第四章 闭合电路欧姆定律与科学用电练习（Word版含答案）

第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电 —2021-2022学年高二物理鲁科版（2019）必修第三册单元测试卷
1.如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合开关，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程中( )
A.U先变大后变小 B.I先变小后变大
C.U与I比值先变大后变小 D.U的变化量与I的变化量的比值等于
2.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大。为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节滑动变阻器R使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区。则( )
A.电灯L变亮 B.电灯L变暗
C.流过滑动变阻器的电流变大 D.电流表的示数增大
3.欧姆表的内部构造是由可调电阻、表头、电源串接而成的。一同学在利用欧姆表测量阻值为的电阻时，发现电表的指针偏转角度为表盘的；若测量另一阻值为的电阻时，指针偏转角度为表盘的，则为( )
A. B. C. D.
4.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )
A. B. C. D.
5.图甲为某一电阻R的特性曲线，图乙为某一电源的路端电压U与电流I的关系图像，用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知( )
A.电源的电动势为3 V，内阻为 B.电阻R的阻值为
C.电源的输出功率为1 W D.电源的效率约为66.7%
6.某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为。现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0 V，则( )
A.电路的总电阻约为 B.电源电动势为5.6 V
C.电源消耗的热功率为3.0 W D.电源的效率约为89.3%
7.如图所示的电路中，电阻。断开S后，理想电压表的读数为3 V；闭合S后，理想电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为( )
A. B. C. D.
8.图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是( )
A.应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
B.应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
C.应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
D.应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
9.电源电动势为E，内电阻为是相同规格的小灯泡。闭合开关S，当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，发现理想电压表示数变化的绝对值分别为，下列说法正确的是( )
A.小灯泡变亮，变暗 B.小灯泡变暗，变亮
C. D.
10.某探究性学习小组利用如图1所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表的内阻，电阻，为了方便读数和作图，给电池串联一个的电阻。
①按图1所示电路进行连接后，发现和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量间电压，读数不为零，再测量间电压，若读数不为零，则一定是______导线断开；若读数为零，则一定是________导线断开。
②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表和的多组数据，作出图像如图2所示。由图像得到电池的电动势__________V，内阻_________Ω。
11.如图所示，图（a）为多用电表的内部结构示意图。E是电池的电动势；、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头的满偏电流为3 mA，内阻为200 Ω，，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。
（1）图（a）中的A端与_________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）当选择开关与2连接，此时的多用电表为________表，量程为________。选择开关连接4和5时都为同一种电表，当连接_______时量程较大。
（3）当选择开关与3连接时多用电表为欧姆表，倍率为，用它测量某一电阻时指针如图（b）所示，则被测电阻的阻值为_______。
12.如图所示，电源内阻，灯L上标有“3 V 1.5 W”的字样，当滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光。
（1）求电源的电动势；
（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；
（3）当滑动变阻器的段电阻为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大值为多大？
答案以及解析
1.答案：BC
解析：由题可知，电源内阻不计，因此电压表的示数就等于电源的电动势，即电压表的示数总是不变，A错误；在滑动变阻器的滑片滑动过程中，电阻接入电路的阻值先变大后变小，而电路两端的电压不变，所以电流表示数先变小后变大，B正确；U与I比值先变大后变小，C正确；由于电压表示数没有变化，所以D错误。
2.答案：A
解析：探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻变大，电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流变小，所以电流表的示数减小，故选项D错误；总电流I减小，根据可知路端电压U增大，所以电灯两端的电压增大，所以电灯L变亮，故选项A正确，B错误；总电流变小，通过电灯的电流变大，所以通过滑动变阻器的电流变小，故选项C错误。
3.答案：D
解析：设欧姆表的内阻为，由闭合电路欧姆定律可知，解得，代入数据得，D正确。
4.答案：A
解析：由闭合电路欧姆定律得，当时，，由题图可知，电池的电动势为，根据题中两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为，电流为，则硅光电池的内阻为，故选项A正确。
5.答案：CD
解析：由题图乙知，A错误；由题图甲直线知，，B错误；将题图甲直线在题图乙中复现，两直线有交点，则有，C正确；电源效率，D正确。
6.答案：ABD
解析：理想电压表V的示数为4.0 V，由题图甲可知灯泡的电流为0.6 A，小灯泡的电阻；两个相互并联的灯泡的电流均为0.3 A，由题图甲可知，其电压均为1.0 V，则，所以总电阻为，A正确；电源电动势，B正确；电源消耗的热功率为，C错误；电源效率，D正确。
7.答案：A
解析：当断开S时，理想电压表的读数等于电源的电动势，即；当闭合S时，有，又由闭合电路欧姆定律可知，，联立解得，A正确，BCD错误。
8.答案：B
解析：由题图甲可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故应标在电流较大的刻度上；而点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故应标在电流较小的刻度上；由题图甲得，其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得，联立解得，可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。
9.答案：AD
解析：当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小,则变暗，路端电压变大，两端电压变小，则并联部分电压增大，则变亮，由于总电流变小，流过的电流变大，则流过的电流变小，所以变暗，故A正确，B错误；由于总电流变小，两端电压变小，路端电压变大，则并联部分电压的增加量比两端电压的减少量更大，则有，故C错误，D正确。
10.答案：①；
②1.4（1.36~1.44均可）；0.5（0.4~0.6均可）
解析：①根据，导线电阻R等于零，所以良好的一根导线上任何两点间都不会存在电势差，若一根导线两端有电势差，则导线断开。据此可推断出导线是完整的还是断开的。②将电流表和串联当成电压表使用，电压测量值，根据闭合电路欧姆定律有，整理得，由题图2可知，纵轴截距，所以电动势，斜率的绝对值表示，即，解得。
11.答案：（1）黑（2）电流;0.6 A;5（3）1 100 Ω
解析：（1）流过多用电表的电流方向应为从红表笔流入、从黑表笔流出，则A端应与黑色表笔相连接。（2）当开关与2连接时，表头与电阻并联，说明将表头改装为电流表；由电流表的改装原理可知，改装表的量程为；由电压表的改装原理可知，开关连接4、5时定值电阻与表头串联，此时相当于电压表，且串联的电阻越大，电压表的量程越大，即连接5时量程较大。（3）表盘的读数为11，则该被测电阻的阻值为。
12.答案：（1）6 V
（2）2 A
（3）；2 W
解析：解：（1）滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电源的电动势
（2）当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律得
（3）设滑动变阻器的段电阻为，与并联的等效电阻为
由闭合电路欧姆定律得
，又
所以
当，即时
变阻器上消耗的功率最大，且最大值为2 W