高中物理必修三章末檢測卷及答案解析(二)

高中物理必修三章末檢測卷及答案解析（二）一、單項選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分)1．關于電流，下列說法中正確的是()A．導體中的電流越大，表示通過其橫截面的電荷量越多B．在相同時間內，通過導體橫截面的電荷量越多，導體中電流就越小C．通電時間越短，電流越大D．單位時間內通過導體橫截面的電荷量越多，導體中電流越大答案D解析根據電流的定義式I＝eq\f(q,t)，即電流等于單位時間內通過導體橫截面的電荷量，與通電的時間無關，選項A、B、C錯誤，選項D正確．2．(2020·硯山縣第三高級中學高二期中)電子繞核運動可以看作一環(huán)形電流．設氫原子中的電子繞原子核在半徑為r的軌道上運動，用e表示電荷量，m表示電子的質量，k為靜電力常量．則()A．電子運動的速率為v＝eeq\r(\f(k,mr))B．電子運動的周期為T＝eq\f(2πr,e)eq\r(\f(m,k))C．電子運動形成的電流I＝eeq\r(\f(k,mr))D．電子運動形成的電流I＝eq\f(e,2πr)eq\r(\f(k,mr))答案A解析氫原子原子核對電子的作用力充當電子的向心力，則有keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)，解得v＝eeq\r(\f(k,mr))，A正確；電子運動的周期T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2πr,e)eq\r(\f(mr,k))，B錯誤；電子運動形成的電流I＝eq\f(e,T)＝eq\f(e2,2πr)eq\r(\f(k,mr))，C、D錯誤．3．一段長為L、電阻為R的均勻電阻絲，把它拉成3L長的均勻細絲后，再切成等長的三段，則其中每一段電阻絲的阻值為()A．3RB．RC.eq\f(R,3)D.eq\f(R,9)答案A解析電阻絲體積一定，即LS＝3L·S′，則S′＝eq\f(S,3)，由電阻定律得R′＝eq\f(ρL,\f(S,3))＝3R，即每一段電阻絲的阻值為3R，選項A正確．4．(2020·陜西咸陽市實驗中學高二月考)如圖1所示，用甲、乙兩種電路測Rx的阻值，甲電路中電壓表和電流表的示數分別為3.0V和3.0mA，乙電路中電壓表和電流表示數分別為2.9V和4.0mA，則待測電阻Rx的值應()圖1A．比1000Ω略大一些B．比1000Ω略小一些C．比725Ω略大一些D．比725Ω略小一些答案B解析因電流表的示數變化大，說明了電壓表的分流作用明顯，所以要用電流表內接法的電路進行測量，即選甲電路．對甲電路：電壓表的示數是待測電阻和電流表的電壓之和，故測量電壓比真實值大，R測＝eq\f(U測,I)＝eq\f(3.0,3.0×10－3)Ω＝1000Ω，又U測>U真，所以R測>R真，即測量值偏大，真實值比1000Ω略小一些，故B正確，A、C、D錯誤．5．一電流表的滿偏電流Ig＝30mA，內電阻Rg＝95Ω，要把它改裝成一個量程為0.6A的電流表，應在電流表上()A．串聯一個5.00Ω的電阻B．串聯一個4.75Ω的電阻C．并聯一個5.00Ω的電阻D．并聯一個4.75Ω的電阻答案C6．某同學用一塊多用電表來判斷一個二極管的極性．該同學使用的是多用電表的“×10”歐姆擋．將多用電表的紅表筆接觸二極管a端、黑表筆接觸二極管b端時，發(fā)現多用電表的指針偏轉角非常小；隨后該同學將多用電表的黑表筆接觸二極管a端、紅表筆接觸二極管b端時，多用電表指針指到如圖2所示位置．由此可以判斷()圖2A．二極管的正向電阻為20.0ΩB．a端是二極管的正極C．用多用電表歐姆擋“×10”測電阻時，如果指針偏角太小，應換用“×1”倍率D．用多用電表歐姆擋測電阻時，指針越靠近刻度盤右邊，誤差越小答案B解析用歐姆擋測電阻時，阻值＝示數×倍率，則二極管的正向電阻為20×10Ω＝200Ω，A錯誤；當用多用電表的紅表筆接觸二極管a端、黑表筆接觸二極管b端時，b端電勢高、a端電勢低，此時多用電表的指針偏轉角非常小，說明此時電阻很大，即此時二極管兩端所加為反向電壓，則a端是二極管的正極，B正確；用多用電表歐姆擋“×10”測電阻時，如果指針偏角太小，應換用更高倍率，C錯誤；用多用電表歐姆擋測電阻時，指針越靠近刻度盤中間，誤差越小，D錯誤．