阶段质量检测(四) 闭合电路欧姆定律与科学用电（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

阶段质量检测(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。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.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 2.如图所示，当开关K闭合后，两个灯泡都不亮，用电压表测电压，得Uah=Uag=Ube=E，又断开K，用欧姆表测电阻，得Rbc=0，Rcd比较小，但不为零。可知电路的故障为 (　　) A.a、b间的导线或R两者至少有一个断路 B.L1断路，L2短路 C.L1短路，L2短路 D.L1短路，de间导线断路 3.如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为 (　　) A.5∶3 B.3∶5 C.2∶3 D.3∶2 4.如图所示的U-I图像中，直线表示某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线表示某电阻R的电压与电流的关系图线，虚线为交点处曲线的切线。现把该电源和电阻R连接成闭合电路，则下列关于电源的内阻r、电阻R、电源的输出功率P及电源的效率η计算正确的是 (　　) A.r=3 Ω B.R=6 Ω C.P=9 W D.η=50% 5.用两节干电池串联后接在额定电压为3 V 的小灯泡两端，小灯泡正常发光。现将一节如图所示的方块电池接在该小灯泡两端，闭合开关后发现小灯泡亮度变暗，产生这一现象的主要原因是 (　　) A.方块电池的电动势过低 B.导线分担了大部分电压 C.小灯泡的电阻太大 D.方块电池的内阻太大 6.如图所示的电路中，当滑动变阻器R2的滑片P向下滑动时 (　　) A.电压表的读数减小 B.R1消耗的功率增大 C.电容器C的电容增大 D.电容器C所带电荷量增多 7.角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其简化结构如图所示。当系统绕转轴OO'转动时，元件A在光滑直杆上发生位移并输出相应的无线电压信号U，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为 k、自然长度为 l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片 P位于B点，当系统(包括电路系统)在水平面内以角速度ω转动时 (　　) A.流过电源E的电流随角速度的增大而增大 B.流过电源E的电流随角速度的增大而减小 C.弹簧的伸长量为 x = D.输出电压U与ω的函数式为U= 8.如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是 (　　) A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路 D.R4短路 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 9.某电源的路端电压与流过电源的电流关系如图甲所示，把该电源与开关、理想电流表、定值电阻、电动机用导线相连组成如图乙所示电路，定值电阻R=2 Ω，电动机线圈电阻为R0=2 Ω，电动机启动瞬间当作纯电阻处理，由以上信息可以得到 (　　) A.电源电动势为2 V B.电源内阻为2 Ω C.开关闭合瞬间，电流表示数为 A D.假设电动机正常工作时电流表示数为0.6 A，则电动机效率约为66.7% 10.AB为一根阻值为1 000 Ω，长为1 m质地均匀的合金丝，如图接入电路中。电源电动势E=10 V，不计内阻;电容器C=0.2 F;小灯泡的额定电压为 8 V，额定电流为0.4 A。下列说法正确的是 (　　) A.把滑片滑到距离B端20 cm处小灯泡会正常发光 B.把滑片从B端以0.2 m/s的速度向A端匀速滑动小灯泡正常发光 C.把滑片从B端以0.2 m/s2的加速度向A端加速滑动小灯泡正常发光 D.如果滑片滑动速度过大可能会烧坏小灯泡 11.某同学尝试用图甲所示的电路图进行实验，定值电阻R1=8 Ω，在滑动变阻器滑片P由a端向b端移动的过程中，分别用两个电流传感器测量了电流I1与I2的关系，并得到的完整图像如图乙所示，其中C点为图线最低点，则由图可知 (　　) A.当滑片P滑到b点时得到图乙中B点 B.图乙中A点纵坐标为0.375 A C.滑动变阻器总阻值为16 Ω D.电源电动势为6 V 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.(6分)某同学将多用电表选择开关旋至某倍率欧姆挡进行实验，电路如图甲所示，得到了表头G中的电流I与待测电阻Rx的关系图像，如图乙所示，回答以下问题: (1)表头G的满偏电流为　　　　 A;(1分)  (2)电源的电动势E=　　　　 V;(2分)  (3)某次测量中，指针位置如图丙所示。则读数为　　　　 Ω(保留整数);(2分)  (4)将一个电阻并联在表头G两端，如图丁所示，则欧姆挡的倍率将　　　　。(1分)  A.不变　　　　B.变小　　　　C.变大 14.(8分)实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图1所示，保温箱原理图如图2所示。回答下列问题: (1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是　　　　(填“线性”或“非线性”)的。