2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第四章 闭合电路 单元检测卷2（含解析）

2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册

第四章 闭合电路 单元检测卷2（含解析）

一、单选题（共28分）

1．某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用。按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录。某同学记录的实验数据，根据这些数据在图中画出了图线。内电阻r为（　　）

A．1.45 Ω B．1.37 Ω C．1 Ω D．2 Ω

2．如图所示，电源的电动势为E=6V，内阻r=1，保护电阻R0=4，ab是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝，总阻值为10，长度l=1m，横截面积为0.2cm2。下列说法正确的是（　　）

A．当电阻丝接入电路的阻值为1时，电阻丝的功率最大

B．当电阻丝接入电路的阻值为4时，保护电阻的功率最大

C．电源效率的最小值为80%

D．电阻丝的电阻率为

3．如图甲所示电路中，R为电阻箱，电源的电动势为E，内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2.下列说法中正确的是（　　）

A． B． C． D．

4．已知两电源的电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。当两电源分别与阻值为R的电阻连接时，外电路消耗的功率正好相等。若电阻R减小一些，再与E1、E2分别连接时，对应的外电路消耗的功率分别是P1、P2。则（　　）

A．r1<r2，P1<P2 B．r1<r2，P1>P2

C．r1>r2，P1<P2 D．r1>r2，P1>P2

5．某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录。某同学记录的实验数据，根据这些数据在图中画出了U-I图线。根据图线得到被测电池的电动势E约为（　　）

A．1.44 V B．1.5 V C．2 V D．2.5 V

6．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。应该选择的实验电路是题图中的（　　）

A． B． C． D．

7．某研究性学习小组用如图甲所示装置研究平行板电容器的放电现象，开关先置于1位置对电容器充电，稳定后，开关置于2位置，利用电流传感器记录电容器放电过程，作出图线如图乙所示，已知电源电动势为E，图线与坐标轴围成面积为S.下列说法正确的是（　　）

A．电容器放电时通过电流传感器的电流减小得越来越快

B．电容器放电持续时间与电阻R的阻值没有关系

C．电容C的大小等于

D．电阻R的阻值会影响电容C的测量结果

二、多选题（共12分）

8．如图所示，L1、L2是两个规格不同的灯泡，当它们如图连接时，恰好都能正常发光，设电路两端的电压保持不变，在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列判断正确的是（　　）

A．滑动变阻器两端电压变大

B．L1变暗，L2变亮

C．通过滑动变阻器的电流变小

D．L1变亮，L2变暗

9．用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了U-I图线如图乙所示，由图乙可知（　　）

A．电池电动势的测量值是1.40 V

B．外电路发生短路时的电流为0.40 A

C．电池内阻的测量值是1 Ω

D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I'=0.20 A

10．在如图所示的U－I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点α＝β，则下列说法中正确的是（　　）

A．在b点时电源有最大输出功率

B．在b点时电源的总功率最大

C．从a→b，β角增大，电源的总功率和输出功率可能都将增大

D．从b→c，β角增大，电源的总功率和输出功率可能都将减小

三、实验题（共15分）

11．利用如图甲所示的电路图描绘电容器放电时的I-t图像。

（1）将如图乙所示的器材连接成实验电路；(      )

（2）若得到如图丙所示的电容器放电电流图像，则电容器充满电后储存的电荷量q=____。

12．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________（选填“S”“K”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线。

（2）将K旋转到电阻挡“×1”的位置。

（3）将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件________（选填“S”“K”或“T”），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”的位置

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

四、解答题（共45分）

13．如图，当电阻箱R的电阻为14时，电压表示数为2.8V；当电阻箱R的电阻为9时，电压表的读数为2.7V，求电源的电动势E和内阻r各是多少？

14．如图所示的电路中，电源电动势E=3V，内阻r=2Ω定值电阻R1=1Ω，变阻器M最大电阻R2=5Ω，变阻器N的最大电阻R3=9Ω，电容器的电容C=1μF。

（1）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，电流表的最小示数为多少；

（2）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，电源输出的最大功率为多少；

（3）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，当电流表示数为0.3A后，再断开开关S，则流过电流表的电量为多少。

15．如图所示的电路中，电阻，，电源的电动势，内阻，电流表的读数。求：

（1）流过电阻的电流是多少？

（2）电阻的阻值是多大？

16．在如图所示的电路中，电源的电动势E＝28 V、内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m，g取10 m/s2。

（1）若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少；

（2）若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程)

