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．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω．仅接通时电流表示数为10A：保持接通、闭合瞬间，电流表示数达到60A。下列说法正确的是（　　）
A．当电动机未启动时，电源每秒有125J的电能转化为化学能
B．在电动机启动瞬间，流过电动机的电流为50A
C．在电动机启动瞬间，车灯的功率减少了44.8W
D．当电动机正常工作时，电流表示数将比60A更大
2．在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是（　　）
A．灯L1变暗，电压表的示数减小 B．灯L2变暗，电流表的示数减小
C．电压表和电流表的示数都增大 D．灯L1变亮，电容器的带电荷量减少
3．恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变。如图所示的电路中电源是恒流源，即干路电流始终保持不变；当滑动变阻器滑动触头P从最左端向中间移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．上的电压不变 B．上的电流变大
C．上的电流变小 D．恒流源的输出功率变大
4．电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的伏安特性图线。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　）
A．电源a、b电动势一样大，b内阻较大
B．R接到电源a上，电路中的电流较小
C．R接到电源b上，电源的输出功率较大
D．R接到电源b上，电源效率较高
5．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
6．如图所示的电路中，已知电容C1＝C2，电阻R1＝R2，电源电动势为E，内阻为r，当开关S由闭合状态断开时，下列说法中正确的是（　　）
A．电容器C1的电荷量增多，电容器C2的电荷量减少
B．电容器C1的电荷量减少，电容器C2的电荷量增多
C．电容器C1、C2的电荷量都增多
D．电容器C1、C2的电荷量都减少
7．如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡（电阻保持不变）均能发光。为热敏电阻（阻值随温度的升高而增大），下列说法正确的是（　　）
A．当保温箱的温度升高时，灯泡、均变暗
B．当保温箱的温度升高时，电流表A的读数变大
C．小灯泡变亮，说明保温箱的温度降低
D．电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低
8．如图所示的电路中，左侧电容器的电容大于右侧电容器的电容，图中滑动变阻器和的滑片都置于中间位置，若要两只电容器所带的电荷量相等，正确的做法是（　　）
A．滑动变阻器滑片向左移动 B．滑动变阻器滑片向右移动
C．滑动变阻器滑片向左移动 D．滑动变阻器滑片向右移动
9．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%
10．酒精测试仪工作原理如图所示，其核心部件是一酒精传感器，传感器的电阻与酒精气体浓度c成反比，电路中R与均为定值电阻，电压表示数为U。当酒驾者吹气时（　　）
A．U增大，c与U成正比 B．U增大，c与U不成正比
C．U减小，c与U成反比 D．U减小，c与U不成反比
11．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
12．电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω的电阻，则电路中的电流强度为（　　）
A．1A B．2A C．3A D．4A
13．如图甲所示，电路中的电源电动势为E，内阻为r。其中、和为小灯泡，和为电压表，R为光敏电阻，其在不同光照下（光照强度单位为坎德拉，符号为cd）的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S，当照在光敏电阻的光强度增大时，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡、变亮，变暗
B．电源的总功率变小
C．电压表示数变化量比电压表示数变化量大
D．电压表、示数之和变大
14．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动一小段距离后，下列说法中正确的是（　　）
A．电容器C的带电量将增大
B．R0两端的电压增大
C．灯泡L变亮
D．电源的总功率变小，但电源的输出功率一定变大
15．某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由于某一用电器引起的，则可能的故障是（　　）
A．RP断路 B．R2断路
C．R1短路 D．R3短路
二、填空题
16．内阻：通常在电源内部也存在电阻，内电路中的电阻叫作_______。
17．如图所示，电动势为2 V的电源跟一个阻值R＝9 Ω的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8 V，则电源的内阻为________ Ω.
18．某实验小组练习使用多用电表。一同学选择×10倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转到刻度盘右侧较远处，为了较准确地进行测量，应该选择_________（填“×1k”“×100”或“×1”）倍率，并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是_____Ω。
三、解答题
19．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）。
20．如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
（1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？
（2）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
（3）求出电源的电动势和内阻；
（4）滑动变阻器的最大功率是多少？
21．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。
22．在如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离。电源电动势，内阻，定值电阻。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从A板小孔的正上方高度处由静止释放。小球带电量为，质量为。当滑动变阻器滑片P在某位置时，小球恰能到达B板。（不计空气阻力，取），求：
（1）A、B两金属极板间的电场强度的大小
（2）滑动变阻器接入电路的阻值。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．当电动机未启动时，每秒非静电力做功为
W=EI1t=125J
即电源每秒有125J的化学能转化为电能，故A错误；
B．由题意可知：在电动机启动瞬间，流过灯泡的电流小于10A，所以流过电动机的电流大于50A，故B错误；
C．车灯接通电动机未启动时，车灯两端的电压
车灯的功率
车灯的电阻
