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专题十一 《电路及其应用》信息优化卷（能力B）
(解析版)
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2．测试范围：人教版（2019）必修第三册 第十一章《电路及其应用》
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第1~8 题只有一项符
合题目要求，第9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错或不
答的得0 分。
1．如图所示的电路可以测出电路中电荷定向移动的平均速率：水槽中NaCl 溶液的浓度为a（
），
每一块矩形电极板的长为b、宽为c，电路稳定时电流表的读数为I，阿伏加德罗常数为
，元电荷为e，
则电荷定向移动的平均速率v 的表达式是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．霍尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行，其简化的工作原理如图所示，放电通道两端电极间
存在加速电场，该区域内有与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例，工作
时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力，某次测试中，氙气被
电离的比例为
，氙离子喷射速度为
，推进器产生的推力为
，推进器质量
，已知氙离子的比荷为
；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（ ）
A．将该推进器用于宇宙航行时，飞船获得的加速度
1
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B．氙离子的加速电压约为
C．氙离子向外喷射形成的电流约为
D．每秒进入放电通道的氙气质量约为
3．某电路中用到了一个特殊的滑动变阻器，其截面示意图如图甲所示，其主体为两段长度相同、材料相
同的圆柱形导体拼接成的电阻，滑片P 可以自由滑动，A、B 间的电阻R 与电阻右端到P 间的距离x 的关系
如图乙所示，则左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为（ ）
A．3：4
B．1：2
C．
D．
4．如图所示，将一个半圆形导体接入电压为U 的电路中，当从ab 接入电路时，流过半圆形导体的电流为
I，当从cd 接入电路时，流过半圆形导体的电流为（ ）
A．0.25I
B．0.5I
C．2I
D．4I
5．如图所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器，超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它
由超导部件和限流电阻并联组成。当通过超导部件的电流大于其临界电流
时，超导部件由超导态（可认
为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制故障电流。超导部件正常态电阻
，临界电流
，限流电阻
，灯泡L 上标有“6V，12Ω”字样，电源电动势
，
内阻忽略不计，则下列判断不正确的是（ ）
2
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A．当灯泡正常发光时，通过灯L 的电流为0.5A
B．当灯泡正常发光时，通过
的电流为0.5A
C．当灯泡L 发生故障短路时，通过
的电流为1A
D．当灯泡L 发生故障短路时，通过
的电流为0.5A
6．用两个相同的小量程电流表，分别改装成两个量程不同的大量程电流表
、
，若把
、
分别采
用串联或并联的方式接入电路，如图，则闭合电键后，下列有关电表的示数和指针偏转角度说法正确的是
（ ）
A．图甲中的
、
的示数相同
B．图甲中的
、
的指针偏角相同
C．图乙中的
、
的示数和偏角都不同
D．图乙中的
、
的指针偏角不同
7．如图甲所示，将一灵敏电流表G 作为表头通过并联一个电阻R 改装成一个量程为
的电流表，R 又
称分流电阻。已知电流表G 的内阻
，满偏电流
，原表头刻度盘如图乙所示。下列对电
流表的改装理解正确的是（ ）
A．当指针指示原表头上的刻度读数“
”时，表示改装电流表所测电路电流为“
”
B．通过表头中的电流与分流电阻R 中的电流之比总是1 600
∶
C．改装的电流表量程虽然变大了，但通过表头的最大电流并没有增加
3
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D．当所测电路总电流为
时，通过分流电阻的电流大小根据题目条件是不可求出的
8．如图所示，已知
，右方虚线框内为黑盒，黑盒内为多个纯电阻组成的电路，连接方式未知，今
用电压表测得
，
，则
、
间总电阻为（ ）
A．
B．
C．
D．
9．如图甲所示，电源电压恒为5V，滑动变阻器的最大阻值为
，电流在0.2A~0.8A 之间时电子元件均
能正常工作。若通过此电子元件的电流I 与其两端电压U 的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．通过电子元件的电流为0.4A 时，其电阻为
B．当滑动变阻器滑片P 在中点时，电子元件与滑动变阻器的两端电压之比为1:1
C．电子元件处于正常工作状态时，电子元件的电阻随电流的增大而减小
D．为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器的阻值范围应控制在
10．利用如图所示的电路测量电阻
两端的电压，测量时，移动滑动变阻器的滑片P，使其依次置于
五点（各点间距相同，且
两点为滑动变阻器的两个端点），将电压表的示数记录在表
