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．如图所示是利用伏安法测量电源电动势和内电阻时作出的图象，由此可知，这两节干电池的电动势和内电阻相比较（　　）
A．E1>E2，r1< r2 B．E1 r2
C．E1>E2，r1>r2 D．E12．有一种新型电池，其内阻约为几十欧姆，使用时间较长，防腐、防漏液技术好，常用在门铃、防盗器等用电器上。如图所示，电动势为12V，内阻为20Ω的新型电池与R1、R2构成闭合回路，其中，R2为0～20Ω的滑动变阻器。改变滑动变阻器R2的阻值使R2获得最大功率，则此最大功率为（　　）
A．3.6W B．0.9W
C．2W D．1W
3．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为___________Ω；（　　）
A．2000 B．2100 C．2200 D．2400
4．2021 年10月港珠澳大桥正式开通三周年，大桥主桥部分由海底隧道和桥梁构成，该大桥的照明电路可简化为如图所示的电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，隧道灯每天24小时照明，其电阻为R1，桥梁灯只在晚上照明，其电阻为R2，则（　　）
A．L1是桥梁灯，L2是隧道灯
B．白天电压表的示数为
C．夜间开关K闭合，电压表示数变大
D．夜间开关K闭合，太阳能电池供电系统消耗的电功率增大
5．如图所示，电路中R1、R2为两个电阻箱，平行板电容器C的极板水平放置.闭合电键S一段时间后，带电油滴悬浮在两板之间静止不动；如果电源的内阻不能忽略，且只允许做一个调整，则下列做法中，仍然能使油滴静止不动的是（　　）
A．增大R1的阻值 B．将R2的阻值调为原来的2倍
C．增大两板间的距离 D．断开电键S
6．如图所示电路中，电源的电动势E=9V，内阻r=3Ω，R=15Ω。下列说法中正确的是（　　）
A．当S闭合时，UAC=9V
B．当S断开时，UAC=9V
C．当S闭合时，UAB=7.5V，UBC=9V
D．当S断开时，UAB=0，UBC=0
7．如图所示，电源电动势为，内阻为，闭合开关，不考虑灯丝电阻阻值随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数减小，小灯泡变暗
B．电压表读数变大
C．电流表读数增大，小灯泡变暗
D．有瞬时电流从经电阻流向
8．如图所示，电路中R1、R2为滑动变阻器，它们的滑动片分别为P1、P2，R3为定值电阻，滑动某一滑片时，理想电压表V的示数增大，理想电流表A的示数减小，电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是（　　）
A．一定是向左滑动滑片P1 B．一定是向右滑动滑片P1
C．一定是向上滑动滑片P2 D．一定是向下滑动滑片P2
9．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
10．下列说法正确的是（　　）
A．电动势就是电源两极间的电压
B．闭合电路中外电阻越大，路端电压越大
C．电源的电动势与外电路相关
D．电源的输出功率越大，电源的效率越高
11．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
12．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为（　　）
A．2500Ω B．500Ω C．570Ω D．2200Ω
13．以下公式哪个是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现（　　）
A． B． C． D．
14．如图所示，安装在潜水器深度表电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。在潜水器完成科考任务上浮的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．传感器两端的电压减小 B．通过显示器的电流增大
C．电路的总功率一定减小 D．传感器的功率一定减小
15．已知两电源的电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。当两电源分别与阻值为R的电阻连接时，外电路消耗的功率正好相等。若电阻R减小一些，再与E1、E2分别连接时，对应的外电路消耗的功率分别是P1、P2。则（　　）
A．r1P2
C．r1>r2，P1r2，P1>P2
二、填空题
16．如图（a）所示电路中，R0为定值电阻，在滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流的变化情况如图（b）所示。由图可知：该电源的内电阻为_______，整个过程中，变阻器消耗的最大电功率为________W。
17．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则电源电压为_______V，R1的阻值是_______Ω。
18．多用电表使用时应先将______旋转到与被测物理量对应的位置上并选择合适的______．
