2.6电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律学科素养提升练-2021-2022学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册（word版含答案）

2.6电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，直流电路中，、是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照增强而减小。当开关闭合，电容器两板间的点的带电液滴恰好能保持静止。现用强光照射电阻时（　　）
A．液滴向上运动 B．板的电势降低
C．电源的总功率减小 D．电容器所带电荷量不变
2．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
3．如图，电源电动势E一定，内阻不计，、是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关S闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M点。现用强光照射电阻，下列说法正确的是（　 　）
A．M点的电势降低 B．电容器的电容增大
C．中有向左的电流 D．液滴向下运动
4．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
5．如图电路中，闭合开关S，在安全范围内将滑动变阻器滑片P向左移动，不计灯泡L电阻的变化，图中均为理想电表，在此过程中（　　）
A．灯泡L变亮 B．电压表示数变小
C．电流表示数变小 D．电容器正在放电
6．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
7．某同学按照电路图连接元件进行实验，闭合开关S时发现两盏灯都不亮。该同学用多用电表的10V直流电压挡来检测电路故障。在闭合开关S的情况下，他把一支表笔始终连接在A点，用另一支表笔依次接触电路中的B、C、D、E各点，对应的示数依次为6V、6V、0V、0V。如果只有一处故障，那么下列判断中正确的是（　　）
A．始终连接在A点上的是黑表笔；故障发生在CD段
B．始终连接在A点上的是黑表笔；故障发生在DE段
C．始终连接在A点上的是红表笔；故障发生在CD段
D．始终连接在A点上的是红表笔；故障发生在DE段
8．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
9．如图所示的电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则（　　）
A．电源的功率变小
B．电容器贮存的电荷量变小
C．电源内部消耗的功率变小
D．电阻R消耗的电功率变小
10．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
11．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
12．已知电源的电动势为E，内阻为r，将它连在如图所示的电路中，每个支路的电阻都相同，当支路中的开关依次闭合时，下列说法正确的是（　　）
A．外电路的总电阻逐渐变小，电阻两端的电压逐渐变小
B．外电路的总电阻逐渐变大，电阻两端的电压不变
C．外电路的总电阻逐渐变小，电阻两端的电压不变
D．外电路的总电阻逐渐变大，电阻两端的电压逐渐变小
13．如图所示电路中，为电源，电阻为定值电阻，为滑动变阻器，AB为电容器两个水平放置的极板。当滑动变阻器的滑动触头处于图示位置时AB两板间的带电油滴静止不动。则下列说法中正确的是（　　）
A．把R2的触头向右缓慢移动时，油滴向上运动
B．把R1的触头向右缓慢移动时，油滴向上运动
C．缓慢减少极板AB的正对面积，油滴向上运动
D．在两板间平行极板放入与极板等大的金属板，油滴向上运动
14．电位器是用来控制电路的电学器材，其工作原理类似于滑动变阻器，其中P、O、Q为三个接线柱，如图为某电位器的示意图。现将此电位器与一定值电阻、一理想的电流表串联接在一电源两端，通过转动滑动触头来改变电路中的电流。则下列说法正确的是（　　）
A．如果将P、O两端接入电路，滑动触头顺时针转动时，电流表的示数增大
B．如果将P、O两端接入电路，滑动触头逆时针转动时，电流表的示数增大
C．如果将P、Q两端接入电路，滑动触头顺时针转动时，电流表的示数减小
D．如果将O、Q两端接入电路，滑动触头顺时针转动时，电流表的示数增大
15．如图所示，电路中定值R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　）
A．理想电压表V3的示数变大 B．电源的效率增大
C． D．
三、解答题
16．如图所示电路中，电源电动势E = 15V，电源内阻r = 1.0Ω，电阻R2 = 15Ω，R3 = 12Ω，电流表A示数为0.4A，求：
（1）流过电阻R3的电流I3和流过电阻R1的电流I1；
（2）电阻R1的阻值大小。
17．如图所示的电路中，电源电动势E=3V，内阻r=2Ω定值电阻R1=1Ω，变阻器M最大电阻R2=5Ω，变阻器N的最大电阻R3=9Ω，电容器的电容C=1μF。
（1）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，电流表的最小示数为多少；
（2）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，电源输出的最大功率为多少；
（3）闭合开关S，调节变阻器M、N的阻值，当电流表示数为0.3A后，再断开开关S，则流过电流表的电量为多少。
参考答案
1．A
【详解】
C．用强光照射电阻R3时，R3的阻值减小，电路总电阻R减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路电流I增大，电源的总功率
P=EI
增大，故C错误；