电动机启动时，车灯两端的电压
车灯的功率
在电动机启动瞬间，车灯的功率减少了
故C正确；
D．在电动机启动瞬间，电动机相当于纯电阻电路，由于电动机内阻较小，所以电流较大，当电动机正常工作时，相当于电动机电阻变大，所以电流表示数小于60A，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
ABC．将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮。R与灯L2并联电路的电压
U并＝U﹣U1
U减小，U1增大，U并减小，灯L2变暗。流过电流表的电流
IA＝I﹣I2
I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，故ABC错误；
D．电容器两端电压为并联部分的电压，并联部分电压减小，则电容器两端电压减小，电容器带电荷量减少，故D正确。
故选D。
3．B
【解析】
【详解】
AD．滑动变阻器滑动触头P从最左端向中间移动时，电阻R2减小，外电路总电阻减小，而干路电流不变，所以路端电压减小，恒流源的输出功率变小，AD错误；
BC．通过R1上的电流减小，则通过R2上的电流增大，C错误，B正确。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
A．由电源的伏安特性图线可知，斜率表示内阻，故电源a、b电动势一样大，b内阻较大，A正确；
B．当电源与电阻直接相连时，电源和电阻的伏安特性图线交点表示电阻的工作状态，其横坐标表示电路中的电流，故R接到电源a上，电路中的电流较大，B错误；
CD．由
可知，电源和电阻的伏安特性图线交点横纵坐标乘积（矩形面积）即为电源的输出功率，如图所示
可知R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源的效率可表示为
由电源的伏安特性图线可知，两电源的电动势E相等，当R接到电源a上，路端电压U较大，电源效率较高，CD错误。
故选A。
5．D
【解析】
【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。
6．C
【解析】
【详解】
当开关S闭合时，电容器C2的电压等于R1的电压，电容器C1的电压等于电阻R2的电压。而两电阻串联，电压都小于电源的电动势E。当开关S断开后，电路稳定后，电路中无电流，两电容器的电压都等于电源的电动势，可见，两电容器的电压增大，电量也都增多。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
AB．当保温箱的温度升高时，Rt的阻值增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表A的读数变小，灯泡L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律得知路端电压增大，电压表V的读数变大。路端电压增大而L2灯电压减小，所以L1灯的电压增大，L1灯变亮，故AB错误；
C．由以上分析可知，小灯泡变亮，说明保温箱的温度升高，C错误；
D．由以上分析可知，电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低，D正确。
故选D。
【点睛】
8．A
【解析】
【详解】
AB．滑动变阻器滑片在中间位置时，两只电容器两端的电压相等，根据
Q＝CU
此时左侧电容器上的电荷量大于右侧电容器上的电荷量，若要使两电容器所带的电荷量相等，滑动变阻器滑片要向左移动，A正确，B错误；
CD．滑动变阻器滑片移动不会改变两只电容器两端的电压比值，由
Q＝CU
知，不会改变两电容器所带的电荷量，故CD错误．
故选A。
9．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。
10．B
【解析】
【详解】
当酒驾者吹气时，酒精气体浓度增大，传感器电阻减小，则电路总电阻减小，干路电流增大，则电压表示数增大，根据闭合电路欧姆定律
由此发现传感器的电阻与U不成反比，故c与U不成正比。
故选B。
11．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。
12．A
【解析】
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
13．C
【解析】
【详解】
AB．由图乙可知，光照增强，光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流增大，根据
可知电源总功率增大；干路电流增大，则内电压增大，外电压减小，由于L2处于干路，则其电流增大，亮度变亮，因L2灯泡的电压增大，那么L3电压减小，则其电流减小，因此L3变暗；因L3电流减小，那么L1的电流增大，因此L1变亮，故AB错误；
CD．由上分析可知，电压表V1测量L3电压，而电压表V2测量L2的电压，因电压表、示数之和等于外电压，所以二者之和变小；因电压表V2示数变大，而电压表V1示数变小，所以可知电压表V1示数变化量比电压表V2大，故C正确，D错误。
故选C。
14．A
【解析】
【详解】
当滑动变阻器的滑片向右移动一小段距离后，则R阻值变大，总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，即电容器两端电压变大，根据
Q=CU
可知，电容器带电量变大，R0两端的电压为零，不变；通过灯泡的电流减小，灯泡变暗；根据
P=IE
可知电源总功率减小，但是由于电源外电阻与内电阻的关系不确定，无法判断电源输出功率的变化情况。
故选A。
15．B
【解析】
【详解】
若短路则电压表示数为零，若断开则测两端电压，测滑动变阻器和串联总电压，两表示数不同；若Rp断路，则电压表示数为零，电压表示数不相同，R1短路，测滑动变阻器和串联总电压，测两端电压，R2断开，两电压表均测R3电压，电压表示数相同，ACD错误，B正确。
故选B。
16．内阻
【解析】
【分析】
【详解】
[1]内阻：通常在电源内部也存在电阻，内电路中的电阻叫作内阻。
17．1
【解析】
【分析】
【详解】
略
18． ×1 12.0##12
【解析】
【详解】
[1]选择×10倍率测电阻，指针偏转角度太大，说明所测电阻阻值较小，所选挡位太大，为了较准确地进行测量，应该选择×1倍率；
[2]由图可知，测量结果为
19．（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
20．（1）V1对应AC、V2对应BC；（2）3Ω；8Ω；（3）8V，1Ω；（4）4W
【解析】
【详解】
（1）当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，路端电压减小，由图分析可得V1对应AC、V2对应BC。
（2）由题意得
当滑动变阻器取最大值时，电流最小，而
所以
（3）因为
则内阻
所以
（4）当R=R0+r=4Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功率是
21．（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
22．（1）60V/m；（2）
【解析】
【详解】
（1）小球由静止释放到达B板的过程，由动能定理得
两极板间的电场强度为
联立解得
（2）由闭合电路欧姆定律可得
滑动变阻器接入电路的阻值
联立解得
答案第1页，共2页
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