高中物理粤教2019必修第三册第四章 闭合电路单元测试（含解析）

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高中物理粤教2019必修第三册第四章 闭合电路
一、单选题
1．关于电源电动势，以下说法正确的是(　　)
A．由电动势E＝可知E跟q成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小
B．由电动势E＝可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大
C．由电动势E＝可知电动势E的大小跟W和q的比值相等，跟W的大小和q的大小无关，由电源本身决定
D．以上说法都不正确
2．如图所示是某同学连接的实验实物图，其中电源由4个电动势各为1.5 V的5号电池串联而成。闭合开关S后，发现灯泡、都不亮，他用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应选择的量程挡是（　　）
A．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V
3．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法不正确的(　　)
A．电源的总功率一定减小
B．电源的效率一定增大
C．电源的内部损耗功率一定减小
D．电源的输出功率一定先增大后减小
4．如图所示电路中，把由改为时，电流减小为原来的一半，则电源的内阻应为（　　）
A． B． C． D．
5．如图是酒精浓度测试仪及其原理图。它可以看成是由电源（内阻为r）、酒精气敏传感器R、定值电阻和一个电压表组成。其中R的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，闭合开关后，若驾驶员呼出的酒精气体浓度增大，则下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数减小 B．电源的效率变大
C．消耗的功率减小 D．电源的输出功率增大
6．如图，是一火警报警电路的示意图。其中为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时，显示器的电流、报警器两端的电压的变化情况是 （　　）
A．变大，变小 B．变小，变大
C．变小，变小 D．变大，变大
二、多选题
7．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）
A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能
B．电路断开时，蓄电池两极间的电压为2V
C．蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能
D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（1.5V）的大
8．如图所示，电路中、、均为定值电阻，为滑动变阻器，电源电动势为，内阻为，将滑动变阻器滑片向左滑动，理想电压表的示数变化量的绝对值为，理想电流表的示数变化量的绝对值为，则（　　）
A．电源的效率减小 B．电流表示数变大
C． D．经过的电流变大
三、填空题
9．某台电风扇的铭牌如图所示。当电风扇正常工作时，通过它的电流的大小为　 　A。该电风扇正常工作100s，消耗的电能为　 　J。
10．默写公式
I=　 　=　 　 R=　 　 E=　 　
U=　 　 C=　 　
11．某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图所示，则该电阻值是　 　．如果要用该多用电表测量一个阻值约200Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是　 　．
12．如图是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为Ig=600 A，内阻为 Rg=198Ω，mA是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA，则图中分流电阻Rp的阻值为　 　，改装后的电流表测量电流时，指针指在表盘上原来100 A处，则被测电流的大小是　 　mA．
13．如图所示为一多用电表的内部电路图，表头的内阻196欧，量程200微安．该表有10mA、100mA两档的电流档，10V、250V两档电压档以及×1、×10两档欧姆档．则图中的R1=　 　Ω，R2=　 　Ω，R3=　 　Ω（三空均保留两位有效数字）；若选择×10的档测量某电阻的阻值，则选择开关应拔到　 　　（填1或2或3或4）．
14．测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）．
器材：量程为3V的理想电压表V，量程为0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R′，开关K，导线若干．
①画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出　 　．
②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E=　 　，r=　 　．（用I1，I2，Ul，U2及R表示）
四、计算题
15．一个电阻元件两端电压是1.5V时，通过它的电流是4.5mA，如果这个电阻元件两端加的电压为24V时，20秒内有多少电子通过这个电阻器．
16．如图所示，电路中定值电阻，开关均闭合时，电压表的示数为；开关闭合、断开时，电压表的示数为。若电压表为理想电表，求电源的电动势和内阻。
17．如图所示的电路中，直流电源的电动势，内电阻，，为电阻箱。两带小孔的平行金属板、竖直放置：另两个平行金属板、水平放置，板长，板间的距离，为荧光屏，、的右端到荧光屏的距离，为、金属板的中轴线与荧光屏的交点，为点下方的一点，当电阻箱的阻值调为时。闭合开关，待电路稳定后，将一带电量为质量为的粒子从板小孔从静止释放进入极板间，不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。
（1）求板间电压和板间电压各多大？
（2）求带电粒子从极板、离开时速度大小？
（3）使粒子恰好打到点，的阻值应调到多大？
五、解答题