三、解答题
19．如图所示，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O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m，电源电动势V，内阻，电阻。g取10，，。求以下物理量的大小：
（1）流过电源的电流I。
（2）两板间的电场强度E。
（3）小球的质量m。
20．在如图所示的电路中，电阻R1=12Ω，R2=8Ω，R3=4Ω。当开关K断开时，电流表示数为0.25A，当K闭合时，电流表示数为0.36A，求：
（1）开关K断开和闭合时的路端电压U及U′；
（2）电源的电动势和内阻；
（3）开关K断开和闭合时内阻上的热功率P及P′。
21．某个电动势为的电源工作时，电流为，乘积的单位是什么？从电动势的意义来考虑，表示什么？
22．如图所示的电路中，电源电动势E=3V，内阻r=2Ω定值电阻R1=1Ω，变阻器M最大电阻R2=5Ω，变阻器N的最大电阻R3=9Ω，电容器的电容C=1μF。
（1）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，电流表的最小示数为多少；
（2）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，电源输出的最大功率为多少；
（3）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，当电流表示数为0.3A后，再断开开关S，则流过电流表的电量为多少。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
根据
U=E-Ir
可知U-I图像在U轴上的截距等于电动势，可知
E1>E2
图像的斜率大小等于电源的内阻，可知
r1> r2
故选C。
2．A
【解析】
【详解】
把R1看作等效电源的内阻，等效电源的内阻为
外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，R2的功率最大
故选A。
3．C
【解析】
【详解】
欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为
22Ω×100=2200Ω
ABD错误，C正确。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
A．根据电路图，L124小时发光，是隧道灯，开关闭合后L2才发光，L2是桥梁灯，A错误；
B．白天开关断开，根据闭合电路欧姆定律
根据欧姆定律
解得
B错误；
C．夜间开关K闭合，外电路电阻变小，总电流增大，内电压增大，外电路电压减小，电压表示数变小，C错误；
D．夜间开关K闭合，外电路电阻变小，总电流增大，电路消耗的总功率IE增大，D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
A．在直流电路中，在电路稳定时，R2与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于R1两端的电压，增大R1的阻值，R1两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由
可知，电容器两极板间的电场强度增大，因此板间带电油滴受到的电场力增大，会向上运动，A项错误；
B．增大R2的阻值不改变电路中的总电阻，不改变R1两端的电压，因此电容器中的油滴仍保持静止，B项正确；
C．增大两板间的距离，而电容器的两板间的电压一定，由
可知，板间的场强减小，油滴受到的电场力减小，油滴会向下运动，C项错误；
D．断开电键S，电容器会通过R1、R2进行放电，使板间场强减小，油滴受到的电场力减小而向下运动，D项错误。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
AC．当S闭合时，电路中的电流为
则路端电压为
UBC=0
故AC错误；
BD．当S断开时，A、C两点间和B、C电压都等于电源电动势，即
UAC= UBC=E= 9V
UAB=0
故B正确，D错误。
故选B。
7．B
【解析】
【详解】
ABC．滑动变阻器有左端向右端滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻增大，外电压增大，即电压表的读数增大，根据闭合电路的欧姆定律，干路的电路电流减小，即电流表的读数减小， 则灯两端的电压减小，小灯泡变暗，和滑动变阻器并联的电压
即两端电压增大，小灯泡变亮，AC错误B正确；
D．则灯两端的电压减小，和并联之路上的电压减小，电容器放电，则有瞬时电流从b经电阻流向a，D错误。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A．如果向左滑动滑片P1，滑动变阻器接入电路电阻减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表的示数减小，A错误；
B．如果向右滑动滑片P1，滑动变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电压表的示数增大，R2和R3并联部分电压减小，电流表的示数减小，B正确；
