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章末综合检测（四）　闭合电路欧姆定律与科学用电
（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.从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的有（　　）
A.用电器金属外壳应该接地线
B.不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器
C.要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头
D.洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线
2.某水果电池的实验中，直接测得电池两端电压接近2.5 V，如图所示，但把电池直接连到标称值为“2.5 V，0.3 A”的小灯泡上，却不能发光。对小灯泡不亮的原因，你认为可能正确的是（　　）
A.水果电池的电动势太大
B.水果电池的电动势太小
C.水果电池的内阻太大
D.小灯泡的电阻太大
3.如图所示的电路中，电源电动势E为3 V，定值电阻R为5 Ω，当开关闭合时，理想电流表的示数为0.5 A，电源内阻r为（　　）
A.0.5 Ω　　 B.1.0 Ω
C.1.5 Ω　　 D.2.0 Ω
4.A、B两电源分别供电时其路端电压与电流的关系图线如图所示，则下列叙述正确的是（　　）
A.电源电动势EA＝EB
B.电源内阻rA＜rB
C.电源A的短路电流为0.2 A
D.电源B的短路电流为0.3 A
5.如图所示，R为定值电阻，RT为热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小），L为小灯泡。当温度降低时（　　）
A.R两端的电压增大 B.电流表的示数增大
C.小灯泡的亮度变强 D.小灯泡的亮度变弱
6.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示的电路。开关S断
开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为（　　）
A.　　　B. C.　　　D.
7.图甲为某型号的脂肪测量仪，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，容易导电，而脂肪不容易导电），模拟电路如图乙所示，电压表、电流表均为理想电表。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄A、B，则体型相近的两人相比，脂肪含量高者（　　）
A.电流表示数较大
B.电压表示数较小
C.电源内电路电压较大
D.路端电压较大
8.如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝7.5 Ω，电容器电容C＝2 μF，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则（　　）
A.S断开时电容器的电压为2 V
B.S断开时电容器a极板带负电
C.S合上电路稳定后电容器b极板带负电
D.S合上流过安培表A的电荷量为9.6×10－6 C
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.如图所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是（　　）
　　
A.S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
B.S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
C.S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D.S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
10.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2均为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的过程中，电压表的读数增大。则下列说法正确的是（　　）
A.电流表的示数将增大
B.电源的输出功率增大
C.电容器所带电荷量增加
D.电阻R2的电功率将减小
11.如图所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，分析电路特点，若只有某个元件发生的故障，下列情况可能的是（　　）
A.R1短路 B.R2短路
C.R1断路 D.R2断路
12.某直流电源与电阻R构成闭合电路，电阻R两端的电压为U，通过它的电流为I，如图所示。图线上，a、b、c三点均表示该电路中某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，电源内阻消耗的功率最大
B.在b点时，电源有最大输出功率
C.从a到b时，β角增大，电源的输电效率增大
D.从b到c时，β角增大，电源的总功率将减小
三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13.（8分）小明要测定干电池的电动势和内阻。实验室有如下实验器材：干电池一节（电动势约为1.5 V），量程为3.0 V的电压表V1，量程为15 V的电压表V2，量程为0.6 A的电流表A1，量程为3.0 A的电流表A2，最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R1，最大阻值为100 Ω的滑动变阻器R2，开关一个，导线若干。
根据所学的知识回答下列问题：
