第四章闭合电路 专项测试（word版含答案）

第四章、闭合电路
一、选择题（共16题）
1．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
2．如图所示，电源的电动势为，内阻为r，四盏灯亮度相同，若R触头P向左滑动，则各灯的亮度变化情况是（　　）
A．L1，L4变暗 B．L2，L3变暗
C．L1，L2，L3变亮 D．L4亮度不变
3．电路如图所示，所有电表都是理想电表，灯泡L1、L2和L3的电阻都不会变化。开关S闭合，3只灯泡都发光，在滑动变阻器滑片滑动的过程中，电流表A1和A2中电流变化量的绝对值分别为|ΔI1|和|ΔI2|，电压表V1和V2中电压变化量的绝对值分别为|ΔU1|和|ΔU2|，已知3只灯泡都完好无损，下列判断正确的是（　　）
A．|ΔI1|<|ΔI2| B．|ΔI1|>|ΔI2| C．|ΔU1|<|ΔU2| D．|ΔU1|>|ΔU2|
4．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，L1、L2两灯均正常发光，R1为定值电阻，R为一滑动变阻器，P为滑动变阻器的滑片，若将滑片P向下滑动，则（　　）
A．L1灯变亮 B．L2灯变暗
C．R1上消耗的功率变小 D．总电流变小
5．如图，电路中，A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑动变阻器向下滑动，则（　　）
A．R1上消耗功率变小 B．B灯变暗 C．A灯变亮 D．总电流变小
6．如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝7.5Ω，电容器电容C＝2μF，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则（ ）
A．S断开时电容器的电压为2V
B．S断开时电容器a极板带负电
C．S合上电路稳定后电容器b极板带负电
D．S合上流过安培表A的电量为9.610-6C
7．在如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值．闭合电键S，在滑动变阻器的滑片P由最左端向右滑动的过程中，下列说法中正确的是
A．电压表V1的示数先变大后变小，电流表A1的示数不变
B．电压表V1的示数先变小后变大，电流表A1的示数变小
C．电压表V2的示数先变小后变大，电流表A2的示数先变小后变大
D．电压表V2的示数先变大后变小，电流表A2的示数先变大后变小
8．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E。内电阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器，C为电容器，A﹑V分别为理想安培表和伏特表。在滑动变阻器滑动触头P自b端向a端滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．a点的电势降低 B．伏特表示数变小
C．安培表示数变大 D．电容器C所带电荷量减小
9．如图所示的图像中，直线为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（　　）
A．的阻值为 B．电源内阻为
C．电阻功率为 D．电源内阻消耗功率为
10．如图所示，灯泡L1、L2原来都正常发光，由于故障两灯突然熄灭，(假设电路中仅有一处故障)下列说法正确的是
A．将多用表的电压档并联在ac两端，示数0，说明ac间断路
B．将多用表的电压档并联在cd两端，有示数，说明cd间完好
C．将多用表的电压档并联在ad两端，有示数；并联在ac两端，示数0，说明cd间断路
D．断开S，将L1拆下，使用多用电表欧姆档，调零后将红黑表笔连接在L1两端，如果指针不偏转，说明L1完好．
11．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，三个灯泡A、B、C原来都是正常发光的，电路突然发生了故障，结果灯泡C比原来暗了些，灯泡A和B比原来亮了些，假设三个灯泡灯丝的电阻恒定不变，则电路中出现的故障可能是（　　）
A．短路 B．断路 C．断路 D．短路
12．在如图所示的电路中，电路两端电压恒定，R0为定值电阻，当变阻器的滑片P由最左端a滑到最右端b的过程中（　　）
A．A1表示数一直变小，A2表示数先变大后变小
