新教材粤教版高中物理章末测评第4章闭合电路

章末综合测评(三)(时间：90分钟分值：100分)1．(4分)某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是()A．电流表被烧坏 B．电压表被烧坏C．小灯泡被烧坏 D．小灯泡不亮D[由于电压表的内阻很大，所以电路中的电流很小，电压表、电流表、灯泡都不会被烧坏，但灯泡不亮，D正确。]2．(4分)两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为()A．4R B．RC．eq\f(R,2) D．无法计算B[当两电阻串联接入电路中时I＝eq\f(E,2R＋r)，当两电阻并联接入电路中时I＝eq\f(E,\f(R,2)＋r)×eq\f(1,2)，由以上两式可得r＝R，B正确。]3．(4分)下列判断正确的是()A．通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流越大B．E＝U＋Ir适用于任何电路C．由R＝eq\f(U,l)可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U一定时，导体的电阻R与I成反比D．由R＝ρeq\f(L,S)知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大B[根据电流的定义式I＝eq\f(q,t)可知通过导线横截面的电荷量越多，电流不一定越大，A错误；E＝U＋Ir适用于任何电路，B正确；电阻是电阻元件本身具有的属性，和外电路的电压和电流无关，C错误；材料相同的两段导体，电阻率ρ相同，根据电阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知长度大的导体的电阻不一定比长度小的导体的电阻大，还与导体的横截面积有关，D错误。]4．(4分)如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源、电阻R1、R2及另外两根导线是好的。为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。下列选项中符合操作规程的是()A．直流10V挡 B．直流0.5A挡C．直流2.5V挡 D．欧姆挡A[用电压挡检测其量程要大于6V，故A正确，C错误；用电流挡要用较大量程，所给B中的0.5A太小，故B错误；用欧姆挡要把电源断开，本题操作没有，故D错误。]5．(4分)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。由图可知ηa、ηb的值分别为()A．eq\f(3,4)、eq\f(1,4) B．eq\f(1,3)、eq\f(2,3)C．eq\f(1,2)、eq\f(1,2) D．eq\f(2,3)、eq\f(1,3)D[电源效率η＝eq\f(U,E)，E为电源的总电压(即电动势)，根据图像可知Ua＝eq\f(2,3)E，Ub＝eq\f(1,3)E，所以ηa＝eq\f(2,3)，ηb＝eq\f(1,3)，故D正确。]6．(4分)如图所示，用理想电压表和阻值R＝14.0Ω定值电阻测电源的电动势和内阻。在开关断开时，电压表的读数为3.0V；开关闭合后，电压表的读数为2.8V。那么电源电动势和内电阻分别为()A．3.0V1.0Ω B．3.0V0.5ΩC．2.8V1.0Ω D．2.8V0.5ΩA[当开关断开时，电压表的读数等于电源的电动势E，则知E＝3.0V，当开关闭合时，电压表测量路端电压，则有U2＝eq\f(RE,R＋r)，解得r＝1.0Ω，故A正确，B、C、D错误。]7．(4分)在图电路中，当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，下列说法正确的是()A．通过电阻R2的电流将变小B．通过电阻R3的电流将变大C．通过电阻R4的电流将变大D．路端电压将不变C[当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R1的阻值变大，R1与R2并联后总电阻也会变大，故外电路的总电阻变大，路端电压将增大，选项D错误；电路中的总电流变小，又因为电路端电压增大，所以电阻R4中的电流变大，选项C正确；故通过电阻R3的电流变小，选项B错误；电阻R3的两端电压变小，故R1与R2并联的电阻增大，故通过电阻R2的电流变大，选项A错误。]8．(6分)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T，请根据下列步骤完成电阻测量。(1)旋动部件，使指针对准电流的“0”(2)将K旋转到欧姆挡“×100”(3)将插入“＋”“－”插孔的两表笔短接，旋动部件，使指针对准电阻的(选填“0刻线”或“∞刻线”)；(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作，再完成读数测量；A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置；B．将K旋转到电阻挡“×10”C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接；D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准(5)如图所示为一多用电表表盘。