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章末测评验收卷(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.关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是(　　)
电源电动势越大，电源所能输出的电能就越多
电源电动势等于路端电压
外电路的电阻越大，路端电压就越大
纯电阻电路中路端电压增大时，电源的输出功率一定减小
2.如图所示，直线A、B分别为某电源的路端电压与通过它的电流的关系图线和某电阻两端的电压与通过它的电流的关系图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中通过的电流为(　　)
1 A　　　　　　　　　　　　　1.5 A
2 A　　　　　　　　　　　　　2.5 A
3.(2024·贵州高二校联考)如图所示电路中，电源的电动势E大小未知，内阻r＝1 Ω，电流表和电压表均为理想电表。滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器最下端a时，闭合开关S，记下两电表示数并立即断开开关。将滑动变阻器的滑片向上滑动到某位置，闭合开关S，记下两电表示数并再次断开开关。两次电表示数差值(第二次减第一次)分别用ΔI、ΔU表示，那么ΔI、ΔU可能是(　　)
ΔI＝－0.2 A、ΔU＝0.2 V ΔI＝0.2 A、ΔU＝－1.0 V
ΔI＝－0.2 A、ΔU＝1.0 V ΔI＝0.2 A、ΔU＝－0.2 A
4.一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，若如图乙为其内部电路简化示意图，电源电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。当光照强度降低时，下列判断正确的是(　　)
电源内阻消耗的功率变大 电压表的示数变大
电路的总电阻变小 小灯泡变亮
5.在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1和R2以及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某同学想先将多用电表的红表笔连接电源的正极a，再将黑表笔分别连接电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选挡中，符合操作规程的是(　　)
直流10 V挡 直流0.5 A挡
直流2.5 V挡 欧姆挡
6.在如图所示的电路中，Rt为半导体热敏电阻，温度升高时电阻减小。闭合开关，灯泡L1、L2、L3的亮度相同；当Rt处的温度升高时，小灯泡的亮度变化情况是(　　)
L1变亮，L2变暗，L3变亮
L1变暗，L2变亮，L3变暗
L1、L2变亮，L3变暗
L1、L2变暗，L3变亮
7.在如图所示的电路中，当滑动变阻器R2的滑片向下移动时，关于灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是(　　)
L变暗，Q增大
L变暗，Q减小
L变亮，Q增大
L变亮，Q减小
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.手持小电风扇已经成为很多人夏季的随身物品，其有两个挡位可以调节风力大小，如图为某小电风扇的电路简化图。电源电动势E＝5 V、内阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω、R2＝6 Ω，电动机的额定电压U＝3.5 V、内阻r0＝0.5 Ω。闭合开关S1和S2，电动机正常工作。下列说法正确的是(　　)
电源的输出电流为0.5 A
电动机内阻的发热功率为0.125 W
电动机输出的风力功率为1.5 W
断开开关S2后，电动机的输入电功率增大
9.如图所示的电路中，电源电动势为E＝10 V，内阻为r＝1 Ω，四个定值电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的是(　　)
电源的路端电压为8 V
a、b间电压的大小为3 V
若在a、b间接一理想电压表，其示数为6 V
将a、b间用导线连接，电源的输出功率将增大
10.2023年2月，科创数据研究中心(SMDC)对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中系统输出的 －图像如图乙所示，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是(　　)
该蓄电池的电动势为 12 V
该蓄电池的内阻为1 Ω
该蓄电池的最大输出功率为70 W
该蓄电池的短路电流为24 A
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11.(6分)某同学练习使用多用电表。
