2.6电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 自主提升过关练（word版含答案）

2.6电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．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
2．如图所示，用电动势为E、内阻为r的电源向滑动变阻器R供电。下列说法正确的是（　　）
A．由电流的微观表达式可知，若导体中电流为零，则单位体积自由电子数为零
B．由关系式可知，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比
C．电流在直流电源内能从负极流向正极，是因为在电源内部静电力对载流子做了正功
D．在该直流电路中，外电阻越大，电源的效率越高，输出功率也越大
3．物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图所示，当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗。对这一现象的解释，下列说法正确的是（　　）
A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变
B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小
C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小
D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大
4．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
5．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
6．物理课上，老师将几个相同规格的小灯泡连入如图所示的电路中，依次闭合开关将小灯泡点亮。同学们发现随着点亮的小灯泡数目逐渐增多，小灯泡的亮度逐渐变暗，在此过程中（　　）
A．外电路的总电阻逐渐变小，小灯泡两端的电压保特不变
B．外电路的总电阻逐渐变大，小灯泡两端的电压保持不变
C．外电路的总电阻遂渐变小，小灯泡两端的电压逐渐变小
D．外电路的总电阻逐渐变大，小灯泡两端的电压逐渐变小
7．如图所示，、、为定值电阻，为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r。先将开关S闭合，待电路稳定后，再将滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数减小
B．消耗的功率增大
C．消耗的功率减小
D．电源内部消耗的功率减小
8．如图所示的电路，电源内阻不可忽略，闭合开关S后（　　）
A．电流表的示数增大
B．电流表的示数减小
C．电压表的示数不变
D．电压表的示数增大
9．如图所示是一个光照异常报警传感器的电路示意图。R1、R2为定值电阻，R3是用光敏电阻制成的传感器，其阻值会随着光照强度的增强而急剧减小，当电路中传感器R3附近处光照异常时，会引起电流表A和电压表V示数异常，小灯泡L灯光亮度也发生变化，从而发出警报。已知电源的电动势为E、内阻为r。下列说法正确的是（　　）
A．当R3附近处光照强度增强时，小灯泡变亮
B．当R3附近处光照强度增强时，电源总功率变小
C．当电流显示器显示的电流变小时，R3附近处光照强度减弱
D．当电压显示器显示的电压变小时，R3附近处光照强度减弱
10．如图所示电路中，为光敏电阻（其电阻值随所受光照强度的增大而减小），用绝缘细线把一带电小球（可视为点电荷）系于平行板电容器的金属板A的内侧表面，当的滑片P在中间时闭合开关S，此时带电小球静止且绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（　　）
A．仅将的滑片P向a端移动，则变小
B．仅将的滑片P向b端移动，则变大
C．保持滑片P不动，用较强的光照射，则小球重新达到稳定后变小
D．保持滑片P不动，用较强的光黑射，则小球重新达到稳定后不变
11．如图电路中，电源的内电阻r不能忽略，其电动势E小于电容器C的耐压值．先闭合开关S，待电路稳定后，再断开开关S，则在电路再次达到稳定的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．电阻R1两端的电压增大 B．电容器C两端的电压减小
C．电源两端的电压减小 D．电容器C上所带的电量增加
12．如图所示的电路中，当开关S1闭合、S2断开时，灯泡L正常发光，若再将开关S2闭合，则电流表和电压表的读数将（　　）
A．都变大
B．都变小
C．电流表的读数变小，电压表的读数变大
D．电流表的读数变大，电压表的读数变小
13．具有巨磁阻效应（GMR）的电阻R2在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将R2接在图示电路中，并置于该磁场，已知R1为定值电阻，此时R2A．电流表A的示数增大
B．外加磁场逐渐增强
C．一定小于
D．R2消耗的电功率先增大后减小
14．下列各种说法中正确的是（　　）
A．电流的定义式，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
B．电源的负载增加，输出功率一定增大
C．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功
D．从可知，导体的电阻跟两端的电压成正比，跟导体的电流成反比
15．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的图线，以下实验结论正确的是（　　）
A．电池内阻的测量值为
B．外电路发生短路时的电流为
C．电压表的示数为时，外电路的电功率为
D．电池电动势的测量值等于真实值
二、解答题
16．如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，为一滑动变阻器。当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中、两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）定值电阻的阻值；
（3）滑动变阻器的阻值为多少时，滑动变阻器消耗的功率最大，消耗的最大功率值为多少。
17．如图所示的电路中，电源的电动势，内阻，电阻，，间距未知的两平行金属板水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场，当滑动变阻器接入电路的电阻时，一带正电小球以的初速度沿水平方向向右射入两板间，恰好做匀速直线运动。已知小球的电荷量，小球的质量.取重力加速度大小，不计空气阻力，求两板间的距离d。
