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

12.2 闭合电路的欧姆定律
一、单选题
1．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
2．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻（R1＞r），R2为可变电阻，C为电容器，闭合开关后改变R2的阻值，则（　　）
A．增大R2的阻值，电阻R1上的电压也增大
B．增大R2的阻值，电容器C上的电荷量增加
C．R2越大，电源的输出功率越大
D．当R2=0时，电源的效率最大
3．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
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．在如图所示电路中，开关S闭合后，若将滑片P向上滑动，则（　　）
A．灯泡L变亮 B．电容器C所带电荷量减小
C．电源内部发热功率减小 D．R2两端的电压减小
6．如图，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一小段距离，下列说法正确的是（　　）
A．电流表读数变小 B．电压表读数变小
C．灯泡L变亮 D．电源消耗的总功率增大
7．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
8．如图电路中，A、B两灯原来正常发光，忽然A灯比原来亮了，设这是因为电路中某一处发生了故障造成的，那么发生这种故障的可能是（　　）
A．R1短路 B．R2断路 C．R3断路 D．电源断路
9．下列说法中正确的是（ ）
A．根据可知，当r趋于0时，F趋于∞
B．在电场中某点不放试探电荷，则该点的电场强度一定为零
C．单位时间内通过导体橫截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D．一节电动势为1.5V的干电池接入不同的电路时，电动势会发生变化
二、多选题
10．如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某电阻R的图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（ ）
A．R的阻值为
B．电源电动势为，内阻为
C．电源效率为
D．电源的输出功率为
11．在如图所示的电路中，R1、R2为滑动变阻器，R3为定值电阻，A、B为两水平放置的平行金属板。一质量为m的带电微粒由平行金属板最左端正中央的M点以水平向右的初速度v0射入平行金属板，微粒沿图中所示的轨迹落在金属板B上的N点。微粒的重力可忽略不计。下列说法正确的是（　　）
A．微粒带负电
B．如果仅将滑动变阻器R1的滑动触头向上移动，R3消耗的功率减小
C．如果仅将滑动变阻器R2的滑动触头向右移动，微粒可能从金属板的右侧离开
D．如果仅将滑动变阻器R1的滑动触头向上移动，微粒将落在金属板B上的N点的左侧
12．某简化电路如图所示，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中（　　）
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表的示数增大，电流表的示数减小
C．消耗的功率增大
D．若电压表读数为U，通过电源的电流为I，则的比值不变
三、填空题
13．如图所示，L是“6V、1.5W”的小灯泡，R1为定值电阻，R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变。闭合开关S、S1，滑片P在滑动变阻器最左端位置时，小灯泡恰能正常发光，且电流表示数为0.5A。则R1的阻值为______Ω；保持滑片P位置不动，断开开关S1，请分析判断小灯泡是否会被烧坏______？结论和理由_______。
14．—节干电池的外电压为，电动势为，则它的内电压为__________V。此电池中每通过电荷量，就有_______J的化学能转化成电能。如果通过电池的电流为，则电池中化学能转化成电能的功率为________W﹐输出功率为________W。
15．如图所示，一款微型机器人的内部有一个直流电动机，其额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则电动机的输出功率为____________，电源的效率为____________。
16．如图所示电路，电源电压保持恒定，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电流表的示数将_______，电压表的示数将_______。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
17．如图所示，把R由2 Ω变为6 Ω时，电流大小减为原来的一半，则电源的内阻为________Ω。
