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3（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3（含解析）

一、单选题（共28分）

1．如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（温度升高，电阻减小），电源的电动势为E，内阻为r。闭合开关，当环境温度升高时，下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数增大

B．电流表示数减小

C．有电流向上流过A点

D．电压表和电流表示数变化量之比保持不变

2．电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的伏安特性图线。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（　　）

A．电源a、b电动势一样大，b内阻较大

B．R接到电源a上，电路中的电流较小

C．R接到电源b上，电源的输出功率较大

D．R接到电源b上，电源效率较高

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．在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略。当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时（　　）

A．流过电源的总电流增大

B．R1消耗的功率增大

C．电源内部消耗的功率增大

D．R2所在支路的电流增大

5．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

6．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，电压表和电流表均为理想电表。闭合电路，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表的示数变大 B．电压表的示数不变

C．滑动变阻器接入电路的阻值变大 D．定值电阻消耗的电功率变小

7．某学生在研究串联电路电压特点的实验时，连接成如图所示的电路，接通S后，他将大内阻的电压表并联在A、C两点间，电压表示数为U，当并联在A、B两点间时，电压表示数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的示数为零，则出现此种情况的原因可能是（R1、R2的阻值相差不大）（　　）

A．AB段断路或BC段短路 B．AB段短路或BC段短路

C．AB段短路或BC段断路 D．AB段断路或BC段断路

二、多选题（共12分）

8．在报警电路中常用到蜂鸣器，其原理为当电流从蜂鸣器正极流入负极流出时，蜂鸣器会发出报警声。如图所示是一个断路报警电路，平行板电容器电容为C，电源电动势为E，内阻r≠0，D可视为理想二极管，R1、R2为定值电阻。当电路中的电键K在电路工作过程中断开时，蜂鸣器会发出报警声。对于该电路下列说法正确的是（　　）

A．a端为蜂鸣器的负极

B．K闭合稳定后，电容器电量为CE

C．K闭合稳定后，增加平行板间距离有可能会使蜂鸣器发出报警声

D．K断开后，流过蜂鸣器的电量等于流过R2的电量

9．自动控制电路中常用到半导体材料，光敏电阻便是其中的一种。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。现将一只光敏电阻连入电路，与定值电阻、小灯泡（灯丝电阻视为不变）组成如图所示的电路，，光照强度为某一值时，。若将照射的光照强度减弱，则（　　）

A．小灯泡变暗

B．光敏电阻消耗的功率一直减小

C．电源输出功率一直减小

D．小灯泡与电阻消耗的总功率先变小后变大

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．（1）在测定金属丝的电阻率的实验中，需要测出金属丝的电阻Rx，甲、乙两同学分别采用了不同的方法进行测量：甲同学直接用多用电表测其电阻，所使用的多用电表欧姆挡共有“ × 1”“ × 10”“ × 100”“ × 1k”四个挡，该同学选择“ × 10”挡，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太大。为了准确地进行测量，进行如下操作：

A．旋转选择开关至欧姆挡___________；

B．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度；

C．将两表笔分别连接到Rx的两端，指针指在图甲所示位置，Rx的测量值为___________Ω；

D．旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔。

（2）图乙为欧姆表原理图，已知电流计的量程为Ig= 100μA，电池电动势为E = 1.5V，则该欧姆表的内阻是___________kΩ。

12．某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。

（1）根据实验数据绘出如图乙所示的R- 图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E=_______ V，r=_______ Ω。

（2）该电阻所测电源电动势测量值_____；内阻的测量值偏_____。（填“大”或“小”或“无影响”）

四、解答题（共45分）

13．如图电路中，电源的电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，R2=R4=1Ω，R3=8Ω，R5=5Ω，电容器的电容C=100uF，求：