（1）为了减小实验误差，电压表应选择　　　　，电流表应选择　　　　，滑动变阻器应选择　　　　。（填器材对应的字母）
（2）将所选的实验器材在图甲中用笔画线代替导线连接。
（3）连接好电路后，通过调节滑动变阻器得到多组实验数据，将所得数据描点在坐标系中，并将这些点连起来如图乙所示。由图可知该电池的电动势大小为　　　　 V，测量值比真实值　　　　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）；内阻大小为　　　　Ω，测量值比真实值　　　　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。（结果均保留两位小数）
14.（8分）图甲是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。
（1）多用电表的红表笔应是图甲中的　　　端（选填“A”或“B”）。
（2）某同学用此多用电表测量某电学元件的电阻，选用“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用表指针偏转很小，因此需选择　　　　（选填“×10”或“×1 000”）倍率的欧姆挡。若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将　　　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装了如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下：
　　
　
A.干电池（电动势E为3.0 V，内阻r不计）；
B.电流计G（量程300 μA，内阻99 Ω）；
C.可变电阻器R；
D.定值电阻R0＝1 Ω；
E.导线若干，红黑表笔各一只。
①表盘上150 μA刻度线对应的电阻刻度值是　　　　Ω；
②如果将R0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡后可变电阻器R阻值应调为　　　　Ω。
15.（8分）如图所示，E＝10 V，r＝1 Ω，R1＝R3＝5 Ω，R2＝4 Ω，C＝100 μF，当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态，g取10 m/s2，求：
（1）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
（2）S闭合后，流过R3的总电荷量。
16.（10分）电动自行车的车灯和电动机（提供行驶动力）均由电瓶供电，工作原理简化为如图所示电路，查得电瓶的电动势E＝48 V，电瓶的内阻r及保护电阻R1的阻值均未知。在停车状态下打开车灯（S1闭合、S2断开），车灯正常发光，电流表的示数为1 A；在打开车灯时行驶（S1和S2均闭合），调节R2，仍使车灯正常发光，此时电流表的示数为3.2 A，电压表示数减少为原来的。若电动机内阻RM＝2 Ω，电流表和电压表均为理想电表，假定车灯灯丝电阻不变，用R0等效替代电瓶内阻r与保护电阻R1之和。求：
（1）等效电阻R0；
（2）行驶时电动机的效率。
17.（12分）如图甲所示，变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
（1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I图像中的哪一条直线？
（2）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
（3）求出电源的电动势和内阻；
（4）滑动变阻器的最大功率是多少？
18.（14分）如图所示的电路中，电阻R1＝12 Ω，R2＝8 Ω，R3＝4 Ω。当开关K断开时，电流表示数为0.25 A，当K闭合时，电流表示数为0.36 A。求：
（1）开关K断开和闭合时的路端电压U及U'；
（2）电源的电动势和内阻；
（3）开关K断开和闭合时内阻上的热功率P及P'。
章末综合检测（四）　闭合电路欧姆定律与科学用电
1.D　有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电。多个电器接在同一插座上，当同时开启这些电器时，会造成瞬间电流很大，电压下降，影响电器正常工作，甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾。用电器插头如果破损，人体接触到破损部位容易造成触电事故，破损处容易造成短路事故，故只有D项符合题意。
2.C　断开电路时，电池两端的电压为其电动势，则电动势2.5 V，小灯泡接在电池两端，其电压为电池路端电压，小灯泡不亮，说明其两端电压太小，根据闭合电路欧姆定律可知，水果电池内阻太大，C正确，A、B、D错误。
3.B　根据闭合电路欧姆定律有E＝I（R＋r），解得r＝－R＝ Ω－5 Ω＝1.0 Ω，选项B正确，A、C、D错误。
4.D　由U-I图像可知EA＝2.0 V，EB＝1.5 V，故A错误；rA＝＝ Ω＝5 Ω，rB＝＝ Ω＝5 Ω，故B错误；I短A＝＝ A＝0.4 A，故C错误；I短B＝＝ A＝0.3 A，故D正确。
5.C　温度下降，RT电阻增大，并联部分电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R两端电压减小，电流表示数减小，故A、B错误；根据闭合电路欧姆定律可得，并联部分两端电压为U＝E－I（R＋r），则可知并联部分两端电压即灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，所以灯泡变亮，故C正确，D错误。
6.C　当开关S断开时等效电路如图甲所示，电容器C两端的电压U＝E，所带的电荷量Q1＝CU＝CE，当开关S闭合时等效电路如图乙所示，电容器C两端的电压U'＝E，所带的电荷量Q2＝CE，所以＝，故C正确。
