第4章闭合电路欧姆定律与科学用电-单元测试（Word版含答案）

第4章闭合电路欧姆定律与科学用电
一、选择题（共15题）
1．如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路，开关S闭合．在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a到b电流的是（　　）
A．将滑动变阻器R的滑片向右移动
B．在平行板电容器中插入电介质
C．减小平行板电容器两极板间的距离
D．减小平行板电容器两极板的正对面积
2．电路如图所示，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表示数减小，则（　　）
A．R的阻值变大 B．路端电压变大
C．总电流减小 D．路端电压和总电流的比值减小
3．如图，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一小段距离，下列说法正确的是（　　）
A．电流表读数变小 B．电压表读数变小
C．灯泡L变亮 D．电源消耗的总功率增大
4．如图所示的电路中，A、B为相同的两个灯泡，当变阻器的滑头向D滑动时（　　）
A．A灯变亮，B灯变暗 B．A灯变暗，B灯变亮
C．A、B灯均变亮 D．A、B灯均变暗
5．如图所示电路中，电压表、电流表均为理想电表，闭合开关S，滑动变阻器的滑动触头P从上端向下滑动过程中
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数先变大后变小，电流表示数变大
C．电压表示数先变大后变小，电流表示数先变大后变小
D．电压表示数先变小后变大，电流表示数先变大后变小
6．如图电源内阻为r，固定电阻R0=r，可变电阻Rx的总电阻值为2r，若变阻器触头P自最左端向最右滑动．则下列说法不正确的是（ ）
A．电源输出功率由小变大
B．Rx消耗功率由大变小
C．R0消耗功率由小变大
D．电源的效率由小变大
7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1为可变电阻，R2为固定电阻，电容为C。开关S断开和闭合时，电容器两极板间的电势差分别为（　　）
A．闭合开关S，增大R1 ，电容器的电量QC变大
B．闭合开关S，减小R1，电容器的电量QC变大
C．断开开关S，增大R1 ，电容器的电量QC变大
D．断开开关S，减小R1 ，电容器的电量QC变大
8．在如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则(　　)
A．L可能变亮
B．R可能断路
C．灯L可能断路
D．电阻R可能短路
9．使用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法错误的是（　　）
A．测量前必须进行欧姆调零，且每一次换挡后都要重新调零
B．测量大电阻时，为了使测量精确，应用两手将表笔和待测电阻两端捏紧
C．测量电路中的电阻时，要将待测电阻与其他元件断开
D．多用电表使用完毕，应将选择开关旋到“OFF”或交流电压最高挡
10．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略；在滑动变阻器的滑片P向b端滑动过程中，两表的示数情况为（　　）
A．两电表示数都增大
B．两电表示数都减小
C．电压表示数增大，电流表示数减小
D．电压表示数减小，电流表示数增大
11．某同学设计了一个测量水流速度的装置，示意图如图所示。电阻可忽略的金属丝一端悬挂小球，另一端固定在点。电阻丝水平放置，并与金属丝接触良好，其中点位于点正下方。开关闭合后，可通过仪表（可看作理想电表）读出水流的速度大小。下列说法正确的是（　　）
A．仪表是一个电流表 B．水流速度变大，则整个电路的总功率变小
C．水流速度变大，则通过电阻的电流变大 D．水流速度变大，则仪表的示数变小
12．如图所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、R3、平行板电容器及电流表?组成闭合电路,当滑动变阻器R1触头向左移动时,则 （ ）
A．电流表读数减小
B．电容器电荷量增加
C．R2消耗的功率增大
D．R1两端的电压减小
13．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过电流的变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的，则下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势20V B．电源的内阻10Ω
C．定值电阻R2的阻值为4Ω D．滑动变阻器的最大阻值为300Ω
14．如图所示的是两个闭合电路中两个电源的U－I图象，下列说法中正确的是( )
