4.1闭合电路欧姆定律课后练习（word版含答案）

4.1闭合电路欧姆定律
一、选择题（共15题）
1．如图所示的电路，开关S闭合后，在变阻器的滑动端向上滑动的过程中（　　）
A．电流表和的示数都增大
B．电流表和的示数都减小
C．电流表的示数增大，电流表的示数减小
D．电流表的示数减小，电流表的示数增大
2．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，下列选项正确的是(　　)
A．流过R1的电流逐渐减小
B．两电表的示数均减小
C．电压表的示数减小，电流表的示数增大
D．电源的总功率减小
3．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
4．如图所示电路中，当变阻器R的滑动片P向下滑动时，电压表V和电流表A的示数
A．V和A的示数都减小
B．V和A的示数都增大
C．电源的输出功率变大
D．V示数减小、A示数增大
5．如图所示，已知电源的内阻为r，外电路的固定电阻，可变电阻的总电阻为2r，在的滑动触头从A端滑向B端的过程中（ ）
A．消耗的功率减小
B．消耗的功率先增大后减小
C．电源内部消耗的功率减小
D．消耗的功率减小
6．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，能使油滴向上运动的是( )
A．增大两板间的距离
B．增大R2的阻值
C．增大R1的阻值
D．增大电容器的极板面积
7．如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（　　）
A．I变大，U变大 B．I变小，U变小
C．I变大，U变小 D．I变小，U变大
8．在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，定值电阻R=2.5Ω，电源内阻r=0.5Ω。当开关S闭合后，电流表的示数为1A，由此可知电源电动势和电压表的示数分别为（　　）
A．3V 2.5V B．4V 2.5V
C．3V 0.5V D．3V 2V
9．两个阻值均为R的电阻，并联在电源时通过每个电阻的电流为串联在同一电源时的，则电源内阻为
A． B． C．2 R D．4 R
10．如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则
A．R1接在电源上时，路端电压大
B．R2接在电源上时，路端电压大
C．R1接在电源上时，电源的输出功率大
D．电源的输出功率一样大
11．电源、开关S和S′、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置，当开关S、S′闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则（　　）
A．液滴向下运动
B．液滴仍然静止
C．R2两端的电势差是否升高无法分析
D．当光照强度不变时断开S′，把电容器的上极板向上移一小段距离，则上极板的电势比A点的电势高
12．如图所示，水平放置的平行板电容器接在电路中a、b两点，现将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后停止滑动，则与滑片P滑动前比（　　）
A．电容器中的c点电势将升高 B．电路中a点电势将升高
C．电源内阻消耗的功率增大 D．电源消耗的总功率减小
13．发展低碳环保，建设绿色家园。硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线α是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则下列说法正确的是（　　）
A．硅光电池的电动势为5 V B．硅光电池的内阻为5.5Ω
C．硅光电池的总功率1.0W D．硅光电池的效率为69.44%
14．如图所示，C为电容器，D为理想二极管(具有单导电作用)，电流表、电压表均为理想表．闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为ΔU1，电压表V2的示数改变量大小为ΔU2，电流表A的示数改变量大小为ΔI，则下列判断正确的有( ）
A．的值变大 B．小于
C．的值不变，且始终等于电源内阻r D．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少
15．在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当闭合开关S后，各用电器均能工作。电容器间放入一带电粒子处于静止状态，现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，则（　　）
A．灯、、均变亮
B．电压表和电流表的示数均减小
C．电容器的带电量减小，且粒子将向上运动
D．电压表和流过电源的电流变化量的比值不变
二、填空题
16．负载和路端电压：负载是外电路中的_______，路端电压是外电路的_______。
17．在如图所示的电路中，电源的电动势为，内电阻为，外电阻为，电键S闭合后，电路中的电流是______A，路端电压是______V。
18．如图（a）所示电路中，R0为定值电阻，在滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中，两电压表的示数随电流的变化情况如图（b）所示。由图可知：该电源的内电阻为_______，整个过程中，变阻器消耗的最大电功率为________W。
19．如图所示，电键K闭合后，当滑动变阻器的滑片P向上端滑动时，电路中的电压表V1示数______、V2示数______；电流表A示数_____．
三、综合题
