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4（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4（含解析）

一、单选题（共28分）

1．在如图所示的电路中R1=4，R2=6，电源电动势E=3V。当S闭合时，理想电压表的示数为U=1V。则流过电源的电流为和电源的内阻分别为（　　）

A．0.25A，2 B．0.5A，2

C．0.25A，4 D．0.5A，4

2．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．

3．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。下列说法正确的是（　　）

A．应选用较新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量

B．应选用内阻比较大旧电池，使得电压表示数变化大

C．滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻为零的地方，这样可以保护电压表

D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应连上所有的点。

4．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：

用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为___________Ω；（　　）

A．2000 B．2100 C．2200 D．2400

5．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。根据实验数据作出U-I图像如图所示，该电池的电动势，内阻分别为（　　）

A．1.45V，1.30Ω B．1.45V，2.90Ω C．0.45V，2.8Ω D．0.5V 1.45Ω

6．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

7．如图所示的电路，A是电流表，R1、R2是两个可变电阻，调节可变电阻R1，可以改变电流表A的示数。当M、N间的电压为6V时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度。将M、N间的电压改为5V时，若要电流表A的指针仍偏转到最大刻度，下列方法中可行的是（　　）

A．保持R1不变，增大R2

B．增大R1，减小R2

C．减小R1，增大R2

D．保持R2不变，减小R1

二、多选题（共12分）

8．如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，，电容器的电容。初始时，开关闭合，断开，下列说法正确的是（　　）

A．电路稳定时，电容器上极板带负电

B．电路稳定时，消耗的功率为3.25W

C．闭合开关，电路稳定后，电容器上极板带负电

D．闭合开关，电路稳定后，电容器所带电荷量为

9．如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则（　　）

A．电源内阻

B．电源内阻

C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大

D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小

10．如图所示，在同一坐标纸上画出了灯泡L1和灯泡L2的U－I图象，现将这两个灯泡并联，然后接在电动势E＝10 V、内电阻r＝2 Ω的电源上，则下列结论正确的是（　　）

A．此时灯泡L1的电阻较大

B．此时灯泡L2的电阻较大

C．此时灯泡L1的功率约为4 W

D．此时灯泡两端的电压约为6 V

三、实验题（共15分）

11．某同学利用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻Rx的值。实验室提供的器材如下：

A．待测电源；

B．待测电阻Rx；

C．电阻箱（0~999.9 Ω）；

D．电压表V1（量程6 V，内阻约2 kΩ）；

E．电压表V2（量程3 V，内阻约1 kΩ）；

F．开关、导线若干。

该同学实验过程如下：

①按图甲连接好电路；

②闭合开关S，调节电阻箱R的值，让两个电压表V1和V2有合适的读数U1与U2，并将R、U1和U2的值填在设计好的表格中（表格未画出）；

③重复实验步骤②多次，并将获得的电阻箱R的阻值和电压表V1和V2的读数填入表格中。

（1）如果纵坐标表示某电压表读数U，横坐标表示两个电压表读数之差与电阻箱阻值的比值，实验结果的图像如图乙所示，则待测电源电动势为___________ V，内阻为___________ Ω。（结果均保留两位有效数字） 

（2）如果纵坐标表示两个电压表读数之比，横坐标表示电阻箱的阻值R，实验结果的图像如图丙所示。则待测电阻Rx=___________ Ω（保留两位有效数字）。由于电压表V2的分流，待测电阻的测量值比真实值___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 

（3）为消除电压表V2分流给实验带来的误差，实验时可以引入辅助电源，如图丁所示，为辅助电源，调节电路中的两个滑动变阻器，使通过灵敏电流计G的电流为0，读出此时电压表读数为1.78 V，电流表A读数为0.22 A，则待测电阻的准确值为___________ Ω（保留两位有效数字）。 

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．如图所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图，已知电源电动势E＝1.5V，内阻r＝1，灵敏电流计满偏电流Ig＝10mA，内阻rg＝90，欧姆表表盘中值刻度为“15”，求：