(1)该同学使用多用电表“×100”挡位测量某一电阻R阻值时，正确操作后指针位置如图所示，则该电阻的测量值为________Ω(1分)。
(2)该同学继续用相同挡位测量另一电阻，发现指针偏转角度过大。为了减小测量误差，他再次进行测量前应该进行的操作是________(1分)(从下列选项中挑出合理的步骤并按操作顺序排列)。
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“×1 k”位置
C.把选择开关旋转到“×10”位置
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(3)连接电路如图所示，闭合开关后，发现电流表与电压表均无示数(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至________(1分)(选填“欧姆挡”“直流电压挡”或“直流电流挡”)，再将________(1分)(选填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱，多用电表的示数依次是0、E、E，则发生故障的是________(2分)(选填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)。
12.(8分)为测定一电池的电动势和内阻，某同学先后用一套实验仪器分别设计了如图甲和乙所示的两个电路。其中R、R0分别是电阻箱和定值电阻，实验记录电阻箱R的阻值以及电压表的示数U。根据实验记录的数据作出如图丙所示图线。
丁
(1)同学连好电路后，使用多用电表测电阻R0，首先使回路中开关S________(1分)(选填“闭合”或“断开”)，将选择开关拨至“×10”挡，进行欧姆调零。将两表笔接定值电阻R0两端，发现指针偏转太大，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学把开关拨至________(1分)(选填“×1”或“×100”)挡，再进行欧姆调零。将两表笔接电阻R0两端，多用电表的示数如图丁所示，则R0的测量结果为________Ω(1分)。
(2)可以判断图线丙是利用图________(1分)(选填“甲”或“乙”)电路进行实验所作出的。
　戊
(3)依据实验数据及题中条件绘出的－R图线如图戊所示，则电源电动势E＝__________V(2分)，内阻r＝________Ω(2分)(计算结果均保留2位有效数字)。
13.(12分)酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图甲所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电动势为2.5 V，RP是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示，R0是报警器，其电阻值为50 Ω。电源内阻忽略不计，问：
(1)(6分)当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？
(2)(6分)我国法律规定，当每100 mL的气体中酒精浓度大于或等于20 mg小于80 mg为酒驾，大于或等于80 mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2 V，通过计算分析该司机酒驾还是醉驾。
14.(12分)已知电源E的路端电压U与电流I的关系图像如图甲中a 图线所示，定值电阻R0的电压U与电流I的关系图像如图甲中b图线所示。现将该电源E、定值电阻R0以及可调电阻R串联构成闭合回路如图乙所示。其中可调电阻R的最大值为2.0 Ω。求：
(1)(6分)可调电阻R消耗的最大功率；
(2)(6分)定值电阻R0消耗功率最大时电源的效率。
15.(16分)如图所示，电源电动势E＝16 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝R3＝6 Ω，C为水平放置的平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，当开关S1闭合、S2断开时，用绝缘细线悬挂的带电小球A恰好悬浮，细线刚好水平拉直，其质量m＝0.02 kg(g取10 m/s2)，则：
(1)(4分)开关S1闭合、S2断开，稳定时，求流过R2的电流；
(2)(6分)开关S2从断开状态到闭合状态过程中，求流过R3的总电荷量；
(3)(6分)开关S2闭合，电路达到稳定的过程时间极短，若忽略此过程，则电路稳定后，试求小球运动到O点正下方时，细线对小球的拉力大小。
章末测评验收卷(四)　闭合电路欧姆定律与科学用电
