2021-2022学年鲁科版选修3-1 4.1闭合电路欧姆定律 课时练（word解析版）

2021-2022学年鲁科版选修3-1
4.1闭合电路欧姆定律
课时练（解析版）
1．在如图所示的电路中，当开关S闭合时，电灯不亮，电流表无读数，电压表读数接近为电源电压，以下可能的情况是（　　）
A．电流表断路，L1和L2都完好
B．L1灯丝断路，电流表和L2都完好
C．L2灯丝断路，电流表和L1都完好
D．L1和L2灯丝都断路，而电流表完好
2．如图所示为某一电源的曲线，由图可知（　　）
A．电源电动势为2.0V
B．电源短路时电流为6.0A
C．电源内阻为Ω
D．电路路端电压为1.0V时，电路中电流为5.0A
3．如图，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时（　　）
A．通过电源的电流减小
B．电阻R中的电流减小
C．电灯A将变亮一些
D．电灯B将变暗一些
4．如图所示电路，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数增大，电流表的示数减小
B．电压表的示数减小，电流表的示数增大
C．电压表与电流表的示数都增大
D．电压表与电流表的示数都减小
5．如图所示电路中，已知，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头从最上端向下滑动时（　　）
A．电源输出功率不断增大
B．电源输出功率先增大后减小
C．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小
D．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大
6．光伏发电技术的研究已有100多年的历史，硅光电池现已得到广泛的应用。某同学通过实验探究一硅光电池的特性图线，所得实验结果，如图所示。、是在不同光强照射下所得的两条图线，其中图线对应的光照强度大，则由图可知（　　）
A．该硅光电池的电动势受照射光光强影响很大
B．该硅光电池的内阻仅受光照强度的影响
C．在外电路为纯电阻电路且电阻一定的情况下，光照强度大，则电池的输出功率大，电池效率也高
D．在外电路为纯电阻电路且电阻一定的情况下，光照强度大，则电池的输出功率大，但电池效率变化不大
7．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻组成电路，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（　　）
A．将单独接到电源两端
B．将并联后接到电源两端
C．将串联后接到电源两端
D．将单独接到电源两端
8．某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示。将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。
序号
示数（安）
示数（安）
示数（伏）
示数（伏）
1
0.60
0.30
2.40
1.20
2
0.44
0.32
2.56
0.48
电路中，分别为电源的电动势和内阻，，，为定值电阻。则下列选项中正确的是（　　）
A．在这五个物理量中，根据上表中的数据求得的物理量是，，，
B．在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是，，
C．由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），则可能的故障原因是短路
D．由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），则可能的故障原因是断开
9．如图所示实验电路，电源内阻不能忽略，闭合开关S，在滑片由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是（　　）
A．路端电压变小
B．电流表的示数变小
C．电源外电路消耗的功率一定变小
D．电源输出功率的效率变大
10．某电源的U-I图线如图所示，则下列结论正确的是（　　）
A．电源的电动势为6.0V
B．电源的短路电流为0.5A
C．电流为0.2A时的外电阻是28.4Ω
D．电源的内阻为12Ω
11．在如图所示的电路中，R1=10Ω，R2=8Ω，当a、b两点间接理想电流表时，其读数为0.5A，当ab两点间接理想电压表时，其读数为2.5V，则该电源的电动势和内电阻分别为（　　）
A．E=2.5V
B．E=5V
C．r=1Ω
D．r=2Ω
12．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R为定值电阻，R0为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动后，下列说法中正确的是（　　）
A．灯泡L变亮
B．电容器C的带电量将增大
C．两端的电压减小
D．电源的总功率变小
13．在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻（R1﹥r），R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R3的光的强度减弱，则（　　）