7.D　由题意可知，脂肪含量高者，电阻较大。测试时，脂肪含量高者接入电路中的电阻R3较大，由闭合电路的欧姆定律可知I＝，电路中的电流较小，因此电流表示数较小，A错误；由路端电压U＝E－Ir可知，脂肪含量高者接入电路时，电流I较小，电源内电路电压U内＝Ir较小，路端电压U较大，D正确，C错误；电流I较小，R1、R2分压较小，路端电压U较大，故脂肪含量高者分压较大，电压表的示数较大，B错误。
8.D　S断开时，电容器相当于断路，R3中无电流，电容器两端电压即为R2两端电压，电路相当于R1和R2串联，此时电容器的电压U1＝R2＝3 V，A错误；S断开时电容器a极板接电源正极，带正电，B错误；S合上电路稳定后，R1和R2串联后再与R3并联，电容器两端电压即为R1两端电压，由电路分析，外电路的电阻为R外＝＝3 Ω，此时电容器的电压为U2＝··R外＝1.8 V，且a极板带负电，b极板带正电，则通过电流表的电荷量ΔQ＝Q＋Q'＝CU1＋CU2＝9.6×10－6 C，C错误，D正确。
9.AD　S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻R1＋R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S与3或4连接时，表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻。综上所述，A、D正确。
10.AD　电压表测量定值电阻R1两端电压，电压表示数变大，说明通过R1的电流，即干路电流I1变大，电源内电压变大，可知R2和R3并联电压减小，则通过R2的电流I2减小，又由I1＝I2＋I3可知I3增大，即电流表示数增大，A正确；电源内阻和外电路总电阻大小关系未知，不能判断电源输出功率变化情况，B错误；R2两端电压减小，电容不变，由C＝可知电容器所带电荷量减小，C错误；由P＝R2，可知电阻R2的电功率将减小，D正确。
11.BC　将电路进行简化，可知R1与灯L1并联，R2、R3串联后与L2并联，如图所示。
若R1短路，则L1熄灭，总电阻减小，总电流增大，而L2部分并联电阻不变，所以L2变亮，与题干矛盾，A错误；若R2短路，则总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，而L1部分并联电阻不变，其两端的电压增大，故L2两端电压减小，即L1变亮，L2变暗，符合题意，B正确；若R1断路，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，而L2部分并联电阻不变，其两端的电压减小，故L1两端电压增大，即L1变亮，L2变暗，符合题意，C正确；若R2断路，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，而L1部分并联电阻不变，其两端的电压减小，故L2两端电压增大，即L1变暗，L2变亮，与题干矛盾，D错误。
12.BCD　根据Pr＝I2r知，电流最大时，电源内阻消耗的功率最大，b点电流不是最大，内阻上消耗的功率不是最大，故A错误；在b点时，因为α＝β，所以直线Ob的斜率大小与直线ac的斜率大小相等，所以此时外电阻和电源的内电阻的大小相等，此时电源的输出功率最大，故B正确；从a→b时β角变大，外电阻增大，电源的输电效率η＝×100％＝×100％，外电阻增大，输电效率增大，故C正确；b→c，β角增大，外电阻增大，电流减小，电源的总功率P总＝IE减小，故D正确。
13.（1）V1　A1　R1　（2）图见解析　（3）1.50　偏小　0.80　偏小
解析：（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1，电池电动势约为1.50 V，则电压表应选择V1，由滑动变阻器阻值和电动势可知电流表应选择A1。
（2）实验电路图如图所示。
（3）由题图所示电源U-I图像可知，电池的电动势大小为E＝1.50 V，电池的内阻大小为r＝＝Ω＝0.80 Ω；该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数小于通过电池的电流值，但电压表示数是准确的，故图像比真实图像要向下偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，则图像与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值，测得的内阻与电池内阻的真实值相比偏小。
14.（1）A　（2）×1 000　偏大　（3）①10 000　②99.01
解析：（1）多用电表的红笔应接欧姆挡电源的负极，黑笔应接欧姆挡电源的正极，所以多用电表的红表笔应是图甲中的A端。
（2）当选用“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用表指针偏转很小，说明电阻较大，故应选用更大的倍率，即应选择“×1 000”倍率的欧姆挡。
当电池电动势变小，内阻变大，此表重新欧姆调零时，由于电流计的满偏电流不变，由R内＝可知，此时欧姆表的内阻R内应该调小。而待测电阻的测量值是通过电流计的示数体现出来的，由于I＝＝可知，电流计示数I偏小，则测得的电阻值将偏大。
（3）①欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻，则表盘上150 μA刻度线对应的电阻刻度值是R中＝R内＝＝＝10 000 Ω。
②将R0与电流计并联，当电流计满偏时，干路电流为Ig'＝＋Ig＝0.03 A
所以欧姆挡的内阻为R内'＝＝100 Ω
故换挡后可变电阻器R阻值应调为R＝R内'－＝99.01 Ω。
15.（1）10 m/s2，方向竖直向上　（2）4×10－4 C
解析：（1）S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有UC＝R2＝4 V，q＝mg，S闭合后，有UC'＝R2＝8 V，
