2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册4.1闭合电路欧姆定律 同步练习（word版含答案）

4.1闭合电路欧姆定律
一、单选题
1．如图所示，直线、分别为电源、的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为和，若将一定值电阻分别接到、两电源上，通过的电流分别为和，则以下结论错误的是（　　）
A．
B．
C．接到电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低
D．接到电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低
2．如图所示电路中，电源的电动势为。闭合开关后，电压表示数为，电流表示数为。将电压表和电流表视为理想电表，则电源的内阻r为（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。若A、B的横坐标为1A，那么AB表示的功率等于（　　）
A．2W B．2.5W C．3W D．4W
4．如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（　　）
A．A的示数减小
B．V1的示数减小
C．ΔU1大于ΔU2
D．ΔU3与ΔI的比值等于r
5．在如图所示的电路中，已知电源的电动势，内电阻，电阻。闭合开关后，电路中的电流等于（ ）
A． B． C． D．
6．如图，电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值增大时，电压表的示数（　　）
A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小
7．电源是将其它形式的能转化成电能的装置，设电源的电动势为E、路端电压为U，I为电源的输出电流，对电源和电路的理解正确的是（　　）
A．一定是外电路的总电阻
B．电动势的大小等于在电源内部电场力把单位负电荷从正极送到负极所做的功
C．电源的外电阻越大，输出功率越大，电源的效率越高
D．若外电路为纯电阻电路，且外电阻为R时，有，因此闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现
8．关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是（　　）
A．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多
B．电源电动势等于路端电压
C．外电路的电阻越小，路端电压就越大
D．电动势在数值上等于电路中通过1C电量时电源为电路提供的电能
9．如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab=6V，Uac=6V，Uad=0V，Ucd=0V，由此可判定（　　）
A．只有L1的灯丝烧断了 B．只有L2的灯丝烧断了
C．L1和L2的灯丝都烧断了 D．只有变阻器R断路
10．如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（光照越强电阻越小），C为电容器，电源内阻不可忽略，闭合开关后，当光照增强时，下列说法中正确的是（　　）
A．电容器所带电荷量减少 B．R1的电功率减小
C．电流表的示数减小 D．路端电压减小
11．如图所示，为一款锂电池的背面印有的符号和简单说明，下列说法正确的是（　　）
锂离子电池
A．指的是该电池储存的能量
B．该电池正常工作时的输出电压为
C．该电池在正常工作时的额定电流为
D．若电池以的电流工作，可用46小时
12．某电源的电动势为，内阻未知。一同学用如图所示的电路测其内阻，闭合开关，将电阻箱的阻值调到时，理想电流表的读数为，则该电源的内阻为（　　）
A． B． C． D．
13．在日常生活中有两种常见的干电池，如图所示，线段Ⅰ、Ⅱ分别表示干电池A与干电池各自的电路的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的图线，如果把该小灯泡分别与干电池A、干电池单独连接，则下列说法正确的是（　　）
A．干电池A比干电池的电动势小
B．干电池A比干电池的内阻小
C．干电池A与小灯泡连接时输出功率比干电池小
D．干电池A与小灯泡连接时的内耗功率比干电池小
14．如图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器。在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中（　　）
A．电容器的带电量在逐渐增大
B．流过R2的电流方向是由a到b
C．电容器放电
D．电源内部消耗的功率变大
15．如图所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，间有可收缩的导线，是保护电阻，电压表示数会随压力变化而变化。则当握力增加时，电压表的示数将（　　）
A．变大 B．变小
C．不变 D．无法确定
二、解答题
16．小振同学利用玩具风扇（可看成一个电动机）和实验室的设备组装了如图所示一个电路。已知电源的电动势，内阻，定值电阻，电流表和电压表都可看成理想电表。小振第一次将开关S闭合后，发现风扇卡住了而无法转动，此时电流表读数为。排除故障后，小振第二次将开关S闭合，此时风扇能正常转动，此时电压表读数为，求：
（1）第一次将开关S闭合后，电源的总功率为多少？
（2）第二次将开关S闭合后，风扇的输入功率多少？
（3）第二次将开关S闭合后，风扇的效率为多少？ （保留3位有效数字）
17．如图所示的电路中，，，，，电源电动势，当开关S断开时，电源所释放的总功率为2W，求；
（1）电源的内阻；
（2）断开时，电容器所带的电荷量是多少；
（3）闭合S时，电源的输出功率。
18．如图所示电路，电源的电动势与内阻分别为E、r，定值电阻的阻值，电阻箱R的阻值调节范围足够大，合上开关S，调节R的接入值，求：
（1）定值电阻的最大功率与电源输出的最大功率之比
（2）电阻箱的最大功率
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试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律
U=E-Ir
可知，图象与U轴的交点表示电动势，则a的电动势较大，图象的斜率表示内阻，则b电源的内阻r较小，故A不符合题意；
B．若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，如图所示
则有
Ia＞Ib
故B不符合题意；
C．当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由上图看出，当R0接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大；根据电源的效率
可知，当R0接到a电源上，电源的效率较低，故C不符合题意；
D．同理，当R0接到b电源上，电压与电流的乘积较小，电源的输出功率较小，而电源的效率较高，故D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】
由题意可知，电源内阻分得的电压为
则电源内阻为
故B正确，ACD错误。
故选B。
3．A
【详解】
电源的总功率为
P总= EI
电源内部热功率为
根据图像中数据可得
E=3V
r=1Ω
AB的功率表示当I=1A时电源的输出功率，即
故选A。
4．C
【详解】
A．电路为串联电路，将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入阻值减小，则由欧姆定律有
则可知电流变大，电流表示数变大，故A不符合题意；
B．电压表V1测定值电阻R两端电压，由于电路电流变大，则由欧姆定律可知，定值电阻R两端电压变大，电压表V1示数变大，故B不符合题意；
C．电压表V2测外电路电压，则ΔU2大小等于内阻所分电压电压变化量，由欧姆定律有
则可知ΔU1大于ΔU2，故C符合题意；
D．由串联分压可知，滑动变阻器接入阻值减小，则所分电压减小，滑动变阻器电压减小量等于定值电阻和内阻所分电压增加量，由欧姆定律可得，ΔU3与ΔI的比值等于定值电阻与电源内阻之和，故D不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律可得
故选B。
6．A
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律可知，当电阻箱接入电路的阻值增大时，电路中的电流减小，根据可知，电压表的示数增大。
故选A。
7．D
【详解】
A．当外电路为有电动机的非纯电阻电路时，外电路的总电阻，A错误；
B．电动势的大小等于在电源内部非静电力把单位正电荷从负极送到正极所做的功，B错误；
C．以外电路为纯电阻电路为例，由电源输出功率随外电阻的变化关系图可知，电源的外电阻越大，输出功率不一定越大，电源的效率为
故外电阻越大，电源的效率越高，C错误；
D．在闭合电路中，非静电力所做的功等于其他形式的能转化为内外电路中电能的总和，因此若外电路为纯电阻电路，且外电阻为R时，有
因此闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现，D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．电源电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领就越大，不能说电源所能提供的电能就越多，A错误；
B．电源的电动势等于内、外电路电压之和，路端电压是指外电路电压，B错误；
C．由
可知外电路的电阻越小，路端电压就越小，C错误；
D．根据电动势的定义式可知电源电动势在数值上等于电路中通过1C电荷量时电源提供的能量，D正确。
故选D。
9．C
【详解】
据题可知
说明c点经变阻器R到b点的电路和b点经电源到a点的电路是通的；
说明d点经灯泡L2到c点的可能短路，或a点经灯泡L1到d点的电路可能断路，即L1的灯丝烧断了，故选C。
10．D
【详解】
当光照增强时，光敏电阻的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，电流表的示数增大，根据
P=I2R
可知，R1的电功率变大；电容器与R1并联，R1两端电压
U1=IR1
也增大，故电容器两端电势差增大，由
Q=CU
可知电容器所带的电荷量增大；总电流增大，则内电压增大，所以路端电压减小，故D正确ABC错误。
故选 D。
11．D
【详解】
A．指的是该电池放电时能输出的总电荷量，故A错误；
B．该电池正常工作时的电动势为3.7V，输出电压略小于3.7V，故B错误；
C．根据题给条件无法判断该电池正常工作时的额定电流，故C错误；
D．若电池以的电流工作，可用的时间为
故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律可得
代入数据，可得
故选C。
13．C
【详解】
A．当外电阻无穷大时，路端电压等于电源的电动势，故U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，由图可知，干电池A和干电池的电动势相等，故A错误；
B．电源内阻
即电源的图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知
故B错误；
C．小灯泡的图线与电源的图线的交点即为小灯泡的工作状态，由题图知，干电池A与小灯泡连接时输出功率
小于干电池与小灯泡连接时输出功率
由图可知，干电池A与小灯泡连接时输出功率比干电池B小，故C正确；
D．由图可知，干电池A的内阻大，但工作时电流小，所以无法比较与小灯泡连接时的内耗功率大小，故D错误。
故选C。
14．A
【详解】
ABC．可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中，电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流减小，内电压及R1两端的电压减小，则R3两端的电压增大；电容器两端的电压增大，电容器电量增大，故电容器充电，电容器的带电量增大，电流方向由b到a，故A正确，故BC错误；
D．由
P内=I2r
可知，电源内部消耗的功率变小，故D错误；
故选A。
15．A
【详解】
当握力增加时，AB间距减小，则滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，总电流减小，则R0和电源内阻的电压减小，则滑动变阻器两端电压变大，即电压表的示数将变大。
故选A。
16．（1）80W；（2）28W；（3）71.4%；
【详解】
（1）第一次将开关S闭合后，电源的总功率为
（2）第二次将开关S闭合后，回路中的电流为
风扇两端的电压为
风扇的输入功率为
（3）风扇电机线圈的电阻为
风扇的机械功率为
风扇的效率为
17．（1）；（2）；（3）
【详解】
(1)S断开，、R2串联根据闭合电路欧姆定律，有
总功率为
联立代入数据解得
(2)S断开时，C两端电压等于电阻R2两端电压
电容的电荷量为
代入数据解得
(3)闭合S，总外电阻
干路电流为
输出功率
代入数据解得
18．（1）；（2）
【详解】
(1)对于定值电阻，功率
由闭合电路欧姆定律，回路的电流
结合，当时，I最大﹐定值电阻的功率最大为
电源的输出功率
结合
可得
当时，电源的输出功率最大为
比较可得
(2)电阻箱的功率
结合
可得
当时，结合
可得电阻箱的最大功率
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