第二章 电路及其应用 期末复习训练卷（Word版含答案）

第二章 电路及其应用 期末复习典型题训练卷
一、单选题
1．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内（　　）
A．充电宝输出的电功率为 B．充电宝产生的热功率为
C．手机电池产生的焦耳热为 D．手机电池储存的化学能为
2．如图所示的电路中，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能正常发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（　　）
A．a灯变亮，b灯和c灯变暗
B．a灯和b灯变暗，c灯变亮
C．a灯和c灯变暗，b灯变亮
D．a灯和c灯变亮，b灯变暗
3．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（　　）
A． B． C． D．
4．一电压表由电流表G和电阻R串联而成，若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以改进（　　）
A．在R上串联一个比R大得多的电阻 B．在R上串联一个比R小得多的电阻
C．在R上并联一个比R小得多的电阻 D．在R上并联一个比R大得多的电阻
5．如图所示，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（　　）
A．灯泡将变暗，电源效率将减小
B．液滴带正电，将向下做加速运动
C．电源的路端电压增大，输出功率也增大
D．滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小
6．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表的读数I先增大，后减小
B．电压表的读数U先减小，后增大
C．电压表读数U与电流表读数I的比值不变
D．电压表读数的变化量ΔU与电流表读数的变化量ΔI的比值不变
7．如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查图中电路故障，现用一根导线进行判断，当导线连接BC时，灯不亮；当导线连接CD时，灯也不亮；当导线连接DE时，灯亮了．则电路故障原因是(　　)
A．电阻R断路
B．电灯L断路
C．R、L同时断
D．变阻器断路
8．如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是（ ）
A．电流表示数变小，电压表示数变小
B．小电珠变亮
C．电源的总功率变小
D．电容器C上电荷量减少
二、多选题
9．某学生在研究串联电路电压特点时，接成如图所示电路，接通K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因可能是（R1、R2阻值相差不大）（　　）
A．AB段断路
B．BC段断路
C．AB段短路
D．BC段短路
10．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按图所示接法连入电路，则（　　）
A．电流表的读数大于电流表的读数
B．电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C．电压表的读数小于电压表的读数
D．电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
11．2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者两手分别握两手柄A、B，则（　　）
A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小
B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高
C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大
D．当A、B间电阻逐渐增大时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值不变
12．某一导体的伏安特性曲线如图中AB（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（　　）
A．B点对应的电阻为12Ω
B．B点对应的电阻为40Ω
C．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻改变了30Ω
D．工作状态从A变化到了B时，导体的电阻改变了10Ω
三、填空题
13．一内部具有电路结构的盒子上有两个接线柱，如把电压表（内阻很大）正确接上接线柱，读数是3 V；如把电流表（内阻可以忽略）正确接上接线柱，读数是3 A．盒内可供选择的元件有E=1.5 V、r=0.25Ω的电池两个, R1=0.1Ω、R2=0.5Ω、R3=3.0Ω的电阻各一个.试根据电压表、 电流表的读数在图中方框内画出两种可能的电路图._____________________
14．(1)在图4(甲)所示的照明电路中，闭合开关后，电灯L不亮，观察发现，灯泡完好，保险丝没有熔断．用测电笔分别测试电路中的A、B、C、D四点，其测试结果如下表所示，据此可以推断电路故障为________.
测试步骤 测试点 氖管是否发光
1 A 是
2 B 是
3 C 是
4 D 否
(2)如图(乙)所示，将开关S移至C、D之间，这种电路设计是否合理？请简要说明理由_______
15．一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏，温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E＝1.5 V，内阻不计)、电流表(量程为5 mA，内阻不计)、电阻箱R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
(1)电流刻度较大处对应的温度刻度________(选填“较大”或“较小”)；
(2)若电阻箱阻值R′＝160 Ω，当电流为5 mA时对应的温度数值为________℃.
