第四章 闭合电路 综合训练（Word版含答案）

第四章闭合电路
一、选择题（共15题）
1．许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成,某电池板的开路电压是600mV,短路电流是30mA,这块电池板的内电阻是
A．60 B．40 C．20 D．10
2．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r．R1和R2是两个定值电阻（其电阻不随温度变化而变化）．R为滑动变阻器，现闭合开关S，使变阻器的滑片向上移动，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表V1、V2 读数均增大
B．电压表V1、V2 读数均减小
C．通过电阻R的电流减小
D．电流表读数减小
3．如图所示，电源电动势为，内电阻为，、是两个小灯泡，是滑动变阻器，V1、V2可视为理想电压表。闭合开关，将滑动变阻器的滑动片由接近最左端（接入阻值恰好不为零）向最右端滑动，小灯泡的阻值可视为不变，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡变暗，V1表的示数变小，V2表的示数变大
B．小灯泡变亮，V1表的示数变大，V2表的示数变小
C．小灯泡变暗，V1表的示数变小，V2表的示数变大
D．小灯泡变亮，V1表的示数变大，V2表的示数变小
4．在如图所示的电路中，电源的内阻r=2.0Ω，电阻R=8.0Ω，不计电流表的内阻。闭合开关S后，电流表的示数I=0.30A。电源的电动势E为（　　）
A．1.0V B．2.4V C．3.0V D．6.0V
5．如图所示的电路中，把R由改为时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示是某电源路端电压和电流的关系图像，把此电源与一定值电阻R=1.5Ω串联在一起，则电源的输出功率和效率分别为（　　）
A．1.0W
B．1.5W
C．1.5W
D．1.0W
7．机器人的使用开拓了我们的视野，延伸了我们的肢体，增强了我们的力量，提高了我们的工作效率，将人们从繁重的生产劳动中解救出来。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是(　　)
A．电动机消耗的总功率为EI
B．电动机消耗的热功率为UI
C．电源的输出功率为I2R
D．电源的效率为
8．如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，R=1Ω的定值电阻，当在a、b间分别接入R1=3Ω，R2=9Ω的电阻时，理想电压表的示数分别为U1=3V，U2=4.5V，则下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势为E=6V，电阻r=1Ω
B．当在a、b间接入R3（0~10Ω）的滑动变阻器时，滑动变阻器的电阻从最大到最小变化过程中电源的输出功率先增大后减小
C．当在a、b间接入C=3μF的电容器时，电压表的读数为零。
D．当在a、b间接入线圈电阻为10Ω，额定功率为4W的电动机，电动机工作时，则通过电动机线圈的电流一定是1.5A
9．某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系内，如图所示，则下列选项正确的是（　　）
A．图中的直线表示输出功率
B．当电流时
C．当电流为1.5 A时，外电阻大小为
D．电源的电动势为8 V，内阻
10．在如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向上移动时，关于三个电灯亮度的变化，下列说法中正确的是（　　）
A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B．A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗
C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D．A灯变暗，B灯变暗、C灯变亮
11．如图所示，可调电阻与电源构成一个闭合电路，电源的电动势为，内电阻为。闭合开关，改变电阻的阻值，则电源两端的电压、电源提供的总功率、电源内阻消耗的功率、电源的输出功率随回路中电流的变化图像正确的是：（　　）
A． B．
C． D．
12．在如下图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I．U1．U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用△I．△U1．△U2．和△U3表示，下列说法正确的是（ ）
A．U1/I不变，△U1/△I 变大
B．U2/I变大，△U2/△I不变
C．U3/I变大，△U3/△I 变大
D．△U2=△U1+△U3
