粤教版高中物理必修第三册第4章章末综合提升课件+学案+测评含答案

章末综合测评(四)　闭合电路

(分值：100分)

一、单选题(共8个小题，每小题3分，共24分)

1．家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法正确的是(　　)

A．用钢丝代换

B．为了保险，选择尽量粗的保险丝代换

C．选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的保险丝替换

D．选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝替换

D　[用钢丝或尽量粗的保险丝代换时对电路不会起到保护作用；用小于正常工作电流的保险丝又使电路不能正常工作，故应选等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝，故D正确。]

2．一节干电池的电动势为1.5 V，这表示(　　)

A．电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能

B．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 V

C．该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多

D．将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功

A　[电动势大小表示电池中每通过1 C的电荷量，电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小，并非表示电池内部储存的能量大小，故选项A正确，C错误；电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小，故选项B错误；电动势为1.5 V，表示电池内部非静电力将1 C的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小，故选项D错误。]

3．如图是一种台灯亮度调节器电路图，圆环为电阻丝，P为可调节滑片。下列说法中正确的有(　　)

A．P在b点，灯最亮

B．P在c点，灯最亮

C．P从a点滑向b点过程中，电流逐渐增大

D．P从a点滑向b点过程中，电流逐渐减小

D　[台灯的功率P＝I2R，式中R为台灯的电阻，在电源电压不变时，电路中的电流随接入电路中电阻丝长度的改变而改变，当P滑到c点时电阻丝接入电路的电阻最大，电流最小，台灯最暗，故只有选项D正确。]

4．(2019·江苏高考)如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω。断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为(　　)

A．1 Ω　　　　　　 B．2 Ω

C．3 Ω D．4 Ω

A　[根据闭合电路欧姆定律U外＝E－Ir和I＝，可得E＝3 V，r＝1 Ω，故选项A正确，B、C、D错误。]

5．如图所示为欧姆表的原理图，表头G的内阻为Rg，满偏电流Ig＝200 μA，滑动变阻器R为调零电阻，电源电动势E＝1.5 V，内阻不能忽略；当接入电阻Rx＝0时，表头指针恰好达到满偏；当表头指针达到满偏的时，此时接入电路的电阻Rx为(　　)

A．3 750 Ω B．5 000 Ω

C．7 500 Ω D．10 000 Ω

A　[表头指针恰好达到满偏时，由闭合电路欧姆定律可知Ig＝；当表头指针达到满偏的时，Ig＝；代入数据解得Rx＝3 750 Ω，故选A。]

6．如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U­I图线。用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V。则该电路可能为(　　)

A　　　　　B　　　　　C　　　　　D

B　[由U­I图线可知该电源的电动势为6 V，内阻r＝＝ Ω＝0.5 Ω。此电源与三个均为3 Ω的电阻连接成电路时测得的路端电压为4.8 V；A中的路端电压为4 V；B中的路端电压为4.8 V；C中的路端电压约为5.7 V；D中的路端电压为5.4 V。故B正确。]

7．在图示的电路中，闭合开关后，在滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中，电压表V的读数变化量为ΔU，电流表A2的读数变化量为ΔI2(电表均视为理想电表)。则下列说法正确的是(　　)

A．电压表V的读数先变小后变大

B．电流表A1的读数先变大后变小

C．电流表A2的读数变大

D．ΔU与ΔI2的比值为定值

D　[P从最上端向最下端滑动的过程中，外电阻先变大后变小，故总电阻先变大后变小，总电流先变小后变大，即电流表A2的读数先变小后变大，C项错误；路端电压先变大后变小，即电压表V的读数先变大后变小，A项错误；滑片P从最上端滑至中点的过程中，变阻器的总阻值增大，两端电压增大，下部分电阻减小，所以电流表A1的读数变大；从中点滑至最下端的过程中，变阻器总电阻减小，两端电压减小，流经变阻器上部分的电流减小，而电路的总电流增大，则电流表A1读数变大，因此电流表A1的读数一直变大，故B错误；由U＝E－I2r知＝r，其值保持不变，D项正确。]

8．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是(　　)

A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值

C．增大两板间的距离 D．断开开关S

B　[在直流电路中，R2与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于R1两端的电压，增大R1的阻值，R1两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由E＝可知，电容器两极板间的电场强度增大，因此板间带电油滴受到的电场力增大，会向上运动，A项错误；增大R2的阻值不改变电路中的总电阻，不改变R1两端的电压，因此电容器中的油滴仍保持静止，B项正确；增大两板间的距离，而电容器两极板间的电压一定，由E＝可知，板间的场强减小，油滴受到的电场力减小，油滴会向下运动，C项错误；断开开关S，电容器会通过R1、R2进行放电，使板间场强减小，油滴受到的电场力减小而向下运动，D项错误。]

