2020-2021学年高中物理 第四章 闭合电路 电能与能源的可持续发展 阶段评价粤教版必修3

1、2020-2021学年高中物理 第四章 闭合电路 电能与能源的可持续发展 阶段评价粤教版必修32020-2021学年高中物理 第四章 闭合电路 电能与能源的可持续发展 阶段评价粤教版必修3年级：姓名：- 12 -闭合电路 电能与能源的可持续发展(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1额定电压、额定功率相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下工作了相同时间，比较它们产生的热量，结果是()a电风扇最多b电烙铁最多c日光灯最多 d一样多解析：选b电风扇把电能主要转化为机械能，日光灯把电能主要转化为

2、光能，因此只有电烙铁把电能完全转化为热量，故选b。2某一阻值为r的导体，通过的电流大小为i时，在时间t内产生的热量为q；若保持i、r不变，通电时间变为2t，则产生的热量为()a4q b2qc d解析：选b根据焦耳定律可知qi2rt，若保持i、r不变，通电时间变为2t，则产生的热量为qi2r(2t)2q，故选b。3如图所示为甲、乙两灯泡的iu图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 v的电路中时实际发光的功率约为()a15 w30 w b30 w40 wc40 w60 w d60 w100 w解析：选c从图像的横坐标(u)为220 v的刻度可找出对应的纵坐标(i)的值分别为i甲0.18

3、 a，i乙0.27 a。则p甲ui甲40 w，p乙ui乙60 w，c正确。4如图所示的电路中，电源的电动势为e，内阻为r。闭合开关s，在滑动变阻器的滑片p向左移动的过程中，下列说法正确的是()a电容器c上的电荷量增加b电源的总功率变小c电压表读数变大d电流表读数变大解析：选d当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故c错误，d正确；与滑动变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由c知电容器c上电荷量减小，故a错误；电源的总功率pei，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故b错

4、误。5如图所示电路，电阻r1未知。闭合开关，移动滑动变阻器r2的滑片p，通过电压表、电流表示数可以求得的物理量是()ae brce和r de和r都不能解析：选a闭合开关，移动滑动变阻器r2的滑片p，记下电压表和电流表的读数u1和i1，再次改变滑片p的位置，得到电压表和电流表的读数u2和i2，则由闭合电路欧姆定律得eu1i1(r1r)，eu2i2(r1r)，由于r1未知，所以通过化简，只能求出电源的电动势为e，所以a正确，b、c、d错误。6如图所示的火警报警装置，r1为热敏电阻，若温度升高，则r1的阻值会急剧减小，从而引起电铃两端电压的增加，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响。下列说法正确的是

5、()a要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势b要使报警的临界温度升高，可以把r2的滑片p适当向下移c要使报警的临界温度降低，可以适当减小电源的电动势d要使报警的临界温度降低，可以把r2的滑片p适当向下移解析：选d要使报警的临界温度升高，r1对应的阻值减小，电路中电流会增大，电铃两端的电压会增大，而电铃电压达到一定值时，电铃会响，要使电铃两端的电压仍为原来的值，必须适当减小电源的电动势，相反，要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势，故a、c错误；要使报警的临界温度升高，r1对应的阻值减小，根据串联电路的特点可知，将使电铃的电压增大，要使电铃的电压仍为原来的值，可以把r2的滑片

6、p适当向上移，以减小r2；相反，要使报警的临界温度降低，可以把r2的滑片p适当向下移，故b错误，d正确。7电动动力平衡车非常受年轻人的喜爱，如图所示为某款电动平衡车的部分参数，则该电动平衡车()电池容量：5 000 mah充电器输出：直流24 v/1 000 ma续航里程：40 km额定功率：40 w行驶速度：20 km/h工作电压：24 va电池从完全没电到充满电所需的时间约为8.3 hb电池最多能储存的电能为4.32105 jc行驶时的工作电流为1 ad充满电后能工作5 h解析：选b由于电池容量是5 000 mah，即q5 0001033 600 c1.8104 c，充电器输出电流为100