（1）闭合开关S后电容器的带电量；

（2）闭合开关S后，通过电阻R3的总电荷量。

14．用电动势为1.5V、内阻为1.0 Ω的干电池5节串联，给一个“6.0 V　0.6 W”的用电器供电。

（1）求该用电器的额定电流；

（2）若要使该用电器在额定电压下工作，电路中还需要串联一个阻值多大的电阻？

15．如图所示，电阻，当电键S接通时，电压表的读数为，电键S断开时，电压表的读数为，求电源的电动势和内电阻。

16．在如图所示的电路中，已知电源电动势E＝9 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：

（1）当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？

（2）当R多大时，R1消耗的功率最大？最大功率为多少？

参考答案

1．D

【解析】

【分析】

【详解】

AB．当环境温度升高时，则R2减小，总电阻减小，总电流变大，则电流表示数变大，内阻和R1两端电压变大，则R2电压减小，即电压表读数减小，AB错误；

C．由于电容器两端电压减小，可知电容器放电，则有电流向下流过A点，C错误；

D．由于

则

即电压表和电流表示数变化量之比保持不变，D正确。

故选D。

2．A

【解析】

【详解】

A．由电源的伏安特性图线可知，斜率表示内阻，故电源a、b电动势一样大，b内阻较大，A正确；

B．当电源与电阻直接相连时，电源和电阻的伏安特性图线交点表示电阻的工作状态，其横坐标表示电路中的电流，故R接到电源a上，电路中的电流较大，B错误；

CD．由

可知，电源和电阻的伏安特性图线交点横纵坐标乘积（矩形面积）即为电源的输出功率，如图所示

可知R接到电源a上，电源的输出功率较大，电源的效率可表示为

由电源的伏安特性图线可知，两电源的电动势E相等，当R接到电源a上，路端电压U较大，电源效率较高，CD错误。

故选A。

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．B

【解析】

【详解】

A．当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知流过电源的电流减小，故A错误；

B．流过电源的电流减小，路端电压将增大，即电阻R1两端电压增大，其消耗的功率

增大，故B正确；

C．流过电源的电流减小，则电源内部消耗的功率

减小，故C错误；

D．流过电源的电流减小，而流过R1的电流增大，因此流过R2的电流减小，故D错误。

故选B。

5．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。

6．A

【解析】

【详解】

当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则总电阻变小，总电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压减小，即电流表示数变大，电压表示数减小；根据P=I2R可知，定值电阻消耗的电功率变大。故选项A正确，BCD错误。

故选A。

7．A

【解析】

【详解】

电压表有示数说明并联部分无短路，串联部分无断路，电压表无示数说明并联部分可能短路或者串联部分断路．根据题意电压表并联在A、C两点间，电压表示数为U，当并联在A、B两点间时，电压表示数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的示数为零，则可以判断电路的故障可能是AB段断路，也可能是BC段短路，故A正确，BCD错误。

故选A。

8．CD

【解析】

【详解】

A．分析可知，电键K闭合时，电流从b端流过蜂鸣器，则电容器C的右端为正极板，电键K断开时，电容器放电，电流从a端流过蜂鸣器，此时蜂鸣器发出报警声，则a端为蜂鸣器的正极，故A错误。

B．K闭合稳定后，电容器两端电压为电阻R2两端电压，小于电动势E，故电容器电量小于CE，故B错误。

C．K闭合稳定后，增加平行板间距离，根据平行板电容器的决定式

可知电容减小，电容器放电，电流从a端流过蜂鸣器，有可能会使蜂鸣器发出报警声，故C正确。

D．K断开后，电容器放电，二极管具有单向导电性，没有电流通过二极管，则流过蜂鸣器的电量等于流过R2的电量，故D正确。

故选CD。

9．ABC

【解析】

【详解】

A．光照减弱，光敏电阻阻值增大，通过灯泡的电流变小，灯泡功率减小，变暗，故A正确；

B．将看作电源的内阻，当外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，即消耗功率最大，光照强度为某一值时，则光照强度减弱的过程中，消耗的功率一直减小，故B正确；

C．因为，则光照强度减弱的过程中，外电阻增大，且一直大于电源内阻，则电源的输出功率一直减小，故C正确；

D．小灯泡与电阻为定值电阻，功率

光照强度减弱的过程中，一直增大，电流一直减小，小灯泡与电阻消耗的总功率一直变小，故D错误。

故选ABC。

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．     × 1     22     15

【解析】

【详解】

（1）[1]用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大，说明该电阻为小电阻，故应换用“ × 1”挡位。

[2]根据多用电表欧姆档的读数法则，有被测电阻的阻值为

22 × 1Ω = 22Ω

（2）[3]欧姆表的内阻为

12．     2.4     1.0     无影响     大

【解析】

【详解】

[1][2]根据闭合电路欧姆定律有

解得

由数学知识得知，图象的斜率等于E，纵轴截距的绝对值等于r，则由图得到，电源的电动势为

内阻为

r=1.0Ω

[3][4]将安培表的内阻等效为电源的内阻，故安培表内阻对电动势的测量无影响，故E测量值等于E真实值，而由于电流表内阻的影响，r测量值大于r真实值。

13．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）上极板带正电，开关S闭合后，外电路的总电阻

总电流为

路端电压

R1两端电压

R4两端电压

电容器的电压等于R1与R4电压之差，为

则得电容器的带电量

（2）开关S断开时，电容器充电电压为电阻R2两端的电压

则充电电荷量

因为U1>U2，外电路中沿着电流方向电势降低，可得电容器下极板的电势高，带正电，上极板的电势低，带负电；因此，闭合开关S后，通过电阻R3的总电荷量

14．（1）；（2）

【解析】

【详解】

（1）根据公式可得，用电器的额定电流为

（2）设5节干电池串联，总电动势为E，总内阻为r，根据题意有

，

设需串联的电阻阻值为R，根据闭合电路欧姆定律有

代入数据解得

15．，

【解析】

【详解】

设电源的电动势为E，内电阻为r，当S断开时,、串联接在电源上，设电路中的电流I，则

由闭合电路欧姆定律得

（1）

当S闭合时，外电路为和并联后与串联，则外电阻R为

总电流为

再由闭合电路欧姆定律

（2）

由（1）、（2）可得

，

16．（1）3Ω，；（2）0，

【解析】

【详解】

（1）当电源内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，把R1视为内电路的一部分，因此

R=R1+r=3Ω

R消耗的功率最大，最大值为

（2）对定值电阻R1，当电路中的电流最大时，R1消耗的电功率最大，此时

R=0

所以有