1.C　[电源电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领就越大，不能说电源所能输出的电能就越多，A错误；电源的电动势等于内、外电路电压之和，路端电压是指外电路电压，B错误；设外电路电阻为R，电源内阻为r，由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir＝E－，可知外电路的电阻越大，路端电压就越大，C正确；由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，可知路端电压U增大，电流I一定减小，而电源的输出功率P出＝EI－I2r，由数学二次函数知识可知当I减小时，输出功率可能减小，D错误。]
2.C　[两图线的交点即表示此时电路中的电流和电源外电压，由题图可读出电流I＝2 A，故A、B、D错误，C正确。]
3.D　[当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R接入电路中的阻值变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律，可知电流I变大，由U＝E－Ir，可知U变小，则ΔI为正值，ΔU为负值，由U＝E－Ir可知＝r，故D正确，A、B、C错误。]
4.D　[光照强度降低时，光敏电阻阻值增大，则电路的总电阻变大，则根据闭合电路欧姆定律I＝，可知电流I变小。因为Pr＝I2r，所以电源内阻消耗的功率变小，故A、C错误；电压表示数为U1＝IR1，由于I变小，所以电压表示数变小，故B错误；电阻R2两端的电压为U2＝E－I(r＋R1)，当I变小时，U2变大；又因为流过灯泡的电流为IL＝，所以流过灯泡的电流IL增大，则灯泡变亮，故D正确。]
5.A　[直流0.5 A挡接入电路时，如果电路a、c两点之间存在断路，则电流表和5 Ω电阻R2串联接入电路，则此时电路的电流为I＝＝ A＝1.2 A，会烧毁电表，同理直流2.5 V挡接入电路，如果在a、c之间存在断路，则电压表测量电源电压，损坏电表，欧姆挡不能接外电源，故A正确。]
6.A　[当Rt处的温度升高时，电阻减小，则总电阻减小，总电流变大，则L1变亮，路端电压减小，L1和内阻r上的电压变大，则L2两端电压减小，则L2变暗，L2电流减小，则L3电流变大，即L3变亮，故A正确。]
7.B　[当滑动变阻器的滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，灯L变暗，通过灯L的电流减小，则通过R1的电流增大，R1两端的电压增大，则滑动变阻器两端的电压减小，电容器所带电荷量Q减少，故B正确。]
8.AB　[闭合开关S1和S2，定值电阻R1和R2并联接入电路，根据并联电路电阻的计算公式可知，接入电路的阻值R＝＝2 Ω，电动机正常工作，由闭合电路欧姆定律有E＝U＋I(R＋r)，解得电源的输出电流I＝0.5 A，A正确；根据功率的计算公式可知，电动机内阻的发热功率为P热＝I2r0＝0.125 W，B正确；根据电动机的工作原理可知，电动机做功一部分用于自身发热，一部分输出风力，则电动机输出的风力功率P风＝UI－P热＝1.625 W，C错误；断开开关S2后，总电阻变大，电路中电流减小，根据P＝UI可知，电动机的输入电功率减小，D错误。]
9.BD　[闭合开关S，外电阻为R外＝ Ω＝9 Ω，干路电流I＝＝ A＝1 A，电源的路端电压U＝IR外＝9 V，故A错误；由并联电路特点可知，两并联支路电流均为I′＝＝0.5 A，ab两点间的电势差Uab＝I′(12 Ω－6 Ω)＝0.5×6 V＝3 V，故B正确，C错误；将a、b间用导线连接，外电阻变为R外′＝2× Ω＝8 Ω，当外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，当外电阻从9 Ω减小到8 Ω时，电源的输出功率变大，故D正确。]
10.AD　[蓄电池的输出功率为P＝EI－I2r，变形得＝E·－r，结合图像可得E＝ V＝12 V，r＝0.5 Ω，故A正确，B错误；由P＝EI－I2r＝－r＋，可知当I＝＝12 A时 ，有最大输出功率为Pmax＝＝72 W，故C错误；该蓄电池的短路电流为I短＝＝24 A，故D正确。]
11.(1)1 700　(2)CAD　(3)直流电压挡　红　滑动变阻器
解析　(1)该电阻的测量值为R＝17×100 Ω＝1 700 Ω。
(2)选择多用电表“×100”挡位时指针偏转角度过大，说明此时读数较小，所以应将欧姆表倍率调小一个挡位，即将选择开关旋转到“×10”位置；调整挡位后要先将红表笔和黑表笔接触然后进行欧姆调零，故实验顺序为CAD。
(3)用欧姆挡检查电路故障时电源应断开，由题意电源未断开，故应选用直流电压挡；电流从红表笔流入，故应将红表笔固定在a接线柱；另一表笔分别连接c、d接线柱时，均测得电源电压，连接b接线柱时示数为0，故可知故障发生在bc接线柱之间，即发生故障的是滑动变阻器。
12.(1)断开　×1　7　(2)甲　(3) 5.6　2.8
解析　 (1)用多用电表测电阻时，被测电阻应与其他电路断开；将两表笔接定值电阻R0两端，发现指针偏转太大，说明被测电阻阻值较小，应换用小倍率的挡位，选用“×1”挡；欧姆表的读数等于表盘读数乘以倍率，多用电表的读数为7 Ω×1＝7 Ω。
