第十一章素能測評卷

(時間：75分鐘，滿分：100分)

一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個選項中，只

有一個選項符合題意)

1.北京正負電子對撞機的儲存環是周長為240m的近似圓形軌道，當環中電子以光速的吉

運動而形成10mA的電流時，環中運行的電子數目為(已知光速c=3Xl()8m/s,電子的電荷量

e=1.6X10T9c)()

A.5X1010個B.5X10”個

C.1X102個D.1X103個

答案：B

240

解析：電子運動一周所需要的時間/=丁"一S=8X1(T6s在圓形軌道上任取一橫截

「X3X108

面，則在/時間內通過該橫截面的電荷量q=〃=10X1O-3X8X10_6C=8XICT?C,環中運行

的電子N=+=1)個=5XIO.個,故選B。

2.如圖所示，已知Ri=&=l000Q,電壓表的電阻Rv=l000Q,電源兩端電壓保持不

變，當開關Si和S3閉合，開關S2斷開時電壓表示數為2V。則當開關Si和S2閉合，開關S3

斷開時電壓表示數和電源電壓分別是()

答案：D

解析：當開關S1和S3閉合，開關S2斷開時，R與Rv并聯后與&串聯，因并聯電路中總

電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，所以并聯部分電阻尺并=弗5=500。，干路中的電流/