18．如图（1）所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合电键S后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（2）所示。则滑动变阻器的最大阻值为________，滑动变阻器消耗的最大功率为____________W。
19．如图，电源电动势为12V，内阻r为1Ω，电阻R为1Ω，小灯泡L标有“6V 12W”，电动机线圈电阻RM为0.5Ω。开关闭合后，小灯泡和电动机均能正常工作，则电源的总功率为_________W；电动机的输出功率为_________W。
四、解答题
20．现有一太阳能电池板，测得其开路电压为1200mV，短路电流为60m A．若将该电池板与阻值为 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压多大？
21．如图所示，变阻器R2的最大电阻是10Ω，R3＝5Ω，电源的内电阻r＝1Ω，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16W，电源的输出功率为12 W.此时电灯R1正常发光，求：
（1）电灯阻值R1是多少？（设R1阻值恒定不变）
（2）当电键S断开时，调节变阻器的电阻，使电灯正常工作，此时的电源效率？
22．在如图所示的电路中，电源的电动势E=18V，内阻r=1.0Ω，电阻R2=5.0Ω，R3=6.0Ω，板间距d=2cm的平行板电容器水平放置。当滑动变阻器R1的滑片P移至R1的中点时，图中理想电压表的示数为16V，一个带电荷量q= -8.0×10--9C的油滴正好平衡于两极板之间。求：（g取10m/s2）
（1）滑动变阻器R1的最大阻值
（2）油滴的质量。
（3）移动滑片P，油滴可获得向下的最大加速度大小。
试卷第6页，共6页
试卷第5页，共6页
参考答案
1．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。
2．B
【详解】
AB．增大R2的阻值，则总电流减小，则电阻R1以及电源内阻r上的电压都减小，电阻R2上的电压变大，则根据Q=CU可知，电容器C上的电荷量增加，选项A错误，B正确；
C．当外电路电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，因为R1＞r ，则R2越大，外电路电阻越远离电源内阻，可知电源的输出功率会越小，选项C错误；
D．根据
可知，外电阻越大，电源的效率越大，则当R2最大时，电源的效率最大，选项D错误。
故选B。
3．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。
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．B
【详解】
滑片上移时滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，由
可知，路端电压减小，根据
知两端电压增大，由串联电路规律可知，并联部分电压减小，灯泡变暗，由
可知，电容器C所带电量减小，由
可知，电源内部消耗的功率增大，故B正确，ACD错误。
故选B。
6．A
【详解】
将滑动变阻器滑片P向a端移动一小段距离，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，即电流表读数减小，灯泡L变暗，电源内电压减小，路端电压增大，即电压表读数增大，根据P=EI可知电源消耗的总功率减小，综上所述可知A正确，BCD错误。
故选A。
7．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。
8．B
【详解】
A．R1短路，则电源被短路了，灯泡都不亮，此选项不符合题意，A错误；
B．电阻R2与灯泡A是并联的，如果R2断路，此处只有灯泡A一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡A两端电压增大，由
知，功率变大，灯泡A变亮，故B正确；
C．电阻R3与灯泡B是并联的，如果R3断路，此处只有灯泡B一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡B两端电压增大，则灯泡A两端电压减小，则A的功率变小，灯泡A变暗，C错误；
D．电源断路，电路没有电流，灯泡都不亮，此选项不符合题意，D 错误；
故选B。
9．C
【详解】
A．由于当距离趋向于0时，电荷不能再看作点电荷，库仑定律不再适用，不能得出F达无穷大，A错误；
B．电场强度是电场自身的性质，与有无试探电荷无关，B错误；
C．根据
可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大，C正确；
D．一节电动势为1.5V的干电池接入不同的电路时，电动势不会发生变化，D错误。
故选C。
10．BC
【详解】
A．由直线Ⅰ、Ⅱ和欧姆定律有
A错误；
