2023-2024学年度粤教版物理必修三第四章《闭合电路》考试B卷

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2023-2024学年度 粤教版 物理必修三 第四章 《闭合电路》考试卷
B卷（后附解析）
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．如图所示，R1=R2=R3=R4=R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态，则开关S断开时，小球的运动情况为（　　）
A．向下运动 B．向上运动 C．保持静止 D．不能确定
2．如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻 ，滑动变阻器 的阻值范围为 。若使滑动变阻器消耗的功率最大，其阻值及此时的最大功率分别为（　　）
A．，1 W B．，1 W C．，4 W D．，4 W
3．在如图所示的电路中，闭合电键S当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生了变化。若电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示，下列说法正确的是（　　）
A．不变，变小 B．变小，不变
C．变小，变大 D．不变，变大
4．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1=2kΩ、R2=4kΩ、R3=10kΩ，R4是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小，当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电，当用强光照射R4且电路稳定时，R4的阻值为4kΩ，下列说法正确的是（　　）
A．在无光照时，R4阻值为5kΩ
B．与无光照射时比较，有光照时通过R4的电流变大，电源的路端电压变小，电源提供的总功率变小
C．有光照且电路稳定时，电容器C的上极板带正电
D．有光照且电路稳定后，断开开关S，通过R1、R2的电荷量之比为2：3
5．如图所示，已知电源电动势，内阻，保护电阻，电表为理想电表，则（　　）
A．当阻值为零时，消耗的电功率最小
B．当阻值为时，消耗的功率最大
C．如果发生断路故障，则电表读数为零
D．当的阻值增大时，电表读数减小
6．阻值相等的三个电阻、电容为C的平行板电容器、电动势为且内阻可以忽略的电源与开关连接成如图所示的电路，其中电源负极接地。开始时，开关断开，电路稳定后有一带电液滴位于电容器极板间的点并处于静止状态，整个装置处于真空中，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）
A．若将电容器上极板上移少许，则液滴的电势能减小
B．若减小电容器两极板的正对面积，则液滴向下加速运动
C．闭合，则电路稳定后电容器所带电荷量比原来增加
D．闭合，若电路稳定后液滴还在板间运动，则其加速度大小为
7．如图电路中，为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器的滑片，V、V1、V2和A四个电表的示数分别记为、、和，则必有（　　）
A． B．
C． D．
评卷人得分
二、多选题
8．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，且．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表的示数减小
B．电压表的示数减小
C．电源对外输出功率增大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比减小
9．如图所示为某同学设计的加速度计。滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，滑动片4与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个完全相同的直流电源串联接入电路，按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，物体的加速度a沿图示方向，则（ ）

A．电压表的指针应该偏向零点左侧
B．若电压表读数增大，物体的速度一定增大
C．若电压表读数增大，物体的加速度一定增大
D．若电压表读数不变，该物体一定做匀加速运动
10．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A．电压表读数变大 B．电流表读数变大
C．R1上消耗的功率逐渐增大 D．质点P将向上运动
11．如图甲所示，电阻R1的阻值为0.5R0、灯泡L的电阻值恒为R0，R2是热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。已知电流表为理想电表，电源的内阻r=R0.则下列说法中正确的是（　　）
A．当温度升高时，R1两端的电压增大
B．当温度降低时，电流表的示数增大
