第四章闭合电路章节综合练（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 第四章 闭合电路 章节综合练
一、单选题
1．电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电。关于路端电压，下列说法正确的是（　　）
A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B．因为U＝IR，所以当R增大时，路端电压也增大
C．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大
D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小
2．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。应该选择的实验电路是题图中的（　　）
A． B． C． D．
3．在“测干电池的电动势和内电阻”实验中，某同学连接好电路进行测量，得到数据如下表所示。分析得到的数据发现不对，进一步研究表明实验电路连接错了。你认为（　　）
U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10
I/A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.31 0.33
A．该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图c
B．该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图d
C．为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图a继续实验
D．为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图b继续实验
4．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接。当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数减小、电流表读数增大 B．电压表读数增大、电流表读数减小
C．电源的效率减小 D．R2消耗的电功率增大
5．如图甲所示电路中，电源电动势E为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，伏安特性曲线如图乙所示，当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3V，那么当开关S接到位置2时，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡L正常发光
B．小灯泡L可能被烧坏
C．小灯泡L两端电压小于1.6V，不能正常发光
D．小灯泡L两端电压等于1.6V，不能正常发光
6．在如图所示的电路中，电流表A1、A2，电压表V均为理想电表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　）
A．电流表A1示数变大 B．电流表A2示数变大
C．电压表V示数变大 D．电源的输出功率变大
7．如图所示的U-I图像中，直线a为电池的路端电压与电流关系图线，曲线b为用电器的电压与电流关系图线，现将它们连接成闭合电路，则（　　）
A．该用电器的功率为6.16W B．电源消耗的总功率为9.6W
C．电源内电路消耗的功率为5.76W D．该电源的内电阻为1.0Ω
8．在如图所示的电路中，、为定值电阻，但阻值未知，R为电阻箱，当电阻箱电阻为10Ω时，通过它的电流为1 A；当电阻箱电阻为18 Ω时，通过它的电流为0.6 A；当通过电阻箱的电流为0.1 A时，电阻箱的电阻为（ ）
A．118 Ω B．116 Ω C．132 Ω D．164 Ω
9．如图所示的电路中，、、为定值电阻，是滑动变阻器，平行板电容器的电容为C，电源电动势为E，内阻不计。当开关K闭合且电路稳定时，下列说法正确的是（　　）
A．减小电容器两极板间的距离，电容器两极板间的电压增大
B．增大电容器两极板正对面积，电容器极板上的电荷量增大
C．减小接入电路的阻值，电容器两极板间的电压将会减小
D．断开开关K瞬间，滑动变阻器中有方向从左向右的电流
10．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻电器的图像，则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的（　　）
A．内阻为12.5Ω
B．输出功率为12.5W
C．内耗功率为0.22W
D．效率为50%
11．智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件R1、R2中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。由分析可得下列说法正确的是（ ）
A．R1为定值电阻，R2为光敏电阻
B．R2为定值电阻，R1为光敏电阻
C．有光照射时电源的输出功率一定增大
D．没有光照射时电源的效率比有光照射时电源的效率低
12．如图直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L的额定电压为4 V B．灯泡L的额定功率为6 W
C．小灯泡随电流增大时其电阻减小 D．电源的效率为50%
13．物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图所示，当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗。对这一现象的解释，下列说法正确的是（　　）
A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变
B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小
C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小
D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大
14．如图所示，、为定值电阻，L为小灯泡，为光敏电阻（阻值随所受照射光强度的增大而减小）。当照射光强度增大时（　　）
A．电路的总电阻变大 B．电压表的示数减小
C．小灯泡变亮 D．电源内阻消耗的功率变小