20．如图所示，一电荷量q=3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板电容器中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3= R4 =12Ω，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）流过电源的电流强度；
（2）两板间的电场强度的大小；
（3）小球的质量；
（4）如电容器电容为30pF，求断开S后通过R2的电荷量？
21．如图所示的电路中，电源电动势Ed＝6V，内阻r＝1Ω，一定值电阻R0＝9.0Ω，变阻箱阻值在0﹣99.99Ω范围．一平行板电容器水平放置，电容器极板长L＝100cm，板间距离d＝40cm，重力加速度g＝10m/s2，此时，将变阻箱阻值调到R1＝2.0Ω，一带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，并沿直线水平穿过电容器．求：
（1）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，R0的电功率是多少？
（2）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，若电容器的电容C＝2μF，则此时电容器极板上带电量多大？
（3）保持带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板右端边缘射出？
22．如图所示的电路中，电源的电动势，内电阻，，为电阻箱。两带小孔的平行金属板、竖直放置。另两个平行金属板、水平放置，板长为板间的距离。当电阻箱的阻值调为时。闭合开关，待电路稳定后，将一带电量为，质量为的粒子从板小孔静止释放进入极板间，（不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场）求：
(1)试求AB间电压值和CD间电压值
(2)求带电粒子到达小孔时的速度多大？
(3)求带电粒子从极板离开时速度为多大？
23．如图所示电路中，已知电源电动势E=12V内电阻r=1.0Ω，电阻R1=9.0Ω、R2=15Ω、R3=30Ω．(不计电流表的内阻)求：
(1)电流表A示数；
(2)电阻R3消耗的电功率．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
变阻器的滑动端向上滑动的过程中，变阻器接入电路阻值增大，总电阻增大，干路电流减小，则内阻和分得电压减小，则并联部分分得电阻增大，则流过的电流增大，又因为干路电流减小，则流过电流减小，故电流表的示数减小，电流表的示数增大。
故选D。
2．B
【详解】
当滑片上移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流变大，电源的内电压变大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；流过R1的电流逐渐变大，由欧姆定律可知，R1上的分压变大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则电流表示数减小，故B正确，AC错误；电源的总功率P=IE变大，选项D错误；故选B．
3．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。
4．B
【详解】
试题分析：在变阻器R的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，R与并联电阻增大，则外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减小，路端电压U增大，可知两端的电压减小，V的示数减小．并联部分电压，I减小，E、R1、r均不变，则增大，通过的电流增大，则电流表A的示数减小．故B正确，
5．A
【详解】
试题分析：的滑动触头从A端滑向B端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻减小，所以总电阻减小，总电流增大，根据公式可得消耗的功率，故消耗的功率增大，D错误；电源内部消耗的功率，所以电源内部消耗的功率增大，C错误；可将看做电源内部的一部分，则该电路的电源内阻可认为是2r，根据推论：当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，而滑动变阻器接入电阻最大为2r，此时滑动变阻器上消耗的功率最大，则当变阻器的滑动片自A端向B端滑动时，消耗的功率减小，A正确B错误；
6．C
【详解】
开始时油滴静止，则重力与电场力相互平衡，电场力向上；增大两板间距离时，电压不变，d变大，故电场强度减小，因此油滴将向下运动，故A错误；R2与电容器串联，视为导线，故对电容器的电压没有影响，增大R2的阻值，油滴不动；故B错误；增大R1的阻值，则路端电压增大，电容器两端电压增大，板间场强增大，故电场力增大，油滴将向上运动，故C正确；增大电容器的极板面积时，由于电压不变，板间距离不变，则电场强度不变，故油滴不动，故D错误．故选C．
7．A
【详解】
当传感器R3所在处出现火情时，温度升高，电阻率升高，则电阻增大，由“串反并同”规律可知I变大，U变大。
故选A。
8．A
【详解】
定值电阻两端电压为
由闭合电路欧姆定律得
故A正确。
故选A。
9．D
【详解】
ABCD．两个电阻阻值均为R，并联接入电路中，每个电阻的电流
串联在电路中时
因为
联立解得
故ABC错误，D正确。
故选D。
10．A
【详解】
图象的斜率表示两定值电阻值，故R1>R2，当R1接在电源上时，外电阻较大，根据闭合回路欧姆定律可得 ，外电阻越大，路端电压越大，故A正确，B错误；由两图线的交点读出，R1接在电源上时电压 ，通过R1的电流 ，则电源的输出输出功率 ，R2接在电源上时， ，电源的输出输出功率 ，则R2接在电源上时，电源的输出功率较大，故CD错误．故选A.
