1、第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路单元测试1如图1所示,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P向左移动,则 ()A电容器中的电场强度将增大 图1B电容器所带的电荷量将减少C电容器的电容将减小D液滴将向上运动解析:电容器和电阻R2并联,两端电压与R2两端电压相等,当滑片P向左移动时电路电阻增大,总电流减小,R2两端电压减小,电容器中场强减小,A项错;液滴受电场力减小,故液滴向下运动,D项错误;由QCU知,电容器所带的电荷量减少,B项正确;电容器的电容与两端电压及所带电荷量无关,故C错答案:B2 如图2所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时 ()A电
2、流表读数变小,电压表读数变大B小电珠L变亮 图2C电容器C两极板间的场强变小D电源的总功率变大解析:当滑片P向左移动时,电阻R的实用阻值变大,总电流变小,由UEIr可知电压表读数变大,故A正确,B错误;由UL变小,可得出UC变大,故电容器C两极板间的场强变大,C错误;由P总IE可知,电源的总功率变小,D错误答案:A3在如图3所示的闪光灯电路中,电源的电动势为E,电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时,闪光灯才有电流通过并发光正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定 ()图3A电源的电动势E一定小于击穿电压UB电容器所带的最大电荷量一定为CEC闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定
3、增大D在一个闪光周期内,通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等解析:电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等,当电源给电容器充电,达到闪光灯的击穿电压U时,闪光灯被击穿,电容器放电,放电后闪光灯两端电压小于U,断路,电源再次给电容器充电,达到电压U时,闪光灯又被击穿,电容器放电,如此周期性充放电,使得闪光灯周期性短暂闪光要使得充电后达到电压U,则电源电动势E一定大于等于U,A项错误;电容器两端的最大电压为U,故电容器所带的最大电荷量为CU,B项错误;闪光灯闪光时电容器放电,所带电荷量减少,C项错误;在一个闪光周期内电容器的总电荷量变化Q0,故通过R的电荷量均通过了闪光灯,D正确答案:D4
4、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图4所示用此电源和电阻R1、R2组成电路R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路为使电源输出功率最大,可采用的接法是 () 图4A将R1、R2串联后接到电源两端B将R1、R2并联后接到电源两端C将R1单独接到电源两端D将R2单独接到电源两端解析:由图象知电源内阻r0.5 ,两电阻的阻值R10.5 ,R21 ,而电源的输出功率在内外电路电阻相等时最大,故C正确答案:C5如图5所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图门打开时,红外光 图5敏电阻R3受到红外线照射,电阻减小;门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)经实
5、际试验,灯的亮灭的确能反映门的开、关状态门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比 ()A红灯亮,UR2变大 B绿灯亮,UR2变大C绿灯亮,UR2变小 D红灯亮,UR2变小解析:当门打开时,R3受红外线照射,电阻减小,从而使并联电路电阻减小,总电阻减小,总电流I增大,R2两端电压UR2U并EI(R1r)减小,R2中电流IR2减小,所以R3中电流IR3IIR2增大,线圈产生的磁场增强,把衔铁吸引,红灯亮,故D对答案:D6在如图6所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是 ()AR1短路 图6BR2断路CR3断路DR4短路解析:由于A灯串联在干路中
6、,且故障发生后,A灯变暗,故知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路,排除选项A、D.假设R2断路,则其断路后电路总电阻变大,总电流变小,A灯变暗,同时R2断路必引起与之并联的灯B中电流变大,使B灯变亮,推理结果与现象相符,故选项B对假设R3断路,则也引起总电阻变大,总电流变小,使A灯变暗,同时R3断路也必引起与之并联的电路(R1所在支路)中电流增大,灯B中分得电流也变大,B灯变亮,故选项C正确答案:BC7某居民家中的电路如图7所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热 图7壶突然不能工作,但电灯仍正常发光拔出电饭煲的插头,把试电笔分别
