2011高中物理 第4章《闭合电路欧姆定律和逻辑电路》单元测试 鲁科版选修3-1

用心 爱心 专心1 第第 4 4 章章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路闭合电路欧姆定律和逻辑电路 单元测试单元测试 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 在每小题给出的四个选项中 只 有一个选项正确 1 关于电动势下列说法不正确的是 A 电源电动势等于电源正负极之间的电势差 B 用电压表直接测量电源两极得到的电压数值 实际上总略小于电源电动势的准确值 C 电源电动势总等于内 外电路上的电压之和 所以它的数值与外电路的组成无关 D 电源电动势总等于电路中通过 1 C 的正电荷时 电源提供的能量 解析 选 A 电源电动势在数值上等于非静电力把 1 C 正电荷从负极移送到正极所做的 功 等于电源提供的能量 它与外电路的组成无关 只有电源本身的性质决定 电源电动 势和电势差不是一个概念 电源电动势在数值上等于外电路电压与内电路电压之和 用电 压表直接测电源两极得到的电压时 由于内电路要分一部分电压 电压表测得的只是外电 压 所以总要略小于电动势的准确值 2 对于电源的路端电压 下列说法正确的是 A 因U IR 则U随I或R的增大而增大 B 因U IR 则R 0 时 必有U 0 C 路端电压随外电阻的变化而正比变化 D 若外电路断开 路端电压为零 解析 选 B 由闭合电路欧姆定律I 知R增大 I减小 又由U E Ir得R增大 E R r I减小 U增大 I增大 U减小 A 错 B 对 由U IR 知路端电压不随外电阻的变 ER R r 化而正比变化 C 错 若外电路断开 路端电压等于电动势 D 错 3 一太阳能电池板 测得它的开路电压为 800 mV 短路电流为 40 mA 若将该电池板 与一阻值为 20 的电阻器连成一闭合电路 则它的路端电压为 A 0 10 V B 0 20 V C 0 30 V D 0 40 V 解析 选 D 由题意知它的开路电压为 800 mV 可知电源电动势为 800 mV 由题意短 路电流为 40 mA 而短路电流I短 可得电源内阻为r 20 该电池板与一阻值为 20 E r 的电阻器连成一个闭合电路 内外电阻相等 即路端电压为 400 mV 0 40 V 所以 D 对 4 关于电源和直流电路的性质 下列说法正确的是 A 电源被短路时 放电电流无穷大 B 外电路断路时 路端电压最低 用心 爱心 专心2 C 外电路电阻值减小时 路端电压升高 D 不管外电路电阻怎样变化 其电源的内 外电压之和保持不变 解析 选 D 对一个给定电源 一般认为电动势E和内阻r是不变的 电动势在数值上 等于内 外电压之和 E U外 U内 电源短路时 放电电流为E r 不可能为无穷大 外 电路断路时 由于U内 Ir 0 所以U外 E 5 为了保障行驶安全 一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置 只要有一扇门 没有关紧 汽车就不能启动 如果规定 车门关紧时为 1 未关紧时为 0 当输出信 号为 1 时 汽车可以正常启动行驶 当输出信号为 0 时 汽车不能启动 能正确表 示该控制装置工作原理的逻辑门是 A 与 门 B 或 门 C 非 门 D 与非 门 解析 选 A 依据逻辑门电路的特点 只有当两个车门都关紧 即都输入 1 时 输 出信号才为 1 汽车才能启动 A 正确 6 如图 4 6 所示的 图 4 6 电路中 灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的 现在突然灯泡A比原来变暗了些 灯 泡B比原来变亮了些 则电路中出现的故障可能是 A R3断路 B R1短路 C R2断路 D R1 R2同时短路 解析 选 C 根据故障现象分析 