7、0 ma，所以充电时间为t5 h，故a错误；最多能储存的电能为wqu1.810424 j4.32105 j，故b正确；额定功率为40 w，工作电压为24 v，则行驶时的工作电流为i a a，故c错误；充满电后能工作时间t s3 h，故d错误。8.(2021广州检测)在如图所示的ui图像中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线为某一电阻r的伏安特性曲线。用该电源与电阻r组成闭合电路。由图像判断错误的是()a电源的电动势为3 v，内阻为0.5 b电阻r的阻值为1 c电源的效率为80%d电源的输出功率为4 w解析：选c根据闭合电路欧姆定律得：ueir，当i0时，ue，由题图读出电源的电动势

8、e3 v，内阻等于图线的斜率的绝对值，则：r 0.5 ，a正确；根据图像可知电阻r1 ，b正确；电源的效率：100%100%100%66.7%，c错误；两图线的交点表示该电源直接与电阻r相连组成闭合电路时工作状态，由题图读出电压u2 v，电流i2 a，则电源的输出功率为：p出ui4 w，d正确。二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关s，电路正常工作，过了一会儿，电流表a的示数变为零。若电路中故障发生在灯l、电阻r上，用一根导线来判断电路

9、故障，则下列判断正确的是()a将导线并联在r两端，电流表无示数，一定是l断路b将导线并联在l两端，电流表无示数，一定是r断路c将导线并联在r两端，电流表有示数，一定是r断路d将导线并联在l两端，电流表有示数，一定是l断路解析：选cd电流表a的示数变为零，说明电路故障为断路。将导线与用电器并联进行检测时，若电流表有示数，说明与导线并联的用电器断路；若电流表无示数，说明另一个用电器断路或两个用电器都断路。若将导线并联在r两端，电流表无示数，则可能是l断路，也可能是r、l都断路，故选项a错误；若将导线并联在l两端，电流表无示数，则可能是r断路，也可能是r、l都断路，故选项b错误；若将导线并联在r两端

10、，电流表有示数，则一定是r断路，选项c正确；若将导线并联在l两端，电流表有示数，则一定是l断路，选项d正确。10国庆期间小明去逛超市，遇促销打折买了一个电吹风，电吹风的使用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是()电吹风铭牌参数额定电压220 v额定功率热风1 000 w冷风250 wa该电吹风发热电阻r的阻值约为64.5 b该电吹风电动机m的内阻为193.6 c当开关s1断开、s2闭合时，电吹风吹冷风d当开关s1、s2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 j解析：选ac由题中表格可知发热电阻的功率prppm1 000 w250 w750 w，所以该电吹风发热电阻r

11、的阻值r 64.5 ，故a正确；电动机正常工作过程为非纯电阻，不能使用公式r计算电动机内阻，故b错误；由题图可知当开关s1断开、s2闭合时，发热电阻断路，电动机工作，故吹冷风，故c正确；当开关s1、s2均闭合时，电动机正常工作，功率仍然为250 w，故电动机每秒钟消耗的电能为wpt2501 j250 j ，故d错误；故选a、c。11如图所示电路中，电源内阻不能忽略。闭合s后，调节r的阻值，使电压表示数增大u，在这一过程中，有()a通过r1的电流增大br2两端电压减小uc通过r2的电流减小量小于d路端电压增大量为u解析：选ac由电流i可知，当电压增加u时，通过r1的电流就增加，故a正确；由于电源

12、的内阻不能忽略，故r2两端电压减小量比u小，b错误，c正确；因r2两端的电压减小，故路端电压增大量比u要小，故d错误。12(2020江苏高考)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关s闭合，启动电机工作，车灯突然变暗，此时()a车灯的电流变小b路端电压变小c电路的总电流变小d电源的总功率变大解析：选abd开关s闭合，启动电机工作，外电路的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知总电流增大，电源的内阻分压增大，路端电压减小，则车灯两端的电压减小，流过车灯的电流减小，a、b正确，c错误；由pei可知，由于电路的总电流增大，则电源的总功率增大，d正确。三、非选择题(本题共6

