第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电（单元自测·基础达标练）物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 本卷为高中物理闭合电路欧姆定律与科学用电单元复习基础达标卷，通过居民楼用电、电热眼罩设计等生活情境考查核心知识，适配单元复习巩固，注重物理观念与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/40|闭合电路欧姆定律、电动势、电容器、传感器|结合牧场补水提示器（第6题）等情境，考查电路动态分析与科学推理| |非选择题|2/18|多用电表使用、电路故障分析|通过多用电表量程选择（第11题），培养科学探究能力| |计算题|3/42|电路功率、效率、U-I图像应用|综合电动势与内阻计算（第15题），体现模型建构与推理论证，贴近高考命题趋势|

第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电 章节复习 （分层作业-基础达标练）（解析版） 姓名： 准考证号： 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2。 选择题部分 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。) 1．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是（　　） A． B． C． D．以上公式都可以 2．如图所示，小明同学把电流表、干电池和一个可变电阻串联，做成了一个测量电阻的装置。当将A、B两接线柱直接用导线连接时，电流表的读数为5.0mA。已知干电池的电动势1.5V，内阻，电流表的内阻。则可变电阻接入电路的阻值为（　　） A． B． C． D． 3．关于电动势，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大 B．用电压表直接测量电源两极间电压得到的数值，实际上总略大于电源电动势的准确值 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差 4．在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略，C为一平行板电容器，闭合开关S，给电容器充电，当电路中电流稳定之后，下列说法正确的是（　　） A．保持开关S闭合，把滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的示数变小 B．开关S闭合后，若刚好有一带电油滴Р静止在电容器两平行板之间，则开关断开后，油滴将向下运动 C．保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，中有由a到b的电流 D．断开开关S，将滑动变阻器的划片向下滑动，比值将变大 5．小开想设计一个开关外观如图所示的电热眼罩，可通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热，其电路设计要求：①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用，不能出现短路：②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大（即升温）。下列符合以上设计要求的电路是（　　） A．     B．   C．   D．   6．某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．若选择电压表，水量增多时电压表示数变大 B．若选择电流表，水量增多时电流表示数变小 C．若选择电流表，与电压表相比，电路更节能 D．若选择电压表，增加可提高灵敏度 7．如图甲所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头滑动时，电源的图线如图乙所示，则（　　） A．滑动触头向右滑动 B．电源内电阻为 C．电源短路时电流为 D．电路路端电压为时，电路中电流为 8．图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻．关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是(　　) A．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号 B．斯密特触发器是具有特殊功能的非门 C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些 D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，二极管发光 9．如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电容器的电容C=20μF，定值电阻R0=2Ω，电源电动势E=6V、内阻r=1Ω.闭合开关S，将R的阻值调至1Ω时，下列说法正确的是（　　） A．电源两端电压为1.5V B．电容器的电荷量为3×10-5C C．滑动变阻器的功率为6.75W D．电源的输出功率为9W 10．用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示同内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是（ ） A．Ur=IR B．Ur=E-U C．U=E+Ir D． 非选择题部分 二、非选择题(本题共2小题，每小题9分，共18分) 11．指针式多用电表是常用的电学测量仪器，如左图所示为多量程多用电表的示意图，请完成下列问题。 (1)“1”和“2”为直流电流挡，已知该挡有两个量程，分别为“100mA”和“250mA”，则“1”的量程为______mA（选填“100”或“250”），当接通“1”测量某电流时，指针的位置如右图所示，则测量结果为______mA； (2)当接通“3”或“4”测量某电阻时，选用“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，则应该换用________（选填“×1”或“×100”）挡，换挡后，在测量前要先进行__________，换挡后电池的电动势E=_________V。 12．有为同学在某次实验中，通过导线把完好的电流表、滑动变阻器、电阻及三节干电池连成如图所示的电路。他共用了5根导线；ab、cd、ef、gh和ij，由于混进了一根内部断开的导线，当合上开关S后，无论怎样移动变阻器的滑片，电流表读数均为零。 （1）若用多用电表的直流电压挡进行检查，合上开关S，那么选择开关最好置于______挡。 A．1V            B．5V              C．25V             D．250V （2）接下来在测量gh间直流电压时，红表笔应接____端。若测试结果如图所示，则gh间直流电压是_________V，其他四根导线两端的电压测量值为零，可以断定_________导线内部断开。 （3）改电路故障如果用多用电表的欧姆挡进行检查，请写出操作步骤：___________________________________________________________________________。 三、计算题（本大题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分） 13．如图所示，电源电动势，内阻，小灯泡L标有“，”，电动机的内阻，当变阻器调到，电灯和电动机正常工作。求： （1）电动机两端电压； （2）电动机输出的机械效率。 14．欧姆表是由电流表改装而成的，内部有电源，其简化电路如图所示。设电源的电动势为，内阻为，电流表的内阻为，满偏电流为。 （1）测量前需进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节可调电阻R1使电流表满偏，求可调电阻R1接入电路的阻值； （2）在（1）问欧姆调零的基础上，将被测电阻Rx接入红、黑表笔之间，此时电流表的示数为2.5mA，求被测电阻的阻值。    15．如图甲所示电路中，为滑动变阻器，、均为定值电阻，且，阻值未知。当滑动变阻器的滑片P从右端滑至左端时，测得电源的路端电压随流过电源的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点对应的U、I值。求： (1)电源的电动势E和内阻r； (2)的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值。 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电 章节复习 （分层作业-基础达标练）（解析版） 姓名： 准考证号： 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4．可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2。 选择题部分 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。) 1．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是（　　） A． B． C． D．以上公式都可以 【答案】C 【详解】由题可知，该幢楼内用电器有纯电阻的用电器，也有非纯电阻的用电器，则该幢楼居民用电的总功率为 由于欧姆定律不成立 则 不再成立。 故选C 2．如图所示，小明同学把电流表、干电池和一个可变电阻串联，做成了一个测量电阻的装置。当将A、B两接线柱直接用导线连接时，电流表的读数为5.0mA。已知干电池的电动势1.5V，内阻，电流表的内阻。则可变电阻接入电路的阻值为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据闭合电路的欧姆定律可知 解得 故选C。 3．关于电动势，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大 B．用电压表直接测量电源两极间电压得到的数值，实际上总略大于电源电动势的准确值 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．电源电动势等于电源正、负极之间的电势差 【答案】A 【详解】A．电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大，A正确； B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上是电源的路端电压，总略小于电源电动势的准确值，B错误； C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，但它的数值与外电路的组成无关，电动势反映电源的特性，C错误； D．电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，小于电源电动势，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，D错误； 故选A。 4．在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略，C为一平行板电容器，闭合开关S，给电容器充电，当电路中电流稳定之后，下列说法正确的是（　　） A．保持开关S闭合，把滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的示数变小 B．开关S闭合后，若刚好有一带电油滴Р静止在电容器两平行板之间，则开关断开后，油滴将向下运动 C．