（1）此时的电路结构对应的倍率；

（2）将灵敏电流计并联多大的电阻可将倍率调成“”。

14．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？

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．A

【解析】

【详解】

流过电源的电流与流过R1的电流相同，根据欧姆定律

根据闭合电路欧姆定律

代入数据可得电源内电阻

故选A。

2．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。

3．B

【解析】

【详解】

AB．干电池用久了内阻会变大，为了使电池的路端电压变化明显，实验时应使用内阻较大的旧电池作为被测电源，使得电压表示数变化大，故A错误，B正确；

C．滑动变阻器的滑片初始时应放在接入电路电阻最大的地方，这样可以保护电流表，故C错误；

D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀对称的分布在直线两侧，故D错误。

故选B。

4．C

【解析】

【详解】

欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为

22Ω×100=2200Ω

ABD错误，C正确。

故选C。

5．A

【解析】

【详解】

根据闭合电路欧姆定律有

则该电池的电动势为图线的纵轴截距

内阻为图线的斜率绝对值

故选A。

6．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。

7．B

【解析】

【详解】

A．保持R1不变，增大R2时，总电压降低，总电阻增大，干路电流减小，而并联部分电阻不变，则电流表读数减小，故A错误；

B．增大R1，同时减小R2时，R2的电压占总电压的比例降低，并联部分电压占总电压的比例增大，而总电压减小，电流表两端电压有可能不变，电流表读数有可能不变，故B正确；

C．减小R1，同时增大R2时，R2的电压占总电压的比例升高，并联部分电压占总电压的比例减小，而总电压减小，电流表两端电压必然减小，电流表读数减小，故C错误；

D．保持R2不变，减小R1时，并联部分电阻减小，并联部分电压占总电压的比例减小，而总电压减小，电流表两端电压必然减小，电流表读数减小，故D错误。

故选B。

8．AD

【解析】

【详解】

A．开关闭合，断开，电容器的上极板与电源的负极相连，所以上极板带负电，A正确；

B．由闭合电路欧姆定律有

的功率为

解得

故B错误；

C．闭合开关后，电容器的上极板与电源的正极相连，因此上极板带正电，C错误；

D．闭合开关后，回路总电阻为

则两端的电压为

由

可得

故D正确。

故选AD。

9．BC

【解析】

【详解】

A B. 设电动机的输入电压为，则电动机的输入功率与输出功率，线圈电阻热功率之间关系为

即

解得

根据

解得

A错误，B正确；

C D. 如果电动机转轴被卡住，则有

可知流过电源电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，C正确，D错误；

故选BC。

10．AC

【解析】

【详解】

ABD．两个灯泡并联后接在电动势E＝10V、内电阻r＝2Ω的电源上，由闭合电路欧姆定律，可得

在题给的灯泡L1和L2的U－I图象上，作出两灯泡并联的U－I图象和电源的 图象，如图所示

由两图象的交点可知此时灯两端电压约为4 V，灯泡L1的电流约为1 A，灯泡L2的电流约为2 A，由欧姆定律

可知，此时灯泡L1的电阻较大， BD错误A正确；

C．由功率公式

可知，灯泡L1的功率

C正确。

故选AC。

11．     6.0     6.0     8.0     偏小     8.1

【解析】

【详解】

（1）[1] [2]图线反映的是电源的特性，由图像可知电动势为6.0 V；图线斜率等于内阻，则内阻

（2）[3] [4]

根据串联电路的分压原理可知

故

=1.0+

所以纵轴截距为1.0，根据图像斜率

k= Ω-1= Ω-1

解得

Rx=8.0 Ω

由于电压表V2的分流，使得测量的电流偏大，所以待测电阻Rx测量值比真实值偏小。

（3）[5]实验时可以引入辅助电源，利用当辅助回路和测量回路的电流相等时灵敏电流计G中无电流这一特点，在测量电路中没有电流表的情况下，仍然测得其回路中的电流，从而消除由于电流表的内阻带来的误差，则

Rx= Ω=8.1 Ω

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．（1）；（2）10

【解析】

【详解】

（1）欧姆调零后多用电表的内阻为

欧姆表表盘中值刻度为“15”，故此时的电路对应的倍率为。

（2）将倍率调成“”，则中值电阻为15，此时的满偏电流应为

设并联阻值为R，则

得

14．（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

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。