参考答案
1．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。
2．B
【详解】
A．导体中单位体积的自由电子数不会因导体中电流为零而为零，选项A错误；
B．由关系式可知，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，选项B正确；
C．电流在直流电源内能从负极流向正极，是因为在电源内部非静电力对载流子做了正功，选项C错误；
D．电源的输出功率
根据数学规律可知，当电源的外电阻等于内电阻时，输出功率最大，可知，外电阻越大时，电源的输出功率不一定越大，选项D错误。
故选B。
3．B
【详解】
当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，根据并联电阻的规律可知，电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律
可知干路电流增大，根据
可知路端电压减小，所以加在灯泡两端的电压减小，根据
可知灯泡的功率减小，所以亮度变暗，故选B。
4．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。
5．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。
6．C
【详解】
由图可知，灯泡均为并联;当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外部总电阻逐渐减小，由闭合电路欧姆定律可知干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，灯泡两端的电压变小。
故选C。
7．C
【详解】
ABC．因为无论串联还是并联，其中一个用电器电阻变小总电阻变小，由题可知将滑动变阻器的滑片向右滑动时，减小，则总电阻减小，根据串反并同原则，则电流表的示数增大，消耗的功率减小，消耗的功率减小，故AB错误，C正确；
D．因为电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中干路电流增大，因为内功率为
所以电源内部消耗的功率增大，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】
AB．闭合开关后，外电路电阻变小，则总电阻减小，电路中总电流增大，即电流表示数增大，故A正确，B错误；
CD．电路中总电流增大，则电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，路端电压减小，故电压表示数减小，故CD错误；
故选A。
9．A
【详解】
A．当R3附近处光照强度增强时，R3的阻值变小，则外电阻减小，干路上的电流增大，外电压减小，根据
电阻R1两端的电压增大，根据
则电压显示器显示的电压表的示数减小，根据欧姆定律，通过电阻R2的电流减小，即电流显示器显示的电流变小，根据并联电路的特点，可得流过灯泡支路的电流增大，则小灯泡变亮，A正确；
B．当R3附近处光照强度增强时，R3的阻值变小，则外电阻减小，干路上的电流增大，根据
电源的总功率增大，B错误；
CD．根据AB分析可知，当R3附近处光照强度增强时，电流显示器显示的电流变小，电压显示器显示的电压变小；反之，如果电流显示器显示的电流变小，电压显示器显示的电压变小，则应R3附近处光照强度增强，CD错误。
故选A。
10．C
【详解】
AB. 平行板电容器两端的电压与R2的阻值无关，则将R2的滑片P向a端移动或者向b端移动时，电容器两板间电压不变，场强不变，则不变，AB错误；
CD. 保持滑片P不动，用较强的光照射R1，则R1阻值减小，总电阻减小，总电流变大，则R3和内阻r上的电压变大，则R1两端电压减小，即电容器两板间电压减小，场强减小，则小球重新达到稳定后变小，C正确，D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．闭合开关S，电路中有电流，电阻两端电压不为零，当断开开关S稳定后，电路中没有电流，电阻两端电压为零，则电阻两端电压减小，故A错误；
BD．闭合开关S，电容器的电压等于两端电压，小于电源的电动势，当断开开关S稳定后，电路中没有电流,电容器C两端的电压等于电动势，则电容器两端的电压增大，根据
电容器C上所带电荷量增加，故B错误D正确。
C．闭合开关S，电源两端电压小于电动势，当断开开关S稳定后，电源两端电压等于电动势，则电源两端电压增大，故C错误。
故选D。
12．D
【详解】
再将开关S2闭合，灯泡短路，总电阻减小，总电流增大，则电流表示数变大，电源内阻上的压降增大，则路端电压减小，即电压表的读数变小，故D正确，ABC错误。
故选D。
13．ABC
【详解】
AB．依题意，若电压表V1的示数增加，R1为定值电阻，则电路中的电流增大，电流表测量干路电流，电流表示数增大，根据闭合电路欧姆定律则电阻R2阻值减小，外加磁场逐渐增强，AB正确；
C．结合题图根据闭合电路欧姆定律有
由题知U1增大，I增大，U2减小，可得
所以 一定小于 ，C正确；
D．把R1等效看成电源内阻的一部分，由于开始时
根据电源输出功率与外电阻的关系，可知随着电阻R2阻值的减小，电源的输出功率逐渐减小，D错误。
故选ABC。
14．AC
【详解】
A．是电流的定义式，是比值定义法，适用于任何情况，故A正确；
B．当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，可见，电源的输出功率与负载电阻与电源的内阻关系有关，故B错误；
C．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做功，故C正确；
D．是导体电阻的定义式，与电压、电流无关，故D错误。
故选AC。
15．BC
【详解】
A．根据闭合电路欧姆定律，有
电池内阻的测量值
A错误；
B．根据电源U-I图像可知，电源电动势
外电路发生短路时的电流，即为U=0时的电流，由
B正确；
C．由U-I图像可知，当U=1.20V时I'=0.20A，外电路的电功率
C正确；
D．由于电压表的分流作用，所测电流小于流过电源的电流，由
得，电源电动势测量值小于真实值，D错误。
故选BC。
16．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律有
结合图中数据得
联立解得
（2）滑片P在变阻器右端时，、被短路，电路的总电阻最小，总电流最大，则外电阻只有定值电阻，所以有
（3）当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则有
而
代入数据解得
输出功率的最大值为
17．
【详解】
电阻、并联后的电阻
根据闭合电路欧姆定律有
电容器两板间的电压
带电小球做匀速直线运动，根据受力分析可知
根据匀强电场中电势差与电场强度的关系有
解得