A．电压表的示数变大
B．小灯泡变暗
C．通过R2的电流变大
D．电源输出功率变大
14．如图所示电路，、为定值电阻，K为单刀双掷开关，A、B为导体板，且它们之间的距离足够大，当K接通a时，A、B板间的一个带电小球在P点处于悬浮状态，此时带电小球的电势能为。让开关K脱离a（未接触b），小球开始向下运动，经过时间t再把开关K接通b，此后经过时间t，小球回到P点，此时带电小球的电势能为。则有（　　）
A．小球带负电
B．
C．
D．
15．一个允许通过最大电流为2A的电源和一个滑动变阻器，接成如图甲所示的电路，变阻器最大阻值R0=22Ω，电源路端电压U随外阻R变化的规律如图乙所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线。
（1）求电源的电动势和内电阻。
（2）求AB空载时输出电压的范围。
（3）若要保证变阻器的滑片能任意滑动，A、B两端所接负载的最小电阻是多大？
16．在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω，R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω，电容器的电容C=100μF。闭合开关S，待电路稳定后，求：
（1）电容器C两极板间的电势差；
（2）闭合开关S后通过R4的电荷量。
17．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求：
（1）流经电源的电流I和电动机两端的电压U2
（2）电动机的输入功率、热功率和输出功率
（3）重物匀速上升时的速度v
（4）电源的工作效率η
18．如图所示的电路中，电阻
R1=6Ω，R2=3Ω，S断开时，电流表示数为
0.9A，S闭合时，电流表示数为
0.8A，求：电源电动势
E
和内阻
r。
19．如图所示的电路中，电阻R1=9Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，电源内电阻r=1Ω，闭合开关S，理想电流表的示数I2=0.4A，求：
（1）电阻R3两端的电压U3；
（2）流过电阻R1的电流I1的大小；
（3）电源的总功率P；
（4）电源的效率η。
20．如图，电阻R1=8，R2=13。当开关处于位置1时，电流表的读数I1=0.15A；当开关处于位置2时，电流表的读数I2=0.10A，求电源的电动势E和内阻r。
参考答案
1．B
【详解】
A．如果电流表中断路，L1和L2都完好，则电压表与电源连接不能相连，电压表示数为零，A错误；
B．如果L1灯丝断路，电流表和L2都完好，则电路断路，两灯都不亮，电流表示数为零，电压表与电源两极相连，电压表示数接近电源电压，B正确；
C．如果L2灯丝断路，电流表和L1都完好，电压表与电源两极不能相连，电压表示数为零，C错误；
D．如果L1和L2灯丝都断路电流表完好，则电压表不能与电源两极相连，电压表示数为零，D错误。
故选B。
2．AD
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律得知，当时，，由图读出，故A正确；
BC．电源的内阻
电源短路时电流
故BC错误；
D．当电路路端电压为1.0V时，电路中电流
故D正确。
故选AD。
3．D
【详解】
滑动键P向下移动，变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，根据：
电路电流强度增大，路端电压变小，A灯变暗，即流过A灯的电流减小，由电路可知
则流过电阻R的电流增大，电阻R两端的电压增大，由于路端电压减小，则灯B两端电压减小，即电灯B将变暗一些。
故选D。
4．D
【详解】
在变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，变阻器R0与R2并联电阻R并减小，则外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，
，路端电压U减小，则电压表示数减小。并联部分电压U并=E-I（R1+r），I增大，E、R1、r均不变，则U并减小，故电流表示数减小。
故选D。
5．D
【详解】
AB．该电路为滑动变阻器的上下两部分并联与电阻R串联，当滑动变阻器的上下两部分电阻相等时并联部分电阻最大，因此划片向下滑动时电路总电阻先增大后减小，电源的输出功率和外电阻的关系如图
电源输出功率先减小后增大，所以A、B错误；
CD．外电阻先增大后减小，电压表V读数先变大后变小，触头由上往下滑至中点，并联部分电压增大而电流表所在支路电路在减小，电流表A读数变大，触头由中点往下滑的过程中，外电阻减小，总电流增大，与电流表并联的支路电流在减小，电流表A读数变大，所以C错误，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
依据
以及硅光电池的图线，可知“纵截距”即硅光电池的电动势。由图线、的纵截距可知，光照强度对电动势有影响，但不大。A错误。
B．仅看或图线斜率，会发现在光照强度一定的情况下，硅光电池的内阻不是一成不变的，随外电路的变化而变化，当增大时，内阻会增大。B错误。