设带电粒子加速度为a，根据牛顿第二定律有
q－mg＝ma，
解得a＝10 m/s2，方向竖直向上。
（2）S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以ΔQ＝C（UC'－UC），解得ΔQ＝4×10－4 C。
16.（1）4 Ω　（2）87.5％
解析：（1）S1闭合、S2断开时，有E＝U1＋I1R0
S1、S2均闭合时，有E＝U2＋I2R0，其中U2＝U1
代入数据，解得R0＝4 Ω，U2＝35.2 V。
（2）S1、S2均闭合时，流经车灯的电流IL＝I1＝1.0 A
流过电动机的电流IM＝I2－IL＝（3.2－1.0） A＝2.2 A
电动机的输入功率P＝U2IM＝77.44 W
电动机的发热功率P热＝RM＝9.68 W
电动机输出的机械功率P机＝P－P热＝67.76 W
电动机的效率η＝×100％＝87.5％。
17.（1）V1对应AC、V2对应BC　（2）3 Ω　12 Ω　
（3）8 V　1 Ω　（4）4 W
解析：（1）当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0的电压增大，路端电压减小，由图分析可得V1对应AC、V2对应BC。
（2）由题意得R0＝＝ Ω＝3 Ω
当滑动变阻器取最大值时，电流最小且Imin＝0.5 A，而UR＝U2－U1＝7.5 V－1.5 V＝6 V
所以Rmax＝＝ Ω＝12 Ω。
（3）因为U2＝E－Ir
内阻r＝＝ Ω＝1 Ω
所以E＝U2＋Ir＝7.5 V＋0.5×1 V＝8 V。
（4）当R＝R0＋r＝4 Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功率是Pm＝＝ W＝4 W。
18.（1）3 V　2.88 V　（2）3.6 V　1.2 Ω　（3）0.3 W　0.432 W
解析：（1）K断开时：U＝I（R2＋R3）＝3 V，
K闭合时：U'＝I'R2＝2.88 V。
（2）K断开时：外电路总电阻R＝＝6 Ω，
K闭合时：外电路总电阻R'＝＝4.8 Ω。
由闭合电路欧姆定律，有E＝U＋ r，
E＝U'＋ r，
代入数据解得E＝3.6 V，r＝1.2 Ω。
（3）K断开时：I总＝＝0.5 A，
内阻上的热功率P＝r＝0.3 W；
K闭合时：I总'＝＝0.6 A，
内阻上的热功率P'＝I总'2r＝0.432 W。
6 / 6(共53张PPT)
章末综合检测（四）
闭合电路欧姆定律与科学用电
（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. 从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的有（　　）
A. 用电器金属外壳应该接地线
B. 不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器
C. 要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头
D. 洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线
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解析：　有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有
金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保
护，否则外壳容易带电。多个电器接在同一插座上，当同时开启这
些电器时，会造成瞬间电流很大，电压下降，影响电器正常工作，
甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾。用电器插头如果破损，
人体接触到破损部位容易造成触电事故，破损处容易造成短路事
故，故只有D项符合题意。
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2. 某水果电池的实验中，直接测得电池两端电压接近2.5 V，如图所
示，但把电池直接连到标称值为“2.5 V，0.3 A”的小灯泡上，却
不能发光。对小灯泡不亮的原因，你认为可能正确的是（　　）
A. 水果电池的电动势太大
B. 水果电池的电动势太小
C. 水果电池的内阻太大
D. 小灯泡的电阻太大
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解析：　断开电路时，电池两端的电压为其电动势，则电动势
2.5 V，小灯泡接在电池两端，其电压为电池路端电压，小灯泡不
亮，说明其两端电压太小，根据闭合电路欧姆定律可知，水果电池
内阻太大，C正确，A、B、D错误。
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3. 如图所示的电路中，电源电动势E为3 V，定值电阻R为5 Ω，当开
关闭合时，理想电流表的示数为0.5 A，电源内阻r为（　　）
A. 0.5 Ω B. 1.0 Ω
C. 1.5 Ω D. 2.0 Ω
解析：　根据闭合电路欧姆定律有E＝I（R＋r），解得r＝－R
＝ Ω－5 Ω＝1.0 Ω，选项B正确，A、C、D错误。
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4. A、B两电源分别供电时其路端电压与电流的关系图线如图所示，
则下列叙述正确的是（　　）
A. 电源电动势EA＝EB
B. 电源内阻rA＜rB
C. 电源A的短路电流为0.2 A
D. 电源B的短路电流为0.3 A
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解析：　由U-I图像可知EA＝2.0 V，EB＝1.5 V，故A错误；rA＝
