4.2闭合电路的欧姆定律 自主提升过关练（word解析版）

4.2闭合电路的欧姆定律 自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．在如图甲所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况。以下说法正确的是（　　）
A．图线c表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况
B．图线a表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况
C．此过程中电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值变小
D．此过程中电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值变大
2．如图是测量汽车质量的地磅示意图，汽车的质量可通过电流表的示数读出，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数越大说明被测汽车质量越大
B．汽车质量越大，电路中的总电阻越大
C．把图中的电流表换成电压表同样能测量汽车的质量
D．地磅的最大量程只由弹簧的劲度系数决定，与电路的有关参数无关
3．用如图所示的电路，测一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据做出如图所示的U-I图像，下列说法正确的是（　　）
A．电池的内阻为2.9Ω
B．电源的电动势为1.50V
C．外电路短路时的电流为0.50A
D．当减小滑动变阻器阻值时，电源效率变小
4．如图，在闭合电路中，当滑动变阻器的滑动片移动时，电流表示数的变化情况是（　　）
A．、的示数不可能同时增大，同时减小
B．的示数增大时，的示数减小，的示数减小时，的示数增大
C．的示数变化量总是小于的示数变化量
D．、的示数的大小关系无法确定
5．图是测定甲、乙两个直流电源的电动势E与内阻r时，得到的路端电压U与干路电流I的图象。若将这两个直流电源分别与同一定值电阻R串联，下列说法正确的是（　　）
A．甲电源内阻是乙电源内阻的2倍 B．电源的效率一定有
C．电源总功率一定有 D．电源的输出功率一定有
6．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
7．在如图所示的电路中，已知电源的电动势E为3.0V，内电阻r为0.5Ω，外电路的电阻R为2.5Ω。闭合开关S后，电路中的电流为 （　　）
A．6.0 A B．4.0 A C．1.0 A D．1.5 A
8．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
9．在如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，R1和R2是两个固定的电阻，当滑动变阻器的滑片从b端向a端移动时，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。则在该过程中，关于I1、I2发生的变化，下列说法正确的是（　　）
A．I1变小，I2变大 B．I1变大，I2变小
C．I1变大，I2变大 D．I1变小，I2变小
10．2021 年10月港珠澳大桥正式开通三周年，大桥主桥部分由海底隧道和桥梁构成，该大桥的照明电路可简化为如图所示的电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，隧道灯每天24小时照明，其电阻为R1，桥梁灯只在晚上照明，其电阻为R2，则（　　）
A．L1是桥梁灯，L2是隧道灯
B．白天电压表的示数为
C．夜间开关K闭合，电压表示数变大
D．夜间开关K闭合，太阳能电池供电系统消耗的电功率增大
11．在如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻、为定值电阻，为滑动变阻器，A、B为电容器的两个极板。当滑动变阻器的触头处于某位置时，A、B两板间的带电油滴静止不动，则下列说法正确的是（　　）
A．仅把R1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向下运动
B．仅把R1的触头向右滑动时，电流表读数增大，油滴向上运动
C．仅把两极板A、B间距离增大，油滴向下运动，电流表读数不变
D．仅把两极板A、B间正对面积减小，油滴向下运动，电流表读数不变
12．如图所示的图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　　）
A．R的阻值为1.5Ω B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为3W
13．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，当滑动变阻器的滑动片P向上滑动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡L变亮 B．电压表的示数减小
C．电流表示数增大 D．电容器C的电荷量增大
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，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
二、解答题
16．如图所示的电路中，电阻R＝10 Ω，当开关S断开时，电压表示数为6V，当开关S闭合时，电压表示数为5 V，求：
（1）电路中的电流I；
（2）电源的内阻r。
17．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。
参考答案
1．B
【详解】