B．电路电流I增大，R1两端的电压
U1=IR1
变大
U1=φA 0=φA
由于U1变大，则A板电势升高，故B错误；
A．R1两端电压变大，电容器两极板间电压变大，电容器两极板间的电场强度E变大，液滴所受电场力变大，液滴所受电场力大于重力，所受合力向上，液滴向上运动，故A正确；
D．电容器的电压U增大，电容不变，由
Q=CU
知，电容器所带电荷量增加，故D错误。
故选A。
2．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。
3．C
【详解】
A．用强光照射电阻，减小，电路中电流增大，则电容器两端电压增大，根据可知，电容器间场强增大，所以M点与下极板电势差增大，即M点电势升高。故A错误；
B．根据可知，电容器电容与电容器两端电压大小无关，即电容不变，故B错误；
C．电容器两端电压升高，电容器被充电，所以中有向左的电流。故C正确；
D．由选项A可知，场强增大，液滴受到的电场力增大，所以液滴向上运动。 故D错误。
故选C。
4．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。
5．C
【详解】
ABC．滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器的阻值R增大，根据“并同串反”可知，灯泡L变暗，电压表示数变大，电流表示数变小，故AB错误，C正确；
D．电容器两端的电压也增大，由
可知，Q增大，电容器正在充电，故D错误。
故选C。
6．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。
7．C
【详解】
多用电表的红表笔接外部电源的正极，因此始终连接在A点上的是红表笔；
另一支表笔依次接触电路中的B、C对应的示数依次为6V、6V，说明BC段电路正常，接D两点对应的示数是0V，说明故障发生在CD段。
故选C。
8．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。
9．B
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，接入电路的电阻变小，则总电阻R总变小，I增大，电源的功率P=EI，则P变大．故A错误；
B．I增大，路端电压U减小，而R1分压U1增大，所以电容器上的电压减小．由Q=CU知：Q变小，故B正确；
C．电源内部消耗功率
P内=I2r
增大，故C错误；
D．将电阻R1看成电源的内阻，因R与R1+r的大小未知，则等效电源的输出功率如何变化不能确定，则R上消耗的功率无法确定．故D错误．
故选B。
10．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。
11．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。
12．A
【详解】
当支路中的开关依次闭合时，外电路的总电阻逐渐变小，总电流变大，内电压变大，外电阻两端的电压逐渐变小，A正确，BCD错误。
故选A。
13．BD
【详解】
A．把R2的触头向右缓慢移动时，电容器两端电压不变，板间场强大小不变，油滴受到的电场力不变，仍静止不动，故A错误；
B．把R1的触头向右缓慢移动时，R1接入电路电阻变大，电路中总电阻变大，根据闭合电路中的欧姆定律可知，电路中电流变小，根据
可知路端电压增大，电容器两端电压增大，根据
板间场强增大，油滴受到的电场力变大，油滴向上运动，故B正确；
C．缓慢减少极板AB的正对面积，电容器两端电压不变，板间场强大小不变，油滴受到的电场力不变，仍静止不动，故C错误；
D．在两板间平行极板放入与极板等大的金属板，相当于减小两平行板的间距，电容器两端电压不变，根据
板间场强增大，油滴受到的电场力变大，油滴向上运动，故D正确。
故选BD。
14．BD
【详解】
A．连接P、O，使滑动触头顺时针转动时，接入电路的电阻变大，电流变小，即电流表的示数减小，A错误；
B．连接P、O，使滑动触头逆时针转动时，接入电路的电阻变小，电流变大，即电流表的示数减大，B正确；
C．连接P、Q时，无论滑动触头怎么转动，接入电路的电阻都为整个碳膜电阻，电阻不变，电流表的示数不变，C错误；
D．连接O、Q，使滑动触头顺时针转动时，接入电路的电阻变小，则电流表的示数增大，D项正确；
故选BD。
15．CD
【详解】
A．理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当于短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压，当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A的示数增大，电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，理想电压表V2的示数变小，R两端的电压增大，理想电压表V1的示数变大，所以滑动变阻器两端电压减小，所以理想电压表V3的示数变小，故A错误；
B．电源的效率
路端电压减小，所以电源效率减小，故B错误；
C．由题意可得
则有
所以电源内阻
故CD正确；
故选CD。
16．（1）0.5A，0.9A；（2）9Ω
【详解】
（1）由欧姆定律可知，R2两端的电压为
U2 = I2R2 = 0.4 × 15V = 6V
由于R2和R3并联，则
干路中电流为
I1 = I2 + I3 = 0.9A
（2）再根据闭合电路的欧姆定律有
E = I1(R1 + r) + U2
解得
R1 = 9Ω
17．（1）；（2）；（3）2.1×10﹣6C
【详解】
（1）闭合开关S，调节变阻器N的阻值为最大时，电流表的示数最小．根据闭合电路欧姆定律得，电流的最小值为
（2）当，即R3=1Ω时（与R2大小无关）输出功率最大
（3）根据
代入数据解得
R3=7Ω
电容器的电量
q=CU=CIR3=2.1×10﹣6C
则再断开开关S，则流过电流表的电量是2.1×10﹣6C