16．某研究性学习小组测量电阻的阻值过程如下
（1）用多用电表的欧姆挡粗测电阻，选用“k”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过大，因此需选择__________（选填“k”或“”）倍率的电阻档，换挡后应重新调零，测量时多用电表的示数如图所示，测量结果为________。
（2）为了精确地测量待测电阻的阻值，实验室提供了下列器材：
A．电流表（量程为，内阻）
B．电流表（量程为1.5mA，内阻）
C．滑动变阻器R（；额定电流1A）
D．定值电阻
E.定值电阻
F.电源（电动势V，内阻约2）
G.开关S、导线若干
①要求通过待测电阻的电流调节范围尽量大，从而可测量多组实验数据，请将设计好的电路图画在虚线框中________（要标出器材的符号）。
②按正确的电路连接，闭合开关，记录电流表、的示数、，移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据，并做出图线如图所示，则待测电阻________（结果要保留3位有效数字）。
四、解答题
17．如图，一电荷量带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的点。S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角。已知两板相距，电源电动势，内阻，电阻，，取，，。求：
（1）流过电源的电流；
（2）两板间的电场强度的大小；
（3）小球的质量。
18．如图所示，R1、R2、R3的电阻之比是2∶3∶5，电流表内阻忽略不计，电路两端的电压恒定，试求：
（1）三个电阻中的电流之比；
（2）两个电流表的读数之比。
19．如图所示电路，电源电动势，内阻，电阻，，，C为水平放置的平行板电容器，其电容，两极板的间距取，结果均保留两位有效数字．
开关S处于断开状态时，平行板电容器的电压是多大？所带电荷量是多少？
开关S处于断开状态时，有一带电微粒恰好能在平行板电容器中静止不动，求该微粒的电性及比荷；
在开关S由断开到闭合的过程中，流过电阻的电荷量为多少？
20．.加速度计是测定物体加速度的仪器，在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船制导系统的信息源.图14－15所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，架与待测系统固定在一起.敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速运动时，敏感元件发生位移，并转换为电信号输出.已知敏感元件的质量为m,两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，调整接点C的位置，使静态时输出电压为零.
（1）当系统做匀加速运动时，试写出加速度a与电压表示数U的对应关系，以便重新刻制到电压表表盘，使它成为直接读加速度值的加速度计；
（2）为什么C点设置在电阻丝AB的中间 对电压表的零刻度在表盘上的位置应有什么要求 表盘的加速度刻度是否均匀
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参考答案
1．D
【解析】A．充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为UI，故A错误；
B．充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以无法判断充电宝产生的热功率，故B错误；
C．U是充电宝的输出电压，不是手机电池的内电压，所以不能用，计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为，故C错误；
D．充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为：，故D正确。
故选D。
2．D
【解析】变阻器R的滑片稍向上滑动一些，变阻器接入电路的阻值变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，可得
干路电流增大，所以a灯变亮，并联部分电路电压为
可得b灯两端电压变小，所以b灯变暗，通过b灯的电流减小。通过c灯的电流为
可得，c灯变亮。故ABC错误；D正确。
故选D。
3．D
【解析】质子在加速电场中加速
根据电流的微观表达式
联立解得
故选D。
4．D
【解析】因为使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，故要让电流稍大一点，则应减小总电阻，给R并联一电阻可达到要求，若并联一比R小得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值还要小，电流增加太多，故应并联一比R大得多的电阻，可使总电阻稍变大，ABC错误，D正确。
故选D。
5．D
【解析】A．将滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，灯泡消耗的功率减小，则灯泡将变暗．电源的效率
外电路总电阻增大，路端电压增大，则电源效率增大．故A项错误．
B．液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，则知液滴带正电．滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液滴将向上做加速运动．故B项错误．
C．由于电源的内电阻与外电阻关系未知，所以不能判断输出功率如何变化，故C项错误．
D．因电容器两端的电压增大，板间场强增大，下极板与电荷所在位置间的电势差增大，因下极板接地，电势始终为0，则电荷所在位置的电势减小；粒子带正电，则粒子电势能减小．故D项正确．
6．D
【解析】试题分析：由数学知识可知，当P点在中点时外电阻最大；故当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，总电阻先增大后减小，电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，总电流先减小后增大，则内电压先减小后增大，外电压先增大后减小．故A、B错误．电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电阻，外电阻先增大后减小．故C错误．因为内外电压之和不变，所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等．所以=r．故D正确．故选D．
7．D
【解析】在串联电路中，灯不亮，有两种可能，第一，灯短路；第二，电路中有断路处．根据导线的连接现象判断，应该不是第一种故障，所以是电路中有断路处．当把断路处连接好，灯就会亮．所以此题应选D.