(2分)  (2)存在一个电流值I0，若电磁铁线圈的电流小于I0，衔铁与上固定触头a接触;若电流大于I0，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在I0附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头　　　　(填“a”或“b”)相连接。(2分)  (3)当保温箱的温度设定在50 ℃时，电阻箱旋钮的位置如图3所示，则电阻箱接入电路的阻值为　　Ω。(2分)  (4)若要把保温箱的温度设定在100 ℃，则电阻箱接入电路的阻值应为　　　　Ω。(2分)  15.(14分)下表为某分体单冷型壁挂式空调机铭牌上的部分技术参数，请仔细阅读后回答下列问题: 额定电压 220 V 额定频率 50 Hz 制冷额定电流 5.8 A 制冷额定功率 1 180 W 最大输入功率 1 400 W 噪声(屋内/屋外) 39/55Db(A) 循环风量 480 m3/h 防触电保护类型 Ⅰ 质量 4.1 kg (1)正常情况下，该空调机能否在我国家庭电路中使用?(4分) (2)若某同学家中电能表允许的最大电流为3 A，则购买该空调机后，在进行安装和使用前是否需要更换电能表?(5分) (3)请估算该空调机一个月内(按30天计)消耗的电能为多少?(设每天制冷2 h，结果保留3位有效数字)(5分) 16.(16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;(8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.(16分)如图所示为电子握力计及其工作原理示意图。电源电压不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路的作用，其电阻值为10 Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在滑动变阻器R1的最上端，握力越大，滑片P向下移动得越多。已知电路中电流变化的范围为0.1~0.6 A，对应的握力测量范围为0~100 kg(握力习惯以kg为单位)，除了R1、R2外其他电阻阻值均不计，求: (1)滑动变阻器R1的调节范围;(8分) (2)当R1消耗电功率最大时，对应的握力大小。(8分) 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 阶段质量检测(四) 1.选B　不接负载时两极间的电压等于电动势，电动势为12.0 V；根据闭合电路欧姆定律E=U+r，电瓶的内阻为r=1 Ω，选项B正确。 2.选D　灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；电压表测电压，得Uah=Uag=Ube=E，说明be之间断路，欧姆表测电阻，得Rbc=0，说明L1短路，Rcd比较小但不为零，说明L2没有短路也没有断路，则说明de间导线断路，故D正确。 3.选D　S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即E=3 V；S闭合时，U外=1.8 V，所以U内=E-U外=1.2 V，因U外=IR，U内=Ir，所以R∶r=U外∶U内=1.8∶1.2=3∶2，故D正确。 4.选D　由电源的U-I图像可知电源内阻r== Ω=2 Ω，故A错误；由题图可知，电源和电阻R连接成闭合电路的工作电压为3 V，电流为1.5 A，则电阻R和电源的输出功率分别为R== Ω=2 Ω，P=UI=3×1.5 W=4.5 W，故B、C错误；电源的效率η==×100%=50%，故D正确。 5.选D　由题图可知方块电池电动势为3 V，小灯泡接在电池两端，其电压为电池路端电压，小灯泡变暗，说明其两端电压太小，根据闭合电路的欧姆定律可知U=E-Ir=，电动势和灯泡电阻R一定，U太小可能是因为方块电池的内阻太大，故A、B、C错误，D正确。 6.选D　滑片P向下滑动时滑动变阻器的有效阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压增大，即电压表的读数增大，故A错误；电阻R1消耗的功率P1=I2R1，滑片P向下滑动时滑动变阻器的有效阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，则P1减小，故B错误；电容器C的电容由本身构造决定，不随电压发生变化，故C错误；电容器C所带电荷量Q=CU，因为C不变，根据闭合电路欧姆定律可知，电容器两端电压(电阻R2两端电压)U增大，所以Q增多，故D正确。 7.选D　系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC段的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关，故A、B错误；设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得kx=mω2，解得x=，故C错误；输出电压U=E=E，解得U=，故D正确。 8.选A　若R1断路，则电路中总电阻增大，则总电流减小，电流表A读数变小，L2变暗；由于右侧部分总电阻没有变，则右侧分压减小，则L1两端的电压增大，L1变亮，故A正确；若R2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，由于左侧部分总电阻没有变，则左侧分压减小，L1两端电压减小，则可知L1应变暗，故B错误；若R3短路，则R2被短路，则电路中总电阻减小，总电流增大，则L1变亮，两端的电压增大，则L2两端电压减小，则L2变暗，L2所在支路分流减小，总电流增大，则电流表所在支路分流增大，则电流表示数增大，故C错误；若R4短路，则电路中总电阻减小，总电流增大，L1变亮，L2两端的电压减小，故L2变暗；L2所在支路分流减小，总电流增大，则电流表所在支路分流增大，故电流表的示数增大，故D错误。 