、I、d、l表示)。
13.(10分)常用的電壓表其實是由電流計G改裝而成的。從電路的角度來看,電流計其實是一個電阻,同樣遵循歐姆定律。電流計與其他電阻的不同僅在于通過電流計的電流大小可從刻度盤上讀出來。
(1)如圖甲所示是一個量程為0~3 mA、內阻Rg是10 Ω的電流計。使用時,其指針指著某一電流刻度,表示流過電流計G的電流為某一數值,也意味著電流計G兩端具有一定大小的電壓。若指針指在2 mA刻度時,求其對應的電壓大小;
(2)如圖乙所示,將電流計G改裝成電壓表就是給電流計G串聯一個定值電阻,串聯好的定值電阻和電流計G即為改裝后的電壓表。如果需要將圖甲中電流計G改裝成量程為3 V的電壓表,求串聯的電阻R的阻值大小;
(3)利用按照圖乙所示改裝好的電壓表(如圖丙)測量電壓時,如果其指針指在表盤刻度為1.5 mA處,求此時所測量的電壓大小。
14.(12分)在如圖所示的電路中,三個電阻的阻值分別為R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,電源電壓恒定。
(1)接通開關S、斷開開關S'時,R1與R2兩端電壓之比為多少
(2)兩個開關S、S'都接通時,R1與R2兩端電壓之比為多少
15.(16分)如圖所示,電路中電源輸出電壓U=15 V,R1=6 Ω,R2=9 Ω,C=30 μF。
(1)閉合開關S,求穩定后通過R1的電流;
(2)將開關S斷開,求此后通過R1的總電荷量。
階段質量檢測(三)
1.選B　根據電阻定律R=ρ,可得ρ=,已知電導率σ就是電阻率ρ的倒數,故電導率的單位是Ω-1·m-1,故A錯誤;材料的電導率越大,電阻率越小,則其導電性能越強,故B正確;材料的電導率大小與材料本身、溫度等因素有關,與材料的長度、橫截面積等因素無關,故C、D錯誤。
2.選A　超導體的電阻為零,電流在超導回路中流動時不會因為電阻的存在而損耗能量,因此電流可以持續下去,故A正確;目前還沒有在常壓室溫下得到超導材料,超導現象通常需要在極低的溫度或高壓下才能發生,故B錯誤;金屬導體的電阻與溫度有關,溫度越高,電阻越大,故C錯誤;超導轉變溫度與壓強有關,壓強越高,轉變溫度越高,故D錯誤。
3.選C　時間t內傳送帶運動的距離x=vt,通過傳送帶某一橫截面的電荷量Q=xdq=vtdq,由電流的定義式知,傳送帶運動形成的等效電流的大小為I==vdq,C正確,A、B、D錯誤。
4.選A　手機石墨烯電池容量為5 000 mA·h,充電時間為6 min=0.1 h,則充電電流I== mA=50 000 mA=50 A,故A正確。
5.選B　由題圖甲可知,兩個燈泡L1、L2并聯,電流表A2測量的是流過L2的電流,電流表A1測量的是流過兩個燈泡的總電流,而兩個電流表的指針指到同一個位置,由題圖乙可知,A2的量程為0.6 A,示數為0.24 A,A1的量程為3 A,示數為1.20 A,因此流過L1的電流為I1=1.20 A-0.24 A=0.96 A,流過L2的電流為0.24 A。故選B。
6.選A　由題圖可知,a、b兩電阻的阻值分別為Ra= Ω=2 Ω,Rb= Ω=3 Ω,若將a、b兩電阻串聯后接到輸出電壓為5 V的電源上,則電流為I==1 A,故選A。
7.選B　根據電阻定律R=ρ及歐姆定律ΔU=I·ΔR,整理可得ρ=·,結合題圖乙可知導體L1、L2的電阻率之比==。故選B。
8.選AD　將金屬導線均勻拉長,因半徑變為原來的一半,則橫截面積變為原來的,其長度變為原來的4倍,根據電阻定律R=ρ分析可知,電阻變為原來的16倍,又電壓變為2U0,根據歐姆定律I=可知,電流變為,A正確,B錯誤;根據電流的微觀表達式I=nevS,其中n、e不變,電流變為原來的,橫截面積變為原來的,則自由電子定向移動的平均速率變為,C錯誤,D正確。