二、多选题(本题共4小题，每题4分，共16分。)

9．如图所示为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为表笔插孔。下列说法中正确的是(　　)

A．a孔插红表笔

B．表盘刻度是均匀的

C．用“×100”挡测量时，若指针指在0附近，则应换用“×1 k”挡

D．测量“220 V　100 W”的灯泡的电阻，会发现测量值比484 Ω小

AD　[由题图可知，a插孔与内置电源负极相连，则a插孔是“＋”插孔，a孔应插红表笔，故A正确；欧姆表刻度盘不均匀，右侧稀疏左侧密集，故B错误；用“×100”挡测量时，若指针指在0附近，说明所选挡位太大，应换用“×10”挡，故C错误；测灯泡电阻时应把灯泡从电路中断开，其温度比灯泡正常发光时的温度低，电阻小于灯泡正常发光时的电阻，因此测量“220 V　100 W”的灯泡的电阻，会发现测量值比484 Ω小，故D正确。]

10．如图所示为一闭合电路，电源电动势和内阻恒定，R1、R2均为定值电阻，当可变电阻R的阻值增大时(　　)

A．a、b两点间的电压减小

B．R1两端的电压减小

C．通过电阻R2的电流增大

D．通过电阻R的电流减小

BCD　[当可变电阻R的阻值增大时“串反并同”原则，总电阻增大，总电流减小，则内电压及R1两端的电压减小，电源电动势恒定，a、b两点间的电压增大，则通过R2的电流增大，又总电流减小，可知通过R的电流减小，故B、C、D正确，A错误。]

11．如图所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同，若继续将P向下移动，则三灯亮度变化情况为(　　)

A．A灯变亮 B．B灯变亮

C．A灯最亮 D．C灯最亮

AD　[当滑片向下移动时，R↓→R总↓→I↑→UB↓→IB↓→IC↑，可知A灯变亮，B灯变暗，C灯变亮，则A正确，B错误；由于P＝I2R，三灯功率相同时IA＞IC，可知RC＞RA，滑片下移后，ΔIC＝|ΔIA|＋|ΔIB|＞ΔIA，因此PC＞PA，所以C灯最亮，故选A、D。]

12．如图所示，电源的电动势E＝2 V，内阻r＝2 Ω，两个定值电阻均为8 Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6 F，则(　　)

A．开关S断开时两极板间的电压为 V

B．开关S断开时电容器所带电荷量为4×10－6 C

C．开关S接通时两极板间的电压为 V

D．开关S接通时电容器所带电荷量为4×10－6 C

CD　[开关S断开时，电容器两极板间的电压等于R2两端的电压，电路中的总电流为I＝＝ A＝0.2 A，电容器的两极板间的电压为U＝IR2＝0.2×8 V＝1.6 V，此时电容器所带电荷量为Q＝CU＝3×10－6×1.6 C＝4.8×10－6 C，故选项A、B错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I′＝＝ A＝ A，电容器的两极板间的电压U′＝I′R外＝×4 V＝ V，此时电容器所带的电荷量Q′＝CU′＝3×10－6× C＝4×10－6 C，故选项C、D正确。]

三、非选择题(共6小题，共60分)

13．(6分)有一特殊电池，它的电动势约为9 V，内阻约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA。为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻RA＝5 Ω，R为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用。

甲　　　　　　　　　乙

(1)本实验中的R0应选________(填字母符号)。

A．10 Ω　　　　　 B．50 Ω

C．150 Ω D．500 Ω

(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。

[解析]　(1)当电阻箱接入电路的阻值为零时，电路中的电流不能超过50 mA，即电路中电阻的最小值约为180 Ω，除去电源内阻约为40 Ω、图中电流表的内阻RA＝5 Ω，C选项最为合适。

(2)由闭合电路欧姆定律得由U外＝E－Ir得I(R0＋R＋RA)＝E－Ir，变形得

＝＋。

结合题图可得E＝10 V，r＝45 Ω。

[答案]　(1)C　(2)10　45

14．(8分)(1)如图所示为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值为几十欧姆的定值电阻Rx，测量的某些步骤如下：