B．A1表示数一直变小，A2表示数一直变大
C．A1表示数先变小后变大，A2表示数先变大后变小
D．A1表示数先变小后变大，A2表示数一直变大
13．在如图所示电路中，已知电表均为理想电表，电流表A、电压表V1、V2的读数分别为I、U1和U2，C为电容器。在滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A、电压表V1、V2读数变化量大小分别是ΔI、ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的有（　　）
A．电源的内阻消耗的电功率变大 B．灯泡变亮、电容器所带电量增加
C．等于外电路总电阻，变小 D．滑片移动过程中 的比值大小始终不变
14．如图所示的电路中，电表均为理想电表，滑动变阻器的最大阻值为，闭合开关S，当的阻值为时，电压表的示数为；当的阻值为时，电流表的示数为，已知定值电阻，下列说法正确的是（　　）
A．电源的内阻为
B．电源的电动势为
C．滑动变阻器消耗的最大功率为
D．为滑动变阻器消耗的功率最大时，电源的输出功率为
15．关于直流电路中电源电动势和路端电压的概念，以下说法正确的是（ ）
A．电源电动势是表示电源本身特性的物理量，它不随外电路的电阻变化而变化
B．在一个闭合电路中，路端电压不可能大于电源电动势
C．在闭合电路中，路端电压随外电路的电阻增大而增大
D．在闭合电路中，路端电压随外电路的电阻增大而减小
16．如图所示，在竖直放置的平行板电容器的金属板内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球，带电小球静止时绝缘细线与金属板的夹角为。为定值电阻，、为滑动变阻器。闭合开关S，电流表和电压表的示数分别为I和U。已知电源电动势E和内阻r一定，电表均为理想电表。下列说法正确的有（　　）
A．小球带正电
B．将滑片向右移动，角变大
C．将滑片向右移动，U与I的比值变大
D．将滑片向右移动，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变
二、填空题
17．如图所示，已知电源内阻为r，四个电表均为理想电表，闭合电键，将变阻器滑片向右移动。若、两电流表示数之和固定不变，则定值电阻的阻值为________；若、V示数的变化量分别为、，则的变化情况是________。
18．如图为某一电源的外特性曲线，由图可知，该电源的电动势为_________V，内阻为_____Ω，外电路短路时通过电源的电流强度为________A．
19．如图所示，滑动变阻器的滑片P在图示位置时三灯恰好正常发光。电源电压不变，现将滑片P向下滑动时A灯将_________，B灯将_________，C灯将_________（均选填“变暗”“不变”或“变亮”）。
20．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为，电动机启动时电流表读数为，若电源电动势为，内阻为，电流表内阻不计，则车灯的电阻为______，因电动机启动，车灯的电功率的减少量为______W。（不考虑灯丝电阻的变化，计算结果保留3位有效数字）
综合题
21．如图，电源电动势，内阻，电阻，。平行金属板水平放置，两板间距，当可变电阻的滑动头移到的中点时，电源的路端电压是，一个质量的带电油滴正好平衡于两板之间，g取。求：
（1）的总阻值；
（2）油滴的带电量；
（3）油滴向下的加速度为时， 接入电路的阻值。
22．如图所示，电源电动势、内阻，，，，，。
（1）当S闭合电路稳定时，求通过干路的电流和、分别所带的电荷量。
（2）在（1）的情况下，求S断开后流过和的电荷量。
23．如图所示，内壁附有粒子接收器的两足够大平行金属板A、B接在如图所示的电路中，位于B板中心的粒子源能在纸面内向两板间沿各个方向发射质量均为m、带电荷量均为q的正粒子，粒子的初速度均相等。闭合开关，当滑动变阻器的滑片自最左端缓慢向右滑到中间位置时，A板内壁的接收器恰好接收不到任何粒子，此后保持滑片位置不变。已知电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R，A、B两板间的距离为d，不计粒子重力及粒子接收器的厚度，忽略粒子间的相互作用，求：
（1）粒子源发射粒子的初速度的大小；
（2）初速度方向与B板间夹角等于多大时？粒子落到B板上的位置距粒子源最远，最远距离又为多少？