参考答案

1．B

【解析】

【详解】

由题中电路图，根据闭合回路的欧姆定律有

根据题中可知

故ACD错误B正确。

故选B。

2．C

【解析】

【详解】

A．根据推论，当外电阻与电源内阻相等时，电路的输出功率最大。将保护电阻等效为内阻，当电阻丝接入电路的阻值为时，电阻丝的功率最大，选项A错误；

B．电路中电流越大，保护电阻的功率越大，当电阻丝接入电路的阻值为0时，保护电阻的功率最大，选项B错误；

C．外电阻越小，电源效率越小，当电阻丝接入电路的阻值为0时，电源效率的最小值为80%，选项C正确；

D．根据电阻定律

代入数据可得电阻丝的电阻率为

选项D错误；

故选C。

3．B

【解析】

【详解】

AB．根据闭合回路欧姆定律有

电源的输出功率为

结合图乙可得

整理可得

故A错误B正确；

CD．根据闭合回路欧姆定律有

电源的输出功率为

结合图乙有

，，

整理可得

故CD错误。

故选B。

4．C

【解析】

【详解】

由外电路消耗的功率相等得

2R=2R

又知E1>E2，则

（R＋r1）2>（R＋r2）2

故r1>r2；再大致画出U­I图像如图所示

可知R减小一些（对应图中虚线），在E2中电流增加量大，由

P＝I2R

可得

P1<P2

故选C。

5．A

【解析】

【详解】

根据闭合回路的欧姆定律

知在图像中，图线与纵轴的截距表示电源电动势，由图像可读出

E=1.44V

故BCD错误，A正确。

故选A。

6．A

【解析】

【详解】

AB．干电池内阻较小，和电流表的内阻差不多。测量电源电动势和内电阻时，实验原理是

若采用电流表外接法

测出的电动势是准确的，而电源的内阻测量值为

由于电流表内阻跟电源内阻差不多，导致误差较大；

采取安培表内接法，实验的误差主要是由电压表分流所致，由于电压表内阻远远地大于滑动变阻器和电流表内阻，电压表的分流作用可以忽略，B错误A正确；

CD．测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律

作电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，只有一个电流表和滑动变阻器或一个电压表和滑动变阻器无法进行测量，CD错误。

故选A。

7．C

【解析】

【详解】

A．由题图乙可知，图线的斜率的绝对值越来越小，说明流过电流传感器的电流减小得越来越慢，故A错误；

B．电阻R越大，电路中的电流越小，而电容器储存的电荷量一定，所以电容器放电持续时间与电阻R的阻值有关，故B错误；

C．图线与时间轴所围的面积表示电荷量，所以电容器储存的电荷量为S，根据电容的定义式

可得电容C的大小为

故C正确；

D．电阻R的阻值的大小会影响放电时间，但不会影响放电量的多少，也就不会影响电容C的大小的测量结果，故D错误。

故选C。

8．ABC

【解析】

【详解】

在闭合回路中当电路某个电学元件物理量发生变化，与其串联的元件的物理量变化方向与其相反，并联元件的物理量变化与其相同，有电流流进流出即可视为串联。

BD．滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动电阻器连入电路的电阻增大，总电阻增大，根据“串反并同”原则，L1串联，L2并联，则L1变暗，L2变亮，B正确，D错误；

AC．根据“串反并同”原则，滑动变阻器两端电压与其并联，通过滑动变阻器的电流与其串联，则滑动变阻器两端电压变大，滑动变阻器的电流变小，AC正确。

故选ABC。

9．ACD

【解析】

【详解】

AB．由闭合电路欧姆定律

得

故截距为电动势，电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40V，则电源的电动势测量值为1.40V。0.40A是路端电压为1.00V时的电流，不是短路电流，故A正确，B错误；

C．电源内阻等于图象斜率的绝对值，为

故C正确；

D．当电压表示数为1.20V时，

故D正确。

故选ACD。

10．AD

【解析】

【详解】

A．b点对应内、外电路电阻相等，电源有最大输出功率，故A正确；

B．电源的总功率，当回路电流最大时电源总功率最大，即外电路短路时电源的总功率最大，故B错误；

C．从a→b，路端电压升高，回路电流减小，电源的总功率减小，故C错误；

D．若（电源内阻），由路端电压和干路电流可判断从b→c外电路电阻增大，电源的输出功率和总功率都减小，故D正确。

故选AD。

11．          3.2×10-3 C

【解析】

【详解】

（1）[1]根据电路图可得，成实验电路为

（2）[2]根据公式

由图像可得

12．     S     T     0刻线     ADC

【解析】

【详解】

（1）[1]使指针对准电流的“0”刻线，应旋动机械调零部件S；

（3）[2][3]使指针对准电阻的“0”刻线，应旋动欧姆调零部件T；

（4）[4]测电阻时若指针偏转角度过小，则待测电阻的阻值很大，据欧姆表测电阻时指针尽可能接近“中值”的原则知，应换用较大的倍率的挡位，每换一次挡位应重新调零，测电阻时两表笔的金属部分分别与被测电阻两引线相连，因此合理顺序为ADC。

13．E=3.0V；r=1.0

【解析】

【详解】

根据闭合电路欧姆定律可得

依题意，当U1=2.8V时，电路中电流为

当U2=2.7V时，电路中电流为

把这两组电压和电流的值代入闭合电路欧姆定律公式，联立可得

E=3.0V，r=1.0

14．（1）；（2）；（3）2.1×10﹣6C

【解析】

【详解】

（1）闭合开关S，调节变阻器N的阻值为最大时，电流表的示数最小．根据闭合电路欧姆定律得，电流的最小值为

（2）当，即R3=1Ω时（与R2大小无关）输出功率最大

（3）根据

代入数据解得

R3=7Ω

电容器的电量

q=CU=CIR3=2.1×10﹣6C

则再断开开关S，则流过电流表的电量是2.1×10﹣6C

15．（1）1A；（2）

【解析】

【详解】

（1）根据公式，并联部分电压为

电流为

通过的电流为

流过电阻的电流为

代入数据解得

（2）由闭合电路欧姆定律知

两端的电压为

代入数据解得

16．（1）6.0×10-12 C；（2）带电微粒不能从极板间射出

【解析】

【详解】

（1）S断开时，电阻R3两端的电压为

U3＝＝16 V

S闭合后，外电路的总电阻为

R＝＝6 Ω

路端电压为

U＝＝21 V

电阻R3两端的电压为

U3′＝U＝14 V

闭合开关后流过R4的电荷量为

（2）设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时，有

q＝mg

当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有

mg-q＝ma

假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有

t＝

竖直方向有

y＝at2

由以上各式得

y＝6.25×10-3 m>

故带电微粒不能从极板间射出。