A灯两端电压降低 B灯两端电压升高 造成这种现 象的原因只能是R2断路 7 2011 年厦门高二检测 如图 4 7 所示 直线a为某电源的路端电压随电流的变化 图线 直线b为电阻R两端的电压随电流强度的变化图线 用该电源和该电阻组成的闭合 电路 电源的输出功率和电源的电阻分别是 用心 爱心 专心3 图 4 7 A 4 W 0 5 B 6 W 1 C 4 W 1 D 2 W 0 5 解析 选 A 如题图组成的闭合电路电流为 2 A 路端电压为 2 V 电动势为 3 V 内阻 r 0 5 电源输出功率为P UI 2 2 W 4 W 故 A 正确 E I0 3 6 8 图 4 8 如图 4 8 所示的电路 电源电动势为E 内阻为r 闭合开关 S 滑动变阻器滑片向 左移动 下列结论正确的是 A 电流表读数变小 电压表读数增大 B 小灯泡 L 变亮 C 电容器C上电荷量减小 D 电源的总功率变大 解析 选 A 干路中总电阻变大 总电流变小 路端电压变大 电容器上的电荷量变大 电源总功率变小 灯泡变暗 答案为 A 9 图 4 9 如图 4 9 所示 电路中电源的电动势为E 内电阻为r 开关 S 闭合后 当滑动变阻器 的滑片P从中点位置向左滑动时 灯泡 L1 L2 L3的亮度变化情况是 A 灯 L1变亮 灯 L2变暗 灯 L3变亮 用心 爱心 专心4 B 灯 L1变暗 灯 L2变亮 灯 L3变暗 C 灯 L1 L2都变亮 灯 L3变暗 D 灯 L1 L2都变暗 灯 L3变亮 解析 选 A 电路的结构是灯 L1与滑动变阻器并联后再和灯 L2串联 这个支路又与灯 L3并联构成外电路 当滑动变阻器向左滑动时 电阻增大 使外电阻增大 由闭合电路欧 姆定律得 闭合电路电流减小 路端电压增大 所以灯 L3变亮 通过灯 L3的电流增大 所 以通过灯 L2的电流减小 灯 L2两端电压变小 灯 L2变暗 而加在灯 L1和滑动变阻器两端 电压增大 故灯 L1变亮 10 2011 年福建调研 汽车电动机启动时车灯会瞬 图 4 10 时变暗 如图 4 10 所示 在打开车灯的情况下 电动机未启动时电流表读数为 10 A 电动机启动时电流表读数为 58 A 若电源电动势为 12 5 V 内电阻为 0 05 电流 表内电阻不计 则因电动机启动 车灯的电功率降低了 A 35 8 W B 43 2 W C 48 2 W D 76 8 W 解析 选 B 在没启动电动机时 满足闭合电路欧姆定律E I1 R灯 r 得R灯 r 1 2 此时车灯功率为 P灯 1 I R灯 120 W 启动电动机后 电流表的示数 E I12 1 I2 58 A 此时车灯两端电压为 U灯 2 E I2r 9 6 V 此时车灯功率为P灯 2 U2灯2 R灯 W 76 8 W 电动机启动后车灯功率减少了 P P灯 1 P灯 2 43 2 W 9 62 1 2 二 实验题 本题共 2 小题 共 10 分 按题目要求作答 11 4 分 2011 年福建龙岩高二检测 某同学在做 练习使用多用电表 的实验 图 4 11 用心 爱心 专心5 1 某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值 当选择开关置于欧姆挡 100 的位置时 多用电表指针示数如图 4 11 所示 此被测电阻的阻值约为 2 某同学按如图 4 12 所示的电路图连接元件后 闭合开关 S 发现A B灯都不 亮 该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障 检查前 应将开关 S 选填 闭合 或 断开 图 4 12 3 若 2 中同学检查结果如表所示 由此可以确定 图 4 13 A 灯A断路 B 灯B断路 C 灯A B都断路 D d e间导线断路 解析 1 由欧姆表读数原则是表盘刻度数 倍率可知该表的读数为 26 100 2 6 k 2 用多用电表的欧姆挡检查电路时 应和外电路断开 