4.2闭合电路欧姆定律的应用 自主提升过关练（Word版含答案）

4.2闭合电路欧姆定律的应用 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．电源（电动势为E、内阻为r）、电阻箱、理想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时，理想电压表示数为6.0V。当电阻箱接入电路的阻值增大时，理想电压表的示数将（ ）
A．变大 B．变小
C．保持不变 D．以上说法都不对
2．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，电压表和电流表均为理想电表，电阻、的阻值与滑动变阻器的最大阻值相等．在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数U与电流表示数I的比值不变
B．电流表的示数增大
C．电压表的示数增大
D．电源的效率先增大后减小
3．利用如图所示电路可以测量电源的电动势E和内阻r，R为电阻箱，R0为定值电阻。闭合开关，当R取不同阻值时，电流表对应有不同读数I，多次改变电阻箱的阻值，所得到的图像应为（　　）
A． B．
C． D．
4．某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下列说法错误的是（　　）
A．车灯的电流变小 B．路端电压变小
C．电路的总电流变大 D．电源的总功率变小
5．如图所示的电路中，两个定值电阻的阻值。闭合开关S后，理想电流表示数为I，理想电压表示数为U。若滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，则在此过程中（　　）
A．I变小 B．U变大 C．UI一定减小 D．可能不变
6．如图，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，用该电源与电阻R组成闭合电路，下列说法正确的是( )
A．电源的电动势是3V.
B．电源的内阻是1Ω
C．电阻R的大小是2Ω
D．电源的功率是4W
7．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
8．如图，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a滑到b的过程中，外电阻逐渐变小，小灯泡没有烧坏，则小灯泡的亮暗变化情况是（　　）
A．逐渐变暗 B．逐渐变亮 C．先变亮后变暗 D．先变暗后变亮
9．某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，以下说法错误的是（　　）
A．电源的工作效率变高 B．路端电压变小
C．电路的总电流变大 D．电源的总功率变大
10．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（　　）
A．电容器中的电场强度将增大 B．电容器上的电荷量将减少
C．电容器的电容将减少 D．液滴将向上运动
11．如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1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先变大后变小
C．U与I比值先变大后变小
D．U变化量与I变化量比值等于R3
12．电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关S断开，则以下判断正确的是（　　）
A．液滴仍保持静止状态
B．液滴将向下运动
C．电容器上的带电量将减小
D．电容器将有一个瞬间的充电过程
13．如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，电压表、电流表的示数变化量分别为和，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数增大 B．带电质点向上运动
C．电源的效率变低 D．
14．如图所示的电路，两电表均为理想电表，电源的内阻不可忽略。开始时滑片位于图示的位置，则在滑片向上滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．R1消耗的电功率变大 B．流过R的电流减小
C．两电表的示数均增大 D．电源的总功率增大
15．在如图所示的图象中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线II为某一电阻R的图线。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3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为2Ω
C．电源的输出功率为4W D．电源的效率为50%
二、解答题
16．如图所示的电路中，电源电动势，内阻，定值电阻的阻值分别为，，平行板电容器的电容，板长是极板间距的两倍。闭合开关，待电流稳定后，紧贴A板以水平速度射入比荷为带正电的粒子，并恰好从板右侧边缘射出，不计粒子的重力，求：
（1）水平速度的大小；
（2）现断开开关S，求通过电阻的电荷量为多少？
17．如图所示的电路中，，，变阻器最大阻值为。闭合开关S且电路稳定后，当的阻值为时，电压表的示数为；当的阻值为时，电流表的示数为，已知电容器的电容，电表均为理想电表，求：
（1）电源电动势和内阻；
（2）当的阻值由调成的过程中，通过电荷量。
参考答案
1．A
【详解】
根据闭合电路欧姆定律有
可知当R增大时，电流I减小，结合
则U增大，所以电压表示数增大。
故选A。
2．D
【详解】
A．由电路图可知，电压表示数U与电流表示数I的比值表示的是外电路的总电阻，滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端，外电路的总电阻变化，则电压表示数U与电流表示数I的比值变化，故A错误；
BC．当滑动变阻器的滑片处于中点时，两个并联支路的电阻相等，并联后电阻最大，则滑片P从a端滑到b端的过程中，外电路的总电阻先增大后减小，则电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小，故BC错误；
D．电源的效率
外电路的总电阻先增大后减小，电源的效率先增大后减小，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
由闭合电路欧姆定律得
解得