保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，中有由a到b的电流 D．断开开关S，将滑动变阻器的划片向下滑动，比值将变大 【答案】C 【详解】A．S闭合，滑动变阻器的滑片向上滑动，减小，则电路中电流增大，电流表的示数变大，电阻的电压增大，电压表的示数变大，故A错误； B．断开开关S，电容和电量都不变，根据 得两板间电场强度不变，带电油滴所受电场力不变，油滴不动，故B错误； C．保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，根 可知，电容减小，电容将放电，由于电容下极板带正电，所以中有由a到b的电流，故C正确； D．断开开关S，移动滑动变阻器，比值为，是定值，故D错误。 故选C。 5．小开想设计一个开关外观如图所示的电热眼罩，可通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热，其电路设计要求：①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用，不能出现短路：②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大（即升温）。下列符合以上设计要求的电路是（　　） A．     B．   C．   D．   【答案】B 【详解】A．根据电路图可知，当滑片滑到B点时，电路短路，电源会被烧坏，故A不符合题意； B．根据电路图可知，顺时针滑动时，接入电路的电阻减小，由欧姆定律可得，电路中电流变大，故B符合题意； C．根据电路图可知，顺时针滑动时，接入电路的电阻增大，由欧姆定律可得，电路中电流变小，故C不符合题意； D．根据电路图可知，当滑片滑到左边关闭位置时，因OA始终相连，导致电路无法关闭，故D不符合题意； 故选B。 6．某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．若选择电压表，水量增多时电压表示数变大 B．若选择电流表，水量增多时电流表示数变小 C．若选择电流表，与电压表相比，电路更节能 D．若选择电压表，增加可提高灵敏度 【答案】A 【详解】A．如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，闭合开关S，水量增多时，滑片下移，R上半部分的电阻增大，R上半部分分得的电压增大，即电压表示数变大，故A正确； B．如果选择电流表，滑动变阻器R滑片以下的部分和定值电阻R0串联在电路中，电流表测电路中的电流，水量增多时，滑片下移，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路总电阻减小，由欧姆定律可得，电路电流增大，即电流表示数变大，故B错误； C．与电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P=UI可知，电路的总功率较大，不节能，故C错误； D．若选择电压表，增加，电路中电流减小，电阻变化相同时，电压变化变小，即灵敏度降低，故D错误。 故选A。 7．如图甲所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头滑动时，电源的图线如图乙所示，则（　　） A．滑动触头向右滑动 B．电源内电阻为 C．电源短路时电流为 D．电路路端电压为时，电路中电流为 【答案】C 【详解】A．根据串反并同规律，电流表读数增大，滑动变阻器的阻值减小，可知滑动变阻器滑动头向左端滑动，A错误； B．电源的内电阻为 B错误； C．短路电流 C正确； D．当时，由可得 D错误。 故选C。 8．图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻．关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是(　　) A．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号 B．斯密特触发器是具有特殊功能的非门 C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些 D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，二极管发光 【答案】A 【详解】光敏电阻的电阻随光照增强而减小，天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电势差比较大，则输入门电路为高电势，而另一输入端为低电势，最后灯亮； 天亮时，光敏电阻比较小，则光敏电阻两端的电势差比较小，则输入门电路为低电势，而另一输入端为低电势，灯熄灭． 天暗时，光敏电阻阻值大，A端为高电势经过非门，输出端Y为低电势LED导通，路灯亮，D正确 当R1调大时，光敏电阻的分压减小，A端的电压降低，输出端Y为高电势，LED灯不亮.,C正确 斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号，A错误，是特殊非门，B正确 9．如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电容器的电容C=20μF，定值电阻R0=2Ω，电源电动势E=6V、内阻r=1Ω.闭合开关S，将R的阻值调至1Ω时，下列说法正确的是（　　） A．电源两端电压为1.5V B．电容器的电荷量为3×10-5C C．滑动变阻器的功率为6.75W D．电源的输出功率为9W 【答案】B 【详解】A．将R的阻值调至1Ω时，由闭合电路欧姆定律，可计算出滑动变阻器中电流 则电源两端的电压为 U=I（R+R0）=4.5V 选项A错误； B．电容器的电荷量 Q=CIR=20×10-6×1.5×1C=3×10-5C 选项B正确； C．滑动变阻器的功率为 选项C错误； D．电源的输出功率为 选项D错误； 故选B。 10．