12.2闭合电路欧姆定律 学科素养提升练（word版含答案）

12.2闭合电路欧姆定律 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．如图电路中，电阻R=2Ω。断开S后，理想电压表的读数为4V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻为（　　）
A．4Ω B．3Ω C．2Ω D．1Ω
2．如图所示电路中，电源电动势恒定，内阻不可忽略，Rt为光敏电阻（光照强度减弱时，其电阻值增大），R1、R2为定值电阻，电压表均为理想电压表。闭合开关S，当光照强度逐渐减弱时，下列判断正确的是（　　）
A．R1消耗功率变小 B．R2消耗功率变小
C．电压表V1示数变小 D．电压表V2示数变大
3．如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（　　）
A．灯L2短路 B．c点左侧的零线断路
C．灯L2所在支路断路 D．c、d两点间断路
4．某铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）
A．电路中每通过1C的电荷量，铅蓄电池就把2J的化学能转变为电能
B．铅蓄电池接入电路中时两极间的电压为2V
C．铅蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能
D．铅蓄电池将化学能转变为电能的本领可能比一节干电池（电动势为1.5V）弱
5．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接。当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数减小、电流表读数增大 B．电压表读数增大、电流表读数减小
C．电源的效率减小 D．R2消耗的电功率增大
6．如图所示是一种风速测定装置，电源电压不变，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，S闭合后，当风速增大时（活塞上方气压变小），下列说法中正确的是（　　）
A．活塞上移，电压表的示数变小
B．活塞上移，电压表的示数变大
C．活塞下移，电压表的示数变大
D．活塞下移，滑动变阻器R1两端的电压变大
7．如图电路中，当S闭合，滑动变阻器的滑片向右移动时，两电表示数的变化情况是（　　）
A．A表示数变大，V表示数变大
B．A表示数变小，V表示数变大
C．A表示数变大，V表示数变小
D．A表示数变小，V表示数变小
8．某电路中有一块锂电池，在电路闭合后，电池内部锂离子（）从负极向正极运动，下面说法正确的是（　　）
A．电池正在充电 B．电池正在放电
C．电势能逐渐减少 D．电池内部电场力对做正功
9．为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，如图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，与未饮酒的驾驶员相比（　　）
A．电流表的示数较大 B．电压表的示数较大
C．电源的输出功率较小 D．电源的总功率较小
10．如图所示，电源电动势为，内电阻为，流过电源的电流为，理想电压表、数为、。在滑动变阻器的滑片从左端向右端滑动的过程中（不计灯泡电阻的变化），、的变化量的绝对值分别为和；的变化量的绝对值为。下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡、变亮，变暗
B．不变
C．电压表示数变小，电压表示数变小
D．变大
11．下列关于电动势的说法中正确的是（　　）
A．电动势就是电势差，也叫电压，单位是V
B．电动势大的电源做功一定多
C．电动势大的电源做功一定快
D．电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能
12．某同学利用如图甲所示的闭合电路研究电容器的充、放电过程。首先将滑动变阻器R滑到某合适位置，闭合开关S，电流传感器（可视为理想电流表）记录得到电流随时间变化的图象如图乙所示，电压表稳定后的读数为。则（　　）
A．闭合开关，在电容器充电过程中，电阻两端电压保持不变
B．闭合开关，电路稳定时，电容器两端电压小于两端电压
C．闭合开关，电路稳定后，再将R的滑片向左滑动，电流传感器中有电流从a流向b
D．闭合开关，若将R的滑片向左滑动，再次稳定后，电压表的示数小于
13．如图所示电路，已知平行金属板电容器C中固定一个带负电的质点P，下板接地，当将滑动变阻器R1的滑片向右滑动时，以下说法正确的是（ ）
A．P点处的电势升高
B．P点处的电势降低
C．质点P的电势能变大
D．质点P的电势能变小
14．如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是（　　）
A．当R2=r时，R2上获得最大功率
B．当R2=R1+r时，R2上获得最大功率
C．当R2=0时，R1上获得最大功率
D．当R2=R1﹣r时，电源的输出功率最大
15．某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图象，利用图像回答下列问题。（　　）
A．电源的电动势为0.40V，内电阻r为3.5Ω
B．电源的电动势为1.40V，内电阻r为1Ω
C．由于电压表的分流作用，造成了本实验的系统误差
D．由于电流表的分压作用，造成了本实验的系统误差
二、解答题
16．如图所示，，当时，；当，。求电池的电动势E和内电阻r。
17．实验小组同学利用图甲所示的电路进行相关测试，电路中为滑动变阻器，。实验时，他们调节滑动变阻器的阻值，得到了各组电压表和电流表的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出图像如图乙所示，已知电压表和电流表都是理想电表。
（1）求电源的电动势和内阻；
（2）图线从A状态变化到B状态的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围；
（3）当的阻值为多大时，消耗的功率最大？最大功率为多少？
参考答案
1．C
【详解】
断开S后，理想电压表的读数为4V，则电动势
E=4V
闭合S后，电压表的读数为2V，则
即
解得电源的内阻为
r=2Ω
故选C。
2．A
【详解】
当光照强度逐渐减弱时，Rt阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，R1消耗功率变小，且R1两端电压减小，即电压表V2示数减小；电源内电压减小，路端电压增大，即电压表V1示数增大；R2两端电压增大，所以R2消耗功率变大。综上所述可知A正确，BCD错误。
故选A。
3．D
【详解】
B．闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝aSL1以及c点左侧的零线都没有断路，故B错误；