15．在如图所示的电路中，R2、R3均为定值电阻，R1为滑动变阻器，A为理想电流表。接通开关S，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．路端电压减小
B．电流表的示数增大
C．通过电源的电流减小
D．电路的总电阻增大
二、填空题
16．如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图像，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电阻R= ________，电源的电动势为 ______。
17．闭合电路的电势：
（1）在外电路中沿电流方向电势_______（选填“升高”或“降低”）。
（2）在内电路中沿电流方向电势_______（选填“升高”或“降低”）。
18．二极管的特点及其电阻测量:晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，一个叫______极，一个叫______极，它的符号如图甲所示。
晶体二极管具有单向导电性（符号上的箭头表示允许电流通过的方向）。当给二极管加正向电压时，它的电阻很______，电路导通，如图乙所示;当给二极管加反向电压时，它的电阻很______，电路截止，如图丙所示。
三、解答题
19．如图所示的电路中，电源内阻r=2Ω，电动机的线圈电阻R1=1Ω，电动机正常工作，理想电压表的示数U0=6V，电动机消耗的功率为20W，电源输出功率为26W，求：
（1）定值电阻的阻值R0；
（2）电源的电动势及电动机对外输出的机械功率。
20．在如图所示的电路中，电源内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，请分析电压表和电流表示数的变化情况，并说明理由。
21．在如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I与电压U遵循的规律（式中K=0.02）．R2、R3为普通电阻都遵循欧姆定律，且R2=24Ω，R3=1000Ω，电源内电阻r=1Ω，电容C=1000μF。开始时S1和S2均断开，当闭合开关S1后理想电流表示数为0.16A。试求：
（1）电源的电动势；
（2）电源的效率；
（3）已知电容器储存的电场能可表示为（C为电容器的电容，U为电容器两端的电压）.现断开S1，闭合S2，待电路稳定后，求电容器的带电量和此过程中闭合回路产生的焦耳热（不考虑电磁辐射）。
22．如图所示，M为一线圈电阻RM=0.2Ω的电动机，电阻R=8Ω，电源电动势E=40V。当开关S断开时，电流表（可视为理想电表）的示数I1=4A；当开关S闭合时，电流表的示数I2=8A。求：
（1）电源内阻r；
（2）开关S闭合时，通过电动机的电流；
（3）开关S闭合时，电动机输出的机械功率。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．电源电动势不变，根据
随着增大，则电流减小，根据
可知，变大，同理可得，随着减小，变小，故A错误；
B．当R增大时，电流减小，故不能应用
判断的变化情况，故B错误；
C．当电流增大时，电阻减小，故不能应用
判断的变化情况，故C错误；
D．根据闭合回路欧姆定律可知
可知，当I增大时，路端电压减小，故D正确。
故选D。
2．A
【解析】
【详解】
AB．干电池内阻较小，和电流表的内阻差不多。测量电源电动势和内电阻时，实验原理是
若采用电流表外接法
测出的电动势是准确的，而电源的内阻测量值为
由于电流表内阻跟电源内阻差不多，导致误差较大；
采取安培表内接法，实验的误差主要是由电压表分流所致，由于电压表内阻远远地大于滑动变阻器和电流表内阻，电压表的分流作用可以忽略，B错误A正确；
CD．测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律
作电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，只有一个电流表和滑动变阻器或一个电压表和滑动变阻器无法进行测量，CD错误。
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
AB．图a、c、d的电路连接都满足全电路的欧姆定律，随着电流的增大电压应该减小；而根据表格数据可知电压与电流为增函数，满足部分电路的欧姆定律规律，则该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图b，故AB错误；
CD．图b的电路和数据可算出阻值
图a满足
可测出电动势和等效内阻的阻值，解得电源内阻，故为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图a继续实验，故C正确，D错误；
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，滑动变阻器连入电阻变大，外电路电阻R外增大，电路总电流
I＝
减小，内电压
U内＝Ir
减小，故路端电压
U＝E﹣U内
增大，即电压表示数增大；因路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联部分电压增大，由欧姆定律可知电流表示数增大，AB错误；
C．由公式
η＝×100%＝
可知，因路端电压增大，故电源的效率增大，C错误；
D．由A中分析可知，R2中电流增大，故R2的电功率增大，D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
当开关接位置1时，电路中电流
由闭合电路欧姆定律可知
代入数据解得r＝2Ω，灯泡的额定电流
当开关接位置2时，设通过灯泡的电流为，灯泡两端的电压为，则有
即
作出此时灯泡电压随电流变化的图像如图所示
两个图线的交点即为实际工作点，所以小灯泡的电压小于1.6V，电流小于1.5A，灯泡不能正常发光，故选C。
6．C
【解析】
【详解】
A．由图可知，R1与R2并联，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2接入电路阻值增大，则外电路中的总电阻R增大，根据闭合电路的欧姆定律
知，电路中电流I变小，即电流表A1示数变小，故A错误；
C．路端电压为
可知，路端电压U变大，即电压表示数变大，故C正确；
B．通过R1的电流
由于U变大，则I1变大，通过R2的电流为
由于I变小，I1变大，则I2变小，即电流表A2示数变小，故B错误；
D．由于不知道外阻与内阻的大小关系，当外阻变大时无法确定电源的输出功率如何变化，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A．有图可知，交点电压为U=2.8V，I=2.4V，该用电器的功率为