7、插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则 ()A仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障B仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障C仅A、B间导线断路D因为插座用导线接地,所以发生了上述故障解析:由于电灯仍正常发光,说明电源是好的,电热壶所在的C、D两点间没有发生短路故障把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插座的左、右插孔都与火线相通,说明电热壶所在的C、D两点间没有发生断路故障综合分析可知,故障为A、B间导线断路,即C选项正确答案:C8如图8所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作如果再合上S2,则下列表述正确的是 ()图8A
8、电源的输出功率减小 BL1上消耗的功率增大C通过R1上的电流增大 D通过R3上的电流增大解析:合上S2之前,R3与L3串联后与L1、L2并联,最后与R1串联合上S2之后,在并联电路部分又增加了一个并联的支路,电路的总阻值减小,电路中总电流也即流过R1的电流增大,C正确因电源的内阻不计,则电源的输出功率PIE增大,A错误通过R1中的电流增大使R1两端电压升高,则并联电路部分的两端电压降低,L1消耗的功率降低通过R3与L3的电流都减小,B、D皆错误答案:C9在如图9所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表 图
9、9示,电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示下列比值正确的是 ()AU1/I不变,U1/I不变BU2/I变大,U2/I变大CU2/I变大,U2/I不变DU3/I变大,U3/I不变解析:R1,由于R1不变,故不变,不变同理R2,由于R2变大,所以变大但是R1r,所以不变而R2R1,所以变大,由于r,所以不变故选项A、C、D正确答案:ACD10如图10所示的电路中,电路消耗的总功率为40 W,电阻R1为4 ,R2为6 ,电源内阻r为0.6 ,电源的效率为94%,求:(1)a、b两点间的电压; 图10(2)电源的电动势解析:(1)电流是联系内、外电路的桥梁,是求解闭合电路的关键,而电源的
10、内电路部分为求解该题的突破口电源内部热功率P内I2r,又P内P总(1),故I 2 A.由于R1、R2并联,所以UabI4.8 V.(2)由P总IE得E20 V.答案:(1)4.8 V(2)20 V11如图11所示,在A、B两点间接一电动势为4 V、内电阻为1 的直流电源,电阻R1、R2、R3的阻值均为4 ,电容器的电容为30 F,电流表的内阻不计,求: 图11(1)电流表的读数;(2)电容器所带的电荷量;(3)断开电源后,通过R2的电荷量解析:(1)由图可知,接入电路的有效电阻仅有R3,则I A0.8 A(2)电容器C两端电压与R3两端电压相同,故电容器所带电荷量QCIR3301060.84
11、C9.6105 C(3)断开电源,R1与R2并联后与R3、C构成放电回路,故通过R2的电荷量Q2 C4.8105 C答案:(1)0.8 A(2)9.6105 C(3)4.8105 C12如图12所示的电路中,R112 ,R26 ,滑动变阻器R3上标有“20 2 A”的字样,理想电压表的量程有03 V和015 V两挡,理想电流表的量程有00.6 A和03 A两挡闭合开关S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A;继续向右移动滑片P至另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4.试求电源电动势的大小图12解析:滑片P向右移动的过程中,
12、电流表示数在减小,电压表示数在增加,由此可以确定电流表量程选取的是00.6 A,电压表量程选取的是015 V,所以电流表的示数为0.6 A0.15 A,电压表的示数为15 V5 V;当电流表读数为0.3 A时,R1的电压为U1I1R10.312 V3.6 V,回路的总电流为I总I1(0.3)A0.9 A,由闭合电路欧姆定律得:EI总rU1U3,即E0.9r3.62.5;当电流表读数为0.15 A时,R1的电压为U1I1R10.1512 V1.8 V,回路的总电流为I总I1(0.15)A0.45 A,由闭合电路欧姆定律得:EI总rU1U3,即E0.45r1.85,解方程组得:E7.5 V.答案:7.5 V