C．如果向上滑动滑片P2，滑动变阻器接入电路电阻减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表的示数减小，C错误；
D．如果向下滑动滑片P2，滑动变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电压表的示数增大，电源内阻和R1的电压减小，R2和R3并联部分电压增大，电流表的示数增大，D错误。
故选B。
9．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。
10．B
【解析】
【详解】
A．电动势是反应电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量，与电压有本质区别。并且电路闭合时电动势在数值上等于整个回路的总电压，即内、外电压之和，A错误；
B．电源的路端电压为
故外阻越大，路端电压越大，B正确；
C．电源的电动势由电源本身决定，与外电路无关，C错误；
D．由效率的表达式
可知，外阻越大，电源的效率越高。但当电源的输出功率最大时，外阻、内阻阻值相等，此时效率只有50%，D错误。
故选B。
11．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。
12．D
【解析】
【详解】
欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为22Ω×100=2200Ω，故ABC错误，D正确。
故选D。
13．B
【解析】
【详解】
根据能量守恒定律，闭合电路中非静电力做功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即
整理得
故选B。
14．C
【解析】
【详解】
AB．潜水器上浮的过程中，压力传感器的阻值增大，根据闭合电路欧姆定律
可知电路中的电流减小，根据
可知传感器两端电压增大，故AB错误；
C．由电路总功率
可知电路总功率减小，故C正确；
D．压力传感器的功率
由于U增大，I减小，其他条件不足，故压力传感器的功率可能增大也可能减小或不变，故D错误。
故选C。
15．C
【解析】
【详解】
由外电路消耗的功率相等得
2R=2R
又知E1>E2，则
（R＋r1）2>（R＋r2）2
故r1>r2；再大致画出U I图像如图所示
可知R减小一些（对应图中虚线），在E2中电流增加量大，由
P＝I2R
可得
P1故选C。
16． 1 4
【解析】
【分析】
【详解】
分析电路图可知，电压表V1测量路端电压，电压表V2测量定值电阻R0两端的电压，电流表测量干路电流，电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为BC，电压表V2的示数随电流表示数的变化图象应为AC，定值电阻为
电源的内阻为
代入一组坐标值，根据闭合电路欧姆定律
将定值电阻看为内阻，当时，变阻器消耗的电功率最大，此时变阻器消耗的最大电功率为
17． 18 20
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2] 由电路图可知与串联，电压表测两端的电压，测两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图象可知，电路中的最小电流
两端的电压
两端的电压
因串联电路中总电压等于各分压之和，所以电源电压
由
可得定值电阻的阻值为
18． 选择开关 量程
【解析】
【分析】
【详解】
略
19．（1）1A；（2）100V/m；（3）0.04kg
【解析】
【详解】
（1）流过电源的电流
（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
20．（1），；（2），；（3），
【解析】
【详解】
（1）断开时，根据欧姆定律可得
闭合时，有
故开关断开和闭合时的路端电压分别为3V和2.88V。
（2）断开时，外电路总电阻为
闭合时，外电路总电阻为
由闭合电路欧姆定律可得
，
代入数据解得
，
故电源的电动势和内阻分别为3.6V和1.2Ω。
（3）断开时，有
内阻上的热功率为
闭合时，有
内阻上的热功率

故开关K断开和闭合时内阻上的热功率分别为0.3W和0.432W。
21．瓦，单位时间内电源将其他形式的能转化为电能的值
【解析】
【详解】
某个电动势为E的电源工作时，电流为I，乘积EI的单位是瓦
电源的总功率为
则EI表示单位时间内电源将其他形式的能转化为电能的值
22．（1）；（2）；（3）2.1×10﹣6C
【解析】
【详解】
（1）闭合开关S，调节变阻器N的阻值为最大时，电流表的示数最小．根据闭合电路欧姆定律得，电流的最小值为
（2）当，即R3=1Ω时（与R2大小无关）输出功率最大
（3）根据
代入数据解得
R3=7Ω
电容器的电量
q=CU=CIR3=2.1×10﹣6C
则再断开开关S，则流过电流表的电量是2.1×10﹣6C
答案第1页，共2页
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