中。经过检查，发现电路中的滑动变阻器在某处发生了断路，则滑片
在
之间的某一点时，电压表的
示数可能为（ ）
4
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P 的位置
的示数（V）
12.00
6.00
4.00
3.00
12.00
A．
B．
C．
D．
11．某课外兴趣小组为了将一小量程的电流表改装成一多用电表，设计了如图所示的电路。已知小量程电
流表的内阻
、满偏电流
，电阻
、
，下列判断正确的是（ ）
A．当
和
均断开时，改装成的表是电压表，量程为10V
B．当
和
均断开时，改装成的表是电压表，量程为1V
C．当
和
均闭合时，改装成的表是电流表，量程为0.1A
D．当
和
均闭合时，改装成的表是电流表，量程为1A
12．如图甲所示为a、b 两电学元件的伏安特性曲线，若把元件a、b 串联，在其两端加上电压U0，如图乙
所示，则（ ）
A．元件a 两端的电压
5
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B．元件a 两端的电压
C．流过元件a 的电流
D．流过元件a 的电流
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题
13．（12 分）某实验小组做“测量金属丝的电阻率”实验，过程如下：
（1）通过螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径求其平均值．某次测量的示数如图（a）所示，该次测量
的直径
mm。
（2）电阻丝长度L 及电阻
的测量：
①将电阻丝拉直后，固定在两接线柱之间，用刻度尺测量两接线柱外侧间的距离L，如图（d）所示。
②把电阻丝接入图（b）所示的电路中．将电压表右端连接a 点，闭合开关，调节
，使电表指针偏转到
合适位置，读出电流表示数I，电压表示数
．把电压表活动接线头接在b 点，调节
，使电流表示数仍
为I，读出电压表的示数
，则电阻丝的阻值
（用
、
和I 表示）。
（3）改变电阻丝的长度，测得多组R 和L 的数据．考虑到接线柱的粗细不能忽略，测量的电阻丝长度L 存
在较大误差．为了解决这个问题，小明和小芳采用了两种不同的方案：
①小明用每一组数据计算相应的电阻率
（用R、d 和L 表示），然后求其平均值。
②小芳则作出
图像如图（c）所示，结合图像斜率k，推导电阻率
（用k 和d 表示）。
③为消除接线柱粗细引起的误差， （选填“小明”或“小芳”）的方案更有效。
简述你判断的依据： 。
四、解答题
6
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14．（8 分）电流表G 改装成电流表和电压表的电路如图所示，已知G 表的满偏电流
，内阻
，
，
，
，A、B 为两表笔。
（1）若开关S 接1，求表笔A 上的允许流经的最大电流Im；
（2）若开关S 接3，两表笔A、B 并联在某电路两端，电流表G 的指针指在表盘刻度“2”上，求该电路两
端电压的测量值U。
15. （10 分）某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示：一个劲度系数k = 585 N/m、自然
长度L0 = 0.5 m 的弹簧，一端固定在墙上的M 点，另一端N 与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置
的电阻率较大的金属杆上。弹簧是不导电的材料制成的，迎风板的面积S = 0.4 m2，工作时总是正对着风
吹来的方向(迎风板可在金属杆上滑动)。电路的一端与迎风板相连，另一端在M 点与金属杆相连。定值电
阻R =1.0 Ω，电源的电动势E = 12 V，内阻r = 0.5 Ω。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的
示数U1 = 3.0 V(电压表可看作理想表)。某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2 = 2.0 V，求：
(1) 金属杆单位长度的电阻；
(2) 此时作用在迎风板上的风力；
(3)假设风与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3 kg/m3，则风速多大。
。
7
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16．（10 分）如图所示的含容电路，电容
，定值电阻
，电源电动势
内
阻
，滑动变阻器最大阻值是4Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器。
（1）滑动变阻器R3的功率最大时R3应调到多少？滑动变阻器的最大功率是多少？
（2）当滑动变阻器的滑片从a 滑到b 的过程中电容器的电荷量是增加还是减少？变化了多少？
17．（12 分）为了探究带电物体在匀强电场中的运动，某同学利用如图所示的电路进行了实验。电源电压
为
的高压直流电源，内阻可忽略不计，电阻
的阻值为1k
，滑动变阻器
的最大阻值为4k
。两块间距为20cm 的平行金属板通过导线连在电阻
两端，其间的电场可近似认为是匀强电场。（已知
在匀强电场中满足公式
，其中U 为两点间的电压，d 为两点连线在电场线方向的投影距离。）与此
同时，一个质量为0.1kg，带电量为1x10-3C 的正电小球用长为8cm 的悬线固定在两板间，小球在运动过程
中不会与金属板相碰。开始实验时电键闭合，滑动变阻器的滑片位于电阻最大处，则：
（1）小球恰好能保持静止时悬线与竖直方向的夹角
为多少？
（2）移动滑动变阻器的滑片，通过计算画出（1）问中
与滑动变阻器阻值
之间的关系图；
（3）将
的阻值调为1.5k
，将小球从悬点正下方由静止释放，分析说明小球作何运动？
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