A．电动势E1＝E2，内阻r1＜r2
B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2
D．当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
15．如图所示的电路中，电流表A和电压表V均为理想电表，R1、R3是定值电阻，R2是滑动变阻器，电容器的电容为C，电源电动势为E、内阻为r，当开关K闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是 （　　）
A．电容器所带电荷量减少
B．电容器所带电荷量增多
C．电流表示数减小，电压表示数增大
D．电流表示数减小，电压表示数减小
二、填空题
16．如图所示的电路中，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，两定值电阻的阻值分别为19Ω和20Ω．开关S闭合后，电路中的电流为_____A，A、B间的电压为_____V．
17．—节干电池的外电压为，电动势为，则它的内电压为__________V。此电池中每通过电荷量，就有_______J的化学能转化成电能。如果通过电池的电流为，则电池中化学能转化成电能的功率为________W﹐输出功率为________W。
18．如图所示，电源的电动势，电阻，电压表为理想电表当开关闭合后，电压表示数为，则电路中的电流强度为______A；电源的内电阻为______
19．判一判
（1）电动势与电势差实质上是一样的。( )
（2）在电源内部，正电荷向正极移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加。( )
（3）所有的电源，均是将化学能转化为电能的装置。( )
（4）适用于任何电路。( )
（5）外电路短路时，电路中的电流无穷大。( )
（6）电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。( )
三、综合题
20．如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=1Ω，电压表可视为理想电表。当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V。求：
(1)电源的电动势；
(2)当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数。
21．如图所示，电源电动势 E＝6V，内阻 r＝1Ω，电流表内阻 RA＝3Ω，三个定值电阻 的阻值分别为 R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝15Ω，电容器电容 C＝1.0×10-10F，求：
(1)闭合开关 S待电路稳定后，路端电压为多少？
(2)闭合开关 S待电路稳定后，电容器的带电量是多少？
(3)再次断开开关 S待电路稳定，通过 R3的电量是多少？
22．如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图，图中的两个按钮开关、分别装在汽车的两道门上，只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管（报警灯）就发光。请你根据报警装置的要求，分析开关状态与发光二极管的发光状态，并指出是何种门电路，在图中画出这种门电路的符号。
23．如图所示的电路中，R1＝11Ω，R2＝19Ω。当开关K接1时，理想电流表示数I1＝0.5A，当开关K接2时，理想电流表示数I2＝0.3A，求：
（1）电源电动势E和内电阻r；
（2）当开关K接2时，电阻R2消耗的功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
试题分析：电路稳定时，该电路中没有电流，移动滑动变阻器R的滑片，电容器的电压不变，电路中仍没有电流．故选项A错误；在平行板电容器中插入电介质，根据电容的决定式分析得知电容增大，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量增加，将要充电，电路中形成逆时针方向的充电电流，有b到a方向的电流通过电流计．故B错误；减小平行板电容器两极板间的距离，根据电容的决定式知电容增大，而电容器的电压不变，则电容的定义式得电容器所带电量增加，将要充电，电路中形成逆时针方向的充电电流，有b到a方向的电流通过电流计，故C错误．减小平行板电容器两极板的正对面积，得电容减小，而电容器的电压不变，则电容器所带电量减小，将要放电，电路中形成顺时针方向的放电电流，有a到b方向的电流通过电流计，故D正确．
2．D
【详解】
根据动态电路的特点（串反并同），与电阻箱并联的电表示数变化规律与阻值变化规律相同。理想电压表示数减小，所以R的阻值变小，路端电压变小，电流变大。路端电压和总电流的比值即外阻阻值，因R变小，故外阻减小。ABC错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
将滑动变阻器滑片P向a端移动一小段距离，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，即电流表读数减小，灯泡L变暗，电源内电压减小，路端电压增大，即电压表读数增大，根据P=EI可知电源消耗的总功率减小，综上所述可知A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
当滑片向D端滑动，滑动变阻器的阻值变小，电路的总电阻都会变小，根据闭合电路欧姆定律知总电流变大，内电压减大，所以路端电压减小，可知灯A变暗；再据干路电流变大，灯A电流变小，所以电源右侧电路的电流变大，电阻R上的电流变大，所以分压也就变大，但是路端电压减小，所以B灯和滑动变阻器上的电压就变小，所以B灯实际功率的变小，所以B灯变暗，故选D。
5．A
【详解】
试题分析：触头P从上端向下滑动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻减小，则电路总电阻减小，所以总电流增大，路端电压减小，电流表测量干路电流，所以电流表示数增大，电压表测量路端电压，所以电压表示数减小，故A正确；
6．A
【详解】
试题分析：当变阻器的滑动触头向右滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，根据闭合电路欧姆定律即可求解，总功率P=EI，效率=输出功率比总功率，利用等效内阻法求输出功率．
解：A、根据闭合电路内外阻相等时，电源的输出功率最大，当变阻器的滑动触头向右滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电阻小于等效内阻，随外电阻的减小，输出功率减小，故A错误
B、当变阻器的滑动触头向右滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，根据P=I2R0可知，R0消耗功率由小变大，又输出功率减小，故Rx消耗功率由大变小，故BC正确；
D、根据总功率P=EI可知，电流增大，总功率增大，输出功率减小，故电源的效率由大变小，故D正确．
本题选不正确的，故选A
7．B
【详解】
A．闭合开关S，增大R1 ，总电阻增大，总电流减小，由于电容器所带电压等于R2两端电压则电容器两端的电压减小，所以电容器的电量QC变小，则A错误；
B．闭合开关S，减小R1，总电阻减小，总电流增大，由于电容器所带电压等于R2两端电压则电容器两端的电压增大，电容器的电量QC变大，所以B正确；
CD．断开开关S，增大或减小R1 ，由于电容器相当电压表，则其时电容器相当测电源的电动势，则其电压保持不变，所以电容器的电量QC不变，则CD错误；
故选B。
8．B
【详解】
首先分析电路的连接方式与电表的作用对象．灯L与电阻R串联，V测电源电压，V1测电阻R电压．其次，从故障现象看，有一个电压表示数变大，而电源电压不变，则可判断是V1示数变大．根据“故障分析思路”可判断：可能是灯L短路，或者可能是电阻R断路(V1也测电源电压)．所以，此题应选B.
9．B
【详解】
A．测量前必须进行欧姆档调零，且每一次换挡后都要重新调零，故A正确；
B．人是导体，人与导体接触时，人与导体并联并联阻值小于电阻阻值，用欧姆表测电阻时，不应用两手将表笔和待测电阻两端捏紧，故B错误；
C．测量电路中的电阻时，要将待测电阻与其他元件断开，故C正确；
D．多用电表使用完毕，应将选择开关旋到“OFF”或交流电压最高档，故D正确。
本题选错误的，故选B。
10．D
【详解】
当滑动变阻器的滑片P向b端滑动中，接入电路的电阻减小，与R2并联的电阻减小，外电路的总电阻减小，总电流I增大，路端电压
U=E Ir
减小，电压表示数减小；总电流I增大，R1两端电压增大，R2两端电压减小，流经R2的电流I2减小，流经R3的电流
I3=I I2
增大，电流表示数增大，ABC错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．仪表C并联在电阻丝的两端，故仪表C是一个电压表，故A错误；
BCD．水流速度变大，OP与竖直方向的夹角变大，电阻丝AB连入电路的电阻变大，回路中的总电阻变大。根据闭合电路欧姆定律
可知总电流I变小，即通过R的电流变小，整个电路的总功率
变小，仪表C的示数
可知， 增大，即仪表C的示数变大，故B正确，CD错误。
故选B。
12．D
【详解】
A、变阻器R的触头向左移动一小段时，R1阻值减小，回路的总电阻减小，所以回路的总电流增大，电流表读数增大，故A错误.