故开关 S 应断开 3 有多用表的刻度可知bf be de间电阻无穷大 它们之间存在断路状态 bd间电 路完好 故该电路故障应是d e间导线断路 选项 D 正确 答案 1 2 6 k 或 2 6 103 2600 2 断开 3 D 12 6 分 如图 4 14 所示 R为已知电阻 Rx为待测电阻 S1为单刀单掷开关 S2为 单刀双掷开关 V 为电压表 理想电表 E为电源 内阻不可忽略 现用图中电路测量电源 电动势E及电阻Rx 用心 爱心 专心6 图 4 14 1 写出操作步骤 2 由R及测得的量 可得E Rx 解析 1 操作步骤 S1断开 S2接到a端 记下电压表的示数U1 S2仍接到a端 闭合 S1 记下电压表的示数U2 S1仍闭合 S2接到b端 记下电压表的示数U3 2 U1 U3R U2 U3 答案 见解析 三 计算题 本题共 4 小题 共 40 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要的 演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单 位 13 8 分 图 4 15 如图 4 15 所示的电路中 电路消耗的总功率为 40 W 电阻R1为 4 R2为 6 电源内阻r为 0 6 电源效率为 94 求 1 a b两点间的电压 2 电源的电动势 解析 1 电源内部的热功率P内 I2r 1 分 又 1 分 P总 P内 P总 所以I 2 A 2 分 P总 1 r 由于R1 R2并联 所以Uab I 4 8 V 2 分 R1R2 R1 R2 2 由P总 IE可得E 20 V 2 分 P总 I 答案 1 4 8 V 2 20 V 14 10 分 如图 4 16 所示 R1 5 R2 9 当开关 S 断开时 电流表的示数为 I 0 2 A 当开关 S 闭合时 电流表的示数为I 0 3 A 求 用心 爱心 专心7 图 4 16 1 电源的电动势和内阻 2 S 断开和闭合两种情况下 电源的输出功率 解析 1 S 断开时 外电路为R1与R2串联 S 闭合时 外电路只有R2 根据闭合电 路欧姆定律可得 E I R1 R2 Ir 2 分 E I R2 I r 2 分 代入数值 解得 E 3 V r 1 2 分 2 S 断开时 电源的输出功率 P UI I2 R1 R2 0 22 5 9 0 56 W 2 分 S 闭合时 P U I I 2 R2 0 32 9 0 81 W 2 分 答案 1 3 V 1 2 0 56 W 0 81 W 15 10 分 2011 年浙江余姚中学高二检测 图 4 17 如图 4 17 所示 R3 0 5 S 断开时 两表读数分别为 0 4 A 和 2 4 V S 闭合时 它们的读数分别变化了 0 3 A 和 0 3 V 求 1 R1 R2的阻值 2 电源的电动势和内阻 两表均视为理想表 解析 1 S 断开时R1 6 2 分 U1 I1 2 4 0 4 S 闭合时U2 U1 U 2 1 V 1 分 I2 I1 I 0 7 A 1 分 R 3 1 分 U2 I2 用心 爱心 专心8 1 R 1 R1 1 R2 R2 6 2 分 2 r 1 1 分 U I E U1 I1 R3 r E 3 V 2 分 答案 1 6 6 2 3 V 1 16 12 分 2011 年福建三中高二检测 如图 4 18 所示的电路中 两平行金属板 A B水平放置 两板间的距离d 40 cm 电源电动势E 24 V 内电阻r 1 电阻 R 15 闭合开关 S 待电路稳定后 将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0 4 m s 竖直向上射入板间 若小球带电量为q 1 10 2 C 质量为m 2 10 2 kg 不考虑空气 阻力 图 4 18 1 那么 滑动变阻器接入电路的阻值为多大时 小球恰能到达A板 2