用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示同内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是（ ） A．Ur=IR B．Ur=E-U C．U=E+Ir D． 【答案】B 【详解】试题分析：内电阻上的电压Ur=Ir，选项A错误；根据全电路欧姆定律可知：Ur=E-U，选项B正确；根据全电路欧姆定律可知：U=E-Ir，选项C错误；路端电压等于外电路的电压，即，选项D错误；故选B. 考点：全电路欧姆定律 【名师点睛】此题是对全电路欧姆定律的一些关系式的考查；关键是知道路端电压就是外电路的电压；掌握关系式：E=U内+U外= U外+Ir；此题是基础题，考查学生对基本概念的掌握的熟练程度. 非选择题部分 二、非选择题(本题共2小题，每小题9分，共18分) 11．指针式多用电表是常用的电学测量仪器，如左图所示为多量程多用电表的示意图，请完成下列问题。 (1)“1”和“2”为直流电流挡，已知该挡有两个量程，分别为“100mA”和“250mA”，则“1”的量程为______mA（选填“100”或“250”），当接通“1”测量某电流时，指针的位置如右图所示，则测量结果为______mA； (2)当接通“3”或“4”测量某电阻时，选用“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，则应该换用________（选填“×1”或“×100”）挡，换挡后，在测量前要先进行__________，换挡后电池的电动势E=_________V。 【答案】 250 100 ×1 欧姆调零 1.5 【详解】(1)[1]接1分流电阻的阻值比接2分流电阻的阻值小，则1的量程比2的大，故1的量程为250mA； [2]测量结果由表盘得知100mA； (2)[3]接通3或4测量某电阻时，用“×10”挡，指针偏转太大，说明挡位太大，应该换用“×1”挡； [4]换挡后测量电阻前要先进行欧姆调零； [5]换挡后中值电阻为15Ω，中值电阻等于欧姆表内阻，此时多用电表满偏电流为100mA，则换挡后电动势为 12．有为同学在某次实验中，通过导线把完好的电流表、滑动变阻器、电阻及三节干电池连成如图所示的电路。他共用了5根导线；ab、cd、ef、gh和ij，由于混进了一根内部断开的导线，当合上开关S后，无论怎样移动变阻器的滑片，电流表读数均为零。 （1）若用多用电表的直流电压挡进行检查，合上开关S，那么选择开关最好置于______挡。 A．1V            B．5V              C．25V             D．250V （2）接下来在测量gh间直流电压时，红表笔应接____端。若测试结果如图所示，则gh间直流电压是_________V，其他四根导线两端的电压测量值为零，可以断定_________导线内部断开。 （3）改电路故障如果用多用电表的欧姆挡进行检查，请写出操作步骤：___________________________________________________________________________。 【答案】 B g 4.30 gh ①断开开关；②依次测量每段导线的电阻；③指针无偏转的为断开的导线 【详解】（1）[1]因为电源的电压大约4.5V，则直流电压的选择开关选择5V挡。 故选B。 （2）[2][3][4]多用电表的电流方向为“红进黑出”，红表笔应接电源正极，所以接下来在测量gh间直流电压时，红表笔应接g端。若测试结果如图所示，则gh间直流电压是4.30V，接近电源电动势，其他四根导线两端的电压测量值为零，可以断定gh导线内部断开。 （3）[5]操作步骤：①断开开关；②依次测量每段导线的电阻；③指针无偏转的为断开的导线； 三、计算题（本大题共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分） 13．如图所示，电源电动势，内阻，小灯泡L标有“，”，电动机的内阻，当变阻器调到，电灯和电动机正常工作。求： （1）电动机两端电压； （2）电动机输出的机械效率。 【答案】（1） ; （2）87.5% 【详解】（1）由知，流过小灯泡的电流为 由知，小灯泡的阻值为 则电动机两端的电压为 （2）电动机的总功率为 热功率为 输出功率为 则电动机输出的机械效率为 14．欧姆表是由电流表改装而成的，内部有电源，其简化电路如图所示。设电源的电动势为，内阻为，电流表的内阻为，满偏电流为。 （1）测量前需进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节可调电阻R1使电流表满偏，求可调电阻R1接入电路的阻值； （2）在（1）问欧姆调零的基础上，将被测电阻Rx接入红、黑表笔之间，此时电流表的示数为2.5mA，求被测电阻的阻值。    【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据欧姆定律可得 解得 （2）根据欧姆定律可得 解得 15．如图甲所示电路中，为滑动变阻器，、均为定值电阻，且，阻值未知。当滑动变阻器的滑片P从右端滑至左端时，测得电源的路端电压随流过电源的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点对应的U、I值。求： (1)电源的电动势E和内阻r； (2)的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值。 【答案】(1)6.0V，12Ω (2)3Ω (3)67.5Ω 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得 可知图乙图像的纵轴截距等于电源的电动势，则有 图像的斜率绝对值等于内阻，则有 （2）当P位于的右端时，对应题图乙中的B点，只有电阻接入电路，由题图乙可知 ， 则定值电阻的阻值为 （3）当P位于的左端时，对应题图乙中的A点，由题图乙可知，路端电压为 ， 由欧姆定律得 解得滑动变阻器的最大阻值为 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $