2023-2024年鲁科版必修3 第四章 闭合电路欧姆定律与科学用电 单元测试A卷（含解析）

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2023-2024年 鲁科版必修3 第四章《闭合电路欧姆定律与科学用电》单元测试A卷
卷后附答案解析
考试范围：xxx；考试时间：100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）
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评卷人得分
一、单选题
1．如图所示，电源电动势，内阻不计，，，，，先闭合开关，待电路稳定后，再将断开，则从断开到电路再次稳定的过程中，通过的电荷量为（　　）
A． B． C． D．
2．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（　　）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
B．对应P点，小灯泡的电阻为R=
C．对应P点，小灯泡的电阻为R=
D．用欧姆表测得的小灯泡的电阻大于
3．电源是将其它形式的能转化成电能的装置，设电源的电动势为、内阻为，路端电压为，为电源的输出电流，对电源和电路的理解正确的是（　　）
A．一定是外电路的总电阻
B．电源的外电阻越大，输出功率越大，电源的效率越高
C．电动势的大小等于在电源内部电场力把单位负电荷从正极移到负极所做的功
D．若外电路为纯电阻电路，且外电阻为时，有，因此闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现
4．如图所示，L1、L2、L3为三个相同的灯泡且电阻恒定，电源内阻是灯泡电阻的1.5倍。在变阻器R的滑片P向上移动过程中，下列正确的是（　　）
A．L1变亮，L2变亮，L3变暗
B．电源输出功率变小
C．电源总功率变小
D．L1中电流变化量的绝对值大于L2中电流变化量的绝对值
5．如图所示，电源电动势为E，内电阻不可忽略，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器，开关 S处于闭合状态 下列措施能使电容器的带电荷量增大的是（　　）
A．断开开关S B．将电容器的下极板向上移动一小段距离
C．升高环境温度 D．将电容器的上极板向左移动一小段距离
6．图甲是一台某型号脂肪测量仪，可用来测量人体脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则（　　）
A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较大
B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小
C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高
D．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大
7．如图所示，电源电动势为4V、内阻为1Ω，将一电阻丝AB接入电路中时，电路中电流为2A，若将电阻丝均匀拉长到原来的3倍后再接入电路，则下列说法正确的是（　　）
A．电阻丝的电阻变为3Ω
B．电源的内电压变为1V
C．电路中电流变为0.4A
D．电路中的路端电压变为3V
评卷人得分
二、多选题
8．如图所示的电路中，R是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小。当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变暗 B．电压表的示数增大
C．电源的总功率增大 D．电源内阻的发热功率增大
9．用多用电表测一个电阻的阻值，先选择“×10”挡，再调零，测量时发现指针偏角很大，下列判断和做法正确的是（　　）
A．这个电阻阻值很小
B．这个电阻阻值很大
C．如需进一步测量可换“×100”挡，调零后测量
D．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量
10．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r=0.5Ω，定值电阻R1=R2=R3=1Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表读数增大
B．电压表读数增大
C．电源的效率减小
D．电源的输出功率减小
11．如图所示电路，是定值电阻，是滑动变阻器，是小灯泡，是电容器，电源内阻为。开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中（　　）
A．小灯泡变亮 B．电压表示数变大
C．电源的总功率变大 D．电容器所带电荷量增大
第II卷（非选择题）
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评卷人得分
三、实验题
12．某学习小组用两种不同的金属电极插入柠檬做了一个“水果电池”，为了测量该电池的电动势和内阻，同学们经过讨论设计的实验电路图如图甲所示。

（1）在图甲中，①应为 表，②应为 表。（均填“电流”或“电压”）