8．C
【解析】A．当滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻变大
电源电压不变，总电阻变大，所以电流变小了，内电压减小，则外电压增大，故A错误；
B．又
灯泡电阻不变，电流变小了，所以U灯变小了，即电珠L变暗，故B错误；
C．根据
结合I变小，所以变小，故C正确；
D．因为
因U路增大，且U灯变小了，所以U滑变大了，由
可知，电荷量增加；故D错误。
故选C。
9．AD
【解析】电压表有示数说明并联部分无短路，串联部分无断路，电压表无示数说明并联部分可能短路或者串联部分断路，根据题意电压表并联在A，C两点间，电压表读数为U，当并联在A，B两点间时，电压表读数也为U，当并联在 B，C两点间时，电压表的读数为零，则可以判断电路的故障可能是AB段断路，也可能BC段短路，故AD正确，BC错误。
故选AD。
10．AD
【解析】AB．电流表的量程大于的量程，故电流表的内阻小于的内阻；由图可知，两电流表并联，故两流表两端的电压相等，两表由同一电流表改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于为四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同，因表量程大于表，故的读数比的读数大，A正确，B错误；
CD．电压表的量程大于的量程，故的电阻大于的电阻；两电压表串联，故通过两表的电流相等，故的读数比的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表的偏转角等于电压表的偏转角，C错误，D正确。
故选AD。
11．BD
【解析】ABC．体型相近的两人相比，脂肪含量高者电阻较大，图乙是串联电路，总电阻增大，电流减小，AB两端电压增大，电源效率
％
路端电压随外电阻增加而增大，因此脂肪含量高者对应的电源效率高，电源输出功率与外电阻和电源内阻的关系有关，外电阻与电源的内阻越接近，电源输出功率越大，本题中未给出外电阻与电源内阻的关系，故无法判断谁对应的电源输出功率大，故B正确，AC错误；
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值为
其大小不变，故D正确。
故选BD。
12．BD
【解析】AB．B点对应的电阻为
选项A错误，B正确；
CD．A点对应的电阻为
故工作状态从A变化到了B时，导体的电阻改变了，选项C错误，D正确。
故选BD。
13．
【解析】据题意，把电压表正确接上接线柱，读数是3V，正好等于电源的总电动势，方框内可能只有电池，或是电池与任意一个电阻串联．
把电流表（内阻可以忽略）正确接上接线柱，读数是I=3A，根据闭合电路欧姆定律得： ，得 ．
所以方框内可能是两个电池与R2=0.5Ω串联，或者是R1、R2串联后与R3、两个电池串联．电路如图所示．
14．（1）C、D两点间出现断路故障 （2）不合理，因为应该把开关接在火线上而不能接在零线上，如不这样连接，在维修灯时，容易造成触电事故．
【解析】(1)用测电笔测试A、B、C三测试点时，氖管发光，说明这三点与火线的连接部分完好，而测试D时氖管不发光，说明D与火线连接断开，由此推断C、D两点间出现断路故障．
(2)这种电路的设计不合理，因为应该把开关接在火线上而不能接在零线上，如不这样连接，在维修灯时，容易造成触电事故．
15．较小 40
【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流 ，可见，电阻R越小，电流I越大，对应的温度越低，所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小．
（2）当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律，得R=-R′=300-160Ω=140Ω，