①如果用直流10V挡测量电压，则读数为V；②如果用×100挡测电阻，则读数为Ω。[解析](1)电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线；(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻线；(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过小，则电阻阻值大，说明所选挡位太小，为了得到比较准确的测量结果，应换用大挡进行测量，应将K旋转到电阻挡“×1k”的位置，然后将两表笔短接，旋动合适部件，使指针指在电阻零刻度处，再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，因此合理是实验步骤是ADC；(5)如果是用直流10V挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为0.2V，读数为6.6V如果用×100挡测电阻，则读数为8×100Ω＝800Ω。[答案](1)S(3)T0刻线(4)ADC(5)6.68009．(8分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材A．干电池1节B．滑动变阻器(0～20Ω)C．滑动变阻器(0～1kΩ)D．电压表(0～3V，内阻约为20kΩ)E．电流表(0～0.6A，内阻RA＝0.2Ω)F．电流表(0～3A，内阻约为0.01Ω)G．开关、导线若干(1)为了减小实验误差和方便操作，选择如图甲所示实验电路进行实验，其中滑动变阻器应选，电流表应选。 (只填器材前的序号)(2)某同学根据实验测的电压表的读数U和电流表的读数I，画出的U­I图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为V，内电阻为Ω。(保留到小数点后一位)甲乙[解析](1)由于本实验中通过电源的电流不能太大，由图可知，最大电流不超过0.6A，所以电流表应选E；电路中的最大电阻为Rmax＝eq\f(E,\f(1,3)IA)＝eq\f(1.5,\f(1,3)×0.6)Ω＝7.5Ω，所以滑动变阻器应选B。(2)根据U＝E－Ir＝－rI＋E，可知U­I图象纵轴截距即为电动势，图象斜率绝对值即为内阻r，所以E＝1.5V，r＝eq\f(1.5－0.9,0.6)Ω＝1.0Ω。[答案](1)BE(2)1.51.010．(8分)如图所示，电阻的阻值R1＝4.0Ω、R2＝6.0Ω，R3＝10.0Ω，电容器的电容C＝30μF，电源电动势E＝10V，电源内阻可忽略。先闭合开关K，待电路稳定后再将开关断开。试求：(1)闭合开关K，电路稳定后，通过R1的电流强度；(2)再断开开关K后流过R1的电量为多少？[解析](1)K闭合，电路稳定后电路为R1、R2串联的电路；所以流过R1的电流为I＝eq\f(E,R1＋R2)＝eq\f(10A,4＋6)＝1A，此时电容器C与R2并联，两极板间的电压U＝IR2＝1×6＝6V，且上板带正电(2)断开K后，由于E＝10V，所以继续对电容器充电至极板间的电压U′＝E＝10V，仍是上极板带正电；流过R1的电量等于继续给电容器充电的电量，所以ΔQ＝C(U′－U)＝30×10－6×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10－6))C＝1.2×10－4C。[答案](1)1A(2)1.2×10－411．(4分)(多选)某导体中的电流I随其两端电压U的变化如图所示，则下列说法中正确的是：()A．加5V电压时，导体的电阻为0.2ΩB．加12V电压时，导体的电阻约为8ΩC．随着电压的增大，导体的电阻不断增大D．随着电压的增大，导体的电阻不断减小BC[当导体的电压U＝5V时，由图知电流为I＝1.0A，则导体的电阻R＝eq\f(U,I)＝5Ω，故A错误；当U＝12V时，由图看出电流为I＝1.5A，则可得电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(12,1.5)Ω＝8Ω，故B正确；由图可知，随电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，而此斜率等于电阻的倒数，则可知导体的电阻不断增大，故C正确，D错误。]12．(4分)(多选)按图所示的电路连接各元件后，闭合开关S，L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的是()A．L1变暗 B．L1变亮C．L2变暗 D．L2变亮AD[当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知流过L2的电流增大，故L2变亮；内阻分担的电压增大，电源的电动势不变，故并联部分电压减小，故通过L1的电流变小，即灯泡L1变暗；故A、D正确。]13．(4分)(多选)在如图所示的电路中，若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，则L1、L2、L3、L4四灯的发光情况将是()A．L1变亮 B．L2变亮C．L3变暗 D．