＝ Ω＝5 Ω，rB＝＝ Ω＝5 Ω，故B错误；I短A＝
＝ A＝0.4 A，故C错误；I短B＝＝ A＝0.3 A，故D正确。
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5. 如图所示，R为定值电阻，RT为热敏电阻（其阻值随温度的升高而
减小），L为小灯泡。当温度降低时（　　）
A. R两端的电压增大
B. 电流表的示数增大
C. 小灯泡的亮度变强
D. 小灯泡的亮度变弱
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解析：　温度下降，RT电阻增大，并联部分电阻增大，总电阻增
大，总电流减小，R两端电压减小，电流表示数减小，故A、B错
误；根据闭合电路欧姆定律可得，并联部分两端电压为U＝E－I
（R＋r），则可知并联部分两端电压即灯泡两端电压增大，通过灯
泡的电流增大，所以灯泡变亮，故C正确，D错误。
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6. 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如
图所示的电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；
闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比
值为（　　）
A. B. C. D.
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解析：　当开关S断开
时等效电路如图甲所
示，电容器C两端的电压
U＝E，所带的电荷量
Q1＝CU＝CE，当开关S闭合时等效电路如图乙所示，电容器C两端的电压U'＝E，所带的电荷量Q2＝CE，所以＝，故C正确。
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7. 图甲为某型号的脂肪测量仪，其原理是根据人体电阻的大小来判断
脂肪所占比例（体液中含有钠离子、钾离子等，容易导电，而脂肪
不容易导电），模拟电路如图乙所示，电压表、电流表均为理想电
表。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄A、B，则体型相近的
两人相比，脂肪含量高者（　　）
A. 电流表示数较大
B. 电压表示数较小
C. 电源内电路电压较大
D. 路端电压较大
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解析：　由题意可知，脂肪含量高者，电阻较大。测试时，脂肪
含量高者接入电路中的电阻R3较大，由闭合电路的欧姆定律可知I
＝，电路中的电流较小，因此电流表示数较小，A错
误；由路端电压U＝E－Ir可知，脂肪含量高者接入电路时，电流I
较小，电源内电路电压U内＝Ir较小，路端电压U较大，D正确，C
错误；电流I较小，R1、R2分压较小，路端电压U较大，故脂肪含量
高者分压较大，电压表的示数较大，B错误。
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8. 如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3
Ω，R3＝7.5 Ω，电容器电容C＝2 μF，开关S原来断开，现在合上
开关S到电路稳定，则（　　）
A. S断开时电容器的电压为2 V
B. S断开时电容器a极板带负电
C. S合上电路稳定后电容器b极板带负电
D. S合上流过安培表A的电荷量为9.6×10－6 C
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解析：　S断开时，电容器相当于断路，R3中无电流，电容器两
端电压即为R2两端电压，电路相当于R1和R2串联，此时电容器的电
压U1＝R2＝3 V，A错误；S断开时电容器a极板接电源正
极，带正电，B错误；S合上电路稳定后，R1和R2串联后再与R3并联，电容器两端电压即为R1两端电压，由电路分析，外电路的电阻为R外＝＝3 Ω，此时电容器的电压为U2＝··R外＝1.8 V，且a极板带负电，b极板带正电，则通过电流表的电荷量ΔQ＝Q＋Q'＝CU1＋CU2＝9.6×10－6 C，C错误，D正确。
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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. 如图所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是（　　）
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A. S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
B. S与3或4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大
C. S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大
D. S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
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解析：　S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，电阻
R1＋R2起分流作用，所以S与1或2连接时，多用电表就成了电流
表，由于前者分流电阻较小，所以前者量程较大；S与3或4连接
时，表头与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，