（2）正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组U和I 的值，并以U为纵坐标、I为横坐标，作出的图像如图乙所示，则该水果电池的电动势 V、内阻 Ω。（结果均保留三位有效数字）
（3）为测未知电阻Rx，某同学将Rx改接在A、B之间，其他部分保持不变，电路图如图丙所示。正确连接电路后重新实验，得到另一条图线，分析发现图线满足关系式，则未知电阻的阻值 。（用b、k和r表示）
13．某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻Rx的值。实验室提供的器材如下：
A．待测电源；
B．待测电阻Rx；
C．电阻箱（0~999.9 Ω）；
D．电压表V1（量程6 V，内阻约2 kΩ）；
E．电压表V2（量程3 V，内阻约1 kΩ）；
F．开关、导线若干。
该同学实验过程如下：
①按图甲连接好电路；
②闭合开关S，调节电阻箱R的值，让两个电压表V1和V2有合适的读数U1与U2，并将R、U1和U2的值填在设计好的表格中（表格未画出）；
③重复实验步骤②多次，并将获得的电阻箱R的阻值和电压表V1和V2的读数填入表格中。
（1）如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比值，实验结果的图像如图乙所示，则待测电源电动势为 V，内阻为 Ω。（结果均保留两位有效数字）
（2）如果纵坐标表示两个电压表读数之比，横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图丙所示。则待测电阻Rx= Ω（保留两位有效数字）。由于电压表V2的分流，待测电阻的测量值比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）为消除电压表V2分流给实验带来的误差，实验时可以引入辅助电源，如图丁所示，为辅助电源，调节电路中的两个滑动变阻器，使通过灵敏电流计G的电流为0，读出此时电压表读数为1.78 V，电流表A读数为0.22 A，则待测电阻的准确值为 Ω（保留两位有效数字）。
评卷人得分
四、解答题
14．在如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内电阻r＝1 Ω，试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压．通过数据计算，你发现了怎样的规律？
15．如图所示，R1=14Ω R2=9Ω，当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时，电流表的读数I2=0.3A，求电源的电动势E和内电阻r。
16．如图所示，一个质量为m=4×10-3kg、电荷量q=3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置的足够大的平行金属板中的O点，已知两板相距d=0.1m。合上开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角为α，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω。g取10m/s2，求：
（1）通过电源的电流强度；
（2）夹角的大小。
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：开关闭合时，电路中电流为
两端的电压为
的带电荷量为
当断开开关后，两电容器直接与电源相连， 的带电荷量为
故通过的电荷量为
答案：B。
2．C
解析：A．图像中图线的斜率表示电阻的倒数，由图可知图线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，故A错误；
BC．对应P点，小灯泡的电阻为，故B错误，C正确；
D．即为P点的电阻，由于随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，然而用欧姆表测量小灯泡电阻时，小灯泡两端电压与大小关系未知，所以无法确定与的大小关系，故D错误。
答案：C。
3．D
解析：A．当外电路为纯电阻电路时，是外电路的总电阻，当外电路是非纯电阻时，该等式计算出的不是外电路的总电阻，A错误；
B．根据
，
可知，电源的外电阻越大，输出功率不一定越大，电源的效率越高，B错误；
C．电动势的大小等于在电源内部非静电力把单位负电荷从正极移到负极所做的功，C错误；
D．若外电路为纯电阻电路，且外电阻为时，有，因此闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现，D正确。
答案：D。
4．D
解析：A．当变阻器R的滑片P向上移动时，R减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流I增大，则L3灯变亮。根据串联电路的特点可知，并联部分的电压减小，L2灯变暗。由于干路电流增大，而通过L2的电流减小，则通过L1的电流增大，L1灯变亮。故A错误；
B．由题电源内阻是灯泡电阻的1.5倍，三灯泡与变阻器混联后电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑片P向上移动时，外电路总电阻减小，则知电源输出功率增大。故B错误；
C．由于干路电流增大，所以电源的总功率变大。故C错误；
D．由上述分析得知，通过L2的电流减小，通过L1的电流增大，而干路电流增大，则L1灯中电流变化量的绝对值大于L2灯中电流变化量的绝对值，故D正确。