BCD．两图线的交点代表该电源与电阻相连接组成闭合电路中的路端电压和电路中的电流,则电源的输出功率
根据图示可得
电源内阻
电源的总功率为
电源的效率
BC正确、D错误。
故选BC。
11．AD
【详解】
A．由题图可知A板的电势低于B板的电势，两板间电场方向向上，而微粒在电场中向下偏转，所受的电场力方向向下，可知该微粒带负电，故A正确；
B．如果将滑动变阻器R1的滑动触头向上移动，滑动变阻器R1接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，由可知，R3消耗的功率增大，故B错误；
C．电路稳定时没有电流流过R2，改变R2的阻值，不改变A、B间的电压，两板间电场强度不变，微粒所受的电场力不变，所以微粒的运动情况不变，仍落在N点，故C错误；
D．设平行金属板A、B间的电压为U，微粒在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则竖直方向有
水平方向有
联立得
如果将滑动变阻器R1的滑动触头向上移动，滑动变阻器R1接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，R1两端的电压增大，A、B间的电压U增大，故微粒落在金属板B上时运动的水平距离x减小，所以微粒落在金属板B上N点的左侧，故D正确；
故选AD。
12．AD
【详解】
AB．当变阻器R0的滑动端向下滑动时，R0的阻值变小，故它与R2并联的总电阻变小，再与R1串联的总电阻也会变小，总电流变大，则内阻上的电压变大，所以路端电压变小，即电压表的示数变小，由于R1两端的电压也随之变大，故R0与R2并联的两端电压一定变小，则电流表的示数会变小，选项A正确，B错误；
C．由于电流表示数减小，故电阻R2消耗的电功率减小，选项C错误；
D．根据
U=E-Ir
可知
不变，选项D正确。
故选AD。
13．24 可能烧坏 判断理由：当开关S1断开时，电路总电阻增大，总电流减小，滑动变阻器两端的电压减小，灯泡两端的电压增大，超过灯泡的额定电压，所以灯泡有可能烧坏
【详解】
闭合开关S、S1，小灯泡恰能正常发光，则通过小灯泡的电流
通过R1的电流
则R1的阻值
可能烧坏；
判断理由：当开关S1断开时，电路总电阻增大，外电压增大，总电流减小，滑动变阻器两端的电压减小，则灯泡两端的电压增大，超过灯泡的额定电压，所以灯泡有可能烧坏。
14．0.08 1.5 0.3 0.284
【详解】
干电池的内电压为
此电池中每通过电荷量，转化为电能的化学能为
通过电池的电流为，则电池中化学能转化成电能的功率为
输出功率为
15．
【详解】
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
电动机输出功率为
电源的效率为
16．变小 变小
【详解】
滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据闭合电路欧姆定律，整个回路的电流将变小，故电流表示数变小。电流变小，电压表所测电阻两端的电压根据欧姆定律可知将变小。
17．2
【详解】
由闭合电路欧姆定律，可得
两式相比，可解得
18．15 2.5
【详解】
当滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流减小，R1两端的电压减小，R2两端的电压增大
可知图线1是电压表V2的示数图象，图线2是电压表V1的示数图象，图线2的斜率等于R1的阻值，所以
由
可图线1的斜率大小等于电源的内阻与R1之和，则电源的内阻为
当I=0.4A时，U2=6V，则
当滑动变阻器全部接入时，电路中电流为I=0.4A，电压表V1示数为U1=3.2V，V2的示数为U2=6V
将电阻R1看成电源的内阻，当
滑动变阻器消耗的功率最大．则滑动变阻器消耗的最大功率
19．36 5.5
【详解】
根据闭合电路欧姆定律有
解得
电源的总功率为
通过小灯泡的电流为
通过电动机的电流为
电动机的输出功率为
20．
【详解】
太阳能电池板内阻为
将该电池板与阻值为 的电阻器连成一闭合电路时，干路中电流为
电路的路端电压为
21．（1）2.5Ω；（2）90%
【详解】
（1）当电键S闭合时，由
P总－P出＝I2r
得
由
P总＝EI
得
路端电压
U＝E－Ir＝8V－2×1V＝6V
通过R3的电流为
通过电灯的电流为
I2＝I－I3＝(2－1.2) A＝0.8 A
电灯R1的阻值
（2）电灯额定电流
I额＝0.8 A
此时路端电压
电源的效率
22．（1）12Ω；（2）4.0×10-7kg；（3）1m/s2。
【详解】
（1）电路中总电流为
R2两端电压为
R1、R3并联部分电压为
通过R3的电流为
则通过R1的电流为
则R1接入电路中的电阻为
则可变电阻的总电阻为
R1=2R'1=12Ω
（2）电容器两端电压为
由平衡条件得
油滴质量为
（3）为使向下的加速度最大，则应使R1的滑动头移到最右端，以使电场力最小。此时R1、R3的并联电阻为
则R2两端电压为
电容器两端电压为
由牛顿第二定律得
油滴向下最大加速度为
答案第12页，共1页
答案第11页，共11页