所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧
姆挡调零电阻。综上所述，A、D正确。
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10. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2均为定
值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V分别为理想电流表
和理想电压表。在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的
过程中，电压表的读数增大。则下列说法正确的是（　　）
A. 电流表的示数将增大
B. 电源的输出功率增大
C. 电容器所带电荷量增加
D. 电阻R2的电功率将减小
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解析：　电压表测量定值电阻R1两端电压，电压表示数变大，
说明通过R1的电流，即干路电流I1变大，电源内电压变大，可知
R2和R3并联电压减小，则通过R2的电流I2减小，又由I1＝I2＋I3可知
I3增大，即电流表示数增大，A正确；电源内阻和外电路总电阻大
小关系未知，不能判断电源输出功率变化情况，B错误；R2两端
电压减小，电容不变，由C＝可知电容器所带电荷量减小，C错
误；由P＝R2，可知电阻R2的电功率将减小，D正确。
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11. 如图所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光。由于电路出
现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，分析电路特点，若只有某个
元件发生的故障，下列情况可能的是（　　）
A. R1短路 B. R2短路
C. R1断路 D. R2断路
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解析：　将电路进行简化，可知R1与灯L1并联，R2、R3串联后与L2并联，如图所示。
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若R1短路，则L1熄灭，总电阻减小，总电流增大，而L2部分并联电阻不变，所以L2变亮，与题干矛盾，A错误；若R2短路，则总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，而L1部分并联电阻不变，其两端的电压增大，故L2两端电压减小，即L1变亮，L2变暗，符合题意，B正确；若R1断路，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，而L2
部分并联电阻不变，其两端的电压减小，故L1两端电压增大，即L1变亮，L2变暗，符合题意，C正确；若R2断路，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，而L1部分并联电阻不变，其两端的电压减小，故L2两端电压增大，即L1变暗，L2变亮，与题干矛盾，D错误。
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12. 某直流电源与电阻R构成闭合电路，电阻R两端的电压为U，通过
它的电流为I，如图所示。图线上，a、b、c三点均表示该电路中
某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，电源内阻消耗的功率最大
B. 在b点时，电源有最大输出功率
C. 从a到b时，β角增大，电源的输电效率增大
D. 从b到c时，β角增大，电源的总功率将减小
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解析：　根据Pr＝I2r知，电流最大时，电源内阻消耗的功率
最大，b点电流不是最大，内阻上消耗的功率不是最大，故A错
误；在b点时，因为α＝β，所以直线Ob的斜率大小与直线ac的斜
率大小相等，所以此时外电阻和电源的内电阻的大小相等，此时
电源的输出功率最大，故B正确；从a→b时β角变大，外电阻增
大，电源的输电效率η＝×100％＝×100％，外电阻增
大，输电效率增大，故C正确；b→c，β角增大，外电阻增大，电
流减小，电源的总功率P总＝IE减小，故D正确。
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三、非选择题（本题共6小题，共60分）
13. （8分）小明要测定干电池的电动势和内阻。实验室有如下实验器
材：干电池一节（电动势约为1.5 V），量程为3.0 V的电压表
V1，量程为15 V的电压表V2，量程为0.6 A的电流表A1，量程为
3.0 A的电流表A2，最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R1，最大阻值为
100 Ω的滑动变阻器R2，开关一个，导线若干。
根据所学的知识回答下列问题：
（1）为了减小实验误差，电压表应选择 ，电流表应选
择 ，滑动变阻器应选择 。（填器材对应的字母）
V1　
A1　
R1　
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解析：为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1，电池电动势约为1.50 V，则电压表应选择V1，由滑动变阻器阻值和电动势可知电流表应选择A1。
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（2）将所选的实验器材在图甲中用笔画线代替导线连接。