L4变暗BC[若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时，滑动变阻器连入电路的总电阻增大，即电路总电阻增大，路端电压增大，即L4两端电压增大，通过L4的电流增大，故L4变亮，干路电流减小，而通过L4的电流增大，即通过L3的电流减小，所以L3变暗，其两端的电压减小，而路端电压是增大的，故并联电路L2两端电压增大，所以通过L2的电流增大，故L2变亮，而通过L3的电流减小，所以L1所在支路电流减小，即通过L1的电流减小，故L1变暗，B、C正确。]14．(4分)(多选)水平放置的平行板电容器C如图方式连入电路。其间一带电液滴悬浮在两板间处于静止。要使液滴上升，可使()A．R1减小 B．R2增大C．R3减小 D．R2减小AB[液滴受重力及电场力，开始时处于平衡状态，故电场力一定向上；若要使液滴上升，则应使电场力增大，即电容器两端电压增大；由图可知，R1与R2串联，电容器与R2并联；R1减小，则总电阻减小，电流增大，则R2两端的电压增大，电容器两端的电压增大，液滴受电场力增大；液滴上升，A正确；R2增大时，总电阻增大，总电流减小，则R1两端的电压减小，则R2两端的电压增大，电容器两端的电压增大，液滴受电场力增大，液滴上升，B正确D错误；R3与电容并联，故R3相当于导线，改变R3不会改变板间电压，故液滴不动，C错误。]15．(4分)(多选)某学生研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，电路中没有电流，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是()A．AB段断路 B．BC段断路C．AB段短路 D．BC段短路AD[接通S后，将电压表并联在A、C两点间时电压表读数为U，说明电源没有故障。当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，说明AB间有断路，故A正确；因为电路中没有电流，B、C间为定值电阻，根据欧姆定律U＝IR可知，B、C间电压就应为零，这时，A点电势与电源的正极电势相等，B点电势与电源的负极电势相等。若B、C间断路，电压表并联在A、B两点间时，读数不应为U，与题设条件不符，故B错误。若A、B短路，电压表并联在A、B两点间时，电压表读数应为零，与题设条件不符，故C错误；由题知，电压表并联在B、C两点间时，读数为零，可能B、C间短路，故D正确。]16．(8分)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω)，实验室提供如下器材：电池组E：电动势3V，内阻不计电流表A1：量程0～15mA，内阻约为100Ω电流表A2：量程0～300μA，内阻为1000Ω滑动变阻器R1：阻值范围0～20Ω，额定电流2A电阻箱R2，阻值范围0～9999Ω，额定电流1A电键S、导线若干要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下面问题：①为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到Ω，这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表。②在方框中画完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。③调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是mA，电流表A2的示数是μA，测得待测电阻Rx的阻值是。本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值比较真实值(选填“偏大”或“偏小”)。A1A[解析]①应用伏安法测电阻，需要用电压表测待测电阻电压，现在没有电压表，应该用内电阻已知的小量程电流表A2与电阻箱串联改装成电压表，改装后电压表量程是3V，则电阻箱阻值R＝eq\f(U­I2满rA2,I2满)＝9000Ω；②滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，滑动变阻器应采用分压接法，待测电阻阻值约为200Ω，电流表A1内阻约为100Ω，改装电压表内阻为RV＝1000Ω＋9000Ω＝10000Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，电路图如图所示。③由图示可知，电流表A1的示数为8.0mA，电流表A2的示数是150μA；待测电阻两端电压U＝I2RV＝150×10－6×10000V＝1.5V，由欧姆定律得：待测电阻Rx＝eq\f(U,I1)＝eq\f(1.5,8.0×10－3)Ω≈187.5Ω。电流表采用外接法，电流测量值偏大，由欧姆定律可知，测量值比较真实值偏小。[答案]①A29000②电路见解析③8.0mA150μA187.5Ω偏小17．(10分)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d＝50cm，电源电动势E＝15V，内电阻r，电阻R1＝4Ω，R2＝10Ω，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m＝2×10－2kg，电量q＝1×10－2C(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？(取g＝10m/s2)[解析](1)小球放入板间后，受重力和电