第四章　闭合电路 单元测试卷 Word版含解析

第四章　
(题目较难，有志冲击“双一流”高校的学生选做)
1．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，灯泡L正常发光．两电表均为理想电表．在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．电流表的示数变小 B．流过R的电流变小
C．灯泡L的亮度变大 D．电压表的示数变小
【答案】D　【解析】在滑片P向右移动的过程中，电路总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，电源输出电流I变大，电流表的示数变大，故A错误；由于滑动变阻器与灯泡和电压表都是并联，在滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中电阻变小，根据“串反并同”可知，与其并联的支路中电流、电压都减小，则灯泡中电流变小，电压表示数变小，流过R1的电流变大，故B、C错误，D正确．
2．如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1、L2不亮，用电压表检测电压得到Ubc＝0，Ucd＝6 V，若电路中只有一处断路，则发生断路的是(　　)
A．L1灯 B．L2灯
C．R D．电源
【答案】B　【解析】Ubc＝0，由于R的分压为零，说明R没有断路，而Ucd＝6 V，即L2的分压远远大于R的分压，运用闭合电路中分压的知识可知，此时L2的电阻远远大于R的电阻，所以是L2断路(可近似看成电阻无限大)，故B正确．
3．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　)
A．RM变大，且R越大，U增大越明显
B．RM变大，且R越小，U增大越明显
C．RM变小，且R越大，U增大越明显
D．RM变小，且R越小，U增大越明显
【答案】C　【解析】由题意知，药液流出时S两端电压升高，根据欧姆定律，易知RM变小，A、B错误；根据并联电路的特点，采用极限分析法(R＝0时RM的变化对S两端电压无影响)，可知R越大，RM变化时，对电路中电流、电压的影响越大，灵敏度越高，S上电压变化就越明显．
4．如图所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1 V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8 V，则电池的电动势等于(　　)
A．1 V B．1.2 V
C．2 V D．4 V
【答案】C　【解析】当开关S闭合时，I＝＝1 A，故有E＝I(1.5＋r)；当开关S断开时，I′＝＝0.8 A，故有E＝I′(2＋r)，联立两个方程，解得E＝2 V，C正确．
5．(多选)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定．握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱(　　)
A．通过的电流增大
B．两端的电压增大
C．阻值增大为原来的1.2倍
D．阻值增大为原来的1.44倍
【答案】BD　【解析】根据电阻定律可知R＝ρ，橡胶管的体积不变，即R＝ρ，由此可知当长度拉伸1.2倍，则电阻变为原来的1.44倍，C错误，D正确．根据闭合电路欧姆定律I＝，当外电阻变大，则电流变小，内电压变小而路端电压变小，A错误，B正确．
6．如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处．现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为(　　)
A．4R B．5R
C．10R D．16R
【答案】D　【解析】当进行电阻调零时，根据闭合电路的欧姆定律，此时欧姆表满偏，即Ig＝，当测量电阻值为R的电阻时，有＝，设待测电阻阻值为Rx，则有＝，联立各式解得Rx＝16R.故D正确．
7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电阻R1＝R2＝R3＝r，电容器电容为C，当开关S由与a接触到与b接触电路达到稳定的过程中，通过R3的电荷量是(　　)
A．0 B．EC
C．EC D．EC
【答案】C　【解析】当开关S置于a时，由分压原理可得电容器两端的电压为，此时电容器所带电荷量为，电容器上极板为正、下极板为负；当开关S置于b时，由分压原理可得电容器两端的电压为，此时电容器所带电荷量为，电容器下极板为正、上极板为负，所以流过R3的电荷量Q＝＋＝，C正确．
8．(多选)如图所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3A．S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
B．S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
C．S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
【答案】AD　【解析】S与1或2连接时，电阻与表头G并联，变成了电流表，并联电阻越小，电阻分流越大，量程越大，因此接1时量程较大，A正确，B错误；S与3或4连接时，电阻与电表串联，变成了电压表，串联电阻越大，电阻分压越大，量程越大，因为R39．(多选)如图所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法中正确的是(　　)
A．灯泡L1变亮
B．灯泡L2变亮
C．电容器C的电荷量增加
D．闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左
【答案】AD　【解析】根据电路可知，S1闭合、S2断开时，L1、L2串联，则两灯一样亮，因L3与电容器串联后接到电源两端，则L3不亮，电容器两端电压等于电源电动势E；当S2也闭合后，电路总阻值变小，流过L1的电流变大，L1两端电压变大，L2两端电压变小，则灯L1变亮，L2变暗；因电容器此时与灯L1并联，则电容器两端电压变小，电容器上的电荷量变少，电容器对外放电，又知电容器左极板与电源正极相连，带正电，则闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左，综上所述，B、C错误，A、D正确．
10．(多选)图示电路中，电表均为理想电表，如果滑动变阻器的滑片逐渐向左滑动一段，四个电表的读数分别用U1、U2、I1、I2表示，四个电表读数的变化量绝对值分别用ΔU1、ΔU2、ΔI1、ΔI2表示，下列说法正确的是(　　)
A．U1增大，U2减小
B．I1、I2都增大
C．减小，不变
D．＝R3，＝r＋R1
【答案】ACD　【解析】由电路图可知，R2与RP串联后再与R3并联，然后它们与R1串联，电压表V2测并联部分两端的电压，电压表V1测R2两端的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R3支路的电流．当滑动变阻器滑片P向左端移动时，接入电路中的电阻变小，并联部分的总电阻变小，电路的总电阻变小，由I1＝，可知电路中的总电流增大，即电流表A1的读数增大，即I1增大；由U2＝E－I1(R1＋r)，可知电压表V2的示数U2变小，而电流表A2的示数I2＝，可知I2变小，干路电流等于各支路电流之和，有U1＝(I1－I2)R2，可得R2的电压U1增大，故A正确，B错误；因U2＝E－I1(R1＋r)，体现全电路的欧姆定律，则有＝R并，逐渐减小，＝R1＋r保持不变；因U2＝I2R3，满足部分电路的欧姆定律，有＝＝R3不变，故C、D正确．
11．某同学设计了如图所示电路，测量定值电阻的阻值、电源的电动势和内阻，使用的器材有：待测定值电阻R1(约几欧)、待测电源E、电流表A、电阻箱R2(0～999.9 Ω)、开关两个及导线若干．
(1)请用笔画线代替导线在图中完成实物电路的连接．
(2)测量R1的阻值时，闭合开关S1前，调节R2至________(填“最大值”或“最小值”)，然后闭合开关S1和S2，调节R2使电流表示数为I，此时R2的值为7.8 Ω；再断开S2，将R2调到5.8 Ω时，电流表示数也为I，则R1的值为________Ω.