答案：图见解析
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解析：实验电路图如图所示。
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（3）连接好电路后，通过调节滑动变阻器得到多组实验数据，将
所得数据描点在坐标系中，并将这些点连起来如图乙所示。
由图可知该电池的电动势大小为 V，测量值比真实
值 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）；内阻大小
为 Ω，测量值比真实值 （选填“偏大”“偏
小”或“相等”）。（结果均保留两位小数）
1.50　
偏小　
0.80　
偏小　
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解析：由题图所示电源U-I图像可知，电池的电动势大小为E＝1.50 V，电池的内阻大小为r＝＝Ω＝0.80 Ω；该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数小于通过电池的电流值，但电压表示数是准确的，故图像比真实图像要向下偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，则图像与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值，测得的内阻与电池内阻的真实值相比偏小。
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14. （8分）图甲是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下
列问题。
（1）多用电表的红表笔应是图甲中的 端（选填“A”或“B”）。
A　
解析：多用电表的红笔应接欧姆挡电源的负极，黑笔应接欧姆挡电源的正极，所以多用电表的红表笔应是图甲中的A端。
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（2）某同学用此多用电表测量某电学元件的电阻，选用
“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用表指针偏转很小，
因此需选择 （选填“×10”或“×1 000”）倍率
的欧姆挡。若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，
内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同
一个电阻，则测得的电阻值将 （选填“偏大”“偏
小”或“不变”）。
×1 000　
偏大　
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解析：当选用“×100”倍率的欧姆挡测量，发现多用表指针偏转很小，说明电阻较大，故应选用更大的倍率，即应选择“×1 000”倍率的欧姆挡。
当电池电动势变小，内阻变大，此表重新欧姆调零时，由于电流计的满偏电流不变，由R内＝可知，此时欧姆表的内阻R内应该调小。而待测电阻的测量值是通过电流计的示数体现出来的，由于I＝＝可知，电流计示数I偏小，则测得的电阻值将偏大。
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（3）某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装
了如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下：
A. 干电池（电动势E为3.0 V，内阻r不计）；
B. 电流计G（量程300 μA，内阻99 Ω）；
C. 可变电阻器R；
D. 定值电阻R0＝1 Ω；
E. 导线若干，红黑表笔各一只。
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①表盘上150 μA刻度线对应的电阻刻度值是 Ω；
②如果将R0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换
挡，则换挡后可变电阻器R阻值应调为 Ω。
解析：①欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻，则
表盘上150 μA刻度线对应的电阻刻度值是R中＝R内＝＝
＝10 000 Ω。
10 000　
99.01　
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②将R0与电流计并联，当电流计满偏时，干路电流为Ig'
＝＋Ig＝0.03 A
所以欧姆挡的内阻为R内'＝＝100 Ω
故换挡后可变电阻器R阻值应调为R＝R内'－＝
99.01 Ω。
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15. （8分）如图所示，E＝10 V，r＝1 Ω，R1＝R3＝5 Ω，R2＝4 Ω，C
＝100 μF，当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态，g
取10 m/s2，求：
（1）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
答案：10 m/s2，方向竖直向上　
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解析：S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电
容器两极板间距离为d，有UC＝R2＝4 V，q＝
mg，S闭合后，有UC'＝R2＝8 V，
