高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册第四章闭合电路欧姆定律与科学用电单元测试卷（word版含答案）

第四章闭合电路欧姆定律与科学用电单元测试
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．将三个不同的电源1、2、3的U-I图线画在同一坐标轴上，如图所示，其中1和2平行，它们的内阻分别是r1、r2、r3，电动势分别是E1、E2、E3，则它们间的关系是（　　）
A．r1=r2＜r3，E1﹥E2=E3
B．r1﹥r2﹥r3，E1=E2＜E3
C．r1﹥r2=r3，E1＜E2=E3
D．r1=r2﹥r3，E1=E2﹥E3
2．在图示电路中，电源内阻不可忽略，、为定值电阻，G为灵敏电流计，V为理想电压表，平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，位于电容器两板间的带电油滴恰好静止，现将滑动变阻器的滑片P向下移动，则以下说法正确的是（　　）
A．G中有从a到b的电流
B．V示数增大
C．油滴向上运动
D．电源内阻消耗功率减小
3．如图所示电路中，、为定值电阻，为电容器，时闭合开关，在时刻断开，下列关于流过电阻的电流随时间变化的图象中，可能正确的是　　
A． B．
C． D．
4．电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电阻R=5Ω，那么电路中的电流是多少（　　）
A．1A B．2A C．4A D．6A
5．新冠疫情期间，额温枪广泛应用于各种场所，能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱，快速准确且无接触地测量体温。如图所示，某种额温枪以2节串联的干电池为电源（每节干电池电动势为1.5V），工作电流为5mA，当该额温枪正常工作时（ ）
A．电路中每通过0.01C电荷，每节电池把0.015J化学能转化为电能
B．电池组两极间的电压为3V
C．电源的输出功率为15mW
D．电池组的电动势不再是3V
6．如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图像，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（ ）
A．该电源的效率为
B．该电源的电动势为，内阻为
C．电源的输出功率为
D．电源内部消耗功率为
7．手机长时间充电容易引发安全事故，许多学校为了安全和规范管理，禁止学生将手机带入校园，更不允许学生夜间在教室对手机进行充电。如图所示为某款手机充电器对手机充电的原理图，用输出电压为5.0V的充电器对内阻的手机锂电池充电，若充电过程充电器输出功率为5.0W，则关于充电过程说法正确的是（ ）
A．电能转化为化学能的功率为5.0W B．充电器输出电流为1.0A
C．手机锂电池的充电电压为4.9V D．手机锂电池的发热功率为1.0W
8．在如图所示的电路中，电阻R＝2.0Ω，电源的电动势E＝3.0V，内电阻r＝1.0Ω，闭合开关S后，流过电阻R的电流为（　　）
A．1.0A B．1.5A C．2.0A D．3.0A
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r=0.5Ω，定值电阻R1=R2=R3=1Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表读数增大
B．电压表读数增大
C．电源的效率减小
D．电源的输出功率减小
10．如图所示，直线A是某电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是定值电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别与该电源连接成闭合电路，下列说法中正确的是（　　）
A．R1的电阻为
B．当R2接在电源上时，路端电压较小
C．当R1接在电源上时，电源的输出功率较小
D．电源的输出功率一样大
11．如图所示的电路中，L1、L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定的电压，它们都正常发光，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，发生的现象是（　　）
A．L1亮度不变，L2变暗 B．L1变暗，L2变亮
C．电路消耗的总功率变小 D．流过滑动变阻器的电流变大