十Kv

U笄2

=$=麗A=0.004A,&兩端的電壓。2=〃?2=4V。所以電源電壓U=U并+S=6V,Si

和S2閉合，開關S3斷開時，及與Rv串聯后與R1并聯在電路中，及與Rv串聯部分電壓等于

電源電壓，根據分壓原理可得Uv=即33V,故選D。

3.如圖所示為某晶體二極管的伏安特性曲線，下列說法正確的是（）

正向電流/mA

2。：1

反向電壓

-40-20/

_______I工II11r

I-1o8,5正向電壓/V

—200

■.十A300

反I可電流/pA

A.加正向電壓時，二極管電阻較小，且隨著電壓的增大而增大

B.加反向電壓時，二極管電阻較大，無論加多大電壓，電流都很小

C.無論是加正向電壓還是加反向電壓，電壓和電流都不成正比，所以二極管是非線性元

D.二極管加正向電壓時，電阻不變

答案：C

解析：根據歐姆定律有/可知/—U圖線的斜率表示電阻的倒數。由題圖可知，

KK

二極管加正向電壓時電流較大，電阻較小，且隨電壓的增大，圖線與原點連線的斜率在增大，

故電阻在減小；加反向電壓時開始電流很小，但當反向電壓很大時，二極管被擊穿，電流居U增。

故選C。

4.有一根粗細均勻的金屬導線，其電阻率為電阻為R,現將其對折使其長度變為原來

的一半，則對折后該金屬導線的（）

A.電阻率為"B.電阻率為%

C.電阻為4RD.電阻為:R

答案：D

解析：金屬導線的電阻率由材料和溫度決定，對折使其長度變為原來的一半并不能改變其

電阻率，故A、B錯誤；由電阻定律可知對0折使其長度變為原來的一半后，電阻為拈

L

=。|=偌=?故C錯誤,D正確。故選D。

5.如圖所示，厚薄均勻的長方體金屬導體，ab、兒的長度之比為2：1。當將C與。接

入電壓不變的電路中時，通過該導體的電流為/,若換A與3接入原電路中，則通過該導體的

電流為（）

C

D

A工B」

A.42

C.ID.21

答案：A

解析：設導體上表面寬為x,則將C與。接入電路中時，電阻為凡=。/，若換A與3

接入原電路中，則電阻為治="焉，因為電路中電壓不變，所以由歐姆定律知，將與接

,人A3

['RTbc^1

入原電路中，通過該導體的電流為與將C與。接入電路中對應電流之比為一廠=肥=急寸

即/'=%,故選A。

6.如圖，電流計的滿偏電流7g=lmA、內阻Rg=100C,拈=900。，及=項。，則下

列說法正確的是（）

A.當Si和S2均斷開時,虛線框中可等效為電壓表，最大量程是2V

B.當Si和S2均閉合時,虛線框中可等效為電壓表，最大量程是10V

C.當Si和S2均斷開時,虛線框中可等效為電流表，最大量程是1A

D.當Si和S2均閉合時,虛線框中可等效為電流表，最大量程是0.1A

答案：D

解析：當Si和S2均斷開時，表頭與用串聯，虛線框中可等效為電壓表，最大電壓為。=

-3

/g(7?g+7?i)=lX10X(100+900)=IV,故A錯誤，C錯誤;當Si和S2均閉合時，R被短路,

3

心與表頭并聯，虛線框中可等效為電流表，最大電流為—鏟=1X10-3AT1X10X100

100

A=0.1A,故B錯誤，D正確。故選D。

7.小杜家里新裝修時使用了一批照明鹵鴇燈泡，如圖a所示。小杜利用多用電表測量該

燈泡的電阻，以下操作正確的是（）

A.小杜選好“X100”，紅黑表筆短接后指針位置如圖》所示，則他應該調節“S”進行調

零

B.調零后，用紅黑表筆分別接觸燈泡的兩腳，發現指針偏角太小，則需要更換“Xlk”

擋位

C.每次換擋后不需重新進行歐姆調零

D.正確選擇擋位后，指針位置如圖c所示，則該燈泡電阻為220。

答案：B

解析：紅、黑表筆短接后指針沒有滿偏，說明需要歐姆調零，即調節“T”旋鈕，故A錯誤;

測量時，發現指針偏角太小，說明待測電阻阻值較大，倍率選小了，需要更換“XIk”進行

測量，故B正確；每次更換擋位都需再次調節“T”進行歐姆調零，故C錯誤；根據多用電表讀

數方法可知測量結果為24X1000。=24000C,故D錯誤。故選B。

二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分，在每小題給出的四個選項中有多

個選項符合題意，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得0分）

8.把一根用合金材料做成的金屬絲均勻地拉長到原來的兩倍，分別做出金屬絲拉伸前和

拉伸后的伏安特性曲線，如圖所示。下列說法正確的是（）

A.圖線A是金屬絲拉伸前的伏安特性曲線

B.圖線3是金屬絲拉伸前的伏安特性曲線

C.金屬絲接入相同的電壓時，拉伸后自由電子移動的平均速率是拉伸前的2倍

D.金屬絲流過相同的電流時，拉伸后自由電子移動的平均速率是拉伸前的2倍

答案：AD

解析：把一根用合金材料做成的金屬絲均勻地拉長到原來的兩倍，則橫截面積減小到原來

的一半，根據電阻定律可知，電阻變為原來的4倍，則圖線3是金屬絲拉伸后的伏安特性曲

線，圖線A是金屬絲拉伸前的伏安特性曲線，選項A正確，B錯誤；金屬絲接入相同的電壓

時，拉伸后的電流變為拉伸前的《，橫截面積減小到原來的一半，根據/="eSo自由電子移動

的平均速率是拉伸前的;倍，選項C錯誤；金屬絲流過相同的電流時，根據/=〃eSo拉伸后橫

截面積減小到原來的一半，自由電子移動的平均速率是拉伸前的2倍，選項D正確。故選AD。

9.一根粗細均勻的導線，兩端加上電壓。時，通過導線的電流為/,導線中自由電子定

向移動的平均速率為。，若將導線均勻拉長，使它的橫截面的半徑變為原來的盤再給它兩端

加上電壓U,則（）

A.通過導線的電流為1

B.通過導線的電流為專

7）

c.導線中自由電子定向移動的速率為a

V

D.導線中自由電子定向移動的速率為］

答案：BC

解析：橫截面的半徑變為原來的g,可知面積變為原來的(，由體積不變，可知長度變為原

來的4倍，由電阻定律的表達式可得阻值變為原來的16倍，由/=，可知電流變為已，

A錯誤，B正確；由電流的微觀表達式/="qSo,不變，面積變為原來的1,電流/變為看,

7)

自由電子定向移動的速率不D錯誤，C正確。故選BC。

10.用伏安法測未知電阻凡時，若不知R的大約數值，為了選擇正確的電流表接法以減

小誤差，可將儀器按圖所示電路連接，只空出一個電壓表的一個接頭K,然后將K分別與a、

6接觸一下，觀察電壓表和電流表示數的變化情況，則()

