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章末综合检测（二）　电路及其应用
（时间：75分钟　满分：100分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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.关于电源和电流，下列说法正确的是（　　）
A.电流是矢量，规定正电荷定向运动的方向为电流的方向
B.电源电动势等于非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极所做的功
C.电源是将其它形式的能转化为电能的装置
D.电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差
3.用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V，分别将其串联和并联在一起，然后接入电路中。通电后关于指针的偏角情况的叙述正确的是（　　）
A.图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等
B.图甲中电压表的指针偏角比电流表的小
C.图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等
D.图乙中电压表的指针偏角比电流表的小
4.一根长为L、横截面积为S的金属棒，其电阻率为ρ。棒内单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，在棒两端加上恒定电压U时，棒内产生电流，则自由电子定向移动的速率为（　　）
A. B.
C. D.
5.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
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.如图所示的电路中，定值电阻R1＝R3＝R，滑动变阻器R2的总阻值也为R，电源电动势为E，内电阻r＝R，电压表、电流表均为理想电表。在滑动变阻器滑片C从B端向A端滑动的过程中（　　）
A.电流表的示数先减小后增大
B.电压表的示数增大
C.电源消耗的总功率减小
D.电源的输出功率先增大后减小
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.如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d的阻值相等、电容器C的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关K1时，电路的总电阻用R1表示、电容器所带的电荷量为q1，当两个开关均闭合时，电路的总电阻用R2表示、电容器所带的电荷量为q2。则下列式子正确的是（　　）
A.R1∶R2＝6∶5 B.R1∶R2＝5∶6
C.q1∶q2＝5∶3 D.q1∶q2＝3∶5
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5小题，共52分）
13.（8分）图甲为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。
（1）已知毫安表表头的内阻为10 Ω，满偏电流为3 mA；R1为滑动变阻器，R2为电阻箱（0～9 999.9 Ω），若将电阻箱R2的阻值调为990 Ω，改装后的电压表的量程为　 　　V；
（2）电流表A有两种规格，A1（量程0.6 A，内阻约为0.1 Ω）和A2（量程3 A，内阻约为0.05 Ω）；滑动变阻器R1有两种规格，最大阻值分别为20 Ω和200 Ω。则电流表应选用　　　　（选填“A1”或“A2”），R1应选用最大阻值为　　　　 Ω的滑动变阻器；
（3）实验步骤如下：
①闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的滑动片移到　　　　端（选填“左”或“右”）；
②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电流表的示数I2和毫安表表头的示数I1；
③以I1为纵坐标，I2为横坐标，作I1-I2图线，如图乙所示；
④根据图线求得电源的电动势E＝　　　V（结果保留3位有效数字），内阻r＝　　　 Ω（结果保留2位有效数字）。
14.（8分）某同学要研究一小灯泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性曲线。所用器材有：电流表A1（量程200 mA，内阻Rg1＝10.0 Ω），电流表A2（量程500 mA，内阻Rg2＝1.0 Ω）、定值电阻R0（阻值R0＝10.0 Ω）、滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）、电源E（电动势4.5 V，内阻很小）、开关S和若干导线。该同学设计的电路如图甲所示。
（1）根据图甲，在图乙的实物图中画出连线。
（2）若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、Rg1和R0写出：小灯泡两端的电压U＝　　　　　　，流过小灯泡的电流I＝　　　　　。为保证小灯泡的安全，I1不能超过　　　　mA。
（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所得实验数据在下表中给出。根据实验数据可算得，当I1＝173 mA时，灯丝电阻R＝　　　　Ω（结果保留1位小数）。
I1/mA 32 55 85 125 144 173
I2/mA 171 229 299 379 424 470
（4）如果用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够描绘完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于　　　　Ω（结果保留1位小数）。
15.（10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.（12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.（14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？