B、外电路总电阻减小，路端电压U减小，所以路端电压减小，电容器的带电量减小，故B错误.
C、由于R1和R2并联，由分析可得则R2电压减小，又由于R2电阻不变，所以R2消耗的功率减小，故C错误.
D、路端电压减小，而干路电流增加导致R3两端电压增大，由串联分压可得R1两端的电压减小，故D正确.
故选D.
13．AD
【详解】
A．图乙中AB延长线交U轴于20V处，此为断路电压，所以电源的电动势为E=20V，故A项正确；
B．图乙中AB延长线交I轴于1.0A处，此为短路电流，根据闭合电路欧姆定律公式得
故B项错误；
C．经分析，当滑片P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，R1被短路，外电路总电阻为R2，即,,由部分电路欧姆定律得
故C项错误；
D．当滑片P滑到R3的左端时，外电路阻值最大，对应图乙中的A点，此时,，根据部分电路欧姆定律得
又因为
代数得滑动变阻器的最大阻值为300Ω，D项正确。
故选AD。
14．ACD
【详解】
试题分析：U-I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故B错误，A正确；U-I图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流I1＞I2，故C错误；根据U=E-Ir可知，△U=-r △I，内阻r1＜r2，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大；故D正确；
故选ACD.
15．AC
【详解】
由于电表都是理想电表，所以电阻R3只相当于导线，电阻R1和R2是串联的，电压表测量的是路端电压，电容器是与电阻R1并联。
当开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时，R2增大，电路中电流减小，电流表的示数减小，内电压减小，路端电压增大，即电压表的示数增大，电阻R1两端的电压减小，由Q=CU知，电容器所带的电荷量将减少。
故选AC。
16．0.3；3
【详解】
试题分析：根据闭合电路欧姆定律，电流为0.3A，AB的电压为6V
17． 0.08 1.5 0.3 0.284
【详解】
干电池的内电压为
此电池中每通过电荷量，转化为电能的化学能为
通过电池的电流为，则电池中化学能转化成电能的功率为
输出功率为
18． 1
【详解】
对电阻R，根据欧姆定律得：，
根据闭合电路欧姆定律得：
解得：
19． 错误 正确 错误 正确 错误 错误
【详解】
（1）电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量，电势差是指电场中两点之间电势的差值，两者意义不同，故描述错误。
（2）在电源内部，正电荷向正极移动过程中，电场力做负功，电荷电势能增加，故描述正确。
（3）电源，是将其他形式的能量转化为电能的装置，包含但不限于化学能，故描述错误。
（4）闭合电路的欧姆定律适用于任何电路，故描述正确。
（5）由于电源内阻不可忽略，外电路短路时，电路中的电流不会达到无穷大，故描述错误。
（6）电源断路时，电流为零，此时路端电压等于电源电动势，不为零，故此描述错误。
20．(1)16V；(2)
【详解】
(1)电阻R2中的电流
外电阻
根据闭合电路欧姆定律
得
E=I（R+r）
代入数据解得
E=1×（15+1）V=16V
(2)当开关S1闭合而S2断开时；由闭合电路欧姆定律可知
解得
21．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)根据电阻之间的关系，有
电流表示数
(2)电容器两端电压
电容器带电量
(3)电容器通过和放电，放电电流跟电阻成反比，因此电量也跟电阻成反比，则通过的电量为
22．两个车门均处于关闭状态时，跟两个车门对应的开关和均闭合，这时发光二极管不会发光报警，此时门电路的两输入端都是低电位，门电路的输出端也是低电位。只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管（报警灯）就发光，即门电路的两输入端只要有一个高电位，门电路的输出端就是高电位。可见，门电路是一个“或”门电路，符号为
。
23．（1）6V，1Ω；（2）1.71W
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律有
代入数据可得
联立解得
，
（2）当开关K接2时，电阻R2消耗的功率为
答案第1页，共2页