A.若電流表示數有顯著變化，K應接a

B.若電流表示數有顯著變化，K應接6

C.若電壓表示數有顯著變化，K應接6

D.若電壓表示數有顯著變化，K應接a

答案：BD

解析：若K從。移到6時，電流表讀數有顯著變化，說明電壓表的分流作用明顯，K應

接在6處，即電流表內接，故A錯誤，B正確；若K從。移到人時，電壓表讀數有顯著變化,

說明電流表的分壓作用明顯，K應接在。處，即電流表外接，故C錯誤，D正確。故選BD。

三、非選擇題(本題共5小題，共54分)

n.(8分)某同學利用多用電表測量二極管的反向電阻。

完成下列測量步驟：

(1)檢查多用電表的機械零點。

(2)將紅、黑表筆分別插入正、負表筆插孔，將選擇開關撥至電阻測量擋適當的倍率處。

(3)將紅、黑表筆,進行歐姆調零。

(4)測反向電阻時，將表筆接二極管正極，將表筆接二極管負極，讀出

電表示數。

(5)為了得到準確的測量結果，應讓電表指針盡量指向表盤中央，如果指針偏轉過大，應

重新選擇(大、小)倍率，并重復步驟(3)、(4)o

（6）測量完畢，應將選擇開關撥離歐姆擋，以切斷表內電源，故應將選擇開關撥向“OFF”

位置。

答案：（3）短接⑷紅黑（5）小

解析：（3）將紅、黑表筆短接，使指針指在歐姆表表盤的零刻度線處，表示所測電阻為零，

稱為歐姆調零。

（4）將選擇開關撥向歐姆擋，即接通表內電源，此時，紅表筆接表內電源的負極，黑表筆

接表內電源的正極，因此，測二極管反向電阻時，應將紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極

管的負極。

（5）使用歐姆表測電阻時，指針指在中央附近較精確，如果指針偏轉過大，說明所選擋位

太大，為了得到準確的測量結果，讓電表指針盡量指向表盤中央，該同學應選擇小倍率，并重

復步驟（3）、（4）。

12.（16分）某同學通過實驗測定一個阻值約為5。的電阻尺的阻值。

（1）現有電源（4V）、滑動變阻器（0?50Q,額定電流2A）、開關和導線若干，以及下列電

表：

A.電流表（0?3A,內阻約0.025。）

B.電流表（0?0.6A,內阻約0.125。）

C.電壓表（0?3V,內阻約3kC）

D.電壓表（0?15V,內阻約15k。）

為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用,電壓表應選用（選填器材

前的字母），實驗電路應采用圖1中的（選填“甲”或“乙”）。

---~1|-------------------―

?R丁R

甲乙

圖1

（2）圖2是測量R的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線。請根據在（1）問中所選的電

路圖，補充完成圖中實物間的連線。

(3)閉合開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數/、電壓表示數U。

某次兩電表示數如圖3所示，可得該電阻的測量值&=一C(保留2位有效數字)。

(4)若在(1)問中選用甲電路，產生誤差的主要原因是；若在⑴問中選用乙電路，

產生誤差的主要原因是。(均選填選項前的字母)