13．如图所示，电压表和电流表均为理想电表．电源电压20V不变，R1＝30Ω，滑动变阻器阻值为20Ω，下列说法正确的是 ：
A．滑片P从a向b滑动时，电流表示数变大
B．滑片P从a向b滑动时，电流表示数不变
C．滑片P从a向b滑动时，电压表示数不变
D．滑片P从b向a滑动过程中，电压表的示数由20伏减小到12伏
14．如图甲所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化，图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是（ ）
A．图线a表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况
B．图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况
C．图线b表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况
D．图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况
15．使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是_______。
A．测量前，待测电阻应跟别的元件和电源断开
B．每一次换档，都要重新进行一次欧姆调零
C．红表笔的电势比黑表笔高
D．测量时，若指针偏转很小（靠近∞附近），应换倍率更小的挡进行测量
E．用欧姆表的挡时，指针指在刻度20~40的正中央，则被测电阻的阻值为300Ω
二、填空题
16．如图所示，电源内阻r=2Ω，R1= 10Ω、 R2= 22Ω。当开关S1闭合、S2断开时，理想电流表的读数I= 1A，则电源的电动势E=________V。 当开关S1断开、S2闭合时，电源内阻r消耗的功率Pr=______W。
17．某同学设计了一个加速度计，如图所示．较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．这个装置实际上是一个加速度传感器．工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行．当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动．通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小．已知两个电池E的电动势相同，均为9V，内阻可以忽略不计；滑块的质量为0.6kg，两弹簧的劲度系数均为2×102N/m，电阻器的全长8.0cm，弹簧在弹性形变内，电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高于Q端时，指针向零点左侧偏转．当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程．
（1）当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端______cm处；
（2）当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点______（填“左”、“右”）侧偏转；
（3）若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度______（填“均匀”、“非均匀”）分布．
18．图示电路中，电源电动势为4V，内阻为，电阻，，滑动变阻器的阻值闭合S，当滑片P由a向b滑动时，理想电流表和电压表示数变化量的大小分别用、表示．则______；电源的最大输出功率为______W．
19．如图电路中，电源有内阻，开关S1、S2、S3、S4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，
(1)若只断开S1，则P将________．
(2)若只断开S2，则P将________．
(3)若只断开S3，则P将________．
(4)若只断开S4，则P将________．
三、综合题
20．如右图所示，电源电动势，内阻不计；，，变阻器总电阻．
变阻器的滑片在最上端时，电流表A的示数是多少？
在变阻器的滑片从最上端滑到最下端的过程中，电流表A示数最小值是多少？
21．如图所示，如何让导线中保持持续的电流？电源起到了什么作用？
22．如图所示电路中，R=2Ω．当Rx=1Ω时，Uab=2V；当Rx=3Ω， Uab=4.8V.求电池的电动势和内电阻.
23．如图所示电路，已知滑动变阻器R=2W（最大值为4W），定值电阻R0=6W，电源内阻r=1W，当K闭合时，电源功率P=16W，输出功率P出=12W，这时灯泡正常发光，求：
(1)灯泡电阻RL；
(2)电源电动势E；