(2)先观察图丙，发现R＝0时，有一定数值，随着R增大，增大，即电压表示数减小，显然甲图中电压表示数会随着R的增大而减小，乙图电压表示数会随着R的增大而增大，故可以判断图丙中图线是利用图甲的实验数据描绘的。
(3)根据闭合电路欧姆定律可得
E＝U＋(R＋r)
变形得＝＋＋·R
由图像可知＋＝0.25
＝k＝
解得E＝5.6 V，r＝2.8 Ω。
13.(1)0.01 A　(2)见解析
解析　(1)当气体中酒精浓度为0时，由图知RP＝200 Ω，根据闭合电路欧姆定律可得I＝，代入数据解得
I＝0.01 A。
(2)当电压表的示数为2 V时，通过报警器的电流为
I′＝＝ A＝0.04 A
由于传感器和报警器串联，传感器两端的电压为
U传＝E－U＝0.5 V
此时传感器的阻值为R传＝＝ Ω＝12.5 Ω
由图乙可知，100 mL的气体中酒精浓度大于80 mg，该司机属于醉驾。
14.(1)0.18 W　(2)66.7%
解析　(1)由题图甲可知电源的电动势E＝1.5 V
内阻r＝ Ω＝1.0 Ω
定值电阻R0＝ Ω＝2.0 Ω
根据闭合电路欧姆定律可得E＝I(R0＋R＋r)
可调电阻R消耗的功率为PR＝I2R
联立可得PR＝×，当R＝2.0 Ω时，R消耗功率最大，消耗的最大功率为PR＝0.18 W。
(2)定值电阻R0消耗功率为PR0＝I′2R0
电流I′越大，定值电阻R0消耗功率越大，此时R＝0
电源效率为η＝×100%
联立解得η≈66.7%。
15.(1)2 A　(2)1.2×10－11C　(3)0.2 N
解析　(1)开关S1闭合、S2断开，稳定时，I＝＝2 A
即流过R2的电流为2 A
电容器两端的电压等于电阻R2两端的电压
UC＝IR2＝12 V。
(2)若开关S2闭合，电路中干路电流
I′＝＝4 A
电容器两端的电压等于并联电路两端的电压
UC′＝U并＝I′＝8 V
流过R3的总电荷量
Q＝C(UC－UC′)＝1.2×10－11 C。
(3)开关S1闭合、S2断开时，小球A恰好悬浮q＝mg
S2闭合电路稳定后，小球运动到O点正下方时，根据动能定理有－qL＋mgL＝mv2
运动到最低点时，根据牛顿第二定律，有
T－mg＋q＝m
联立解得T＝0.2 N。(共38张PPT)
章末测评验收卷(四)
第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电
(时间：75分钟　满分：100分)
C
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.关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是(　　)
A.电源电动势越大，电源所能输出的电能就越多
B.电源电动势等于路端电压
C.外电路的电阻越大，路端电压就越大
D.纯电阻电路中路端电压增大时，电源的输出功率一定减小
解析　电源电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领就越大，不能说电源所能输出的电能就越多，A错误；电源的电动势等于内、外电路电压之和，路端电压是指外电路电压，B错误；设外电路电阻为R，电源内阻为r，由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir＝E－，可知外电路的电阻越大，路端电压就越大，C正确；由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，可知路端电压U增大，电流I一定减小，而电源的输出功率P出＝EI－I2r，由数学二次函数知识可知当I减小时，输出功率可能减小，D错误。
C
2.如图所示，直线A、B分别为某电源的路端电压与通过它的电流的关系图线和某电阻两端的电压与通过它的电流的关系图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电路中通过的电流为(　　)
A.1 A B.1.5 A
C.2 A D.2.5 A
解析　两图线的交点即表示此时电路中的电流和电源外电压，由题图可读出电流I＝2 A，故A、B、D错误，C正确。
D
3.(2024·贵州高二校联考)如图所示电路中，电源的电动势E大小未知，内阻r＝1 Ω，电流表和电压表均为理想电表。滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器最下端a时，闭合开关S，记下两电表示数并立即断开开关。将滑动变阻器的滑片向上滑动到某位置，闭合开关S，记下两电表示数并再次断开开关。两次电表示数差值(第二次减第一次)分别用ΔI、ΔU表示，那么ΔI、ΔU可能是(　　)
A.ΔI＝－0.2 A、ΔU＝0.2 V
B.ΔI＝0.2 A、ΔU＝－1.0 V
C.ΔI＝－0.2 A、ΔU＝1.0 V
D.ΔI＝0.2 A、ΔU＝－0.2 A
D
4.一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，若如图乙为其内部电路简化示意图，电源电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。当光照强度降低时，下列判断正确的是(　　)
