2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册12.2 闭合电路的欧姆定律 同步练习题(Word版含答案)

12.2 闭合电路的欧姆定律
一、单选题
1．电动势为2V的电池在电路上输出1A的电流，可以断定
A．内、外电阻相差2Ω B．外电阻是2Ω
C．内电阻是2Ω D．内、外电阻之和是2Ω
2．在如图所示的电路中，电源的内阻，电阻，不计电流表的内阻．闭合开关后，电流表的示数．电源的电动势为（ ）
A． B．
C． D．
3．在电源一定的闭合电路中，下列哪个说法正确（ ）
A．路端电压与外电阻成正比
B．路端电压随外电阻的增大而增大
C．外电路短路时，路端电压的值等于电源电动势的值
D．路端电压一定大于内电路的电压
4．如图是酒精测试仪的电路，R0是定值电阻．已知酒精气体的浓度越大，酒精气体传感器的电阻越小，则对酗酒者进行测试时
A．酒精气体传感器电阻变大
B．电压表示数变大
C．电压表示数变小
D．电路的总电阻变大
5．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r，L1、L2是两个小灯泡．闭合S后，两灯均能发光．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，会出现（ ）
A．L1变暗，L2变暗
B．L1变亮，L2变暗
C．L1变亮，L2变亮
D．L1变暗，L2变亮
6．太阳电池由许多片电池板组成，大部分人造卫星都用太阳电池供电。某电池板不接负载时的电压是600μV，短路电流是30μA。这块电池板的内阻是（　　）
A．10Ω B．20Ω C．30Ω D．40Ω
7．如图所示，因线路故障，接通S时，灯泡L1和L2均不亮，用电压表测得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4 V。因此可知开路处为（　　）
A．灯泡L1 B．灯泡L2 C．变阻器 D．不能确定
8．在如图所示的电路中，当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的读数为3V；当开关S1、S2均闭合时，电压表的读数为1.8V，已知电压表为理想电表，外接电阻为R、电源内阻为r.由以上数据可知为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
9．电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是(　　)
A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大
C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压下降
D．若外电路断开，则路端电压等于电动势
10．用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U-I图线，由图可知
A．电池电动势的测量值为1.40 V
B．电池内阻的测量值为1.0 Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D．电压表示数为1.20 V时，电流表的示数I′＝0.2A
11．如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)
A．P1>P2 B．P1＝P2
C．η1>η2 D．η1<η2
12．如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=6Ω、R2=5Ω、R3=3Ω，电容器的电容C=2×10﹣5F，若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电量为q．则（ ）
A．I=0.75A B．I=0.5A C．q=2×10﹣5C D．q=1×10﹣5C
13．若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是 (　　)
A．U′＝IR B．U′＝E－U C．U＝E＋Ir D．
14．如图为某电源的U I曲线，由图可知(　　)
A．电源电动势为2 V
B．电源内电阻为Ω
C．电源短路时电流为6 A
D．路端电压为1 V时，电路中电流为5 A
三、填空题
15．如图，电阻Rl、R2和R3的阻值分别为1Ω、2Ω和4Ω。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为1W；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为1W。则电源电动势为_____V，内阻为_____Ω。
16．三个电阻R1、R2、R3阻值分别为10Ω、30Ω、60Ω，把它们适当连接后可得总电阻为R=24Ω，把R直接接到内阻为1Ω的电源上，三个电阻消耗的功率之比P1：P2：P3=_________，若R1消耗的功率是3.6W，则电源的电动势为_________V。
17．如图所示电路中，电源内阻不可忽略且阻值小于R1。滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电压表V的示数变化情况是________；滑片处于__________时，电源的输出功率最大。
18．如图a所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R1=R2=4Ω。若在A、B间连接一个理想电压表，其读数是_____V；图a中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图a可等效为图b，其等效电动势E′等于AB间断路时AB间的电压；则该等效电源的内电阻r′是___Ω。
19．如图所示电路中，是由某种金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循的规律，（式中），R是普通可变电阻，遵循欧姆定律，电源E电压恒为6V，此电路中的电流、电压仍遵循串联电路的有关规律。当电阻R的阻值为____Ω，电流表的示数为0.16A；当R、R0电功率相等时，电源的输出功率P出=____W。
四、解答题
20．如图所示电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20 μF；已知电源电动势E=4V，内阻r=0.5Ω。求：
(1)当S1闭合、S2断开时，电路消耗的总功率；
(2)当S1闭合、S2均闭合时，电路消耗的总功率；
(3)当S1闭合、S2断开时，电容器所带的电荷量为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．D