a．调节S使指针对准刻度盘左边的零刻度线

b．将两表笔短接，调节S使指针对准刻度盘左边的零刻度线，断开两表笔

c．调节T使指针对准刻度盘右边的零刻度线

d．将两表笔短接，调节T使指针对准刻度盘右边的零刻度线，断开两表笔

e．将两表笔分别连接到被测电阻两端，读出Rx的阻值为22 Ω，然后断开两表笔

f．将两表笔分别连接到被测电阻两端，读出Rx的阻值为98 Ω，然后断开两表笔

g．旋转K使其尖端对准欧姆挡“×1”挡位

h．旋转K使其尖端对准欧姆挡“×10”挡位

i．旋转K使其尖端对准“OFF”挡，并拔出两表笔

选出表示正确步骤的字母，并按合理的操作顺序排序：________。

(2)现用以下器材较准确测量上述待测电阻Rx的阻值：

A．待测电阻Rx

B．电源E，电动势约3.0 V，内阻可忽略不计

C．电流表A1，量程为0～50 mA，内阻r1＝20 Ω

D．电流表A2，量程为0～100 mA，内阻r2约为5 Ω

E．滑动变阻器R，最大阻值为10 Ω，额定电流1 A

F．单刀单掷开关S，导线若干

①画出测量电阻Rx的实验电路原理图(原理图中，用A1、A2注明所用的电流表)。

②若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则计算Rx的表达式为Rx＝________(用已知量和测量量相应的字母表示)。

[解析]　(1)使用多用电表测电阻时，首先进行机械调零；然后是选择合适挡位；第三是红、黑表笔短接欧姆调零；第四是测量读数；第五是关闭电源结束测量。据上述分析可知，合理的顺序为agdei。

(2)①因Rx约为22 Ω，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω，根据“小控大用分压”可知，此电路应采用分压式接法。电流表A1的内阻r1＝20 Ω，故其可与Rx并联充当电压表使用。②由R＝可知，Rx＝。

[答案]　(1)agdei　(2)①如图所示

②

15．(10分)如图所示，电阻R1＝12 Ω，R2＝8 Ω，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5 A，当S闭合时，A的示数为0.7 A，则电源的电动势和内电阻分别是多少？

[解析]　根据闭合电路欧姆定律得：

当开关S断开时，有

E＝I1(R1＋R2＋r)

代入得E＝0.5×(12＋8＋r)

当开关S闭合时，有

E＝I2(R1＋r)

代入得E＝0.7×(12＋r)

联立可解得E＝14 V，r＝8 Ω。

[答案]　14 V　8 Ω

16．(12分)如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4 V 8 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为5 V。求：

(1)电阻R的值；

(2)电源的电动势和内阻。

[解析]　(1)当开关S接b点时，电压为5 V，电流为1 A，由欧姆定律可得电阻R的值：R＝＝ Ω＝5 Ω。

(2)由公式P＝UI得，小灯泡的额定电流

I1＝＝＝2 A

当开关接a时，根据闭合电路欧姆定律得

E＝U1＋I1r

其中U1＝4 V

当开关接b时，有

E＝U2＋I2r

又U2＝5 V　I2＝1 A

联立解得E＝6 V

r＝1 Ω。

[答案]　(1)5 Ω　(2)6 V和1 Ω

17．(12分)如图所示，E＝10 V，r＝1 Ω，R1＝R3＝5 Ω，R2＝4 Ω，C＝100 μF。当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态。求：

(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；

(2)S闭合后流过R3的总电荷量。

[解析]　(1)开关S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝mg且电场力竖直向上，设电容器两极板间距离为d，有UC＝E＝4 V，＝mg。S闭合后，U′C＝E＝8 V，设带电粒子加速度为a，则－mg＝ma，解得a＝g，方向竖直向上。

(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以ΔQ＝C(U′C－UC)＝4×10－4 C。

[答案]　(1)a＝g　竖直向上　(2)4×10－4 C

18．(12分)在如图所示的电路中，电源电动势E＝10 V，内阻不计，电阻R1＝14 Ω，R2＝6.0 Ω，R3＝2.0 Ω，R4＝8.0 Ω，R5＝10 Ω，电容器的电容C＝2 μF。求：

(1)电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电；

(2)若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5？电流的方向如何？

[解析]　(1)分析题中所给电路可知，电容器两端的电压即为a、b两点间的电势差，因为U1＝E＝7 V，U2＝E＝3 V，U3＝E＝2 V，U4＝E＝8 V，设d点为零电势参考点，则φa＝3 V，φb＝8 V，故UC＝5 V，电容器的下极板带正电，此时电容器所带的电荷量Q＝CUC＝1.0×10－5 C。

(2)当R2突然断路后，U′C＝U3＝2 V，此时电容器的上极板带正电，带电荷量Q′＝CU′C＝0.4×10－5 C。流过R5的电荷量为Q＋Q′＝1.4×10－5 C。电流的方向从上到下。

[答案]　(1)1.0×10－5 C　下极板带正电　(2)1.4×10－5 C　电流方向从上到下