(3)测量电源电动势E和内阻r时，闭合开关S1、断开S2，调节R2，得到R2和对应电流I的多组数据，作出-R2图像如图所示，则电源电动势E＝______V，内阻r＝______(计算结果均保留2位有效数字)，若电流表A内阻不可忽略，则r的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．
【答案】(1)见解析图　(2)最大值　2.0　(3)6.0　1.0　大于
【解析】(1)按原理图接线，如图所示．
(2)为了保护用电器，所以应使电阻箱的最大阻值接入电路，即在闭合开关前调节R2至最大值；由闭合电路欧姆定律得I＝＝，解得R1＝2.0 Ω .
(3)由闭合电路欧姆定律得E＝I(R1＋R2＋r)
整理得＝＋R2
由图像可知＝，＝
解得E＝6.0 V，r＝1.0 Ω
若电流表A内阻不可忽略，由闭合电路欧姆定律得
E＝I(R1＋R2＋r＋RA)
整理得＝＋R2
即内阻的测量值为r＋RA>r，即大于真实值．
12．某同学在练习使用多用电表．

(1)测量电阻阻值，正确使用欧姆表“×10”挡，指针偏转如图甲所示，该同学认为此时读数误差较大，应该将欧姆表量程调换为________(填“×1”或“×100”)挡，改变量程后应该________________，然后再进行电阻测量．
(2)利用图乙电路测量电源电动势和内电阻，正确连接电路，闭合开关，观测到电压表指针发生偏转，而电流表指针不动，移动变阻器滑动片，电流表指针读数始终为零．在不断开电路的情况下，使用多用电表检查电路故障，应将多用表旋钮拨到____________挡(填“欧姆”“直流电流”“直流电压”或“交流电压”)，在a、e间检测，当检查滑动变阻器时，应将红表笔与________(填“c”或“d”)接线柱接触，若此时多用表指针发生偏转，电路故障应是滑动变阻器________(填“短路”或“断路”)．
(3)图丙所示黑盒子有三个接线柱，用多用电表欧姆挡探究其内部电路(其中二极管“”，具有单向导电特点，即正向电阻忽略不计，反向电阻无穷大)．当黑、红表笔分别接触1、2时电表指针发生瞬间偏转后又偏转消失；当黑、红表笔分别接触2、3时电表指针发生稳定的偏转角度；当红、黑表笔分别接触2、3时电表指针不发生偏转；则黑盒内电路可能是下列选项中的________．
【答案】(1)×1　重新欧姆调零　(2)直流电压　c　断路　(3)A
【解析】(1)指针偏转角度过大，说明电阻偏小，选择量程偏大，由于指针在刻度盘中央附近时读数误差较小，为了精确测量应换较小挡位“×1”测量，换挡后要进行重新欧姆调零，然后再进行电阻测量．
(2)根据题意可知图乙电路某处断路，由于不断开电路的情况下，使用多用电表检查电路故障，所以不能使用多用电表的欧姆挡检测，由于电源是直流，所以不能使用多用电表的交流电压挡检测，若使用多用电表的直流电流挡在a、e间检测，电路会短路，所以使用多用电表的直流电压挡检测；根据“红进黑出”可知当检查滑动变阻器时，应将红表笔与c接线柱接触；若此时多用表指针发生偏转，说明多用表内有电流通过，与多用表并联部分之外无断路，所以电路故障应是滑动变阻器断路．
(3)当黑、红表笔分别接触1、2时电表指针发生瞬间偏转后又偏转消失，说明1、2之间有电容器；当黑、红表笔分别接触2、3时电表指针发生稳定的偏转角度，当红、黑表笔分别接触2、3时电表指针不发生偏转，说明2、3之间有二极管，且正极与2连接，则黑盒内电路可能是选项A．