A．断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路；若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，灯泡L1也不会发光，a、b两个接线点上，试电笔的氖管都不会发光，故A错误；
C．若灯L2所在支路开路，d点氖管不发光，故C错误；
D．若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，电路中没有电流，灯泡不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，试电笔的氖管会发光，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A．电路中每通过1C的电荷量，铅蓄电池就把2J的化学能转变为电能，故A正确；
B．由于铅蓄电池的内阻会分压，所以铅蓄电池接入电路中时两极间的电压小于2V，故B错误；
C．根据题给条件无法求解铅蓄电池的总功率，即无法得知铅蓄电池在1s内能够将多少焦的化学能转变成电能，故C错误；
D．铅蓄电池的电动势比一节干电池大，所以铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池强，故D错误；
故选A。
5．D
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，滑动变阻器连入电阻变大，外电路电阻R外增大，电路总电流
I＝
减小，内电压
U内＝Ir
减小，故路端电压
U＝E﹣U内
增大，即电压表示数增大；因路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联部分电压增大，由欧姆定律可知电流表示数增大，AB错误；
C．由公式
η＝×100%＝
可知，因路端电压增大，故电源的效率增大，C错误；
D．由A中分析可知，R2中电流增大，故R2的电功率增大，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
当风速增大时，活塞上方气压变小，活塞上移，滑片P上移，R1接入电路的阻值减小，电路中电流增大，R两端电压增大，所以电压表示数增大。
故选B。
7．B
【详解】
滑动变阻器的滑片向右移动时，其接入阻值变大，回路电流变小，即A表示数变小，据闭合电路欧姆定律可得
可知路端电压变大，即V表示数变大。
故选B。
8．B
【详解】
A B．由于电路是闭合的，在电池内部，正电荷从负极到正极运动，则电池外部电流方向是从正极到负极，表明电池正在放电，B正确，A错误；
C．越靠近正极电势越高，正电荷电势能越大，C错误
D．在向正极运动过程中所受电场力方向指向负极，电场力对做负功，D错误。
故选B。
9．A
【详解】
A．酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，R减小，电路总电阻减小，总电流I增大，则电流表示数增大，故A正确；
B．根据闭合电路欧姆定律可得电压表的示数为
当I增大时，U减小，故B错误；
C．电源的输出功率为
根据数学知识可知，当R0+R＞r时，P随R的减小而增大，故C错误；
D．电源的总功率为
当I增大时，P′增大，故D错误。
故选A。
10．B
【详解】
AC．当滑动变阻器的触片P从左向右滑动时，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，电压表示数变小，电压表示数增大，流过灯L3电流变大，因此流过灯L1的电流变小， 则变暗，变亮，变暗，AC错误；
B．根据欧姆定律可得
不变，B正确；
D．由电路图可知
得
不变，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A．电动势是用来描述电源把其他形式的能转化为电能的本领，其大小只取决于电源本身的性质，与外电路无关，而电势差是由电源和外电路共同决定的，并不是不变的，A错误；
B．电源的电动势大，不一定做功就多，还有可能不做功，如电源没有接入外电路时做功为零，B错误；
C．电源做功的快慢不仅仅由电动势决定，而是与通过电源的电流的大小来共同决定的，即
C错误；
D．电动势的大小等于在电源内部移动单位正电荷所做的功，即电源向外所提供的能量，D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．闭合开关，在电容器充电过程中，电容器所带电量增大，电容器两端电势差增大，电流逐渐减小，电阻两端电压
减小，A错误；
B．电路稳定时，R2无电流通过不分压，电容器两端电压等于两端电压，B错误；
C．电路稳定后，再将R的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路部分阻值变小，回路中电流变大，两端电压变大，电容器继续充电，电流传感器中有电流从b流向a，C错误；
D．若将R的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路部分阻值变小，再次稳定后，由闭合电路欧姆定律
回路中电流变大，电源内电阻分压变大，外电路电压变小，电压表的示数小于，D正确。
故选D。
13．BC
【详解】
AB．当将滑动变阻器R1的滑片向右滑动时，电阻R1增大，则电路中的总电阻增大，根据欧姆定律可知电路中的总电流减小，则R2两端的电压U2减小，由于R3与电容器串联，则R3两端无电压，则电容器两端的电压等于R2两端的电压U2，根据平行板电容器有
，UP下 = EdP下 = φP - φ下，φ下 = 0
由于U2减小，则E减小，P点处的电势降低，A错误、B正确；
CD．由选项AB分析可知P点处的电势降低，则P点的电势能
EpP = φPq，q < 0
则质点P的电势能变大，C正确、D错误。
故选BC。
14．BC
【详解】
AB．将R1等效到电源的内部，R2上的功率等于电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即R2=R1+r时，输出功率最大，即R2上的功率最大，故A错误，B正确；
C．R1为定值电阻，只有当电路中电流最大时，才获得最大功率，即R2=0时功率最大，故C正确；
D．当外电阻等于内阻时，即R1+R2=r时，电源的输出功率最大，故D错误。
故选BC。
15．BC
【详解】
AB．由闭合电路欧姆定律得
所以U-I图象的斜率为内阻，与纵轴的交点为电动势，故由图像得
故A错误，B正确;
CD．此电路中电压表测得是路端电压，但电流表不是干路电流，因为电压表有分流作用，故由于电压表的分流作用，造成了本实验的系统误差，故C正确，D错误。
故选BC
16．5V，2Ω
【详解】
根据闭合电路欧姆定律
又
代入数据得
联立解得
17．（1）；；（2）；（3），
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律可知
解得
（2）由图像可知，在A点
在B点
所以滑动变阻器的阻值范围为
（3）根据公式
当时，消耗功率最大