【详解】
根据闭合电路欧姆定律得：则得：R+r=2Ω，即得内外电阻之和为2Ω；由于条件不充分，不能求得内外电阻之差和内外电阻的值，故D正确，ABC错误。
2．A
【详解】
根据如图所示电路，由闭合电路欧姆定律得：
故A正确BCD错误。
3．B
【详解】
解：A、外电压U=外电压与R不成正比，但随外电阻增大而增大，故A错误，B正确；
C、电源被短路时，电源电流为：I=．由于电源有内电阻，故电流不是无限大，内电压等于电源电动势，故C错误；
D、据闭合电路的欧姆定律知，内外电路上的电压之和总等于电源电动势，外电压U=，当内阻大于外电阻时，路端电压一定小于内电路的电压，故D错误．
故选B．
【点评】本题关键根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律列式求解出路端电压表达式进行讨论．
4．B
【详解】
根据题意，酒精气体浓度变大，酒精气体传感器的电阻变小，则闭合电路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，电路中电流变大，导致电阻R0两端的电压变大，B正确．
故本题选B
【点睛】根据酒精气体的浓度变化，可知酒精传感器的电阻变化，电路总电阻变化，电路中电流变化，导致R0两端电压变化．
5．D
【详解】
试题分析：当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器电阻增大，回路中总电阻增大，干路电流减小，L1变暗，路端电压U=E-Ir可知路端电压增大，灯泡L1两端电压减小，所以灯泡L2两端电压增大，L2变亮，D对；
考点：考查闭合电路欧姆定律
点评：在求解闭合电路动态变化问题时，明确电路中的串并联关系，根据部分-整体-部分的顺序进行判断
6．B
【详解】
由题电池板不接负载时的电压为U=600μV，则电池的电动势为E=U=6×10-4V；
已知短路电流为I=30μA=3×10-5A
又
E=I短r
得到
故B正确，ACD错误。
故选B。
7．C
【详解】
灯泡均不亮，则说明电路中一定存在断路故障；由于Uab＝0，Ubc＝0，cd电压为4V，因此cd两端均与电源两端导通；故只能是cd间发生断路；故滑动变阻器发生断路；故C正确ABD错误。
故选C。
8．D
【详解】
当开关S1断开、开关S2闭合时，此时电压表示数为电源电压，则电源电压为3V；
当开关S1、S2均闭合时，电压表示数为路端电压，即R两端电压，此时电源内电压
则有
D正确，ABC错误。
故选D。
9．CD
【详解】
A. 电源电动势不变，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小，故A错误；
BC. 当R增大时，I减小，不能根据判断路端电压的变化，而由分析，E、r不变，I减小，得到U增大；I增大，得到U减小；故C正确B错误；
D. 若外电路断开，则路端电压等于电动势，故D正确。
故选CD。
10．ABD
【详解】
A、由图象可知，电源U﹣I图象与纵轴交点坐标表示电源的电动势，则知电源的电动势为1.40V，故A正确；
B、电源的内阻r＝||Ω＝1Ω，故B正确；
C外电路发生短路时的电流 I1.40A，故C错误；
D、当电压表示数为1.20V时，I′A＝0.20A，故D正确；
11．BC
【详解】
电源的与电阻的的交点代表该电阻接入电源时的路端电压和电流，对照图像可得该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2：．，所以选项B对A错．电源的效率，外电阻越大效率越高，根据电阻的图像斜率代表电阻可判断所以选项C对D错．
12．AD
【详解】
解：开关S闭合电路稳定时，外电路中总电阻为R=R2+=5+=7Ω
根据闭合电路欧姆定律得：I==A=0.75A
电容器两端的电压为U=I =0.75×2V=1.5V
电量Q=CU=1.5×2×10﹣5C=3×10﹣5C
断开开关S后：电容器通过R1与R3放电，设通过R1与R3的放电电流分别为I1和I3，则=
由电量公式q=It可知，通过R1与R3的电量之比为
又q1+q3=Q
联立得：通过R1的电量为q1==3×10﹣5C=1×10﹣5C
故选AD
13．BD
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律可知： U′＝Ir，选项A错误；U′＝E－U，选项B正确；U＝E-Ir ，选项C错误；，选项D正确；故选BD.
14．AD
【解析】
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可知，可见图象的纵轴截距即为电源的电动势，图象斜率的绝对值即为电源的内电阻，由图象可得：电动势，内阻，故A正确，B错误；当外电阻为0时，电源短路，则短路电流，故C错误；当时，由可得，，故D正确．
15．3 2
【详解】
电键S1断开、S2闭合时，和被短路，则
当S1闭合、S2断开时，和被短路，则
代入数据解得
16．3:9:8 25
【详解】
适当连接后可得总电阻为R=24Ω，则三电阻的连接方式如图所示
则R1，R2串联，故I1=I2，串联后与R3并联，根据并联电路电压相等有
根据
可得
若R1消耗的功率是3.6W，则总功率为
根据闭合电路的欧姆定律可得
则有
解得E=25V
17．先变大后变小 a端或b端
【详解】
分析电路结构可知，滑动变阻器的两部分接入电阻与并联然后和串联，滑动变阻器的滑片P从a向b移动的过程中，并联部分总电阻
因此变阻器电阻线变大后减小，总电流先减小后增大，而路端电压先增大后减小，电压表直接测路端电压，所以电压表的示数先变大后变小。
当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大。而又因为电源内阻阻值小于，所以当最小时电源输出功率最大，即滑片处于a端或b端时，电源的输出功率最大。
18．4.8 4.8
【详解】
若在A、B间连接一个理想电压表，电压表测量的电阻，根据串联分压规律可知
与电源内阻并联
再与串联得等效电源的内阻
19．25 3.24
【详解】
串联电路电流相等，通过的电流为，由
可得
代入数据解得
因为串联电路路端电压等于各部分电压之和，由此可得
代入数据解得
根据
代入数据解得
根据
和串联电路电流相等可得，当
时，R、R0电功率相等。因此电流为
代入数据得
因此
代入数据得
同理可得
因此外电阻
因此电源输出功率
代入数据得
20．(1)2W；(2)4W；(3)6×10-5C
【详解】
(1)S1闭合，S2断开时，电路消耗的总功率为
(2)S1、S2均闭合时，外电路总电阻为
电路消耗的总功率为
(3)S1闭合，S2断开时，电容器极板间的电压为
电容器所带的电荷量为
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