C．当温度升高时，灯泡L的亮度变大
D．当温度为40℃时，电源的输出功率最大
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12．在测量由两节干电池串联组成的电池组的电动势和内电阻实验中，除待测电池组、开关和导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表：量程3V，内阻约30kΩ
B．电压表：量程15V，内阻约150kΩ
C．电阻箱：阻值范围0-999.9Ω
D．滑动变阻器：阻值范围0-20Ω
①请你设计一个实验电路，要求测量尽量准确；应该选用的实验器材是 ，把电路图画在虚线框内 ；
②在此实验中用图像法来处理数据，以为横轴，为纵轴，若此图线与纵轴的截距为c，斜率为k，则电池组的电动势为 ，内电阻为 ；
13．实验小组成员要测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）该小组成员先直接用多用电表粗测该电源电动势，选用直流电压2.5V挡，读数如图1所示，则该电动势的读数为 V；测量时多用电表的黑表笔应该与电源的 （填“正”或“负”）极相连。
（2）为尽量减小实验误差，应该选择的实验电路是图2中的 （选填“甲”或“乙”）。
（3）根据实验测得的几组、数据做出图像如图3所示，由图像可确定：该电源的电动势 V，电源的内电阻为 Ω。（结果保留到小数点后两位）
（4）若真实的电源电动势为，真实的电源内阻为，用（2）中所选方法测量出来的结果为与，则下列表示正确的是 。
A． B．
C． D．
评卷人得分
四、解答题
14．如图所示，图（a）为灯泡工作电路，图（b）为电源的U-I图象。开关闭合，灯泡正常工作，理想电流表的示数I=2A，求：
(1)电源的电动势E及内阻r；
(2)电源的输出功率P。
15．炎热的夏天，小刘同学利用一电动势为6V，内阻为1Ω的电池，给一个小电风扇供电扇风纳凉。电风扇线圈的电阻为1Ω，额定电压为5V，电风扇恰好能正常工作，电路如图所示。求：
（1）电路的电流；
（2）电风扇热功率和工作2分钟产生的热能；
（3）电风扇的机械功率和额定功率。

16．如图所示电路中，R1=5Ω，R2=7Ω，R3=8Ω，R4=10Ω，C=20μF，AB两端电压U=15V，电表为理想电表．求：
（1）电流表、电压表的示数；
（2）电容器极板所带的电荷量．
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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参考答案：
1．A
解析：电容器极板间电压为R4两端电压，开关断开后，外电路电阻增加，致使干路电流减小，由
易知，极板间电压减小，小球所受电场力减小，即向下运动。故A正确；BCD错误。
答案：A。
2．A
解析：外电路电阻为
总电阻为
干路电流为
则滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器消耗的功率为
当分母最小时，功率最大，则
故当
即
时，功率有最大值，即
答案：A。
3．B
解析：A．根据闭合回路欧姆定律可得
比值是定值，A错误；
BC．随P向下移动而变小，且
又因为
不变，B正确，C错误；
D．因为
且减小，所以比值变小，而
为电源内阻不变，故D错误。
答案：B。
4．D
解析：A．在无光照时，电容器C不带电，电容器板间电压是零，则R1与R3的电压相等，R2与R4的电压，因此有
得
R4=20kΩ
A错误；
B．因有光照射时，光敏电阻的阻值减小，电路中总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知，干路电路中电流增大，由E=U+Ir可知，路端电压减小，由P=EI知，电源提供的总功率变大，B错误；
C．当没有光照时，C不带电，说明C所接两点电势相等，有光照且电路稳定时，干路电路中电流增大，由E=U+Ir可知，路端电压减小，R1上的分压减小，流经R3上的电流增大，R3上的分压增大，则有电容C上极板所接处的电势低于下极板的电势，即下极板带正电，C错误；
D．有光照且电路稳定后，断开开关S，电容器通过四个电阻放电，且放电的两个支路并联，则通过R1、R2的电荷量之比等于
Q1：Q2=I1：I2=（R2+R4）：（R1+R3）=（4kΩ+4kΩ）：（2kΩ+10kΩ）=2：3
D正确。
答案：D。
考点：直流电路中的含电容电路。
点拨：本题为含容电路结合电路的动态分析问题，解题时要明确电路稳定时电容器相当于开路，可不考虑；电容器正极板的电势高于负极板，高电势的极板上一定带正电；此题是中等题，考查学生对电路的综合分析能力。
5．B
解析：A．当阻值为零时，回路电流最大，根据，定值电阻消耗的电功率最大，故A错误；
B．将和电源等效为新电源，当阻值等于等效电源内阻时，即
新电源输出功率最大，消耗的功率最大，故B正确；
C．如果发生断路故障，则电表读数不为零，等于电源电动势，故C错误；
D．当的阻值增大时，回路总电阻增大，干路电流减小，根据
电表读数增大，故D错误。
答案：B。
6．D
解析：A．若将电容器上极板上移少许，和电容并联部分电路没有发生改变，电容器两端的电压不变，根据可知电场强度变小，则油滴所受向上电场力变小，油滴向下运动，电场力做负功，油滴的电势能增大，故A错误；
