章末综合检测(二) 电路及其应用（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（教科版）

章末综合检测(二)　电路及其应用 (满分:100分　网阅作业,选择题请在答题区内作答) 一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意) 1.两节新电池在玩具车中使用一段时间后,不能使玩具车正常工作了。此时将这两节旧电池装到遥控器中,发现遥控器还能正常工作,根据闭合电路欧姆定律,下列叙述正确的是 (　 ) A.旧电池的电动势明显降低,对玩具车输出的电压不能达到玩具车的额定电压 B.旧电池的电动势明显降低,由于遥控器的额定电压更低,依然能正常工作 C.旧电池的内阻明显增加,对玩具车输出的电压不能达到玩具车的额定电压 D.旧电池的内阻明显增加,由于遥控器的额定电压更低,依然能正常工作 2.如图所示是某同学家的电瓶,所标参数已模糊不清。这位同学做了如下探究以了解相关参数。此电瓶不接负载时两极间电压为12.0 V,接上11 Ω 的电阻时两极间电压为11.0 V,则此电瓶的电动势和内阻分别为 (　 ) A.10.0 V、1 Ω　　　　B.12.0 V、1 Ω C.10.0 V、2 Ω D.12.0 V、2 Ω 3.如图所示电路中,已知R1=R2=R3,当在AB间接入电源后流过R1、R2、R3的电流比为 (　 ) A.2∶1∶1 B.1∶1∶1 C.2∶2∶1 D.1∶1∶2 4.一电流表由电流计G和电阻R并联而成,如图所示,在校准时发现此电流表的读数总比准确值稍小些,采用下列措施可使读数变准确的是 (　 ) A.在R上串联一比R小得多的电阻 B.在R上串联一比R大得多的电阻 C.在R上并联一比R小得多的电阻 D.在R上并联一比R大得多的电阻 5.在如图所示的电路中,闭合开关S,把滑动变阻器R1的滑片向上滑动的过程中,若电源内阻不能忽略,则下列说法正确的是 (　 ) A.没有电流通过R2 B.R2中有由a到b的电流 C.电压表的示数变小,电流表示数变大 D.电压表的示数变大,电流表示数变小 6.如图所示,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计,开关S闭合前流过R2的电流为I,求S闭合后流过R2的电流大小为 (　 ) A.仍为I B.I C.I D.I 7.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用一定强度的光照射硅光电池,测得该电池的U⁃ I曲线如图所示。若用该强度光照射硅光电池给20 Ω的电阻供电,则电源的输出功率约为 (　 ) A.0.11 W　 B.0.14 W　 C.0.22 W　 D.0.27 W 8.如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,R0=3 Ω,R1=7.5 Ω,R2=3 Ω,R3=2 Ω,电容器的电容C=2 μF。开始时开关S处于闭合状态,则下列说法正确的是 (　 ) A.开关S闭合时,电容器上极板带正电 B.开关S闭合时,电容器两极板间电势差是3 V C.将开关S断开,稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×1 C D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×1 C 二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题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) 9.一根粗细均匀的金属导线,在其两端加上电压U0时,通过导线的电流为I0,导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的,再给它两端加上电压2U0,则 (　 ) A.通过导线的电流为 B.通过导线的电流为 C.导线中自由电子定向移动的速率为 D.导线中自由电子定向移动的速率为 10.某一网络电路中的部分电路如图所示,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,则下列结论正确的是 (　 ) A.通过R3的电流为1.5 A,方向从a→b B.通过R3的电流为0.5 A,方向从b→a C.通过电流表的电流为0.5 A,电流从左向右流过电流表 D.通过电流表的电流为0.5 A,电流从右向左流过电流表 11.用电压表和电流表测电源电动势和内电阻的实验电路如图甲所示。