《金牌学案》物理粤教版必修第三册 教师用书 20　第四章　章末知识整合

章末综合测评(四)闭合电路时间：75分钟满分：100分一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是()A．家庭电路中空调开关“跳闸”，是因为电路中用电器的总功率过大B．试电笔不可以用来检查电气设备的外壳是否带电C．发现高压输电线掉落在地面上时，可以走近用木棍挑开D．家庭电路安装漏电保护器、用电器使用三脚插头都是防止漏电而采取的安全措施[答案]D2．两个电源的U­I图像如图所示，从图像中可以看出()A．电池a的电动势较大，内电阻较大B．电池a的电动势较小，内电阻较小C．电池b的电动势较小，内电阻较大D．电池b的电动势较大，内电阻较小[答案]A3．有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流为I；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流为4I3，则电源的内阻为(A．RB．R2C．4RD．C[由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E＝I(2R＋r)，E＝43I(R2＋r)，由以上两式可得r＝4R，C4．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＝200μA，滑动变阻器R为调零电阻，电源电动势E＝1.5V，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23时，此时接入电路的电阻Rx为(A．3750Ω B．5000ΩC．7500Ω D．10000ΩA[表头指针恰好达到满偏时，由闭合电路欧姆定律可知Ig＝Er+Rg+R；当表头指针达到满偏的23时，23Ig＝Er+Rg+R+5．如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，电阻R1、R2的阻值分别为2r、3r，电容为C、间距为d的水平放置的平行板电容器，两极板分别接在R3＝1.8r两端．合上开关稳定后，让一质量为m、电荷量未知的带电小球从距上极板上方高也为d处自由释放，小球恰好能下落到下极板，则()A．带电小球带负电B．带电小球在电容器中下落过程的加速度大小为gC．带电小球的带电量为20D．电容器的带电量为3B[电容器上极板带负电，小球在两板间做减速运动，则受电场力向上，可知带电小球带正电，选项A错误；带电小球在两板外运动到达上极板时v2＝2gd，进入极板后0－v2＝2ad，可得a＝－g，即在电容器中下落过程的加速度大小为g，选项B正确；电容器两板间电压U＝Er+2r×3r2r+3r+1.8r×1.8r＝9E20，则由Udq－mg＝－ma，可得带电小球的带电量为q6．如图所示是用量程为0～3mA的电流表改装为欧姆表的电路，其中表内电池的电动势为1.5V，那么，在电流表的2mA刻度处所对应的电阻刻度是()A．250Ω B．500ΩC．750Ω D．1000ΩA[由题意可知，欧姆表短接时，通过电流表的电流为满偏电流，则欧姆表的内阻为Rg＝EIg＝1.53×10-3Ω＝500Ω，接入待测电阻后Rx＝E23Ig－Rg＝250Ω，则待测电阻的阻值为250Ω7．在如图所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，R1、R2、R3均为定值电阻，平行板电容器中带电粒子P现处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是()A．电流表读数增大 B．电压表读数增大C．粒子P将向上运动 D．R3两端的电压增大A[粒子P原来处于静止状态，重力和静电力平衡，滑动变阻器R4的滑片向b端移动，R4接入电路的阻值变小，外电路总电阻变小，总电流变大，内电阻和R1两端的电压变大，并联电路两端的电压变小，电容器两端的电压变小，粒子P所受静电力变小，带电粒子P将向下运动，故C错误；由于并联电路两端电压变小，R3两端的电压减小，定值电阻R3的电流IR3变小，电流表读数IA＝I总–IR3，所以电流表的读数变大，电阻R2两端的电压变大，所以R4两端的电压变小，电压表的读数变小，故A二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8．黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源．测得接线柱之间的电压U12＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V．符合上述测量结果的可能接法是()A．电源接在1、4之间，R接在1、3之间B．电源接在1、4之间，R接在2、4之间C．电源接在1、3之间，R接在1、4之间D．电源接在1、3之间，R接在2、4之间CD[由题意可知，U12＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V，可知接线柱1的电势最高，接线柱3的电势最低，则接线柱1接电源正极，接线柱3接电源负极，故A、B错误；当电阻R接在接线柱1、4之间时，电路图如图甲所示，UR＝U14＝4V，故C正确；当电阻R接在接线柱2、4之间时，电路图如图乙所示，UR＝U24＝1V，故D正确．]9．如图所示为某同学设计的简易多用表电路原理图，电流表G满偏电流Ig＝100μA、内阻为900Ω．该多用电表具有直流1mA量程、直流10mA量程、直流5V量程及欧姆表四种挡位．下列说法正确的是()A．