24．如图，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为，2、3接线柱之间的电阻为，1、3接线柱之间的电阻为。在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．A
【详解】
R的滑片向左滑动时，变阻器R接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，则电源内电压增大，路端电压减小，则两端电流和电压减小，故灯变暗；由于干路电流I增大，所以流过两端电流和电压增大，故灯变亮；由于路端电压减小，两端电压增大，则并联部分电压减小，变暗；通过灯的电流，增大，减小，则增大，灯变亮，故选A。
3．D
【详解】
若滑片向左滑动，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流I1增大，电压表V2示数
U2=E-I1(r+RL1)
减小。根据欧姆定律可知I2减小，根据通过L3的电流
I3=I1-I2
可知I3增大，由L3两端电压
U3=I3RL3
可知，U3增大，滑动变阻器两端电压
U1=U2-U3
减小。滑动滑片前有
I1前=I2前+I3前
和
U2前=U1前+U3前
滑动滑片后有
I1后=I2后+I3后
和
U2后=U1后+U3后
电流表示数变化
I1后-I1前=(I2后-I2前)+(I3后-I3前)
即
ΔI1=ΔI2+ΔI3
根据I1增大、I2减小和I3增大可知
|ΔI1|=-|ΔI2|+|ΔI3|
无法比较|ΔI1|与|ΔI2|的大小关系。电压表示数变化
U2后-U2前=(U1后-U1前)+(U3后-U3前)
即
ΔU2=ΔU1+ΔU3
根据U3增大、U2减小和U1减小可知
-|ΔU2|=|ΔU3|-|ΔU1|
同理可知滑片向右滑动的情况。故无法比较|ΔI1|与|ΔI2|的大小关系
|ΔU1|-|ΔU2|=|ΔU3|
则ABC错误，D项正确。
故选D。
4．B
【详解】
由闭合电路欧姆定律可得，滑片P向下滑动，电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，R1两端电压变大，所以L1、L2变暗，R1上消耗的功率变大。
故选B。
5．B
【详解】
将滑动片向下滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流I增大，路端电压
U=E-Ir
I增大，U减小，则A灯变暗，则R1上的电流增大，消耗功率变大。B灯与变阻器并联的电压
U并=E-I（R1+r）
I增大，则U并减小，所以B灯变暗，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．S断开时，电容器相当于断路，R3中无电流，电容器两端电压即为R2两端电压，电路相当于R1和R2串联，故有
A错误；
B．S断开时电容器a极板接电源正极，带正电，B错误；
CD．S合上电路稳定后，R1和R2串联后再与R3并联，电容器两端电压即为R1两端电压，由电路分析，外电路的电阻为
电容器电压为
电容器的带电量
且a极板带负电，b极板带正电，据此通过电流表的电量
C错误，D正确；
故选D。
7．C
【详解】
滑片P由滑动变阻器的左端向右端滑动的过程中，电阻R0的左半部分与R1串联然后与R0的右半部分并联，根据并联电路的电阻的特点，以及电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值可知，并联电阻先变大后变小，所以电路总电阻R先变大后变小，电源电动势不变，电路电流（A2的示数）I2=先变小后变大；电阻R2不变，电压表V2的示数U2=I2R2，先变小后变大；电流I2先变小后变大，电阻R2不变，U2=I2R2，先变小后变大，并联电压U并=U-I2r-U2，先变大后变小；电流A1所在支路电阻R1支路逐渐减小，所以当U并增大时，A1一定增大；当U并减小时，由于另一个支路的电阻值增大，所以流过R1的电流值减小；而当U并减小时电路中的总电流增大，所以A1也一定增大．电流I1=电流增大，电流表A2示数增大，电阻R1的功率P1=I1R1功率变大；I2=I-I1，电流表A1示数变小．总电流I2先变小后变大，内电阻r不变，内电阻r消耗的电压U内=Ir，先变小后变大，因此电压表V1的示数U1=E-U3，先变大后变小；由以上的分析可知，选项C正确，ABD错误；故选C.