章末综合检测（二）　电路及其应用
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　电流是标量，规定正电荷定向运动的方向为电流的方向，故A错误；电源电动势在数值上等于非静电力将1 C正电荷在电源内从负极搬运到正极时所做的功，故B错误；电源是将其它形式的能转化为电能的装置，故C正确；电源的作用是在电源内部把正电荷由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差，故D错误。
3.D　根据改装电流表需要并联一个电阻分流，改装电压表需要串联一个电阻分压。题图甲中由于电流表的电流计是并联在电路中，电压表的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，所以由于电流表的定值电阻分流的原因，通过电流表的电流计的电流小于电压表的，所以电压表的指针偏转角比电流表的大，A、B错误；题图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等的，由于电压表中的定值电阻的分压原因，电压表中电流计两端的电压小于电流表中电流计两端的电压，所以题图乙中电压表的指针偏角比电流表的小，C错误，D正确。
4.A　根据电阻定律有R＝ρ，根据欧姆定律可知电流为I＝＝，再根据电流微观表达式有I＝nevS，联立可得v＝，故A正确，B、C、D错误。
5.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。
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.B　滑片C从下端B点向A点滑动的过程中，设变阻器下侧的电阻为Rx，则电阻R2、R3的总电阻为R23＝R－Rx＋＝R－＝R－，Rx增大时，R23减小，电路中总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，电流表的示数增大，选项A错误；定值电阻R1上的电压U＝IR1，因I增大，故电压表的示数增大，选项B正确；根据R总＝EI可知电源消耗的总功率增大，选项C错误；因R1＝r，故外电阻一直大于内电阻，当外电阻减小时，电源的输出功率一直增大，选项D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.AC　假设定值电阻的阻值均为R，电源的电动势为E，内阻可忽略不计，当仅闭合开关K1时，等效电路如图甲所示，则电路的总电阻为R1＝3R，电容器两极板间的电压U1＝E＝E，则电容器所带的电荷量q1＝CU1＝EC；当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示，电路的总电阻为R2＝2R＋＝R，电容器两极板之间的电压为U2＝E＝E，电容器所带的电荷量q2＝CU2＝EC。由以上分析可知R1∶R2＝6∶5，q1∶q2＝5∶3，A、C正确，B、D错误。
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）3.0　（2）A1　20　（3）①左　④1.48　0.84
解析：（1）将电阻箱R2与毫安表串联后改装成电压表，当阻值调为990 Ω，改装后的电压表的量程为U＝Ig（R2＋Rg）＝3×10－3×（990＋10）V＝3.0 V。
（2）一节干电池的电动势约为1.5 V，内阻约为1 Ω，整个电路的电流不超过1 A，故电流表选A1；因内阻较小，为了便于调节，滑动变阻器应选择最大阻值为20 Ω的。
（3）①为了保护电路，让电流由最小开始调节，开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置，故应滑到左端。
④改装后的电压表的量程为3.0 V，电压表的内阻为RV＝R2＋Rg＝1 000 Ω
由串并联电路规律可知若毫安表示数为I1，则其测量的电压应等于1 000I1×10－3 V，由闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势E＝1.48×10－3×1000 V＝1.48 V，内阻r＝ Ω≈0.84 Ω。
14.（1）见解析图　（2）I1（Rg1＋R0）　I2－I1　180　
（3）11.6　（4）8.0
解析：（1）根据电路图连接实物图如图所示。
（2）根据电路图可知灯泡两端的电压等于电流表A1和R0的总电压，故根据欧姆定律有U＝I1（Rg1＋R0）；根据并联电路特点可知流过小灯泡的电流I＝I2－I1；因为小灯泡的额定电压为3.6 V，故根据题目中己知数据带入U＝I1（Rg1＋R0）中可知I1不能超过180 mA。
（3）根据表中数据可知当I1＝173 mA时，I2＝470 mA；根据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U＝3.46 V；流过小灯泡的电流为I＝297 mA＝0.297 A；故根据欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为R＝＝ Ω＝11.6 Ω。
（4）要描绘完整的伏安特性曲线，则灯泡两端的电压至少要达到3.6 V，而电流表A1不能超过其量程200 mA，此时结合U＝I1（Rg1＋R0），有3.6 V＝0.2 A·（10 Ω＋R0）
解得R0＝8 Ω，即要完整的描绘小灯泡伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小于8 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。
5 / 5(共46张PPT)
章末综合检测（二）　电路及其应用
（时间：75分钟　满分：100分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于电源和电流，下列说法正确的是（　　）
A. 电流是矢量，规定正电荷定向运动的方向为电流的方向
B. 电源电动势等于非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极所
做的功
C. 电源是将其它形式的能转化为电能的装置
D. 电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而