改变滑动变阻器的阻值,测出多组数据,依据测量数据作出电源路端电压与电流的关系图像如图乙中AB所示。D是AB上一点,DC平行于横轴,DE平行于纵轴。下列说法正确的是 (　 ) A.比值的大小表示D点对应的外电路的总电阻值 B.比值的大小表示电源内阻的阻值 C.矩形CDEO的面积大小表示与D点对应的电源的总功率 D.梯形OADE的面积大小表示与D点对应的电源的输出功率 12.如图所示,电源内阻r和灯泡L的电阻RL均恒定不变,D为理想二极管,R1、R2为定值电阻,电表均为理想电表。闭合S且电路稳定后,有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态。现将滑动变阻器滑片向上滑动,电表V1、V2和A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2和ΔI,则下列说法正确的是 (　 ) A.灯泡变亮,电流表示数增大 B.油滴将向下运动 C.<r D.=RL+r 三、非选择题(本题共5小题,共60分) 13.(7分)如图甲所示,是某一电路中的一部分,由于其中的一个电阻发生了断路,导致整个电路不能正常工作,小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验操作,请根据他们的测量情况,回答相应的问题。 (1)小明首先在PQ间接上一直流电源,P接电源正极,多用电表的选择开关置于“直流电压2.5 V”挡位,红表笔接P,黑表笔接Q,稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示,则PQ之间的电压是　　　　V;(2分)  (2)小明仍然用“‘直流电压2.5 V’挡位”又将红表笔接P,黑表笔接M,若电压表示数与PQ之间的电压完全相同,则可以确定必定是　　　　　　　发生了断路;(2分)  (3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下,将多用电表选择开关置于欧姆表倍率“×10”的挡位,调零后红表笔接P,黑表笔接Q,发现电表指针迅速指向某一确定的值,之后并保持不动,考虑到电容器充放电的时间间隔,则由此可以判定必定是　　　　　　发生了断路。(3分)  14.(9分)电脑充电器是我们生活中常见的充电设备,其数据线所用的导线是否合格至关重要。某物理兴趣小组从数据线内剥离出长1.5 m的金属丝(估测电阻约0.4 Ω),测量此金属丝的电阻率。实验室提供的器材有: A.电流表A1(量程为0~0.6 A,内阻为RA=1 Ω) B.电流表A2(量程为0~1 A,内阻Rx2约为0.5 Ω) C.电压表V(量程为0~15 V,内阻为RV=10 kΩ) D.定值电阻R1=1 Ω E.定值电阻R2=10 Ω F.滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω) G.电源E(电动势为1.5 V,内阻约为2 Ω) H.开关S一只,刻度尺一把,塑料细管一段,导线若干 (1)该实验小组设计的部分测量电路如图甲所示,请选择合适的器材,电表1为　　　,电表2为　　　　,定值电阻为　　　。(均填写器材前的字母序号)(3分)  (2)为提高实验精度,要求流过待测金属丝的电流从零开始调节。请在虚线框中画出实验电路图。(2分) (3)实验中,先将选取的金属丝紧密缠绕在塑料细管上,数出其匝数N=50匝,用刻度尺测得总长度l=6.90 cm(如图乙所示),然后将长L=1.0 m的金属丝接到测量电路中,经过多次测量,得到如图丙所示的图像(其中I1为电表1的读数,I2为电表2的读数),根据以上数据可求得此金属丝的电阻率ρ=　　　　 Ω·m(结果保留两位有效数字)。(2分)  (4)关于本实验的误差分析,下列说法正确的是　　　　(填正确答案标号)。(2分)  A.绕线法测金属丝的直径,读数产生的误差属于系统误差 B.测量金属丝电阻的电路接法不会产生系统误差 C.采用图像法求金属丝电阻,能减小系统误差 15.(12分)如图所示,M为一线圈电阻rM=0.4 Ω的电动机,R=24 Ω,电源电动势E=40 V。当S断开时,电流表的示数为I1=1.6 A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0 A。求: (1)电源内阻r。(3分) (2)开关S闭合时电源输出功率。(4分) (3)开关S闭合时电动机输出的机械功率。(5分) 16.(14分)在如图所示的电路中,定值电阻R1=6 Ω,R3=12 Ω,电源内阻不计。闭合开关S,当滑片P滑到最右端时,理想电流表读数为1 A,此时电阻R3的功率为3 W。