由R-t图象，根据数学得到R=t+100（Ω），当R=140Ω，t=40℃．
16．
【解析】(1)[1]用多用电表的欧姆挡粗测电阻，选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过大，则倍率档选择太大，需选择小倍率的挡位所以选择倍率的电阻档。
[2] 测量电阻为：19
(2)①[3]由于滑动变阻器阻值比待测电阻阻值小的多，所以控制电路采用分压式电路，由于采用伏安法测电阻，但没有电压表，所以用内阻已知的电流表来改装成电压表，则需要串联一个大电阻，由于电源的电动势为3.0V，所以选择定值电阻，利用安安法测电阻有
采用这种方法测电阻时系统没有误差，则采用外接法，实验电路图如图所示
②[4]根据安安法测电阻有
代入数据整理得
由图像可得
解得
17．（1）；（2）；（3）
【解析】（1）外电路电阻
电路中总电流
（2）路端电压
两板间的场
（3）设小球质量为，由共点力平衡条件有
解得
18．（1）15∶10∶6；（2）16∶25
【解析】(1)理想电流表用导线代替，电势相等的点用同一字母标出，如图甲所示，可见R1、R2、R3都连接在A、B两点间，三者并联，等效电路如图乙所示
设A、B两点间电压为U，则流过三个电阻的电流分别为
，，
可得三个电阻中的电流之比为
(2)电流表A1测量的是流过R2、R3的电流，故电流表A1的读数为
电流表A2测量的是流过R1、R2的电流，故电流表A2的读数为
代入数据可得两电流表的示数之比为
19．（1）24V；7.210-11C；（2）4.210-3C/kg；（3）9.010-12C
【分析】
（1）当开关S断开时，电容器的电压等于电阻R2两端的电压，根据欧姆定律及串联电路电压的分配关系，利用比例法可求电容器的电压和电量．
（2）开关S断开时带电油滴恰好静止在水平放置的平行金属板正中间，电场力与重力平衡，即可求出该微粒的电性及比荷．
（3）当S闭合后，电阻R3与R1并联，电容器的电压等于电阻R3两端的电压，求出电容器的电量，再求出电容器电量的变化量，即为流过R2的总电量．
【解析】（1）断开时，电阻R3两端电压即为平行板电容器的电压：U3===24V
电容器上的电荷量：Q1=CU2=3.010-1224C=7.210-11C
（2）设微粒质量为m，电量为q，由图可知，电容器的上极板带正电，微粒受到的电场力与重力大小相等，方向相反，所以该微粒带负电；当开关S断开时有：=mg
可得该微粒比荷：=，代入数据得：=4.210-3C/kg
（3）闭合后，R1与R2并联，外阻为：R并===6
电容器上的电压为：U===21V
则在开关S由断开到闭合的过程中，流过R2的电量为：Q=Q1-CU并
代入数据得：Q=9.010-12C
【点睛】
对于电容器，关键是确定其电压，当电路稳定时，电容器的电压等于与之并联的电路的电压，也等于所在电路两端的电压．
20．（1）U= （2）由上式可知，m、E、R、r、k、L均为常数，则系统加速度a与电压表示数U成正比，可将电压表上刻度相应地改成加速度a的数值，因而可知表盘上加速度a的刻度与电压刻度一样是均匀的.利用这个装置也可测定系统减速时的加速度，故电压表的零刻度应在刻度盘的中央位置
【解析】（1）设敏感元件从平衡位置移动距离x，滑臂滑过的距离也为x.则有2kx=ma.滑臂滑过的距离为x时输出电压为 U=IRx,其中I=，Rx=.
消去x，加速度a与输出电压U的关系式为U=.
（2）由上式可知，m、E、R、r、k、L均为常数，则系统加速度a与电压表示数U成正比，可将电压表上刻度相应地改成加速度a的数值，因而可知表盘上加速度a的刻度与电压刻度一样是均匀的.利用这个装置也可测定系统减速时的加速度，故电压表的零刻度应在刻度盘的中央位置.答案第1页，共2页
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