7.如圖3所示，一根長為l，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內單位體積自由電子數為n，電子的質量為m，電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內產生電流，自由電子定向移動的平均速率為v，則金屬棒內的電場強度大小為()圖3A.eq\f(mv2,2el) B.eq\f(mv2Sn,e)C．ρnev D.eq\f(ρev,Sl)答案C解析金屬棒的電阻R＝ρeq\f(l,S)，自由電子定向移動形成的電流I＝neSv，金屬棒兩端電壓U＝IR，故金屬棒內的電場強度大小為E＝eq\f(U,l)＝eq\f(neSvρl,lS)＝ρnev，故選C.8.如圖4所示為某控制電路的一部分，已知UAA′＝24V，如果電阻R＝6kΩ，R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，則UBB′不可能為()圖4A．12V B．8VC．6V D．3V答案D解析由題圖可知，BB′輸出的是下半部分電阻兩端的電壓，則可知，當兩電阻均不接入電路時，UBB′＝24V；當只有R1接入時，輸出電壓UBB′＝eq\f(R1,R1＋R)UAA′＝12V；當只有R2接入時，輸出電壓UBB′＝eq\f(R2,R2＋R)UAA′＝8V；當兩電阻均接入時，R1和R2并聯部分的電阻R′＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝2kΩ，則UBB′＝eq\f(R′,R′＋R)UAA′＝6V，故選D.二、多項選擇題(本題共4小題，每小題4分，共16分)9.如圖5所示，a、b、c、d是滑動變阻器的四個接線柱，現把此變阻器接成一個分壓電路向一個小燈泡供電，并要求滑片P向c移動時，小燈泡兩端電壓減小，下列說法中正確的是()圖5A．a接電源正極，b接電源負極，c、d接小燈泡兩端B．a接電源正極，b接電源負極，c、a接小燈泡兩端C．a接電源正極，b接電源負極，d、b接小燈泡兩端D．a接電源正極，b接電源負極，d、a接小燈泡兩端答案BD解析分壓電路的正確接法是“一上兩下”，而且a與b需要接電源兩極，可將a接電源正極，b接電源負極，由于題目要求“滑片P向c移動時，小燈泡兩端電壓減小”，可知滑片P向c移動時，分壓部分的電阻絲的長度減小，由題圖可知P與a之間的電阻絲長度減小，所以需要c、a或d、a接小燈泡兩端，故選B、D.10.(2021·黃石市有色第一中學高二期末)某導體中的電流隨其兩端電壓的變化關系如圖6所示，則下列說法中正確的是()圖6A．加5V電壓時，導體的電阻為5ΩB．加11V電壓時，導體的電阻可能為1.4ΩC．由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小D．由圖可知，隨著電壓的減小，導體的電阻不斷減小答案AD解析導體在加5V電壓時，由題圖知R＝eq\f(U,I)＝5Ω，所以此時導體電阻為5Ω，故A正確；由題圖知，隨著電壓的增大，圖像上的點與原點連線的斜率減小，此斜率表示電阻的倒數，則知導體的電阻不斷增大；隨著電壓的減小，導體的電阻不斷減小，故B、C錯誤，D正確．11.某同學做研究串聯電路特點的實驗時，接成如圖7所示的電路，閉合S后，他將多用電表電壓擋的紅、黑表筆并聯在A、C兩點間時，電壓表讀數為U；當并聯在A、B兩點間時，電壓表讀數也為U；當并聯在B、C兩點間時，電壓表讀數為零，故障的原因可能是()圖7A．AB段斷路 B．BC段斷路C．AB段短路 D．BC段短路答案AD解析由題意可得UAB＝UAC＝U，說明由A、B分別至電源的線路均已接通．若BC段完好，則AB段斷路；若BC段短路，則AB段可能斷路，也可能完好．又由題述得UBC＝0，因而可能AB段斷路或BC段短路，也有可能出現兩者同時發(fā)生的情況，故選A、D.12．