A.電流表測量值小于流經&的電流值

B.電流表測量值大于流經心的電流值

C.電壓表測量值小于幾兩端的電壓值

D.電壓表測量值大于以兩端的電壓值

答案：(1)BC甲(2)見解析圖

(3)5.2(4)BD

解析：(1)因電源的電壓為4V,因此電壓表選擇3V量程；由于電阻心的阻值約為5C,

根據歐姆定律可知，電流的最大值為0.8A,從精確角度來說，電流表選擇0.6A的量程；根據

待測電阻的阻值與電壓表及電流表的阻值關系，可知應選擇電流表外接法，故選擇題圖中的甲

電路。

(2)連接的實物圖如圖所示。

(3)電壓表的示數為U=2.60V,電流表的示數為/=0.50A,該電阻的測量值&=§=黑］

1U.DUA

=5.2Qo

（4）題圖甲中電路采用的是電流表外接法，實際上電壓表并不是理想電表，所以電壓表也

有電流通過，電流表測量的電流是流經&和電壓表的電流之和，所以產生誤差的主要原因是

電流表測量值大于流經&的電流值，故選B；題圖乙中電路采用的是電流表內接法，電壓表

測量的電壓是心和電流表兩端的電壓之和，所以產生誤差的主要原因是電壓表測量值大于Rx

兩端的電壓值，故選D。

13.（8分）某同學在進行“測定金屬絲的電阻率”的實驗。

（1）該同學用多用表的歐姆“XI”擋粗測該金屬絲的阻值如圖甲所示，由圖甲可知其阻值

為Qo

（2）該同學為了精確地測量金屬絲的電阻率，先用螺旋測微器測量其直徑，測量結果如圖

丙所示，由圖丙可知其直徑為。=mmo

然后用如圖乙所示的電路圖測量金屬絲瓜的電阻，供選擇的儀器如下：

①電流表Ai（內阻為廠）；

②電流表A2（內阻未知）；

③滑動變阻器R（阻值范圍0?1000。）；

④滑動變阻器及（阻值范圍0?20Q）；

⑤蓄電池（2V）；

⑥開關S及導線若干。

（3）滑動變阻器應選擇（選填“Ri”或“&"）；在圖乙中的內標出兩個電流表Ai

和A2的位置。

（4）閉合開關S,移動滑動觸頭至某一位置，記錄Ai、A2的讀數八、12,通過調節滑動變阻

器，得到多組實驗數據；以為縱坐標，/2為橫坐標，做出/1—12的圖像如圖丁所示。根據

—12圖像的斜率晨電流表A1的內阻八金屬絲的直徑。、金屬絲連入電路的長度3可計算

出金屬絲的電阻率"=（用左、廠、D、L表示）。

答案：（1）6（2）3.205

（3）及見解析圖（4）需仁

1AvJ

解析：（1）歐姆表讀數為：示數x倍率，即可得由圖甲可知其阻值為6X10=6。。

（2）根據螺旋測微器的讀數規則可知，由圖丙可知其直徑為D=3mm+20.5X0.01mm=

3.205mmo

（3）由電路圖可知，滑動變阻器分壓式接入電路時，應選擇小量程的滑動變阻器，即用。

電流表Ai的內阻已知，可當電壓表使用，故可得圖乙中兩個電流表Ai和A2的位置如圖所示。

（4）由歐姆定律可得&=彳=2斤故有/ir=&（12—11）變形有/1（廠+&）=/2L即/i=段？2,

D

則丙圖中％=不不。又&=s；s=T解得"=4"1一k)°

14.（10分）為了測量阻值約為5。的金屬圓柱體的電阻率，除待測金屬圓柱體外，實驗室

還備有如下實驗器材：

A.電流表Ai（量程0?0.6A,內阻約0.1。）；

B.電流表A2（量程0?3A,內阻約0.01。）；

C.電壓表Vi（量程0?3V,內阻約3k。）；

D.電壓表V2（量程0?15V,內阻約20kC）；

E.滑動變阻器R(0?20Q)；

F.電源E(電動勢為3.0V,內阻不計)；

G.開關、若干導線。

(1)某次測量中，螺旋測微器和游標卡尺的示數如下圖所示:

螺旋測微器的示數是mm,游標卡尺的示數是mm(20分度，副尺零刻線

被污染)。

(2)為了調節方便，測量準確，實驗中電流表應選_______(填“A”或"B”)，電壓表應選

(填“C”或"D”)o

(3)根據所選用的實驗器材，應選用電路圖_______(填“甲”或“乙”)進行實驗，測得的

電阻值比真實值偏(選填“大”或“小”)o

-<vb-

^=WA><Ah

R、

甲乙

答案：(1)1.610/1.611/1.60938.35

(2)AC⑶乙小

解析：(1)螺旋測微器的精確值為0.01mm,由圖可知螺旋測微器的示數為1.5mm+

11.0X0.01mm=1.610mm；20分度游標卡尺的精確值為0.05mm,即游標尺一格為0.95mm,

由圖可知游標尺第7格與主尺刻度