13、小题，共60分)13(8分)为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图所示，请根据下列步骤完成电阻测量。(1)将k旋转到电阻挡“100”的位置。(2)将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动部件_(选填“c”或“d”)，使指针对准电阻的“0”刻度线。(3)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件p的电阻，p的两端分别接a、b，指针指示位置如图所示。为使测量比较精确，应将选择开关旋到_(选填“1”“10”或“1 k”)的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量。解析：(2)在进行电阻测量时，每次调整挡位均应进行欧姆调零，即旋转部件d。(3)由题图知测电阻时指针的偏角太大，说明电阻较小，应换10

14、挡，并需重新欧姆调零。答案：(2)d(3)1014(10分)(2020山东等级考)实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：干电池一节(电动势约1.5 v，内阻小于1 )；电压表v(量程3 v，内阻约3 k)；电流表a(量程0.6 a，内阻约1 )；滑动变阻器r(最大阻值为20 )；定值电阻r1(阻值2 )；定值电阻r2(阻值5 )；开关一个，导线若干。(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在ui坐标纸上描点，如图乙所示，结

15、果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_。(单选，填正确答案标号)a电压表分流 b干电池内阻较小c滑动变阻器最大阻值较小 d电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。序号1234567i/a0.080.140.200.260.320.360.40u/v1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据，回答以下问题：图丙上已标出后3组数据对应的坐标点，请在图丙上标出前4组数据对应的坐标点并画出ui图像。根据实验数据可知，所选的定值电阻为_(填“r1”或“r2”)。用笔画

16、线代替导线，请按照改进后的方案，将图丁中的实物图连接成完整电路。解析：(1)路端电压ur，若电源内阻远小于外电路总电阻，则电压表示数总是接近电源的电动势，变化范围小，故b项正确。(2)根据数据描点并连成一条直线，如图1所示。由图像可知e1.55 v，u0时i0.59 a，故r2.63 ，由于2 r5 ，又rrr(r为电源内阻，r为定值电阻)，故定值电阻只能是r1。先画出电路原理图，如图2所示，然后依据电路原理图将各仪器依次连接起来。实物电路图连接如图3所示。答案：(1)b(2)见解析图1r1见解析图315(12分)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 v电压时，通过的电流为0.3 a

17、，此时电动机没有转动。当加上3 v电压时，电流为1 a，这时电动机正常工作。求：(1)电动机的电阻大小；(2)电动机正常工作时消耗的电功率；(3)电动机正常工作时的机械功率。解析：(1)当电动机没有转动时电动机的电阻：r 1 。(2)电动机正常工作时消耗的电功率：pui31 w3 w。(3)电动机正常工作时的机械功率：ppi2r3 w121 w2 w。答案：(1)1 (2)3 w (3)2 w16(10分)如图所示，r为电阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势e6 v，当电阻箱阻值为r5 时，闭合开关s后，电压表读数u5 v，求：(1)电路中的电流i和电源内阻r；(2)电源的输出功率p和效率。解

18、析：(1)由欧姆定律可得i1 a再由闭合电路的欧姆定律可得ei(rr)解得r1 。(2)由电功率公式得电源的输出功率pui5 w电路的总功率为p总ei6 w则效率为100%83.3%。答案：(1)1 a1 (2)5 w83.3%17(10分)如图所示，电源电动势 e10 v，内阻 r1 ，定值电阻 r13 。开关s断开时，定值电阻 r2的功率为 6 w，电源的输出功率为 9 w。开关s 接通后，理想电流表的读数为 1.25 a。求：(1)断开开关s时电流表的读数；(2)定值电阻 r3的阻值。解析：(1)开关断开时，电阻r1消耗的功率为：p1p出p23 w。根据p1i2r1，解得i1 a。(2)由闭合电路的欧姆定律 ei(r1r并r)，r并，又p2i2r2，解得r312 。答案：(1)1 a (2)12 18(10分)如图所示，已知路端电压u18 v，电容器c16 f、c23 f，电阻r16 、r23 。当开关s断开时，a、b两点间的电压uab等于多少？当s闭合时，电容器c1的