12．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴能上升的是（　　）
A．断开电键S B．减小两板间距离
C．增大R1的阻值 D．增大R2的阻值
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（7分）某同学利用下列实验器材测量一节干电池的电动势和内阻。
A．待测干电池一节；
B．电阻箱R（最大电阻值为）
C．电流表G（量程100mA，内阻）；
D．定值电阻（电阻值为）；
E.开关、导线若干。
（1）实验前要将电流表G与定值电阻_______（填“串”或“并”）联，改装成量程为_______A的电流表，并在下面的甲图方框内画出测量的电路图。（_______）
（2）将电阻箱接入电路的电阻值调至最大，再闭合电键，多次调节电阻箱阻值，记录每次电阻箱接入电路的阻值R，根据电流表G的示数，求得对应的电路中的电流I，作出图像如图所示，则电源的电动势___________V，电源的内阻___________。（结果均保留三位有效数字）
14．（7分）如图所示为小明同学用毫安表改装多用电表的原理图。已知毫安表表头内阻为60Ω，满偏电流为2mA，R1和R2为定值电阻。
（1）若将毫安表改装成4mA和40mA两个量程的电流表，当选择开关S1与b端相接，单刀双掷开关S2接“1”时，电流表的量程为4mA，则R1+R2=___________Ω，R1=___________Ω；
（2）图中将开关S2接“2”端时为欧姆表。根据图中电源情况可以判断表笔A应接___________色（选填“红”或“黑”）表笔；若开关S1与a端相接时欧姆表为“×10”倍率挡，则开关S1与b端相接时应为___________（选填“×1”或“×100”）倍率挡；
（3）图中作为欧姆表使用时，若电池用旧后电动势不变，电池内阻变大，欧姆调零后测电阻，这种情况对测量结果___________（选填“有”或“没有”）影响。
15．（7分）如图所示的电路中，电源的电动势，内阻，定值电阻，，，电容器的电容，先将电键闭合，再将电键闭合，求：
（1）电路稳定时电容器的带电量；
（2）若再断开，则断开后流过a点的电量为多少？
16．（9分）电路如图所示，，，开关分别接、时，电源的输出功率均为。求电源的电动势和内阻。
17．（14分）如图所示的电路中，电源的总功率，，，a、b两点间的电压，电源的输出功率。求电源的内阻和电动势。
18．（16分）如图电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间距d=1.2m，板长为l=1.8m。电源电动势为E0=10V、内阻为r=1Ω，定值电阻。闭合开关S，调节滑动变阻器使。
（1）电路稳定后，求极板间的电场强度E；
（2）现有一个带电粒子从极板中央水平飞入极板间，恰好能从下极板边缘飞出电场，已知粒子带电量q=0.2C、质量m=2×10-6kg。求带电粒子进入极板时的初速度v0.（不计任何阻力和粒子重力）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
由闭合电路欧姆定律
可知，图线与纵轴交点表示电动势，图线斜率表示内阻，由图可知
r1=r2＜r3
E1﹥E2=E3
A正确。
故选A。
2．A
【详解】
AB．滑动变阻器的滑片P向下移动，并联部分电路电阻减小，根据分压原理，有
可知电压表示数减小，电容器两端电压减小，根据公式有
可知电容器极板上电荷要减小，有从a到b的电流出现，故A正确；B错误；
C．对油滴进行分析可知，之前二力平衡，现在极板电荷量减小，导致极板间场强变小，电场力将小于重力，故油滴将向下运动。故C错误；
D．根据分压原理，外部电阻减小，路端电压减小，则内电阻电压增加，有
故D错误。
故选 A。
3．D
【详解】
开关闭合时，通过电阻的电流很快增大到正常值，时间需要极短；电流方向向右。此时电容器左板充正电，右板充负电；开关断开后，电阻中中原来的电流立即减小为零，电容器通过放电，形成向右的放电电流，与原来的方向相同，电流逐渐减小。
故选D。
4．A
【详解】
依题意，根据闭合电路欧姆定律
可得电路中的电流大小为
故选A。
5．A
【详解】
A．根据
W=qE
当电路中每通过0.01C电荷，每节电池把0.015J化学能转化为电能，A正确；
B．电池组两极间的电压为路端电压，小于电源电动势，B错误；
C．额温枪正常工作时，总功率为
P=EI=3V×5mA=15mW
电源的输出功率小于总功率，C错误；
D．电源电动势由电源本身决定，当该额温枪正常工作时，电池组的电动势不变，D错误。
故选A。
6．A
【详解】
两图线的交点代表该电源与电阻相连接组成闭合电路中的路端电压和电路中的电流，则电源的输出功率