求: (1)当滑片P滑到最左端时,电流表的读数;(6分) (2)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,滑动变阻器消耗的功率。(8分) 17.(18分)如图所示,一电荷量q=3×10-4 C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=0.1 m,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,电阻R1=4 Ω,R2=R3=R4=12 Ω。g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)流过电源的电流;(4分) (2)两板间的电场强度的大小;(6分) (3)小球的质量。(8分) 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 章末综合检测(二) 1.选C　旧电池的电动势与新电池相比略减小,但是旧电池的内阻明显增加,从而对玩具车输出的电压不能达到玩具车的额定电压,从而不能使玩具车正常工作;由于遥控器的阻值较大,电池的输出电压可能达到了遥控器的额定电压,从而能使遥控器正常工作。故选C。 2.选B　不接负载时两极间的电压就是电动势,电动势为12.0 V;根据闭合电路的欧姆定律E=U+r,电瓶的 内阻为r=1Ω，选项B正确。 3.选B　画出等效电路图如图所示,故当AB间接入电源后,R1、R2、R3是并联关系,由于R1=R2=R3,所以流过它们的电流相等,故B正确。 4.选A　读数总比准确值偏小,说明流过表头的电流偏小,并联电阻稍小了些,要使电流表读数准确,应使并联电阻稍大些,故要在R上串联一个很小的电阻,A正确。 5.选B　滑动变阻器R1的滑片向上滑动,接入电路的电阻减小,电路中总电阻减小,由闭合回路的欧姆定律可知,电路中电流变大,R3两端电压变大,即电流表示数、电压表示数均变大,故C、D错误;电路中电流变大,路端电压变小,R3两端电压变大,则滑动变阻器两端电压减小,电容器与滑动变阻器并联,则电容器两端电压减小,电容器放电,则R2中有由a到b的电流,故A错误,B正确。 6.选C　S闭合前,流过R2的电流I=,S闭合后,流过R2的电流I'=×==I,A、B、D错误,C正确。 7.选C　在电池的U⁃ I图线中画出电阻的U⁃ I图线,两图线的交点即为电阻在该电池的工作点,如图所示。由图可知,工作电压约为2.1 V,电流约为105 mA,电源的输出功率约为P=2.1×0.105 W≈0.22 W,故选C。 8.选D　开关S闭合时的等效电路图如图甲所示,电容器C两端电压等于R3两端电压U3,已知总电阻R=+r=4 Ω,由闭合电路欧姆定律可知干路电流I==1.5 A,路端电压U=E-Ir=4.5 V,则U3=U=1.8 V,此时电容器所带电荷量Q=CU3=3.6×10-6 C,且上极板带负电,下极板带正电,故A、B错误。开关S断开时的等效电路图如图乙所示,电容器C两端电压等于R2两端电压U2,此时U2=R2=3 V,电容器所带电荷量Q2=CU2=6×10-6 C,且上极板带正电,下极板带负电,故通过R0的电荷量Q=Q1+Q2=9.6×10-6 C,故C错误,D正确。 9.选AD　将金属导线均匀拉长,因半径变为原来的一半,则横截面积变为原来的,其长度变为原来的4倍,根据电阻定律R=ρ分析可知,电阻变为原来的16倍,又电压变为2U0,根据欧姆定律I=可知,电流变为,A正确,B错误;根据电流的微观表达式I=nevS,其中n、e不变,电流变为原来的,横截面积变为原来的,则自由电子定向移动的平均速率变为,C错误,D正确。 10.选BC　通过R2的电流为I2=I-I1=1 A,设R1和R2左边电路分支点的电势为φ,则a、b两点的电势分别为φa=φ-I1R1,φb=φ-I2R2,a、b两点间的电势差为Uab=φa-φb=-15 V,则通过R3的电流为I3==0.5 A,因为a点电势低于b点电势,所以电流方向为b→a,故A错误,B正确;I2在b点发生分流,则通过电流表的电流为IA=I2-I3=0.5 A,方向为从左向右流过电流表,故C正确,D错误。 11.选AB　纵坐标表示路端电压,横坐标表示干路电流,则比值的大小表示D点对应的外电路的总电阻值,故A正确;根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,则U⁃I图像斜率的绝对值表示电源内阻,即比值的大小表示电源内阻的阻值,故B正确;矩形CDEO的面积大小即D点对应的路端电压与电流的乘积,表示电源的输出功率,则梯形OADE的面积大小大于D点对应的电源的输出功率,故C、D错误。 