必修三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
1．一电源的电动势为，内阻为，仅对阻值为的电阻供电时，通过的电流为，路端电压为，供电效率为，消耗的功率为。若外电阻阻值变为，下列判断正确的是（　　）
A．电流变为 B．路端电压可能为
C．电阻消耗的功率可能是 D．效率可能为
2．某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用。按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录。某同学记录的实验数据，根据这些数据在图中画出了图线。内电阻r为（　　）
A．1.45 Ω B．1.37 Ω C．1 Ω D．2 Ω
3．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
4．如图，甲、乙两电路中电源电动势相同，内电阻，外电阻R相同。两电路中分别流过相同电荷量的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．甲电路电源内部产生热量较多 B．乙电路外电阻R产生热量较少
C．乙电路电源做功较多 D．甲电路电源效率较高
5．如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（温度升高，电阻减小），电源的电动势为E，内阻为r。闭合开关，当环境温度升高时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数增大
B．电流表示数减小
C．有电流向上流过A点
D．电压表和电流表示数变化量之比保持不变
6．如图所示，D为理想二极管，R为滑动变阻器，、为电容器，且电容相等，P、Q为带电粒子，开关S闭合后，P、Q均处于静止状态，下列说法正确的是（　　）
A．、所带的电荷量不相等
B．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片下滑，P加速向上运动，Q仍静止
C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，Q仍静止
D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑，P加速向下运动，Q也加速向下运动
7．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
8．某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录。某同学记录的实验数据，根据这些数据在图中画出了U-I图线。根据图线得到被测电池的电动势E约为（　　）
A．1.44 V B．1.5 V C．2 V D．2.5 V
9．在如图所示的电路中，Rt为半导体热敏电阻，温度升高时电阻减小。闭合开关，灯泡L1、L2、L3的亮度相同；当Rt处的温度升高时，小灯泡的亮度变化情况是（　　）
A．L1变亮，L2变暗，L3变亮
B．L1变暗，L2变亮，L3变暗
C．L1、L2变亮，L3变暗
D．L1、L2变暗，L3变亮
10．如图所示，电键K接通时，A、B两灯均正常发光，后因电路出现了故障，A、B两灯均熄灭，用理想电压表测电压Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4V，Uad＝4V，由此可知电路中发生断路的地方是（　　）
A．A灯 B．B灯
C．变阻器 D．A、B两灯同时断路
11．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，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
12．两个相同的电流表分别改装成两个电压表V1、V2，把它们接入如图所示的电路，其中V1与V2的量程之比为1：3，电容器C1、C2的电容之比为1：2。已知电源的电动势为6V，内阻不计。闭合开关，电路稳定后下列说法正确的是（ ）
A．两个电压表V1、V2的示数相等 B．指针偏转角度，V1表比V2表大
C．电容器C1、C2的电量之比为1：6 D．若V2断开，V1最终的示数为6V
13．如图所示，R1为定值电阻，R2是正温度系数的金属热电阻（即温度越高，电阻值越大）L为小灯泡，当温度升高时（　　）
A．电流表的示数增大 B．R1两端的电压增大
C．小灯泡变亮 D．小灯泡变暗
14．如图所示，电路中、为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S，使滑动变阻器的滑片向左滑动，则下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变小 B．电流表示数变大
C．电阻消耗的功率变大 D．电池的输出功率一定变大
15．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%
二、填空题
16．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，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，电压表示数___________，电容器C所带电荷量___________。（填变大、变小或不变）
17．二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。
18．在如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，电压表为理想电表。闭合开关，通过电阻的电流________，电压表示数________，电阻消耗的功率________。
三、解答题
19．在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V、内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。
（1）若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少；
（2）若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程)
20．根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，并画出U－I图像．
21．如图所示，电源电动势E=6V，定值电阻R1=R2=R3=2Ω，电动机线圈电阻R=1Ω，电容器的电容C=100μF。开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，电动机的机械功率。求：
（1）电源路端电压U；
（2）通过电动机的电流IM；
（3）电源内阻r和电容器所带电荷量Q。
22．当用多用电表测电阻时，发现指针偏角太大，那么我们是更换大倍率还是小倍率
