第四章闭合电路章节综合练 (word版含答案)

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名称 第四章闭合电路章节综合练 (word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-31 00:43:07

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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】

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
答案第1页,共2页