A.电源内阻消耗的功率变大
B.电压表的示数变大
C.电路的总电阻变小
D.小灯泡变亮
A
5.在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻R1和R2以及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某同学想先将多用电表的红表笔连接电源的正极a，再将黑表笔分别连接电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数。在下列选挡中，符合操作规程的是(　　)
A.直流10 V挡 B.直流0.5 A挡
C.直流2.5 V挡 D.欧姆挡
A
6.在如图所示的电路中，Rt为半导体热敏电阻，温度升高时电阻减小。闭合开关，灯泡L1、L2、L3的亮度相同；当Rt处的温度升高时，小灯泡的亮度变化情况是(　　)
A.L1变亮，L2变暗，L3变亮
B.L1变暗，L2变亮，L3变暗
C.L1、L2变亮，L3变暗
D.L1、L2变暗，L3变亮
解析　当Rt处的温度升高时，电阻减小，则总电阻减小，总电流变大，则L1变亮，路端电压减小，L1和内阻r上的电压变大，则L2两端电压减小，则L2变暗，L2电流减小，则L3电流变大，即L3变亮，故A正确。
B
7.在如图所示的电路中，当滑动变阻器R2的滑片向下移动时，关于灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是(　　)
A.L变暗，Q增大 B.L变暗，Q减小
C.L变亮，Q增大 D.L变亮，Q减小
解析　当滑动变阻器的滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，灯L变暗，通过灯L的电流减小，则通过R1的电流增大，R1两端的电压增大，则滑动变阻器两端的电压减小，电容器所带电荷量Q减少，故B正确。
AB
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.手持小电风扇已经成为很多人夏季的随身物品，其有两个挡位可以调节风力大小，如图为某小电风扇的电路简化图。电源电动势E＝5 V、内阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω、R2＝6 Ω，电动机的额定电压U＝3.5 V、内阻r0＝0.5 Ω。闭合开关S1和S2，电动机正常工作。下列说法正确的是(　　)
A.电源的输出电流为0.5 A
B.电动机内阻的发热功率为0.125 W
C.电动机输出的风力功率为1.5 W
D.断开开关S2后，电动机的输入电功率增大
BD
9.如图所示的电路中，电源电动势为E＝10 V，内阻为r＝1 Ω，四个定值电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的是(　　)
A.电源的路端电压为8 V
B.a、b间电压的大小为3 V
C.若在a、b间接一理想电压表，其示数为6 V
D.将a、b间用导线连接，电源的输出功率将增大
AD
A.该蓄电池的电动势为 12 V
B.该蓄电池的内阻为1 Ω
C.该蓄电池的最大输出功率为70 W
D.该蓄电池的短路电流为24 A
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11.(6分)某同学练习使用多用电表。
(1)该同学使用多用电表“×100”挡位测量某一电阻R阻值时，正确操作后指针位置如图所示，则该电阻的测量值为________Ω。
(2)该同学继续用相同挡位测量另一电阻，发现指针偏转角度过大。为了减小测量误差，他再次进行测量前应该进行的操作是________(从下列选项中挑出合理的步骤并按操作顺序排列)。
A.将红表笔和黑表笔接触
B.把选择开关旋转到“×1 k”位置
C.把选择开关旋转到“×10”位置
D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点
(3)连接电路如图所示，闭合开关后，发现电流表与电压表均无示数(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至_______(选填“欧姆挡”“直流电压挡”或“直流电流挡”)，再将________(选填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱，多用电表的示数依次是0、E、E，则发生故障的是________(选填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“开关”)。
答案　(1)1 700　(2)CAD　(3)直流电压挡　红 滑动变阻器
解析　(1)该电阻的测量值为R＝17×100 Ω＝1 700 Ω。
(2)选择多用电表“×100”挡位时指针偏转角度过大，说明此时读数较小，所以应将欧姆表倍率调小一个挡位，即将选择开关旋转到“×10”位置；调整挡位后要先将红表笔和黑表笔接触然后进行欧姆调零，故实验顺序为CAD。