根据图示可得
E=3.0V
电源内阻
电源的总功率为
电源内部消耗的功率
电源的效率
故选A。
7．B
【详解】
AB．输出电流为
充电过程电能转化为化学能的功率
A错误，B正确；
C．手机锂电池的充电电压为
C错误；
D．手机锂电池的发热功率为
D错误。
故选B。
8．A
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律可得
故选A。
9．AC
【详解】
AB．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4阻值减小，电路的总电阻减小，总电流变大，则电源内阻和R1上的电压变大，并联部分的电压减小，通过R3的电流减小，则通过R2和R4的电流变大，即电流表示数变大，R2电压变大，则R4电压减小，即电压表示数减小，选项A正确，B错误；
C．电源的效率
因外电阻减小，则电源的效率减小，选项C正确；
D．因当外电路电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，因外电阻大于电源内阻，可知当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，外电阻减小，向内电阻靠近，则电源输出功率变大，选项D错误。
故选AC。
10．ABC
【详解】
A．图象的斜率表示两定值电阻的阻值，则
故A正确；
B．由图可知，当R2接在电源上时，路端电压较小。故B正确；
CD．由两图线的交点读出，R1接在电源上时电压
通过R1的电流
则电源的输出功率
R2接在电源上时
电源的输出功率
则R2接在电源上时，电源的输出功率较大，故C正确，D错误。
故选ABC。
11．BC
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，即通过L1的电流减小，L1变暗，L1两端电压减小，所以L2两端电压增大，L2变亮，故A错误，B正确；
C．电路总电流减小，电压不变，所以电路消耗的总功率变小，故C正确；
D．L2两端电压增大，通过L2的电流增大，而总电流减小，所以通过滑动变阻器的电流减小，故D错误。
故选BC。
12．BC
【详解】
A．断开开关S，电容器放电，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。故A错误；
B．减小两板间距离，根据可知，电场强度增大，油滴向上运动。故B正确；
C．电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R1的电压，当增大R1的阻值，导致总电流减小，则外电压增大，因此电容器的电压增大，板间场强增强，油滴将向上运动。故C正确；
D．电路稳定时，当增大R2的阻值，不改变电路中的电流，因此电容器的电压不变，板间场强不变，油滴将不运动。故D错误。
故选BC。
13．并 0.6 1.45 2.07
【详解】
（1）实验前要将电流表G与定值电阻并联，改装成量程为
的电流表。电路设计如图所示
（2）由闭合电路欧姆定律
得了
又
结合图像有
解得
14．60 6 黑 ×100 没有
【详解】
（1）当选择开关S1与b端相接，单刀双掷开关S2接“1”时，电流表的量程为I1=4mA，则有
解得
当选择开关S1与a端相接，单刀双掷开关S2接“1”时，电流表的量程为I2=40mA，则有
解得
（2）多用电表中表笔电流应该为“红进黑出”， 表笔A与内置电源正极相连，则表笔A应接黑表笔。
开关S1与b端相接时，毫安表所在并联电路的电阻减小，测量相同待测电阻时，则该并联电路的分压减小，毫安表转动的角度减小，则此时为“×100”挡。
（3） 电池内阻变大，能够正常欧姆调零，则欧姆表的内阻不产生系统误差，而电池的电动势不变，故对测量结果没有影响。
15．（1）；（2）
【详解】
（1）电键、均闭合，电路稳定后，电路中的总电阻为
电路中的总电流为
电容器两端的电压为
电容器的带电量为
（2）若再断开，电路稳定后，电路中的总电流为
电容器两端的电压为
电容器的带电量为
流过a点的电量为
16．；
【详解】
当开关处于位置时，由闭合电路欧姆定律得
电源的输出功率
即
同理，可得当开关处于位置时
联立解得
17．；6V
【详解】
并联电路的总电阻为
由欧姆定律可得总电流为
电源的发热功率为
解得
又
解得电动势
18．（1）；（2）
【详解】
闭合电路欧姆定律可得：
两板间电压等于R2两端电压
极板间的电场强度
联立得
（2）带电粒子在极板间做类平抛运动
联立得
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