8．B
【详解】
B．在滑动变阻器滑动头P自b端向a端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流I减小，电阻R1两端电压减小，则电压表示数减小，选项B正确；
A．根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a的电势大于零，且a点的电势等于R2两端的电压。电阻R2两端的电压
I减小，则U2变大，则a点的电势升高，选项A错误；
C．U2变大，通过R2的电流I2增大。通过电流表的电流
I减小，I2增大，则IA减小，即电流表示数减小，选项C错误；
D．电容器C的电压等于电阻R2两端的电压，则电容器板间电压变大，由Q=CU知电容器 C 所带电荷量增多，选项D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．由图象Ⅱ可知，外电阻
故A错误；
B．根据，由图象I可知，电源电动势
短路电流
电源内阻
故B错误；
C．由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为，干路电流为，电阻功率
故C正确；
D．由两图象的交点坐标，流过电阻的电流为，电源内部消耗的功率为
故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
若ac间断路，则将多用表的电压档并联在ac两端，示数应该等于电源的电动势E，选项A错误；将多用表的电压档并联在cd两端，有示数，说明cd间断路，选项B错误；将多用表的电压档并联在ad两端，有示数，则可能是L1或L2其中之一断路；并联在ac两端，示数0，说明cd间的L2断路，选项C正确；断开S，将L1拆下，使用多用电表欧姆档，调零后将红黑表笔连接在L1两端，如果指针不偏转，说明L1断路，选项D错误；故选C.
11．A
【详解】
A．若短路，外电阻减小，路端电压减小，干路电流增大，灯泡C中的电流减小，则通过灯泡A和B的电流增大，灯泡A、B变亮，故A正确；
B．若断路，灯泡A、B不会亮，故B错误；
C．若断路，外电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，灯泡C中的电流增大，则通过灯泡A的电流减小，灯泡A变暗，灯泡A和两端电压减小。故灯泡B两端电压增大，灯泡B变亮，不符合题意，故C错误；
D．若短路，灯泡B不亮，不符合题意，故D错误。
故选A。
12．D
【详解】
①根据电路图可知，当滑片在a端时，R0被短路，电路为的基本电路，电流表A1和A2都测量电路电流，电路的阻值为的阻值；
②当滑片向b端滑动时，R0与RaP并联，再与RPb串联，电流表A2测量干路电流，电流表A1测量RaP电阻中的电流；R0与RaP并联，因此R0与RaP并联的总电阻小于RaP的阻值，故电路中的总电阻小于的阻值，由欧姆定律可知，电流表A2的示数变大，由并联电路电流规律可知，通过A1的电流变小；
③当滑片在b端时，R0与并联，电流表A1测量的电流，电流表A2测量干路电流，电路中的总电阻最小；由欧姆定律可知，滑片在b端时与滑片在a端时，电流表A1的示数相等，则可知整个过程中A1表示数先变小后变大；且滑片在b端时电流表A2的示数最大；
结合选项可知，ABC错误，D正确。
故选D。
13．D
【详解】
A．滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离接入电路的R2的电阻变大，则总电阻变大，总电流变小，根据公式
可知电源内阻消耗的电功率变小，故A错误；
B．由于总电阻变大，总电流变小，则内电压变小，则路端电压增大，故灯泡变亮，即灯泡的电流变大，则通过电阻R1的电流变小，即电阻R1两端电压减小，则电容器两端电压减小，根据公式
可知电容器所带电量减小，故B错误；
C．电压表V2测量路端电压，根据部分电路欧姆定律可知
则
通过上面的分析可知总电阻变大，即等于外电路总电阻，变大，故C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律可知
则
不变，故D正确。
故选D。
14．ABC
【详解】
AB．当的阻值为时，电压表的示数为；当的阻值为时，电流表的示数为，根据
解得
AB正确；
CD．当
滑动变阻器消耗的功率最大时，电源的输出功率为等于滑动变阻器消耗的最大
D错误C正确。
故选ABC。
15．ABC
【详解】
A．电源的动势是表示电源本身特性的物理量，它是由电源本身决定的，不随外电路的电阻变化而变化．故A正确；
B．由闭合电路的欧姆定律：可知，一个闭合电路中，路端电压不可能大于电源电动势,故B正确；