测量时红表笔应接插孔AB．选择开关接b时该表为直流1mA量程C．电阻R1＝20ΩD．电阻R3＝4.91×103ΩBD[由题图所示电路图可知，A端与内置电源正极相连，因此A端连接的是黑表笔，故A错误；由题图所示电路图可知，换挡开关置于a、b时表头与分流电阻并联，挡位a、b都是电流挡，换挡开关置于a时，此时电流表量程为I1＝IgRg+R2R1＋Ig，换挡开关置于b时，此时电流表量程为I2＝IgRgR1+R2＋Ig，可得I1＞I2，则选择开关接a时该表为直流10mA量程，选择开关接b时该表为直流1mA量程，即I1＝10mA，I2＝1mA，故B正确；由欧姆定律可知R1＋R2＝IgRgI2-Ig＝100×10-6×9001×10-3-100×10-6Ω＝100Ω，同时可得R1＝IgRg+R2I1-Ig，代入数据解得R2＝9910．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AD．]三、非选择题(本题共5小题，共54分)11．(7分)在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中(1)用多用电表测电流或电阻的过程中正确的是()A．在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B．在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C．在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D．在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置．若选择开关处于“10V”挡，其读数为________V；若选择开关处于“×10”挡，其读数________(选填“大于”“等于”或“小于”)200Ω．[答案](1)AD(2)4.7小于12．(10分)学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组，设计了如图所示的实验电路测定电流表的内阻，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验．(1)闭合开关S1和S2，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表(灵敏)的示数I0和电压表的示数U0，由此可知电流表的内阻RA为________(用上述测量量表示)．(2)闭合开关调节R，读出电流I和电压U，并测出多组数据，作出U­I图线可得出电池组的电动势和内阻，此种办法测量的电动势与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)，内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)．(3)断开S1，闭合S2，仅由多组电流表示数I和电阻箱的示数R，运用实验数据作出1I­R图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，则该电池组的电动势为________，内阻为________(用k、b、RA表示)[解析](1)由部分电路欧姆定律可知R＋RA＝U0I0，故RA＝U(2)误差源于电压表的分流作用，根据闭合电路的欧姆定律可知E＝U＋I+URVr，变形得到U＝RVRV+rE－RVrRV(3)由闭合电路的欧姆定律可知E＝I(R＋RA＋r)，变形得到1I＝1ER＋RA+rE，由题意可知，k＝1E，b＝RA+rE，故E＝[答案](1)U0I0－R(2)偏小偏小(3)113．(9分)(教材P85例题节选)某同学利用碳水饮料、镁板和锌板自制了一个伏打电池，并把该电池接入如图所示的电路中，当断开开关时，电压表的示数U1＝800mV．已知电阻的阻值为2000Ω，当闭合开关时，电压表的示数U2＝400mV，求该伏打电池的内阻r．[解析]断开开关时，电压表测得的电压是伏打电池的电动势，即E＝U1＝800mV．闭合开关后，电压表测得的是电阻R两端的电压，此时干路中的电流I＝U2R＝4002000mA由闭合电路欧姆定律，有I＝ER+r则r＝EI－R＝800×10-30.2×[答案]2000Ω14．(12分)如图所示的电路中，电源电动势为10V，R1＝4Ω，R2＝6Ω，电容C＝30μF，电源内阻忽略不计．求：(1)闭合开关S，电路稳定后通过电阻R1的电流；(2)将开关S断开，电路再次稳定后，求通过R1的总电荷量．[解析](1)闭合开关S，电路稳定后电容器相当于断路，根据闭合电路的欧姆定律得I＝ER1+R2＝(2)闭合S，电路稳定后电容器两端的电压UC＝U2＝IR2＝1×6V＝6V断开S后，电容器两端电压UC′＝E＝10V所以断开S后，电容器有一个短时间的继续充电过程，通过R1的电荷量为ΔQ＝ΔU·C＝(10－6)×30×10-6C＝1.2×10-4C．[答案](1)1A(2)1.2×10-4C15．(16分)如图所示，一电荷量q＝3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置、足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°．已知两板相距d＝0.1m，电源电动势E＝12V，内阻r＝2Ω，电阻R1＝4Ω，R2＝R3＝R4＝12Ω．g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．求：(1)流过电源的电流；(