9.选AD　根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir，由题图知电源电动势为2 V，电源内阻为1 Ω，故A正确，B错误；开关闭合瞬间，电动机当作纯电阻处理，并联部分总电阻为R'==1 Ω=r，电流表示数为IA=·=0.5 A，故C错误；电动机正常工作时电流表示数为0.6 A，则路端电压U=IA'R=1.2 V，干路电流为I==0.8 A，流过电动机的电流为IM=I-IA'=0.2 A，电动机效率η==×100%≈66.7%，故D正确。 10.选BD　滑片滑到距离B端20 cm处时，电容器和灯泡串联，因为电容器隔断直流，所以小灯泡不会发光，故A错误；把滑片从B端以0.2 m/s的速度向A端匀速滑动时，电容器两端的电压每秒的变化量为ΔU=IΔR=×1 000×0.2 V=2 V，电容器每秒放出的电荷量为ΔQ=CΔU=0.4 C，通过小灯泡的电流为I== A=0.4 A，所以小灯泡正常发光；若把滑片从B端以0.2 m/s2 的加速度向A端加速滑动时，可知电容器两端的电压每秒的变化量不为2 V，小灯泡就不会正常发光，故B正确，C错误；由B、C选项分析可知，若滑片滑动速度过大，电容器两端的电压每秒的变化量将会超过2 V，就会导致小灯泡被烧坏，故D正确。 11.选BD　滑片P滑到a点时，R和R1并联；滑片P滑到b点时，R1被短路，只有电阻R接入电路，由闭合电路欧姆定律知，滑到b点时干路电流小于滑到a点时的干路电流，所以滑片滑到b点时得到题图乙中的A点，故A错误；滑片滑到b点时，电阻R1被短路，电流表A1和A2示数相等，根据题图乙知I1=0.375 A，所以I2=0.375 A，即题图乙中A点纵坐标为0.375 A，故B正确；根据闭合电路欧姆定律，当滑片P位于b点时，E=0.375(R+r)　①，题图乙中的C点，I1=0.5 A，I2=0.25 A，并联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得RPb=R1=8 Ω，则并联电阻为R并==4 Ω，滑动变阻器的总阻值为R，则有：E=0.5(r+R-8+R并)=0.5(r+R-8+4)　②，联立①②解得：E=6 V，r+R=16 Ω，故C错误，D正确。 12.选AC　滑片向上滑动，滑动变阻器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电路总电流变大，灯泡L变亮；电源内电压增大，外电压减小，即V1的示数减小，而L两端的电压变大，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；设经过R1的电流变化量的绝对值为ΔI1，由=RL+r，故≠RL+r，D错误。 13.解析：(1)根据题图乙可知当待测电阻阻值为零时，表头G中的电流为10 mA，所以可知表头G的满偏电流为0.01 A。 (2)根据闭合电路欧姆定律有I= 结合图像有10×10-3=，5×10-3= 联立解得E=1.5 V，R内=150 Ω。 (3)根据前面分析可得中值电阻为150 Ω，表盘中间刻度是15，所以此时的倍率是×10，可得题图丙中的读数为13×10 Ω=130 Ω。 (4)在表头G两端并联一个电阻后，欧姆调零时，表头满偏时电路中的总电流大于表头的满偏电流，此时电表内阻变小，即中间刻度所指示的中值电阻变小，倍率变小，故选B。 答案：(1)0.01　(2)1.5　(3)130　(4)B 14.解析：(1)由题图1可知，热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的。 (2)由题图1可知，温度升高，热敏电阻的阻值变小，根据欧姆定律可知流过电磁铁线圈的电流变大，衔铁与下固定触头b接触，此时加热电路断开，停止加热，可知题图2中加热电阻丝的c端应该与触头a相连接。 (3)由题图3可知，电阻箱接入电路的阻值为130.0 Ω。 (4)由题图1可知，当温度为50 ℃时，热敏电阻的阻值为180.0 Ω，此时电阻箱接入电路的电阻为130.0 Ω，当温度为100 ℃时，热敏电阻的阻值为100.0 Ω，要使电流值I0不变，则控制电路的总电阻值不变，则此时电阻箱接入电路的阻值为180.0 Ω+130.0 Ω-100.0 Ω=210.0 Ω。 答案：(1)非线性　(2)a　(3)130.0　(4)210.0 15.解析：(1)我国家庭电路的电压为220 V，频率为50 Hz，所以正常情况下，该空调机能在我国家庭电路中使用。 (2)由表格知，空调的最大输入功率为Pm=1 400 W； 由P=UI得最大的电流Im== A≈6.4 A； 若某同学家中电能表允许的最大电流为3 A，则购买该空调机后，在进行安装和使用前需要更换电能表。 (3)空调机一个月内(按30天计)消耗的电能为 W=nUIt=30×220×5.8×2×3 600 J≈76.6 kW·h。　 答案：(1)能　(2)需要　(3)76.6 kW·h 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)不施加力时弹簧一端的滑片P在滑动变阻器R1的最上端，此时有U=ImaxR2， 握力最大时，滑动变阻器R1全部接入电路， 则有U=Imin(R1m+R2)，解得R1m=50 Ω， 即滑动变阻器R1的调节范围为0~50 Ω。 (2)由R1消耗的电功率为P1=R1，得P1=，当R1=R2=10 Ω时，消耗电功率最大，因电阻阻值与长度成正比，握力大小与弹簧压缩量成正比，设电子握力计最大测量值为Fm，则有=， 解得此时对应的握力大小为F1=20 kg。 答案：(1)0~50 Ω　(2)20 kg $