B．若减小电容器两极板的正对面积，不改变极板间的电场强度，则油滴所受向上电场力不变，油滴仍然静止，故B错误；
C．开关闭合前，电容器两端的电压为
电容器的电荷量为
开关闭合后，电容两端的电压为
电容器的电荷量为
可知电荷量减少，C错误；
D．根据平衡条件可得
根据牛顿第二定律得
联立解得
故D正确。
答案：D。
7．B
解析：根据欧姆定律可得
根据闭合电路欧姆定律可得
所以有
，
由于和的大小关系未知，所以无法判断和的关系，但一定有
所以一定有
答案：B。
8．BC
解析：AB．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻减小，电路中电流增大，即电流表的示数增大，内电阻及的分电压增大，则传感器电阻上的电压减小，电压表示数减小，A错误，B正确；
C．当内外电阻相等时，电源输出功率最大，当传感器电阻减小时，外电阻阻值接近内电阻，所以电源输出功率变大，C正确；
D．根据闭合电路的欧姆定律得
则有
即比值不变，D错误。
答案：BC。
9．AC
解析：A．当加速度为零时，滑块应处于电阻器的中央，当物体具有图示方向的加速度a时，滑块所受的弹簧的弹力的合力向右，滑块向左移动。根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势低于Q点的电势，则电压表的指针将向零点左侧偏转，故A正确；
BC．若电压表读数增大，则物体的加速度一定增大，但物体可能做减速运动，所以物体的速度可能减小，故B错误，C正确；
D．若电压表的读数不变，则物体的加速度恒定，物体可能做匀减速运动，故D错误。
答案：AC。
10．BC
解析：AB．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑动变阻器R4的滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，流过并联部分的总电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A错误，B正确；
C．由于流过R1的电流增大，根据
知R1上消耗的功率逐渐增大，故C正确；
D．因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，质点P将向下运动，故D错误；
答案：BC。
11．AD
解析：AC．温度升高时，R2的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，R1两端电压增大，电源内电压增大，路端电压减小，灯泡L两端的电压减小，灯泡L的亮度变小，选项A正确，C错误；
B．温度降低时，R2的阻值增大，总电阻增大，总电流减小，电流表的示数减小，选项B错误；
D．温度为40℃时，R2=R0，此时外电路的总电阻为R0，等于电源的内阻，所以电源的输出功率最大，选项D正确。
答案：AD。
12． AC/CA
解析：①[1][2]电池组的电动势为3V，则电压表选择3V量程。使用电阻箱采用“伏阻法”测量电源电动势和内阻，答案：用器材为AC。电路图如图所示
②[3][4]根据闭合电路欧姆定律
得
则
，
则电池组的电动势和内阻分别为
，
13． 1.30 负 甲 1.40 0.57 C
解析：（1）[1]选用直流电压2.5V挡，读数如图1所示，则该电动势的读数为；
[2]测量时多用电表的黑表笔应该与电源的负极相连。
（2）[3]图甲电路误差来源于电压表的分流，图乙电路误差来源于电流表的分压，由于一节干电池的内阻比较小，远小于电压表的内阻，为尽量减小实验误差，应该选择的实验电路是图2中的甲图。
（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值等于内阻，则有
（4）[6]图甲电路误差来源于电压表的分流，设电压表的内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距为
图像的斜率绝对值为
答案：C。
14．（1）2V，0.5；（2）2W
解析：(1)由图b可知
E=2V
r==0.5V
(2)电源的输出功率
P出=EI-I2r
代入数值解得
P出=2W
15．（1）；（2），；（3），
解析：（1）根据闭合电路欧姆定律可得
解得电路的电流为
（2）电风扇的热功率为
工作2分钟产生的热能为
（3）电风扇的额定功率为
电风扇的机械功率为
16．（1）I=3.6A，U=6V （2）Q=1.8×10-4C
解析：(1)作出等效电路，可以看出，R2、R3、R4串联后与R1并联，R5上无电流通过，
R2、R3、R4串联后与R1并联的等效电阻
由欧姆定律，可得电流表的示数
电压表的示数等于R4两端电压，R4中电流
U4= I4R4=6V
(2)电容器两极板之间的电压UC=I4(R2+R3)=9V
电容器极板所带的电荷量Q=CUC=1.8×10-4C
点拨：本题考查串并联电路的结构及电容器的电量计算，此类问题解题的关键在于电路的简化.
答案第1页，共2页
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