18．在如图所示的电路中，，，理想电压表的量程为0～15V，理想电流表的量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2V和0.5A，继续向右移动滑片P至另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针也指在满偏的，求电源电动势与内阻的大小。
19．如图所示的电路中，直流电源的电动势E=9V，内电阻r=1.5Ω， R1=4.5Ω， R2为电阻箱。两带小孔的平行金属板 A、B 竖直放置；另两个平行金属板C 、D水平放置，板长 L=30cm，板间的距离 d=20cm； MN为荧光屏， C、D的右端到荧光屏的距离 L'=10cm，O为C、D金属板的中轴线与荧光屏的交点，P为O点下方的一点， ；当电阻箱的阻值调为R2=3Ω时，闭合开关K，待电路稳定后，将一带电量为 质量为 的粒子从 A 板小孔从静止释放进入极板间，不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。试求：
（1） 带电粒子到达小孔B时的速度大小；
（2） 带电粒子从极板C、D离开时速度大小；
（3） 为使粒子恰好打到P点， R2的阻值应调到多大？
六、综合题
20．如图所示的电路中，两平行金属板A，B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离 ，电源电动势 ，内电阻r，电阻 ， ，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为 ，电量大小 ， 取 问：
（1）小球带正电还是负电，电容器的电压为多大？
（2）电源的内阻为多大？
（3）电源的效率是多大？
21．如图所示电路，A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源，3个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20 ，电流表内阻不计，求：
（1）电流表的读数；
（2）电容器所带电荷量；
（3）断开电源后，通过R2的电荷量。
22．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=4Ω，R1=16Ω，R2=10Ω，R3=20Ω，R4=30Ω，R5=30Ω，R6=30Ω，电容器C=20μF。
（1）闭合开关S1，S2，待稳定后，AB之间的电势差UAB为多少，电容器的电量是多少。
（2）断开S2后，通过R6的电量为多少？（保留2位有效数字）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电源电动势及内阻
2．【答案】B
【知识点】电路故障分析
3．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
4．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
5．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
6．【答案】D
【知识点】电路动态分析
7．【答案】A,B,D
【知识点】电源电动势及内阻
8．【答案】A,B,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
9．【答案】0.3；6600
【知识点】欧姆定律
10．【答案】；；；；IR；
【知识点】欧姆定律
11．【答案】1200Ω；×10挡
【知识点】练习使用多用电表
12．【答案】2Ω；10
【知识点】欧姆定律；串联电路和并联电路的特点及应用；表头的改装
13．【答案】0.40；3.6；1.0×103；4
【知识点】练习使用多用电表
14．【答案】；； ﹣R
【知识点】欧姆定律；串联电路和并联电路的特点及应用
15．【答案】解：由欧姆定律可知：R= = ×103A；电压为24V时，电流I= =7.2×10﹣3A；则20s内流过的电量q=It=7.2×10﹣3×20=0.144C；则通过的电子数n= = =9×1018（个）
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
16．【答案】解：开关 均闭合时，电压表的示数为 ，根据闭合电路欧姆定律，有
开关 闭合、 断开时，电压表的示数为 ，根据闭合电路欧姆定律，有
联立可得
【知识点】闭合电路的欧姆定律
17．【答案】（1）根据闭合电路欧姆定律有
板间电压为
板间电压为
（2）从到，根据动能定理有
粒子在板间，根据牛顿第二定律有
竖直方向有
水平方向有
根据运动的合成可知
代入数据解得
与水平方向夹角满足
（3）设调整后，、上的电压分别为 与 ，可知
速度偏转角
由类平抛运动规律可知，速度反向延长线交于水平位移中点，则有
又由于
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转；闭合电路的欧姆定律
18．【答案】E=7.0V，
【知识点】闭合电路的欧姆定律
19．【答案】（1） v0=4×105m/s ；（2）；（3） R2=2.4Ω
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的偏转
20．【答案】（1）解：小球放入板间后，受重力和电场力作用，由二力平衡，小球应带负电，且 ，
代入数据解得：
（2）解：电路中的电流为：
根据闭合电路欧姆定律得：
代入数据解得：
（3）解：电源的效率：
【知识点】电容器及其应用；欧姆定律
21．【答案】（1）解：当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律得，电流表的读数
（2）解：电容器所带的电量Q=CU3=CIR3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C；
（3）解：断开电键S后，电容器相当于电源，外电路是R1、R2相当并联后与R3串联．由于各个电阻都相等，则通过R2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C
【知识点】含容电路分析
22．【答案】（1）解：闭合开关S1，S2，电阻R2和R3串联，电阻R4和R5串联，它们并联后再与R1串联；
则有： ， ，
通过R1的电流为：
R1两端的电压为：
它们并联后的总电压：
R5两端的电压为：
R2两端的电压为： ，
AB之间的电势差：
A点电势比D点电势高，则有：
电容器的电量：
（2）解：断开S2后，电阻R4、R5和R1串联，则有：
R5两端的电压为： ，A点电势比D点电势高，则有：