CD．在图象中，画一条表示外电路状态的图线，由两图线的支点即可求得电池的输出功率
和电池效率
C正确，D错误。
故选C。
7．A
【详解】
由图可知，电源内阻及的阻值为
，，
当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，所以将单独接到电源两端，电源有最大输出功率。
故选A。
8．BCD
【详解】
AB．根据
可求出R2，根据
可求出R3，根据
以及
可解E，所以可根据上表中的数据求得的物理量是，，，故A错误B正确；
CD．若两电压表示数相同，则Rp短路或R2断路，故CD正确。
故选BCD。
9．AB
【详解】
AB．滑片由a端滑向b端的过程中，阻值变小，外电阻阻值减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知，路端电压减小；电流表测流经的电流，阻值不变，路端电压减小，则电流表示数减小，故AB正确；
C．当外电阻等于内阻时，电源外电路消耗的功率最大，由于不知道外电阻与电源内阻的大小关系，故电源外电路消耗的功率不一定变小，故C错误；
D．电源输出功率的效率
滑片由a端滑向b端的过程中，由于路端电压减小，故电源输出功率的效率变小，故D错误。
故选AB。
10．AC
【详解】
ABD．图线的纵截距表示电源电动势，由题图可知E=6.0V，图线的斜率绝对值表示电源内阻，即
则电源的短路电流为
故A正确，BD错误；
C．根据闭合电路欧姆定律
则当电流为0.2A时，有
求得此时的外电阻是28.4Ω，故C正确。
故选AC。
11．BD
【详解】
当a、b两点间接理想电流表时，被理想电流表短路，根据闭合电路的欧姆定律有
当ab两点间接理想电压表时，电压表读数即为两端电压，可得
联立两式解得
故选BD。
12．BD
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，电路中电流减小，灯L变暗，A错误；
B．当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，路端电压增大，电容器的电压等于路端电压，可见其电压是增大的，则由
知，电容器C的电荷量将增大，B正确；
C．R0两端的电压不变，始终等于零，C错误；
D．电源消耗的功率
电流减小，所以电源的总功率将变小，D正确。
故选BD。
13．BC
【详解】
若将照射R3的光的强度减弱，可知其电阻增大，所以外电路的总电阻增大。
A．根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，R1在干路上，所以其电压减小，因此电压表示数减小，A错误；
BC．因为干路电流减小，由
可知路端电压增大，R1和R2的电压之和等于路端电压，因R1的电压减小，故R2的电压增大，因此流过R2的电流增大，又R2和L的电流之和减小，所以L的电流必然减小，因此灯泡变暗，BC正确；
D．当内外电阻相等时电源输出功率最大，由于R1﹥r，则当外电阻增大时，外电阻越来越远离内阻，则电源的输出功率减小，D错误。
故选BC。
14．AD
【详解】
A．A、B间电场方向向下，小球受到的电场力竖直向上，所以小球带负电，选项A正确；
B．开关接通b后，A、B间电压升高，场强E增大，，根据得增加，由可知电势能
选项B错误；
CD．开关K接通a时，有
K脱离a后，小球向下运动，其加速度
经t时间可知速度
设K拨到b时小球加速度为，因为t后又回到P点，故其位移为，有
可求得
由牛顿第二定律有
解得
由，，可知
再根据串联电路规律可知
选项C错误，D正确。
故选AD。
15．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）由乙图可知当R趋近无穷大时，，则电动势
而当时，应有
（2）当滑片到变阻器的最上端时，A、B两端输出电压达到最大值
当滑片到变阻器最下端时，A、B两端输出电压达到最小值，最小值为零，古A、B空载时输出电压的范围；
（3）当滑片滑到变阻器的最上端，通过电源的电流恰好为最大电流2A时，A、B两端所接负载电阻最小，由
解得
16．(1)2V；(2)
【详解】
(1)电路中的总电流
则路端电压为
电容器C两极板间的电势差与R3的电压相等，为
(2)
闭合开关S后通过R4的电荷量
17．（1）0.5A，4V；（2）2W，0.5W，1.5W；（3）1.5m/s；（4）
【详解】
（1）流经电源的电流
电动机两端的电压
（2）电动机的输入功率
热功率
输出功率
（3）重物匀速上升时
解得
v=1.5m/s
（4）电源的工作效率为
18．5.76V，0.4Ω
【详解】
S断开时，根据闭合电路欧姆定律得
S闭合时，根据并联电路规律和闭合电路欧姆定律得
联立两式解得
E=5.76V，r=0.4Ω
19．(1)6V；(2)0.6A；(3)7.2W；(4)
【详解】
（1）根据并联电路规律可知，电阻R2、R3两端的电压相等，则电阻R3两端电压为
（2）根据欧姆定律可知，通过电阻R3的电流大小
根据并联电路规律可知，流过R1的电流大小为
（3）根据闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势为
电源总功率为
（4）电源输出功率
电源的效率
20．1.5V，
【详解】
根据闭合电路欧姆定律
联立解得
，