(3)断开K，并使灯泡正常发光R的电阻阻值应调至多大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
由题知，电池板的开路电压 U=600mV=0.6V，则电动势 E=U=0.6V；又根据闭合电路欧姆定律得 E=I短r，则，故选C．
2．D
【详解】
变阻器的滑片向上移动过程中，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得路端电压减小，即电压表示数V2 减小，电路总电流增大，即通过R1的电流增大，所以其两端的电压增大，即电压表V1 的示数增大，而路端电压是减小的，所以并联电路两端的电压减小，所以R2 两端电压减小，即通过R2 的电流减小，即电流表示数减小，总电流增大，因为I＝IR2 +IR ，所以IR增大，故D正确，ABC错误；故选D．
3．D
【详解】
AB．将滑动变阻器的触片由左端向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，变阻器与灯泡L2并联的电阻变大，外电路总电阻增大，则路端电压随之增大，即V1表的读数变大。由闭合电路欧姆定律可知，电路中总的电流减小，灯泡L1变暗，电压表V2读数变小，则AB错误；
CD．灯泡L2的电压U2=E-I（r+RL1）增大，则U2增大，灯泡L2变亮，故C错误，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律
解得
故选C。
5．D
【详解】
根据闭合电路欧姆定律
当时，
当时
解得
D正确，ABC错误。
故选D。
6．B
【详解】
由图像可以看出电源电动势E=3.0V，内阻r=1.5Ω；与一定值电阻R=1.5Ω串联在一起，有闭合电路欧姆定律
得电流I=1A，路端电压U=1.5V，则电源的输出功率和效率分别为
P出=UI=1.5W
故B正确，ACD错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．电动机恰好能正常工作，电动机消耗的总功率为P=IU，故A错误；
B．电动机消耗的热功率为P=I2R，而不是IU，P=IU是电动机消耗的总功率，故B错误；
C．电源的输出功率等于电动机的输入功率，得P出=UI，故C错误；
D．电源的总功率为IE，内部发热的功率为I2r，所以电源的效率为
故D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．根据闭合回路欧姆定律可得，，联立解得
，
A错误；
B．当内电路电阻和外电路电阻相等时，电源输出功率最大，所以当滑动变阻器的电阻从最大到最小变化过程中电源的输出功率先增大后减小，B正确；
C．当a、b间接电容器时，电压表测量的是电源电动势，读数不为零，C错误；
D．当ab间接一电动机时，电动机不是纯电阻电器，不能使用欧姆定律计算，故电流不一定是1.5A，D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．电源消耗的总功率的计算公式
对应如图直线图象a
电源的输出功率
对应图象c，故A错误；
B．电源内部的发热功率
对应图象b可知，当时
故B错误；
D．电源的总功率
则电源的电动势
由
解得
故D错误；
C．当电流为1.5 A时，由闭合电路欧姆定律可知
解得
故C正确。
故选C。
10．B
【详解】
当滑动变阻器的滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，故A灯变暗；A灯和电源内压之和减小，所以并联电路部分的电压增大，故B灯变亮，通过B灯的电流增大，由
所以通过C灯的电流减小，C灯变暗，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．B
【详解】
A．根据闭合电路欧姆定律可知，电源两端的电压为
可知，随电流的增大，路端电压减小，A错误；
B．根据闭合电路欧姆定律可知，电源提供的总功率为
可知，随着电流的增大，电源的总功率也线性增大，B正确；
C．根据闭合电路欧姆定律可知，电源内阻消耗的功率为
可知，电源内阻消耗的功率为非线性增加，C错误；
D．根据闭合电路的欧姆定律，可知电源的输出功率为
可得，电源的输出功率非线性变化，D错误。
故选B。
12．B
【详解】
A．根据欧姆定律得知
故当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时
、均不变
故A错误；
B．若设电阻R与滑动变阻器的总电阻为R2, 因，变大．根据闭合电路欧姆定律得
U2=E-Ir，则有=r，不变
故B正确；
C．=R滑，变大．根据闭合电路欧姆定律得
U3=E-I(R+r)，则有= R+r，不变
故C错误；
D．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，V3变大，V2变大，V1减小，而U2=U1+U3，则△U2=△U3-△U1，选项D错误；
故选B。
13．BD
【详解】