设带电粒子加速度为a，根据牛顿第二定律有
q－mg＝ma，
解得a＝10 m/s2，方向竖直向上。
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（2）S闭合后，流过R3的总电荷量。
答案：4×10－4 C
解析： S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加
量，所以ΔQ＝C（UC'－UC），解得ΔQ＝4×10－4 C。
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16. （10分）电动自行车的车灯和电动机（提供
行驶动力）均由电瓶供电，工作原理简化为
如图所示电路，查得电瓶的电动势E＝48
V，电瓶的内阻r及保护电阻R1的阻值均未
知。在停车状态下打开车灯（S1闭合、S2断开），车灯正常发光，电流表的示数为1 A；在打开车灯时行驶（S1和S2均闭合），调节R2，仍使车灯正常发光，此时电流表的示数为3.2 A，电压表示数减少为原来的。若电动机内阻RM＝2 Ω，电流表和电压表均为理想电表，假定车灯灯丝电阻不变，用R0等效替代电瓶内阻r与保护电阻R1之和。求：
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答案：4 Ω　
（1）等效电阻R0；
解析：S1闭合、S2断开时，有E＝U1＋I1R0
S1、S2均闭合时，有E＝U2＋I2R0
其中U2＝U1
代入数据，解得R0＝4 Ω，U2＝35.2 V。
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（2）行驶时电动机的效率。
答案：87.5％
解析： S1、S2均闭合时，流经车灯的电流IL＝I1＝1.0 A
流过电动机的电流IM＝I2－IL＝（3.2－1.0） A＝2.2 A
电动机的输入功率P＝U2IM＝77.44 W
电动机的发热功率P热＝RM＝9.68 W
电动机输出的机械功率P机＝P－P热＝67.76 W
电动机的效率η＝×100％＝87.5％。
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17. （12分）如图甲所示，变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程
中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、
BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
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（1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I
图像中的哪一条直线？
答案：V1对应AC、V2对应BC　
解析：当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电
路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0的电压增大，
路端电压减小，由图分析可得V1对应AC、V2对应BC。
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（2）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
答案：3 Ω　12 Ω
解析： 由题意得R0＝＝ Ω＝3 Ω
当滑动变阻器取最大值时，电流最小且Imin＝0.5 A，而UR＝
U2－U1＝7.5 V－1.5 V＝6 V
所以Rmax＝＝ Ω＝12 Ω。
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（3）求出电源的电动势和内阻；
答案：8 V　1 Ω　
解析： 因为U2＝E－Ir
内阻r＝＝ Ω＝1 Ω
所以E＝U2＋Ir＝7.5 V＋0.5×1 V＝8 V。
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（4）滑动变阻器的最大功率是多少？
答案：4 W
解析：当R＝R0＋r＝4 Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功
率是Pm＝＝ W＝4 W。
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18. （14分）如图所示的电路中，电阻R1＝12 Ω，R2＝8 Ω，R3＝4
Ω。当开关K断开时，电流表示数为0.25 A，当K闭合时，电流表
示数为0.36 A。求：
（1）开关K断开和闭合时的路端电压U及U'；
答案：3 V　2.88 V　
解析：K断开时：U＝I（R2＋R3）＝3 V，
K闭合时：U'＝I'R2＝2.88 V。
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（2）电源的电动势和内阻；
答案：3.6 V　1.2 Ω
解析： K断开时：外电路总电阻
R＝＝6 Ω，
K闭合时：外电路总电阻R'＝＝4.8 Ω。
由闭合电路欧姆定律，有E＝U＋ r，
E＝U'＋ r，
代入数据解得E＝3.6 V，r＝1.2 Ω。
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解析： K断开时：I总＝＝0.5 A，
内阻上的热功率P＝r＝0.3 W；
K闭合时：I总'＝＝0.6 A，
内阻上的热功率P'＝I总'2r＝0.432 W。
（3）开关K断开和闭合时内阻上的热功率P及P'。
答案：0.3 W　0.432 W
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