保持两极之间有稳定的电势差
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解析： 　电流是标量，规定正电荷定向运动的方向为电流的方
向，故A错误；电源电动势在数值上等于非静电力将1 C正电荷在
电源内从负极搬运到正极时所做的功，故B错误；电源是将其它形
式的能转化为电能的装置，故C正确；电源的作用是在电源内部把
正电荷由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势
差，故D错误。
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3. 用相同的灵敏电流计作表头改装成电流表A和电压表V，分别将其
串联和并联在一起，然后接入电路中。通电后关于指针的偏角情况
的叙述正确的是（　　）
A. 图甲中电压表的指针偏角与电流表的相等
B. 图甲中电压表的指针偏角比电流表的小
C. 图乙中电压表的指针偏角与电流表的相等
D. 图乙中电压表的指针偏角比电流表的小
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解析： 　根据改装电流表需要并联一个电阻分流，改装电压表需
要串联一个电阻分压。题图甲中由于电流表的电流计是并联在电路
中，电压表的电流计是串联在电路中，而串联电路的电流相等，所
以由于电流表的定值电阻分流的原因，通过电流表的电流计的电流
小于电压表的，所以电压表的指针偏转角比电流表的大，A、B错
误；题图乙中电压表和电流表是并联在一起的，两端的电压是相等
的，由于电压表中的定值电阻的分压原因，电压表中电流计两端的
电压小于电流表中电流计两端的电压，所以题图乙中电压表的指针
偏角比电流表的小，C错误，D正确。
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4. 一根长为L、横截面积为S的金属棒，其电阻率为ρ。棒内单位体积
内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，在棒两端加上恒定电压U
时，棒内产生电流，则自由电子定向移动的速率为（　　）
A. B.
C. D.
解析： 　根据电阻定律有R＝ρ，根据欧姆定律可知电流为I＝
＝，再根据电流微观表达式有I＝nevS，联立可得v＝，故A
正确，B、C、D错误。
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5. 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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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. 如图所示的电路中，定值电阻R1＝R3＝R，滑动变阻器R2的总阻值
也为R，电源电动势为E，内电阻r＝R，电压表、电流表均为理想
电表。在滑动变阻器滑片C从B端向A端滑动的过程中（　　）
A. 电流表的示数先减小后增大
B. 电压表的示数增大
C. 电源消耗的总功率减小
D. 电源的输出功率先增大后减小
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解析： 　滑片C从下端B点向A点滑动的过程中，设变阻器下侧的
电阻为Rx，则电阻R2、R3的总电阻为R23＝R－Rx＋＝R－
＝R－，Rx增大时，R23减小，电路中总电阻减小，根据闭合
电路的欧姆定律，电流表的示数增大，选项A错误；定值电阻R1上
的电压U＝IR1，因I增大，故电压表的示数增大，选项B正确；根据
R总＝EI可知电源消耗的总功率增大，选项C错误；因R1＝r，故外
电阻一直大于内电阻，当外电阻减小时，电源的输出功率一直增
大，选项D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（　　）
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. 如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d的阻值相等、电容器C
的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关K1
时，电路的总电阻用R1表示、电容器所带的电荷量为q1，当两个
开关均闭合时，电路的总电阻用R2表示、电容器所带的电荷量为
q2。则下列式子正确的是（　　）
A. R1∶R2＝6∶5 B. R1∶R2＝5∶6
C. q1∶q2＝5∶3 D. q1∶q2＝3∶5
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解析：假设定值电阻的阻值均为R，电源的电动势为E，内阻可忽略不计，当仅闭合开关K1时，等效电路如图甲所示，则电路的总电阻为R1＝3R，电容器两极板间的电压U1＝E＝E，则电容器所带的电荷量q1＝CU1＝EC；当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示，电路的总电阻为R2＝2R＋＝R，电容器两极板之间的电压为U2＝E＝E，电容器所带的电荷量q2＝CU2＝EC。由以上分析可知R1∶R2＝6∶5，q1∶q2＝5∶3，A、C正确，B、D错误。
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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
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5小题，共52分）
13. （8分）图甲为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电
路图。
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（1）已知毫安表表头的内阻为10 Ω，满偏电流为3 mA；R1为滑
动变阻器，R2为电阻箱（0～9 999.9 Ω），若将电阻箱R2的
阻值调为990 Ω，改装后的电压表的量程为 V；
解析： 将电阻箱R2与毫安表串联后改装成电压表，当