故A错误；
B．电源消耗的总功率为
故B正确；
C．电源内电路消耗的功率为
故C错误；
D．该电源的内电阻为
故D错误。
故选B。
8．A
【解析】
【详解】
把电阻箱之外的电路设为一个电源，设整体的电动势为E，内阻为r，则有
联立解得
当，根据
可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．B
【解析】
【详解】
A．当开关K闭合且电路稳定，外电路等效为三个电阻串联，电容器两极板间的电压恒定，增大或减小电容器两极板间的距离，不影响电容器两极板间的电压，选项A错误；
B．由
可知，增大电容器两极板正对面积，电容C增大，由
可知电容器极板上的电荷量增大，选项B正确；
C．增大或减小接入电路的阻值，不影响稳定后两极板间的电压，选项C错误；
D．电容器的左极板带正电，右极板带负电，断开开关K瞬间，电容器相当于电源，左极板为正极，右极板为负极，和、、构成闭合回路，故滑动变阻器中有方向从右向左的电流，选项D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律得
当时
由与纵轴的交点读出电动势为
根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为
电流为
则电池的内阻为
故A错误；
B．电池的输出功率为
故B错误；
C．内耗功率为
故C正确；
D．电池的效率为
故D错误。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
A．若R2是光敏电阻，光照射R2时，R2阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，流过R1和小灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，小灯泡变暗，A错误；
B．若R1是光敏电阻，光照射R1时，R1阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，流过R1和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，B正确；
C．由以上分析知R1为光敏电阻，则
当R外 = r时电源输处功率最大，但各个电阻具体参数未知，无法确定出R外与r的大小关系，则无法判断有光照射时电源的输出功率是否一定增大，C错误；
D．电源的效率为
当有光照时R1减小，则R总减小，故I总增大，则η减小，则没有光照射时电源的效率比有光照射时电源的效率高，D错误。
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
A．电源的U－I图线与小灯泡L的U－I图线的交点为小灯泡的工作状态，此时小灯泡正常发光，小灯泡的额定电压为3V，此时电流为2A，则灯泡L的额定功率
故B正确，A错误；
C．根据图像可知小灯泡随电流增大时，其电阻逐渐增大，故C错误；
D．由图可知电源的电动势
电源的效率
故D错误。
故选B。
13．B
【解析】
【详解】
当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，根据并联电阻的规律可知，电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律
可知干路电流增大，根据
可知路端电压减小，所以加在灯泡两端的电压减小，根据
可知灯泡的功率减小，所以亮度变暗，故选B。
14．C
【解析】
【详解】
当照射光强度增大时，R3阻值减小，电路总电阻减小，总电流变大，R1上的电压变大，即电压表读数变大，电源内阻以及R1上的电压之和变大，则R2的并联支路的电压减小，R2的电流减小，则灯泡L的电流变大，灯泡变亮；根据P=I2r可知电源内阻消耗的功率变大，选项C正确，ABD错误。
故选C。
15．A
【解析】
【详解】
ACD．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，变阻器接入的电阻减小，外电路的总电阻减小，所以总电流增大，内电压增大，则路端电压减小，故A正确，CD错误；
B．因为路端电压减小，所以通过R3的电流减小，电流表的示数减小，故B错误。
故选A。
16． 3V
【解析】
【详解】
[1][2]电阻
根据闭合电路欧姆定律得
当I=0时，U=E，由图读出电源的电动势
E=3V
17． 降低 升高
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在外电路中沿电流方向电势降低。
(2)[2]在内电路中沿电流方向电势升高。
18． 正 负 小 大
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]二极管的特点及其电阻测量:晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极；如图甲所示。
[3][4]晶体二极管具有单向导电性（符号上的箭头表示允许电流通过的方向）。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。
19．（1）；（2）28V，
【解析】
【详解】
（1）根据题意可知，电阻R0消耗的功率
又因
解得
（2）电路中的电流
根据能量守恒有
解得
E=28V
对电动机，根据能量守恒，有
解得
20．电压表示数减小，电流表示数变小，见解析
【解析】
【分析】
【详解】
在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数变小；
由欧姆定律可知，R1上的分压增大，路端电压减小，故并联部分电压减小，即可知电流表示数变小。
21．（1）；（2）；（3）；
【解析】
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律
根据题意
解得
（2）电源的效率为
解得
（3）根据
解得
此过程中闭合回路产生的焦耳热
解得
22．（1）2Ω；（2）5A；（3）115W
【解析】
【详解】
（1）S断开时，电源与定值电阻构成串联回路
电源内阻
r=2Ω
（2）S闭合后，定值电阻与电动机构成并联电路，电流表测干路电流，路端电压
也就是定值电阻和电动机两端电压，通过定值电阻的电流
通过电动机的电流
（3）电动机消耗的总功率即电动机的电功率
P总=UI4=120W
电动机消耗的热功率
电动机输出的机械功率
P机=P总P热=115W
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页