可知图线是一条不过原点的随增加的直线。故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
A．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，车灯的电流变小，选项A正确；
BCD．开关S闭合，电机工作，外电路总电阻减小，电路的总电流变大，电源内阻上电压变大，路端电压变小，电源的总功率P=EI变大，故BC正确，D错误。
此题选择错误的选项，故选D。
5．C
【详解】
AB．滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，根据串反并同规律，U减小，I增大，AB错误；
D．设R2和R3的并联值为R23，根据欧姆定律
滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，R23减小，减小，D错误；
C．把R1看作电源的内阻，UI就是等效电源的输出功率，根据题意
所以
滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，R23减小，外电阻的阻值远离等效电源的的内阻，等效电源的输出功率UI减小，C正确。
故选C。
6．A
【详解】
AB．由图可得，电源的电动势为3V，电源的内阻
故A正确B错误；
C．电阻的阻值为
故C错误；
D．两图线的交点表示电源与电阻R连接组成闭台电路时的工作状态，由图可知工作电流为2A，则电源的功率为
故D 错误。
故选A。
7．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。
8．B
【详解】
根据闭合电路欧姆定律
可知，滑动变阻器的滑片P由a滑到b的过程中，外电阻逐渐变小，电流变大，则小灯泡逐渐变亮，故ACD错误B正确。
故选B。
9．A
【详解】
A．开关S闭合，电机工作，外电路总电阻减小，路端电压变小,由电源的工作效率
可知，电源的工作效率变低，故A错误，符合题意；
BCD．开关S闭合，电机工作，外电路总电阻减小，电路的总电流变大，路端电压变小，电源的总功率变大，故BCD正确，不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】
A．将滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器的阻值增大，总电流减小，R2两端电压U减小，则电容器两极板间电压减小，根据
电容器中的电场强度将减小，A错误；
B．根据
由于电容器两极板间电压减小，电容器上的电荷量将减少，B正确；
C．根据
所以电容器的电容将保持不变，C错误；
D．开始时，带电液滴正好处于静止状态，有
则当电容器两极板间电压减小时，电场力小于重力，液滴将向下运动，D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．由图可知电压表测量的是电源的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数总是不变，故A错误；
B．由图可知，在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的电阻先增大后减小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数I先变小后变大；故B错误；
C．U与I的比值就是接入电路的R1的电阻与R2的电阻之和，所以U与I比值先变大后变小，故C正确；
D．由于电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于0，故D错误。
故选C。
12．D
【详解】
AB．开关S闭合时带电液滴受重力和电场力平衡，电容器板间电压等于R2的电压，小于电源的电动势。断开电键后，电容器两端电压等于电源的电动势，故板间电压增大，场强变大，电场力变大，粒子向上加速运动，A、B错误；
CD．电键断开前，电容器两端电压等于电阻R2两端的电压，断开电键后，电容器两端电压变大到等于电源电动势，电压增大，根据电容的定义式
可知电容器的带电量变大，将有一个瞬间充电的过程，C错误，D正确；
故选D。
13．CD
【详解】
A．滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，连入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知干路电流增大，电源的内电压和R1的电压增大，则并联部分的电压减小，电压表读数减小，故A错误；
B．平行金属板间电压减小，根据
知平行金属板间的场强减小，带电质点P受到的电场力减小，则带电质点P将向下运动，故B错误；
C．电源的效率为
根据前面分析可知，路端电压减小，所以电源的效率变低，故C正确；
D．电流表示数即干路电流为I，即电压表示数为U，由闭合电路欧姆定律得
则有
故D正确。
故选CD。
14．AD
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，外电路的总电阻减小，总电流增大，两端电压增大，电流增大，消耗电功率变大，A正确；
B．总电流增大，路端电压减小，R、并联电路两端电压减小，的电压减小，电流减小，流过R的电流增大，B错误；
C．电压表测的是路端电压，电流表测的是的电流，两电表的示数均减小，C错误；
D．电路中总电流增大，由电源的电功率公式
可知，电源电动势E不变，电源的总功率增大，D正确。
故选AD。
15．AC
【详解】
A．根据电源的伏安特性曲线，图像I纵轴的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，则有
，
故A正确；
B．直线II的斜率表示电阻R的阻值，为
故B错误；
C．通过两图线交点坐标，可求得电源的输出功率为
故C正确；
D．电源的效率为
故D错误。
故选AC。
16．（1）；（2）
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律可得电容器两端电压为
①
设电容器极板间距为d，则板长为2d。粒子在电容器两极板间做类平抛运动的加速度大小为
②
运动时间为
③
侧移量为
④
联立①②③④并代入数据解得
⑤
（2）断开开关S，求通过电阻的电荷量为
⑥
17．（1），；（2）
【详解】
（1）闭合开关S电路稳定后，电容器所在支路断路，由题意可知，当时，由欧姆定律可得，回路中的电流为
由闭合电路欧姆定律可得
当时，回路电流为，由闭合电路欧姆定律可得
联立解得
，
（2）电容器两端电压的变化量为
电容器中电荷量的变化量，即通过电荷量为