如圖8所示電路中，A1和A2為理想電流表，示數分別為I1和I2，R1∶R2∶R3＝1∶2∶3.當a、b兩點間加以恒定的電壓U后，下列結論正確的是()圖8A．I1∶I2＝3∶4B．I1∶I2＝5∶9C．將A1、A2換成理想電壓表，其示數之比為3∶5D．將A1、A2換成理想電壓表，其示數之比為1∶1答案BC解析電源接在a、b兩點時，電路圖如圖甲所示．并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且干路電流等于各支路電流之和，圖中，eq\f(I1,I2)＝eq\f(\f(U,R2)＋\f(U,R3),\f(U,R1)＋\f(U,R2))＝eq\f(5,9)，故A錯誤，B正確；將A1、A2換成理想電壓表，電路圖如圖乙所示，R1、R2、R3串聯，UR1∶UR2∶UR3＝1∶2∶3，eq\f(U1,U2)＝eq\f(UR1＋UR2,UR2＋UR3)＝eq\f(3,5)，故C正確，D錯誤．三、非選擇題(本題共6小題，共52分)13．(6分)在“測定金屬的電阻率”的實驗中：圖9(1)用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，其示數如圖9甲所示，則金屬絲的直徑為d＝______mm.(2)某同學設計了如圖乙所示的電路測量該金屬絲的電阻(阻值約為3Ω)．可選用的器材規(guī)格如下：電源E(電動勢3V)；電流表A(0～0.6A，內阻約為0.5Ω)；電流表G(0～10mA，內阻為50Ω)；滑動變阻器R1(阻值0～5Ω，額定電流2A)；滑動變阻器R2(阻值0～1kΩ，額定電流1A)；定值電阻R3＝250Ω；定值電阻R4＝2500Ω；開關S和導線若干．①為了便于操作，并使測量盡量精確，定值電阻應選________，滑動變阻器R應選________．②某次測量時電流表G的讀數為5.0mA，電流表示數為0.50A，計算Rx的準確值為Rx＝________(計算結果保留3位有效數字)．答案(1)0.800(2分)(2)①R3(1分)R1(1分)②3.03Ω(2分)解析(1)由題圖甲螺旋測微器可知，固定刻度示數為0.5mm，可動刻度示數為30.0×0.01mm＝0.300mm，螺旋測微器示數為0.5mm＋0.300mm＝0.800mm.(2)①根據閉合電路歐姆定律和電流表最小讀數，可求出電路中需要的最大電阻為R＝eq\f(E,I)＝eq\f(3,\f(1,3)×0.6)Ω＝15Ω，由于待測電阻約為3Ω，所以滑動變阻器應用R1，根據分壓原理，R支m＝eq\f(E,IG)＝eq\f(3,0.01)Ω＝300Ω，故定值電阻選R3.②根據電阻定律，Rx＝eq\f(IGR3＋r,IA－IG)＝eq\f(0.005×250＋50,0.50－0.005)Ω≈3.03Ω.14．(8分)在測定一根粗細均勻金屬絲的電阻率的實驗中：(1)某同學先用多用電表粗測其電阻．用已經調零且選擇開關指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量，發(fā)現指針的偏轉角太大，這時他應將選擇開關換成歐姆擋的“________”擋位(選填“×100”或“×1”)，然后進行________，再次測量金屬絲的阻值，其表盤及指針所指位置如圖10所示．圖10(2)現要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列可選用的器材：A．電流表A1(量程為0～300mA，內阻約為1Ω)B．電流表A2(量程為0～0.6A，內阻約為0.3Ω)C．電壓表V1(量程為0～3.0V，內阻約為3kΩ)D．電壓表V2(量程為0～15.0V，內阻約為5kΩ)E．滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω)F．滑動變阻器R2(最大阻值為500Ω)G．電源E(電壓為4V)H．開關、導線若干①為了盡可能提高測量準確度，電流表應選________，電壓表應選________；滑動變阻器應選________(均填器材前面的字母)．