9.選AC　根據I=結合題圖可知,隨著電壓U的增大,圖像與原點O的連線的斜率減小,說明燈泡電阻增大,故A正確;對應A點,白熾燈的電阻可表示為R=,OA連線與橫軸的夾角跟橫縱坐標單位長度的選取有關,不能用夾角的正切值表示電阻大小,故B、D錯誤,C正確。
10.選AC　把電流表改裝成5 A量程的電流表需要并聯一個分流電阻,并聯電阻R== Ω= Ω,改裝后電流表量程擴大的倍數為N==5 000倍,0.02 mA刻度線處表示電流大小為I=0.2×5 000 mA=1 000 mA=1 A,故選A、C。
11.解析:(1)③將紅、黑表筆分別插入“+”“-”插孔,筆尖相互接觸,調節歐姆調零旋鈕T,使指針指向“0 Ω”。
(2)歐姆調零后,用“×10”擋測量另一電阻的阻值,發現指針偏轉角度很大,則說明該電阻的阻值很小,選擇的擋位過高,為測得更準確些,應當換用“×1”擋,重新歐姆調零后進行測量,故A、B錯誤,C正確。
(3)根據電流“紅進黑出”,則甲圖中用多用電表直流電壓擋測量小燈泡兩端的電壓,表筆接反了,A錯誤;根據電流“紅進黑出”,乙圖用多用電表直流電流擋測量電路中的電流,表筆接法正確,B正確;因黑表筆接內部電源的正極,可知丙圖中是用多用電表電阻擋測量二極管的正向電阻,丁圖中是用多用電表電阻擋測量二極管的反向電阻,C錯誤,D正確。
答案: (1)③T　(2)C　(3)BD
12.解析:(1)根據題意采用分壓電路接線,則為了調節方便,滑動變阻器采用最大阻值較小的D。
(2)因為電壓表內阻遠大于待測電阻阻值,故采用電流表外接法,導線①應連接a。采用分壓電路接線,故導線②應連接d。為了保護電路,閉合開關前,滑動變阻器滑片應該位于最左端。
(3)Rx的阻值為Rx= Ω≈4.7 Ω。
(4)螺旋測微器讀數為d=1.5 mm+34.3×0.01 mm=1.843 mm。
(5)根據電阻定律及歐姆定律有Rx==,該金屬絲的電阻率的表達式ρ=。
答案:(1)D　(2)a　d　最左端　(3)4.7
(4)1.843(1.842~1.844均可)　(5)
13.解析:(1)由歐姆定律可得,指針指在2 mA刻度時,對應的電壓為U=IRg=0.02 V。
(2)當電流計G改裝成量程為3 V的電壓表時,
電壓表的總電阻RV==1 000 Ω
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以串聯電阻的阻值為R=RV-Rg=990 Ω。
(3)當指針指在表盤刻度為1.5 mA處,則I測=1.5 mA=1.5×10-3 A
可得所測量的電壓U測=I測RV=1.5 V。
答案:(1)0.02 V　(2)990 Ω　(3)1.5 V
14.解析:(1)接通開關S、斷開開關S'時,R1與R2兩電阻串聯,電流相等,由歐姆定律可知,電壓之比等于電阻之比,故R1與R2兩端電壓之比為U1∶U2=R1∶R2=2∶3。
(2)兩個開關S、S'都接通時,R2與R3并聯后再與R1串聯,故R1與R2兩端電壓之比等于R1與R2和R3并聯后的電阻之比,則有
U1'∶U2'=R1∶=2∶=7∶6。
答案:(1)2∶3　(2)7∶6
15.解析:(1)閉合開關S,電路穩定后,電容器所在的支路上無電流通過,根據歐姆定律可得通過R1的電流I=
代入數據解得I=1 A。
(2)閉合開關S并穩定后,電容器兩端電壓即為R2兩端電壓U1=IR2=9 V
電容器所帶的電荷量q1=CU1=30×10-6×9 C=2.7×10-4 C,
將開關S斷開并穩定后,電容器所帶的電荷量
q2=CU=30×10-6×15 C=4.5×10-4 C
斷開開關后通過R1的總電荷量即為電容器增加的電荷量,
Δq=q2-q1=1.8×10-4 C。
答案:(1)1 A　(2)1.8×10-4 C
1 / 6

展開更多......

收起↑