A．为定值电阻，其两端电压随电流的增大而增大，故图线c表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况，故A错误；
B．路端电压，即电压表示数可表示为
将电阻等效为内阻，则两端电压，即电压表示数可表示为
图线a的斜率较大，表示r与之和，图线b的斜率较小，表示内阻r，故图线a表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况，图线b表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况，故B正确；
C．此过程中电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值表示电源内阻，故保持不变，故C错误；
D．此过程中电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值表示r与之和，故保持不变，故D错误。
故选B。
2．A
【详解】
AB．汽车质量越大，滑动变阻器的P端越往下移，其有效阻值越小，电路中的总电阻越小，据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数越大，A正确，B错误；
C．如果换成电压表，因电压表的内阻较大，所以滑动变阻器的阻值发生变化时，电压表的示数变化范围较小，故不能准确地测量，C错误；
D．因为通过滑动变阻器的阻值变化，将力信号转换成电信号，故地磅的最大量程与电源电动势、电流表量程等参数有关，D错误。
故选A。
3．D
【详解】
AB．由闭合电路欧姆定律知
整理得
所以U-I图像的斜率为
纵轴的截距为
由图像得
即
故AB错误；
C．短路电流为
故C错误；
D．当减小滑动变阻器阻值时，路端电压减小，由知电源效率变小，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
AB．当滑动片移动时向上移动时，电路总电阻增大，干路电流减小，则示数减小，内电压减小，则并联部分电压增大，则通过的电流增大，则通过R的电流减小，则的示数减小，故AB错误；
C．根据闭合电路欧姆定律
由上式可以发现，电源电动势不变，则的示数变化量总是小于的示数变化量，故C正确;
D．根据串并联关系，示数必然大于的示数，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．由图象可知，甲电源电动势是乙电源电动势的2倍，即
图像的斜率等于内阻，则甲电源内阻是乙电源内阻的4倍，即
选项A错误；
B．电源的效率
可得
选项B正确：
C．电源总功率
可得
选项C错误；
D．电源的输出功率
可知，不能确定两电源的输出功率的大小关系，选项D错误。
故选B。
6．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。
7．C
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律有
故选C。
8．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。
9．A
【详解】
滑片向上移动，接入电路的电阻减小，则并联总电阻减小，总电流增大，所以路端电压减小，故流过R1的电流I1减小，流过R2的电流I2增大。故A正确；BCD错误。
故选A。
10．D
【详解】
A．根据电路图，L124小时发光，是隧道灯，开关闭合后L2才发光，L2是桥梁灯，A错误；
B．白天开关断开，根据闭合电路欧姆定律
根据欧姆定律
解得
B错误；
C．夜间开关K闭合，外电路电阻变小，总电流增大，内电压增大，外电路电压减小，电压表示数变小，C错误；
D．夜间开关K闭合，外电路电阻变小，总电流增大，电路消耗的总功率IE增大，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
AB．从题图中可知电容器两板间的电压等于路端电压，电流表测量干路电流，若仅把R1的触头向右滑动时，R1连入电路的电阻增大，则电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可得干路电流减小，路端电压增大，所以电流表示数减小，电容器两端的电压增大，根据公式
可得两极板间的电场强度增大，所以油滴受到的电场力增大，故向上运动，故AB错误；
C．仅把两极板A、B间距离增大，因为两极板间的电压不变，根据公式
可得电容器两极板间的电场强度减小，油滴受到的电场力减小，向下运动，电流表的示数不变，故C正确；
D．仅把两极板A、B间正对面积减小，由于两极板间的电压不变，距离不变，所以两极板间的电场强度不变，故油滴仍处于静止状态，电流表示数不变，故D错误。
故选C。
12．A
【详解】
A．R的阻值为
A正确；
B．由图像可知，电源电动势为
E=3V
内阻为
B错误；
C．电源的输出功率为
C错误；
D．电源内部消耗功率为
D错误。
故选A。
13．CD
【详解】
A．滑片P向上滑动，接入电路中的电阻增大，则增大，干路电流减小，故灯泡变暗，故A错误；
BC．由闭合电路的欧姆定律
可得，路端电压增大，电压表的示数增大，也即电阻R支路两端电压增大，电流表的示数也增大，故B错误，C正确；
D．对电容器由
U增大，则电容器C的电荷量也增大，故D正确。
故选CD。
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．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。
16．(1) 0.5A；(2) 2 Ω
【详解】
(1)当开关S闭合时，根据欧姆定律得
(2)当开关S断开时，电源的电动势等于路端电压，即
E=6V
根据闭合电路欧姆定律得
电源的内电阻为
17．（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