②下列給出的測量電路中，最合適的電路是________．③這位同學在一次測量時，電壓表的示數如圖11所示，電壓表的讀數為________V.圖11(3)若本實驗中，測得金屬絲的長度為L，直徑為D，電阻為Rx，則該金屬絲的電阻率的計算式為ρ＝________.答案(1)×1(1分)歐姆調零(1分)(2)①A(1分)C(1分)E(1分)②B(1分)③2.40(1分)(3)eq\f(πRxD2,4L)(1分)解析(1)用已經調零且選擇開關指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量，發(fā)現指針的偏轉角度太大，知該電阻較小，換用“×1”擋位，換擋后進行歐姆調零．(2)①電源電動勢為4V，為了測量精確，電壓表應選擇C，粗測的金屬絲電阻約為12Ω，則流過金屬絲的最大電流約為Imax＝eq\f(U,R)＝eq\f(4,12)A≈0.33A，可知電流表應選擇A.金屬絲的電阻值僅僅約12Ω，與500Ω的滑動變阻器的電阻值相差比較大，滑動變阻器阻值越小，調節(jié)時電表變化越明顯，為方便實驗操作，滑動變阻器應選E.②待測金屬絲的阻值與電流表內阻相當，屬于小電阻，電流表應采用外接法．題目要求盡可能提高測量精確度，滑動變阻器應用分壓式接法，故選B.③電壓表的讀數為2.40V.(3)根據Rx＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,π\(zhòng)f(D,2)2)，得ρ＝eq\f(πRxD2,4L).15．(10分)(2021·江西模擬)某同學把量程為500mV但內阻未知的電壓表改裝成量程為5V的電壓表，步驟如下：圖12(1)測量電壓表的內阻，測量電路如圖12甲所示，將R1的滑片移至最左側，閉合開關S1、S2，滑動R1的滑片，使電壓表的指針指在500mV處；斷開S2，調節(jié)電阻箱R2，使電壓表的指針指在300mV處，此時電阻箱R2的示數如圖乙所示，為________Ω，則電壓表的內阻RV＝________Ω；(2)為把電壓表改裝成量程為5V的電壓表需要________(選填“并”或“串”)聯一個阻值為________Ω的電阻R0；(3)用圖丙所示電路對改裝電壓表進行校對，由于內阻測量造成的誤差，當標準電壓表示數為5V時，改裝電壓表示數為0.49V．為了盡量消除改裝后的電壓表測量電壓時帶來的誤差，R0的阻值應調至________Ω(小數點后面保留一位)．答案(1)580(2分)870(2分)(2)串(2分)7830(2分)(3)7656.4(2分)解析(1)由題圖知R2＝580Ω，由歐姆定律可得eq\f(300mV,RV)＝eq\f(500－300mV,R2)可得電壓表的內阻RV＝870Ω.(2)由歐姆定律可得eq\f(0.5V,RV)(RV＋R0)＝5V可得R0＝7830Ω，即要串聯一個分壓電阻R0，阻值為7830Ω.(3)當改裝電壓表示數為0.49V時，改裝電壓表所在支路電流為I＝eq\f(5－0.49,7830)A＝eq\f(4.51,7830)A改裝電壓表的實際內阻為RV′＝eq\f(0.49V,I)當改裝電壓表正常顯示0.5V時應滿足eq\f(0.5V,RV′)＝eq\f(4.5V,R0′)，聯立解得R0′≈7656.4Ω故R0的阻值應調至7656.4Ω.16．(8分)在一根長L＝5m、橫截面積S＝3.5×10－4m2的銅質導線兩端加2.5×10－3V電壓．已知銅的電阻率ρ＝1.75×10－8Ω·m，則：(1)該導線的電阻多大？(2)該導線中的電流多大？(3)將該導線對折后，接入相同的電壓，電流是多大？答案(1)2.5×10－4Ω(2)10A(3)40A解析(1)該導線的電阻R＝ρeq\f(L,S)＝1.75×10－8×eq\f(5,3.5×10－4)Ω＝2.5×10－4Ω(3分)(2)該導線中的電流I＝eq\f(U,R)＝10A(2分)(3)導線對折后，L′＝eq\f(L,2)，S′＝2S則R′＝ρeq\f(L′,S′)＝eq\f(R,4)(2分)I′＝eq\f(U′,R