阻值调为990 Ω，改装后的电压表的量程为U＝Ig（R2＋Rg）
＝3×10－3×（990＋10）V＝3.0 V。
3.0　
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（2）电流表A有两种规格，A1（量程0.6 A，内阻约为0.1 Ω）和
A2（量程3 A，内阻约为0.05 Ω）；滑动变阻器R1有两种规
格，最大阻值分别为20 Ω和200 Ω。则电流表应选用
（选填“A1”或“A2”），R1应选用最大阻值为 Ω的
滑动变阻器；
解析： 一节干电池的电动势约为1.5 V，内阻约为1
Ω，整个电路的电流不超过1 A，故电流表选A1；因内阻较
小，为了便于调节，滑动变阻器应选择最大阻值为20 Ω的。
A1　
20　
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①闭合开关S前，应将滑动变阻器R1的滑动片移到 端
（选填“左”或“右”）；
②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电流表的示数I2和毫
安表表头的示数I1；
③以I1为纵坐标，I2为横坐标，作I1-I2图线，如图乙所示；
④根据图线求得电源的电动势E＝ V（结果保留3
位有效数字），内阻r＝ Ω（结果保留2位有效数
字）。
左　
1.48　
0.84　
（3）实验步骤如下：
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解析： ①为了保护电路，让电流由最小开始调节，开
始时滑动变阻器阻值滑到最大位置，故应滑到左端。
④改装后的电压表的量程为3.0 V，电压表的内阻为RV＝R2
＋Rg＝1 000 Ω由串并联电路规律可知若毫安表示数为I1，则其测量的电压应等于1 000I1×10－3 V，由闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势E＝1.48×10－3×1000 V＝1.48 V，内阻r＝ Ω≈0.84 Ω。
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14. （8分）某同学要研究一小灯泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性曲
线。所用器材有：电流表A1（量程200 mA，内阻Rg1＝10.0
Ω），电流表A2（量程500 mA，内阻Rg2＝1.0 Ω）、定值电阻R0
（阻值R0＝10.0 Ω）、滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）、电源E
（电动势4.5 V，内阻很小）、开关S和若干导线。该同学设计的
电路如图甲所示。
（1）根据图甲，在图乙的实物图中画出连线。
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答案： 见解析图　
解析： 根据电路图连接实物图如图
所示。
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（2）若I1、I2分别为流过电流表A1和A2的电流，利用I1、I2、Rg1
和R0写出：小灯泡两端的电压U＝ ，流过
小灯泡的电流I＝ 。为保证小灯泡的安全，I1不能
超过 mA。
I1（Rg1＋R0）　
I2－I1　
180　
解析：根据电路图可知灯泡两端的电压等于电流表A1和R0的
总电压，故根据欧姆定律有U＝I1（Rg1＋R0）；根据并联电
路特点可知流过小灯泡的电流I＝I2－I1；因为小灯泡的额定
电压为3.6 V，故根据题目中己知数据带入U＝I1（Rg1＋
R0）中可知I1不能超过180 mA。
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（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电流表的示数为
零。逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I1和I2。所
得实验数据在下表中给出。根据实验数据可算得，当I1＝
173 mA时，灯丝电阻R＝ Ω（结果保留1位小
数）。
I1/mA 32 55 85 125 144 173
I2/mA 171 229 299 379 424 470
11.6　
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解析：根据表中数据可知当I1＝173 mA时，I2＝470 mA；根
据前面的分析代入数据可知此时灯泡两端的电压为U＝3.46
V；流过小灯泡的电流为I＝297 mA＝0.297 A；故根据欧姆
定律可知此时小灯泡的电阻为R＝＝ Ω＝11.6 Ω。
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（4）如果用另一个电阻替代定值电阻R0，其他不变，为了能够描
绘完整的伏安特性曲线，所用电阻的阻值不能小
于 Ω（结果保留1位小数）。
8.0　
解析：要描绘完整的伏安特性曲线，则灯泡两端的电压至少
要达到3.6 V，而电流表A1不能超过其量程200 mA，此时结
合U＝I1（Rg1＋R0），有3.6 V＝0.2 A·（10 Ω＋R0）
解得R0＝8 Ω，即要完整的描绘小灯泡伏安特性曲线，所用
电阻的阻值不能小于8 Ω。
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15. （10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. （12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. （14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　
（4）滑动变阻器的最大功率是多少？
答案： 4 W
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。
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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