(3)用欧姆挡检查电路故障时电源应断开，由题意电源未断开，故应选用直流电压挡；电流从红表笔流入，故应将红表笔固定在a接线柱；另一表笔分别连接c、d接线柱时，均测得电源电压，连接b接线柱时示数为0，故可知故障发生在bc接线柱之间，即发生故障的是滑动变阻器。
12.(8分)为测定一电池的电动势和内阻，某同学先后用一套实验仪器分别设计了如图甲和乙所示的两个电路。其中R、R0分别是电阻箱和定值电阻，实验记录电阻箱R的阻值以及电压表的示数U。根据实验记录的数据作出如图丙所示图线。
丁
(1)同学连好电路后，使用多用电表测电阻R0，首先使回路中开关S________(选填“闭合”或“断开”)，将选择开关拨至“×10”挡，进行欧姆调零。将两表笔接定值电阻R0两端，发现指针偏转太大，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学把开关拨至________(选填“×1”或“×100”)挡，再进行欧姆调零。将两表笔接电阻R0两端，多用电表的示数如图丁所示，则R0的测量结果为________Ω。
丁
(2)可以判断图线丙是利用图______(选填“甲”或“乙”)电路进行实验所作出的。
丁
戊
答案　(1)断开　×1　7　(2)甲　(3) 5.6　2.8
解析　 (1)用多用电表测电阻时，被测电阻应与其他电路断开；将两表笔接定值电阻R0两端，发现指针偏转太大，说明被测电阻阻值较小，应换用小倍率的挡位，选用“×1”挡；欧姆表的读数等于表盘读数乘以倍率，多用电表的读数为7 Ω×1＝7 Ω。
丁
丁
(3)根据闭合电路欧姆定律可得
解得E＝5.6 V，r＝2.8 Ω。
13.(12分)酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图甲所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电动势为2.5 V，RP是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示，R0是报警器，其电阻值为50 Ω。电源内阻忽略不计，问：
(1)当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？
(2)我国法律规定，当每100 mL的气体中酒精浓度大于或等于20 mg小于80 mg为酒驾，大于或等于80 mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2 V，通过计算分析该司机酒驾还是醉驾。
答案　(1)0.01 A　(2)见解析
由图乙可知，100 mL的气体中酒精浓度大于80 mg，该司机属于醉驾。
14.(12分)已知电源E的路端电压U与电流I的关系图像如图甲中a 图线所示，定值电阻R0的电压U与电流I的关系图像如图甲中b图线所示。现将该电源E、定值电阻R0以及可调电阻R串联构成闭合回路如图乙所示。其中可调电阻R的最大值为2.0 Ω。求：
(1)可调电阻R消耗的最大功率；
(2)定值电阻R0消耗功率最大时电源的效率。
答案　(1)0.18 W　(2)66.7%
解析　(1)由题图甲可知电源的电动势E＝1.5 V
根据闭合电路欧姆定律可得E＝I(R0＋R＋r)
可调电阻R消耗的功率为PR＝I2R
(2)定值电阻R0消耗功率为PR0＝I′2R0
电流I′越大，定值电阻R0消耗功率越大，此时R＝0
联立解得η≈66.7%。
15.(16分)如图所示，电源电动势E＝16 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝R3＝6 Ω，C为水平放置的平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，当开关S1闭合、S2断开时，用绝缘细线悬挂的带电小球A恰好悬浮，细线刚好水平拉直，其质量m＝0.02 kg(g取10 m/s2)，则：
(1)开关S1闭合、S2断开，稳定时，求流过R2的电流；
(2)开关S2从断开状态到闭合状态过程中，求流过R3的总电荷量；
(3)开关S2闭合，电路达到稳定的过程时间极短，若忽略此过程，则电路稳定后，试求小球运动到O点正下方时，细线对小球的拉力大小。
答案　(1)2 A　(2)1.2×10－11C　(3)0.2 N
解析　(1)开关S1闭合、S2断开，稳定时，
即流过R2的电流为2 A
电容器两端的电压等于电阻R2两端的电压
UC＝IR2＝12 V。
(2)若开关S2闭合，电路中干路电流
电容器两端的电压等于并联电路两端的电压
流过R3的总电荷量
Q＝C(UC－UC′)＝1.2×10－11 C。
(3)开关S1闭合、S2断开时，小球A恰好悬浮
S2闭合电路稳定后，小球运动到O点正下方时，根据动能定理有
联立解得T＝0.2 N。

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