12.选AC　滑片向上滑动,其接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知回路中电流变大,灯泡L1变亮;电源内电压增大,外电压减小,即V1的示数减小,而L1的电压变大,所以并联部分R1两端的电压及电流都减小,电流表示数增大,A正确;并联部分R1两端的电压减小,所以V2的示数及电容器板间电压变小,应放电,但二极管的单向导电性使电荷不能放出,由于Q不变,则由C==,E=,得E=,可知E不变,油滴静止不动,B错误;根据闭合电路欧姆定律可知U1=E-I总r,可知 =r,电流表串联在支路上,则有ΔI>ΔI总,故<=r,C正确;将灯泡L电阻R1看作电源内阻一部分,可知=r等≠RL+r,D错误。 13.解析:(1)多用电表直流电压2.5 V挡分度值为0.05 V,需要估读到0.01 V,所以PQ之间的电压为U=36×0.05 V=1.80 V。 (2)将红表笔接P,黑表笔接M,若电压表示数与PQ之间的电压完全相同,即从P到M不存在电势降低,说明通过R2的电流为零,则可以确定必定是R2发生了断路。 (3)若考虑电容器充放电的时间间隔,如果电容器接入电路,则在表笔接P、Q的瞬间,电容器充电,相当于导线,电表指针应先迅速指向小电阻的刻度,再返回至某一确定值保持不动,所以可以确定电容器未接入电路,由此可以判断必定是R2发生了断路。 答案:(1)1.80　(2)R2　(3)R2 14.解析:(1)由于电源的电动势为1.5 V,电压表的量程为15 V,量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量金属丝和定值电阻两端的电压,只能用电流表来测定电压,电流表A1的内阻是确定的,可以用来测定电压,故电表2选用A,电表1选用B;电表2的电压在0~0.6 V之内,根据欧姆定律可知,则待测金属丝和定值电阻的总阻值应在1.5 Ω左右,可知定值电阻选用D。 (2)因为实验要求电流从零开始调节,所以滑动变阻器采用分压式接法,电路如图所示。 (3)由题意可知L=1.0 m,导线的横截面积S为S==≈1.5×10-6 m2 由图像可求得金属丝的电阻 Rx=-R1=-1≈0.29 Ω 根据ρ= 代入数据求得此金属丝的电阻率ρ≈4.4×10-7 Ω·m 考虑到偶然误差,4.2×10-7 Ω·m~4.8×10-7Ω·m之间均可。 (4)绕线法测金属丝的直径,读数产生的误差属于偶然误差,故A错误;测量金属丝电阻的电路接法,计算电阻的电压和电流都是准确值,所以不会引起金属丝电阻率测量值的偏差,故B正确;采用图像法求金属丝电阻,可以减小偶然误差,但不能减小系统误差,故C错误。 答案:(1)B　A　D　(2)电路图见解析　(3)4.4×10-7(4.2×10-7~4.8×10-7之间均可)　(4)B 15.解析:(1)当S断开时,E=I1(R+r),代入数据得r=1 Ω。 (2)设开关S闭合时,路端电压为U2, U2=E-I2r=36 V,P=I2U2=144 W。 (3)流过R的电流IR==1.5 A 流过电动机的电流IM=I2-IR=2.5 A 电动机输出的机械功率P出=U2IM-rM=87.5 W。 答案:(1)1 Ω　(2)144 W　(3)87.5 W 16.解析:(1)当滑片P滑到最右端时,R2被短路,R3与滑动变阻器R整体并联,由于电源内阻不计,R3消耗的功率P=R3 解得I3=0.5 A 当滑片P滑到最右端时,通过滑动变阻器R的电流为IR=IA-I3,解得IR=I3=0.5 A 则滑动变阻器的最大阻值为R==12 Ω 电源电动势为E=IA=12 V 当滑片P滑到最左端时,R3、滑动变阻器R及R2都被短路,此时电流表的读数为I'=,解得I'=2 A。 (2)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,R3与并联后再与R1串联,此时R并==4 Ω 则干路电流为I干=,解得I干=1.2 A 则并联部分的电压为U并=I干R并,解得U并=4.8 V 则滑动变阻器上消耗的功率为PR=,解得PR=3.84 W。 答案:(1)2 A　(2)3.84 W 17.解析:(1)R2与R3并联后的电阻值R23==6 Ω 由闭合电路欧姆定律得IA== A=1 A。 (2)电容器两板间的电压 UC=IA(R1+R23)=1×(4+6)V=10 V 电容器两板间的电场强度E1== N/C=100 N/C。 (3)小球处于静止状态,所受电场力为F,由平衡条件得 F=mgtan α,又有F=qE1,所以m= 代入数据解得m=4×10-3 kg。 答案:(1)1 A　(2)100 N/C　(3)4×10-3 kg $