ABC、滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器阻值不变，所以电流表示数不变，与电压表并联部分的阻值变大，所以电压表示数变大，故AC错误，B正确；
D、滑片P从b向a滑动过程中，电压表先测量的是电源电压，为20V，到达a端后测量的是R1的电压，根据欧姆定律可知， ，故D正确．
14．BCD
【详解】
当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，则总电流I增大，内电压增大，路端电压U减小，可知电压表V示数减小，当滑动变阻器的滑动触头P滑到最右端时，电压表V1的示数为零，但电压表V的示数不为零，所以图线a表示的是电压表V1的示数随电流表示数变化的情况，图线b表示的是电压表V的示数随电流表示数变化的情况，总电流I增大，可知电压表V2示数增大，则图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况，综上所述，A错误，B、C、D正确。
故选BCD。
15．AB
【详解】
A．因为用欧姆档自带电源，所以测量前，待测电阻应跟别的元件和电源断开，选项A正确；
B．换挡后多用电表必须调零，选项B正确；
C．电流的方向是“红进黑出”，所以黑表笔电势高于红表笔，选项C错误；
D．测量时，若指针偏转很小（靠近∞附近），表明所选择的档位太小，导致示数偏大，所以应换倍率大一些的挡进行测量，选项D错误；
E．因为欧姆档的表盘刻度不均匀，所以指针指在刻度20~40的正中央，电阻不是300Ω，选项E错误。
故选AB 。
16． 12 0.5
【详解】
只闭合S1时，由闭合电路欧姆定律有
E=I×(R1+r)=12V
只闭合S2时
此时内阻消耗的功率为
17． （1）4； （2）右； （3）均匀
【详解】
（1）当加速度为零时，滑块应处于电阻器的中央，电阻器的全长8.0cm，则应将滑动片调到距电阻器左端4cm处．
（2）当物体具有图示方向的加速度a时，滑块所受的弹簧的拉力的合力向右，滑块向左移动．根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势低于Q点的电势，则电压表的指针将向零点右侧偏转．
（3）设加速度为a时，电压表的读数为U，则：2kx=ma
又 ；联立解得：, 由于U与a成正比，所以表盘的刻度应均匀．
18． 5； 2.56；
【详解】
根据闭合电路欧姆定律得 ，则由数学知识得知．
外电阻大于内电阻，当外电阻增大，电源输出功率减小，所以当外电阻最小时，电源输出功率最大，即时输出功率最大，电路中总电流为
电源输出功率
故答案为5，．
19． 静止 向上做匀加速直线运动 向下做加速直线运动 静止
【详解】
（1）只断开S1，电容器两板间的电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于静止状态．
（2）只断开S2，电容器两板间的电压增大，稳定时，其电压等于电源的电动势，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上做加速直线运动．
（3）只断开S3，电容器通过电阻放电，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下做加速直线运动．
（4）只断开S4，电容器的电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态．
20．变阻器的滑片在最上端时，电流表A的示数是；在变阻器的滑片从最上端滑到最下端的过程中，电流表A示数最小值是．
【详解】
变阻器的滑片在最上端时，电阻R与串联后与并联，求总电阻，电流表示数值：
由电路图可知，滑动变阻器分为两部分，两部分分别于和串联后并联，电路总电阻最大时，电流表示数最小．，当时，总电阻最大，解得，．由闭合电路欧姆定律可得，电路最小电流，即电流表最小示数；
21．见解析
【详解】
产生持续电流的条件是导体两端始终存在电势差，电源的作用就是移送电荷，保持导体两端的电势差
22．，
【详解】
当Rx=1Ω时，Uab=2V；此时电路中的电流：
;
由闭合电路的欧姆定律：E=U+I(r+R) 可得：
E=2+2(r+2)
当Rx=3Ω时，Uab=4.8V；此时电路中的电流：
;
由闭合电路的欧姆定律：E=U+I(r+R) 可得：
E=4.8+1.6(r+2)
联立解得：E=16V，r=5Ω
23．(1)4；(2)8V；(3)3
【详解】
(1)(2)电源的总功率为16W，电源的输出功率为12W，则内电路的功率
P=16W－12W=4W
而电源内阻r=1Ω，由P=I2r得
I=2A
则有
E==8V
所以内电压为
Ur=Ir=2×1V=2V
因此外电压为
U=E－Ur=8V－2V=6V
由于电灯与滑动变阻器串联后与定值电阻R2并联，则有
=I
解之得
RL=4Ω
(3)当开关断开时，要使灯仍能正常发光，则有
U=E－Ir=8V－1V=7V
解得
R=3
答案第1页，共2页