通过R6的电量为：
【知识点】电容器及其应用；欧姆定律
高中物理粤教2019必修第三册第四章 闭合电路
一、单选题
1．关于电源电动势，以下说法正确的是(　　)
A．由电动势E＝可知E跟q成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小
B．由电动势E＝可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大
C．由电动势E＝可知电动势E的大小跟W和q的比值相等，跟W的大小和q的大小无关，由电源本身决定
D．以上说法都不正确
2．如图所示是某同学连接的实验实物图，其中电源由4个电动势各为1.5 V的5号电池串联而成。闭合开关S后，发现灯泡、都不亮，他用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应选择的量程挡是（　　）
A．2.5 V B．10 V C．50 V D．250 V
3．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法不正确的(　　)
A．电源的总功率一定减小
B．电源的效率一定增大
C．电源的内部损耗功率一定减小
D．电源的输出功率一定先增大后减小
4．如图所示电路中，把由改为时，电流减小为原来的一半，则电源的内阻应为（　　）
A． B． C． D．
5．如图是酒精浓度测试仪及其原理图。它可以看成是由电源（内阻为r）、酒精气敏传感器R、定值电阻和一个电压表组成。其中R的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，闭合开关后，若驾驶员呼出的酒精气体浓度增大，则下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数减小 B．电源的效率变大
C．消耗的功率减小 D．电源的输出功率增大
6．如图，是一火警报警电路的示意图。其中为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器所在处出现火情时，显示器的电流、报警器两端的电压的变化情况是 （　　）
A．变大，变小 B．变小，变大
C．变小，变小 D．变大，变大
二、多选题
7．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）
A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能
B．电路断开时，蓄电池两极间的电压为2V
C．蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能
D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（1.5V）的大
8．如图所示，电路中、、均为定值电阻，为滑动变阻器，电源电动势为，内阻为，将滑动变阻器滑片向左滑动，理想电压表的示数变化量的绝对值为，理想电流表的示数变化量的绝对值为，则（　　）
A．电源的效率减小 B．电流表示数变大
C． D．经过的电流变大
三、填空题
9．某台电风扇的铭牌如图所示。当电风扇正常工作时，通过它的电流的大小为　 　A。该电风扇正常工作100s，消耗的电能为　 　J。
10．默写公式
I=　 　=　 　 R=　 　 E=　 　
U=　 　 C=　 　
11．某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图所示，则该电阻值是　 　．如果要用该多用电表测量一个阻值约200Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是　 　．
12．如图是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为Ig=600 A，内阻为 Rg=198Ω，mA是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA，则图中分流电阻Rp的阻值为　 　，改装后的电流表测量电流时，指针指在表盘上原来100 A处，则被测电流的大小是　 　mA．
13．如图所示为一多用电表的内部电路图，表头的内阻196欧，量程200微安．该表有10mA、100mA两档的电流档，10V、250V两档电压档以及×1、×10两档欧姆档．则图中的R1=　 　Ω，R2=　 　Ω，R3=　 　Ω（三空均保留两位有效数字）；若选择×10的档测量某电阻的阻值，则选择开关应拔到　 　　（填1或2或3或4）．
14．测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）．
器材：量程为3V的理想电压表V，量程为0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R′，开关K，导线若干．
①画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出　 　．
②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E=　 　，r=　 　．（用I1，I2，Ul，U2及R表示）
四、计算题
15．一个电阻元件两端电压是1.5V时，通过它的电流是4.5mA，如果这个电阻元件两端加的电压为24V时，20秒内有多少电子通过这个电阻器．
16．如图所示，电路中定值电阻，开关均闭合时，电压表的示数为；开关闭合、断开时，电压表的示数为。若电压表为理想电表，求电源的电动势和内阻。
17．如图所示的电路中，直流电源的电动势，内电阻，，为电阻箱。两带小孔的平行金属板、竖直放置：另两个平行金属板、水平放置，板长，板间的距离，为荧光屏，、的右端到荧光屏的距离，为、金属板的中轴线与荧光屏的交点，为点下方的一点，当电阻箱的阻值调为时。闭合开关，待电路稳定后，将一带电量为质量为的粒子从板小孔从静止释放进入极板间，不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。
（1）求板间电压和板间电压各多大？
（2）求带电粒子从极板、离开时速度大小？
（3）使粒子恰好打到点，的阻值应调到多大？
五、解答题
18．在如图所示的电路中，，，理想电压表的量程为0～15V，理想电流表的量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2V和0.5A，继续向右移动滑片P至另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针也指在满偏的，求电源电动势与内阻的大小。