答案：D。
5．B
解析：A．当开关断开时，电路的总电阻变大，电流变小，在温度不变的情况下，RT两端电压变小，由
可知，电容器电荷量变小，故A错误；
B．将电容器的下极板向上移动一小段距离，则两极板的间距变小，由公式
可知，电容变大，在电路中的电流不变情况下，RT两端电压不变，由
可知，电容器电荷量增大，故B正确；
C．环境温度升高时，热敏电阻阻值变小，电路中电流变大，内电压变大，R两端电压也变大，则RT两端电压变小，所以电容器电容不变时，由
可知，电荷量变小，故C错误；
D．将电容器的上极板向左移动一小段距离，则两极板的正对面积变小，由公式
可知，电容变小，在电路中的电流不变情况下，RT两端电压不变，由
可知，电容器电荷量变小，故D错误。
答案：B。
6．C
解析：AB．脂肪含量高者人体电阻较大，则对应的电流表示数较小，则内电压和R分得电压较小，则电压表示数较大，故AB错误；
C．脂肪含量高者电阻较大，根据
对应的电源效率较大，故C正确；
D．根据生活常识，人体电阻一定大于电源的内阻，脂肪含量高者人体电阻较大，外电路电阻与电源内阻相差越多，对应的电源输出功率较小，故D错误。
答案：C。
7．C
解析：A．电阻丝原来的电阻
若将电阻丝均匀拉长到原来的3倍，则截面积变成原来的，由电阻定律知，电阻变成原来的9倍，即电阻丝的电阻变成9Ω，A错误；
B C．此时电路中的电流
电源内电压
U内=I＇r=0.4×1V=0.4V
B错误，C正确；
D．电路中的路端电压
U=I＇R＇=0.4×9V=3.6V
D错误。
答案：C。
8．AB
解析：A．当外界的光照强度减弱时，R的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，灯泡L变暗，故A正确；
B．根据
可知电源路端电压增大，所以电压表的示数增大，故B正确；
C．根据
可知电源的总功率减小，故C错误；
D．根据
可知电源内阻的发热功率减小，故D错误。
答案：AB。
9．AD
解析：用多用电表测一个电阻的阻值，先选择“×10”挡，再调零，测量时发现指针偏角很大，说明待测电阻阻值过小，应该换做更小的倍率，即如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量。
答案：AD。
10．AC
解析：AB．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4阻值减小，电路的总电阻减小，总电流变大，则电源内阻和R1上的电压变大，并联部分的电压减小，通过R3的电流减小，则通过R2和R4的电流变大，即电流表示数变大，R2电压变大，则R4电压减小，即电压表示数减小，选项A正确，B错误；
C．电源的效率
因外电阻减小，则电源的效率减小，选项C正确；
D．因当外电路电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，因外电阻大于电源内阻，可知当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，外电阻减小，向内电阻靠近，则电源输出功率变大，选项D错误。
答案：AC。
11．BD
解析：AB．闭合开关S后，当滑动变阻器触头P向上移动时，R2增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变暗，电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故A错误，B正确；
C．电源的总功率为
干路电流I减小，则电源的总功率变小，故C错误。
D．电路稳定时电容器的电压等于R2的电压，根据串联电路电压分配规律可知，R2增大，电容器的电压增大，则电容器所带电荷量增大，故D正确。
答案：BD。
12． 电压 电流 1.56 240
解析：（1）[1][2]在图甲中，电压表并联测量电路电压，电流表串联电路中测电流，故①应为电压表，②应为电流表。
（2）[3][4]根据欧姆定律可得
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
（3）[5]由图丙电路图，根据闭合电路欧姆定律可知
对比
可知
，
可得
13． 6.0 6.0 8.0 偏小 8.1
解析：（1）[1] [2]图线反映的是电源的特性，由图像可知电动势为6.0 V；图线斜率等于内阻，则内阻
（2）[3] [4]
根据串联电路的分压原理可知
故
=1.0+
所以纵轴截距为1.0，根据图像斜率
k= Ω-1= Ω-1
解得
Rx=8.0 Ω
由于电压表V2的分流，使得测量的电流偏大，所以待测电阻Rx测量值比真实值偏小。
（3）[5]实验时可以引入辅助电源，利用当辅助回路和测量回路的电流相等时灵敏电流计G中无电流这一特点，在测量电路中没有电流表的情况下，仍然测得其回路中的电流，从而消除由于电流表的内阻带来的误差，则
Rx= Ω=8.1 Ω
14．外电压分别为7.5 V、8 V、9 V；随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大．
解析：略
15．3V；1Ω
解析：根据闭合电路欧姆定律得
代入数值联立解得E=3V，r=1Ω
16．（1）1A；（2）37°
解析：（1）R2与R3并联后的电阻值
=6Ω
由闭合电路欧姆定律得：
1A
（2）电容器两板间的电场强度
小球处于静止状态，由平衡条件得：
代入数据解得
所以
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页