CD．由闭合电路的欧姆定律得，又，联立解得：，即路端电压随外电路的电阻增大而增大，故C正确，D错误。
故选ABC。
16．AD
【详解】
A．由平衡条件可知，小球受到的电场力方向向左，闭合开关S后，电容器左板带负电，右板带正电，板间场强方向向左，而小球所受的电场力方向向左，因此小球带正电，故A正确；
B．将滑片向右移动，则变大，根据“串反并同”规律可知与串联关系得电容器两端的电压减小，则电容器内部的电场强度减小，小球所受电场力变小，则角变小，故B错误；
C．电路稳定后，电容器相当于断路，所以滑片向右移动，不改变电路的结构，所以U与I的比值不变，故C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律得
得
所以将滑片向右移动，即增大，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变，故D正确。
故选AD。
17． r 不变
【详解】
根据电路图可知，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过定值电阻R电流，则
因为A1、A2两电流表示数之和固定不变，即不随着 U的变化而变化，则R=r；
电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律
U=E-I1r
可知
因为R=r，所以
则有：
整理得
所以
不变。
18． 2.0V 0.4Ω 5A
【详解】
电源的外特性曲线与纵轴的交点即表示了电源电动势的大小e=2.0V，图线的斜率表示电源内阻的大小，当外电路短路时电流．
19． 变亮 变亮 变暗
【详解】
滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小
可知电路总电流增大，故A灯变亮；
由以上分析知，A灯两端电压增大，总电压不变故C灯两端电压减小，C灯变暗；
流经C的电流减小，总电流增大，故流经B的电流增大B灯变亮。
20． 2.45 30.3
【详解】
由题意，电动机未启动时，通过车灯的电流为
I1=4.8A
设车灯电阻为RL，根据闭合电路欧姆定律有
E=I1(RL+r)
代入数据解得
RL=2.45Ω
由题意，电动机启动时，通过电源的电流为
I2=80A
根据闭合电路欧姆定律可得，电源的外电压为
U=E-I2r=8V
电动机未启动时车灯的电功率为
电动机启动时车灯的电功率为
故因电动机启动，车灯的电功率的减少量为
21．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）电路中的总电流为
两端的电压为
、并联部分的电压为
通过的电流为
则通过的电流为
则接入电路部分的电阻为
则可变电阻的总阻值为
（2）电容器并联在两端，则电容器两端的电压为
根据平衡条件得
由于油滴受静电力方向向上，与静电场方向相反，油滴带负电。油滴的带电量为。
（3）根据牛顿第二定律得
解得
则流经的电流为
两端的电压为
流经的电流为
接入电路电阻为
22．（1），1.2×10-5C，1.0×10-5C；（2） 2.2×10-5C，1.0×10-5C
【详解】
（1）当S闭合电路稳定后，设通过干路的电流为I，则
其中
代入数据解得
C1两端的电压即为R1两端的电压为
C1所带电荷量
Q1＝C1U1
代入数据解得
Q1＝1.2×10-5C
C2两端电压即为路端电压
C2所带电荷量
Q2＝C2U
代入数据解得
Q2＝1.0×10-5C
（2）S断开后两电容器均通过R1放电，所以流过R1的电荷量
Q＝Q1+Q2＝2.2×10-5C
C2通过R2放电，所以流过R2的电荷量
Q2′＝Q2＝1.0×10-5C
23．（1）；（2）；2d
【详解】
（1）对刚好不能到达A板的粒子，由动能定理可知
由闭合电路欧姆定律及欧姆定律可知
解得
（2）设初速度方向与B板成角的粒子落到B板上的位置距粒子源最远，轨迹如图所示，
设粒子在垂直B板方向上减速到零的时间为t，则：
垂直B板方向
由对称性可知，粒子自射出至击中B板的过程中，沿B板方向运动的距离为最大长度L的一半，故沿B板方向
L=v0cosα×2t
又
解得
且
L=2dsin2α
当时，粒子落点距粒子源最远。最远距离
Lm=2d
24．
【详解】
因为1、2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻，所以2为中间的结点，又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半，故2、3之间有两个电阻井联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为1Ω，连接方式如图所示
答案第1页，共2页