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．当外电阻阻值为时，根据闭合电路欧姆定律得
当外电阻阻值变为时，根据闭合电路欧姆定律得
故A错误；
B．当外电阻阻值为时，路端电压
当外电阻阻值变为时，路端电压
故B错误；
C．根据
又
可得
根据
又
可得
联立可得
故C正确；
D．根据
结合B选项，可知
故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
由题中电路图，根据闭合回路的欧姆定律有
根据题中可知
故ACD错误B正确。
故选B。
3．A
【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。
4．A
【详解】
C．根据题意，由电源的做功公式，又有可得
已知，甲、乙两电路中的电源电动势相等，流过的电荷量相等，则甲、乙两电路电源做功相等，故C错误；
AD．根据闭合回路欧姆定律可知，路端电压为
则电源的效率为
由于甲电路中电源的内阻大于乙电路中电源的内阻，则甲电路中电源的效率较低，甲电路中电源内部产生热量较多，故D错误A正确；
B．根据闭合回路得分欧姆定律可知，甲电路的电流小于乙电流的电流，外电阻上产生的焦耳热为
由于和相等，则乙电路中电阻R上产生的热量较多，故B错误。
故选A。
5．D
【详解】
AB．当环境温度升高时，则R2减小，总电阻减小，总电流变大，则电流表示数变大，内阻和R1两端电压变大，则R2电压减小，即电压表读数减小，AB错误；
C．由于电容器两端电压减小，可知电容器放电，则有电流向下流过A点，C错误；
D．由于
则
即电压表和电流表示数变化量之比保持不变，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．两电容器两端的电压都等于两端的电压，电容又相等，所以所带的电荷量相等，故A错误；
B．两电荷静止，电场力与重力等大反向，保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片下滑时，两电容器两端的电压都变大，C2电压变大需要正向充电，二极管导通，场强变大，电场力变大，P、Q都加速向上运动，故B错误；
CD．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片上滑时，电容器两端的电压变小，场强变小，电场力变小，P加速向下运动，因为二极管具有单向导电性，所以电压减小要放电二极管不导通，所带的电荷量不变，电压不变，场强不变，电场力不变，故Q仍静止，故C正确，D错误。
故选C。
7．D
【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。
8．A
【详解】
根据闭合回路的欧姆定律
知在图像中，图线与纵轴的截距表示电源电动势，由图像可读出
E=1.44V
故BCD错误，A正确。
故选A。
9．A
【详解】
当Rt处的温度升高时，电阻减小，则总电阻减小，总电流变大，则L1变亮，L1和内阻r上的电压变大，则L2两端电压减小，则L2变暗，L2电流减小，则L3电流变大，即L3变亮。
故选A。
10．C
【详解】
该电路为串联电路，闭合开关后，两灯泡都不发光，说明电路有断路；用理想电压表测电压Ucd＝4V，Uad＝4V；因为Ucd＝4V，即为电源电压，因此cd之间的变阻器出现断路现象，其它部分接触良好，故C正确；ABD错误。
故选C。
11．B
【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。
12．C
【详解】
AB．因为电路稳定后，电容器相当于断路，故电路等效为两电压表串联。又因为电流表改装成电压表，是将电流表和电阻串联，故两电压表偏转角度相同，但是量程不同，所以示数不等，示数之比为电阻之比，又因为
所以电阻之比为量程之比，所以
故AB错误；
C．由 得
解得
故C正确；
D．若V2断开，则电路相当于断路，则电路中，没有电流，电压表V1最终的示数为0，故D错误。
故选C。
13．C
【详解】
A．当温度升高时，R2增大，外电路的总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电流表测量总电流，则知其示数减小，选项A错误；
BCD．总电流减小，则R1两端的电压减小，而路端电压增大，所以灯泡两端的电压增大，灯泡变亮，选项B、D错误，C正确。
故选C。
14．C
【详解】
ABC．滑动变阻器的滑片向左滑动，则阻值变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则电压表示数变大，R1上的电压减小，则R2上的电压变大，电流变大，功率变大，则通过电流表的电流减小，AB错误，C正确；
D．因电源内阻和外电阻的大小关系不能确定，则不能判断电池的输出功率如何变化，D错误。
故选C。
15．B
【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。
16． 变大 减小
【详解】
[1]滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，干路电流增大，电阻R1两端电压
增大，电压表示数增大；
[2]干路电流增大，并联部分电压
减小，电容器两板间电压减小，电容器C所带电荷量减小。
17． 正 负 小 大
【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。
18． 2 8 16
【详解】
电源电动势、内阻，定值电阻，闭合开关，通过电阻的电流
电压表示数
电阻消耗的功率
19．（1）6.0×10-12 C；（2）带电微粒不能从极板间射出
【详解】
（1）S断开时，电阻R3两端的电压为
U3＝＝16 V
S闭合后，外电路的总电阻为
R＝＝6 Ω
路端电压为
U＝＝21 V
电阻R3两端的电压为
U3′＝U＝14 V
闭合开关后流过R4的电荷量为
（2）设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时，有
q＝mg
当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有
mg-q＝ma
假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有
t＝
竖直方向有
y＝at2
由以上各式得
y＝6.25×10-3 m>
故带电微粒不能从极板间射出。
20．U＝E－Ir；见解析
【详解】
由E＝U＋U内及U内＝Ir得
U＝E－Ir，U－I图像如图所示
21．（1）；（2）；（3），
【详解】
（1）由欧姆定律得
代入数据解得
（2）对电动机由能量守恒定律得
又
解得
（3）由闭合电路欧姆定律得
解得
R2 和R3两端的电压分别为
，
电容器的电压
所以电容器所带电荷量
22．指针偏角太大说明电阻示数太小，应换小倍率
【详解】
指针偏角太大说明电阻示数太小，应换小倍率。
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