19．如图所示的电路中，直流电源的电动势E=9V，内电阻r=1.5Ω， R1=4.5Ω， R2为电阻箱。两带小孔的平行金属板 A、B 竖直放置；另两个平行金属板C 、D水平放置，板长 L=30cm，板间的距离 d=20cm； MN为荧光屏， C、D的右端到荧光屏的距离 L'=10cm，O为C、D金属板的中轴线与荧光屏的交点，P为O点下方的一点， ；当电阻箱的阻值调为R2=3Ω时，闭合开关K，待电路稳定后，将一带电量为 质量为 的粒子从 A 板小孔从静止释放进入极板间，不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。试求：
（1） 带电粒子到达小孔B时的速度大小；
（2） 带电粒子从极板C、D离开时速度大小；
（3） 为使粒子恰好打到P点， R2的阻值应调到多大？
六、综合题
20．如图所示的电路中，两平行金属板A，B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离 ，电源电动势 ，内电阻r，电阻 ， ，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为 ，电量大小 ， 取 问：
（1）小球带正电还是负电，电容器的电压为多大？
（2）电源的内阻为多大？
（3）电源的效率是多大？
21．如图所示电路，A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源，3个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20 ，电流表内阻不计，求：
（1）电流表的读数；
（2）电容器所带电荷量；
（3）断开电源后，通过R2的电荷量。
22．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=4Ω，R1=16Ω，R2=10Ω，R3=20Ω，R4=30Ω，R5=30Ω，R6=30Ω，电容器C=20μF。
（1）闭合开关S1，S2，待稳定后，AB之间的电势差UAB为多少，电容器的电量是多少。
（2）断开S2后，通过R6的电量为多少？（保留2位有效数字）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电源电动势及内阻
2．【答案】B
【知识点】电路故障分析
3．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
4．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
5．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
6．【答案】D
【知识点】电路动态分析
7．【答案】A,B,D
【知识点】电源电动势及内阻
8．【答案】A,B,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
9．【答案】0.3；6600
【知识点】欧姆定律
10．【答案】；；；；IR；
【知识点】欧姆定律
11．【答案】1200Ω；×10挡
【知识点】练习使用多用电表
12．【答案】2Ω；10
【知识点】欧姆定律；串联电路和并联电路的特点及应用；表头的改装
13．【答案】0.40；3.6；1.0×103；4
【知识点】练习使用多用电表
14．【答案】；； ﹣R
【知识点】欧姆定律；串联电路和并联电路的特点及应用
15．【答案】解：由欧姆定律可知：R= = ×103A；电压为24V时，电流I= =7.2×10﹣3A；则20s内流过的电量q=It=7.2×10﹣3×20=0.144C；则通过的电子数n= = =9×1018（个）
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
16．【答案】解：开关 均闭合时，电压表的示数为 ，根据闭合电路欧姆定律，有
开关 闭合、 断开时，电压表的示数为 ，根据闭合电路欧姆定律，有
联立可得
【知识点】闭合电路的欧姆定律
17．【答案】（1）根据闭合电路欧姆定律有
板间电压为
板间电压为
（2）从到，根据动能定理有
粒子在板间，根据牛顿第二定律有
竖直方向有
水平方向有
根据运动的合成可知
代入数据解得
与水平方向夹角满足
（3）设调整后，、上的电压分别为 与 ，可知
速度偏转角
由类平抛运动规律可知，速度反向延长线交于水平位移中点，则有
又由于
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转；闭合电路的欧姆定律
18．【答案】E=7.0V，
【知识点】闭合电路的欧姆定律
19．【答案】（1） v0=4×105m/s ；（2）；（3） R2=2.4Ω
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的偏转
20．【答案】（1）解：小球放入板间后，受重力和电场力作用，由二力平衡，小球应带负电，且 ，
代入数据解得：
（2）解：电路中的电流为：
根据闭合电路欧姆定律得：
代入数据解得：
（3）解：电源的效率：
【知识点】电容器及其应用；欧姆定律
21．【答案】（1）解：当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律得，电流表的读数
（2）解：电容器所带的电量Q=CU3=CIR3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C；
（3）解：断开电键S后，电容器相当于电源，外电路是R1、R2相当并联后与R3串联．由于各个电阻都相等，则通过R2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C
【知识点】含容电路分析
22．【答案】（1）解：闭合开关S1，S2，电阻R2和R3串联，电阻R4和R5串联，它们并联后再与R1串联；
则有： ， ，
通过R1的电流为：
R1两端的电压为：
它们并联后的总电压：
R5两端的电压为：
R2两端的电压为： ，
AB之间的电势差：
A点电势比D点电势高，则有：
电容器的电量：
（2）解：断开S2后，电阻R4、R5和R1串联，则有：
R5两端的电压为： ，A点电势比D点电势高，则有：
通过R6的电量为：
【知识点】电容器及其应用；欧姆定律
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