11．D
【详解】
AB．当用强光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，两端间的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，液滴向上运动，故AB错误；
C．当用强光照射光敏电阻时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，两端间的电压
一定减小，故C错误；
D．当光照强度不变时断开，电容器的带电量不变，电势差
把电容器的上极板向上移一小段距离，变大，故电势差变大，由于下极板电势为零，故上极板的电势比A点的电势高，故D正确。
12．D
【详解】
AB．电容器相当于断路，滑片P向左移动后，外电路总电阻增大，干路电流减小，则两端电压减小，a点电势降低。电容器与并联，其两板间电压降低，根据 知极板间场强减小，因此c点到下极板的电势差减小，c点电势降低，故AB错误；
C．由于干路电流减小，因此电源内阻上消耗的功率
减小，故C错误；
D．由于干路电流减小，电源消耗的总功率
减小，故D正确。
故选D。
13．BD
【详解】
AB．由闭合电路欧姆定律得
U=E-Ir
当I=0时
E=U
由a与纵轴的交点读出硅光电池的电动势为
E=3.6V
根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为
U=2.5V
电流为
I=0.2A
则硅光电池的内阻为
故A错误，B正确；
C．硅光电池的总功率为
P总=EI=3.6×0.2W=0.72W
故C错误；
D．硅光电池的效率为
故D正确。
故选BD。
14．AC
【详解】
由图可知R1与R串联，V1测R两端的电压,V2测路端的电压．
若P向左端移动，则滑动变阻器接入电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，则内电压减小，路端电压增大，即电压表V2的示数增大，R1两端的电压减小，所以V1的示数增大．
A. 根据欧姆定律得U1/I的值等于滑动变阻器的阻值，所以U1/I的值变大，故A正确；
B. 根据闭合电路欧姆定律得：U1=E I(R1+r)，则△U1/△I=R1+r；根据闭合电路欧姆定律得：由U2=E Ir，则△U2/I=r，故B错误，C正确；
D. 滑片向左移动的过程中，由于理想二极管具有单向导通作用，所以电容器所带的电荷量不变，故D错误．
故选AC.
15．BD
【详解】
AB．当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，则灯L1变亮，电压表的示数减小。根据串联电路分压规律可知，并联部分的电压减小，则灯L2的电流减小，灯L2变暗，电流表的示数减小。根据干路电流增大，流过灯L2的电流减小，根据并联电路规律可知，L3中电流增大，灯L3变亮；选项A错误，B正确；
C．并联部分电压减小，则电容器的电压减小，由
Q=CU
可知电容器C的带电量减小。粒子受向上的电场力减小，则粒子向下运动；选项C错误；
D．根据
U=E-Ir
可知
电压表和流过电源的电流变化量的比值不变，选项D正确。
故选BD。
16． 用电器 电势降落
【详解】
负载和路端电压：负载是外电路中的用电器，路端电压是外电路的电势降落。
17． 1 1.38
【详解】
由闭合电路欧姆定律得电路中的电流I为
路端电压为
18． 1 4
【详解】
分析电路图可知，电压表V1测量路端电压，电压表V2测量定值电阻R0两端的电压，电流表测量干路电流，电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为BC，电压表V2的示数随电流表示数的变化图象应为AC，定值电阻为
电源的内阻为
代入一组坐标值，根据闭合电路欧姆定律
将定值电阻看为内阻，当时，变阻器消耗的电功率最大，此时变阻器消耗的最大电功率为
19． 增大 增大 减小
【详解】
滑片P向上端滑动时，变阻器阻值增大，干路电流I减小，路端电压U增大，可知V1示数增大；由于在干路，故通过R1的电流减小，所以减小，而，故两端电压增大，V2示数增大；流过的电流增大，由于且，所以流过R3的电流减小，A示数减小．
20．（1）1A；（2）100N/C；（3）4×10-3kg；（4）1.5×10-10C
【详解】
(1)R2与R3并联后的电阻值
代入数值可得
R23=6Ω
由闭合电路欧姆定律得
解得
I=1A
(2)电容器两板间的电压
UC=I（R1+R23）=10V
电容器两板间的电场强度
解得
E1=100N/C
(3)小球处于静止状态，所受电场力为F，由平衡条件得
F=mgtanα
又有
F=qE1
所以
解得
m=4×10-3kg
(4)电容器所带电量
Q=CU=30×10-12×10C=3×10-10C
断开S后通过R2的电荷量
q2==1.5×10-10C
21．（1）2.25W （2）2×10﹣6C （3）50Ω
【详解】
（1）当R1＝2.0Ω时，闭合回路电流I为：
代入数据解得：I＝0.5A
所以PR0＝I2R0＝0.52×9＝2.25W；
(2)当R1＝2.0Ω时，UR1＝IR1＝1V
由Q＝CU＝2×10﹣6C；
(3) 当R1＝2.0Ω时，则：Mg＝qE
电路中分压关系，则有：
调节变阻箱阻值到，使得带电小球刚好从上极板边缘射出，则：
qE2﹣Mg＝Ma
且
又
水平向：L＝vot
由以上各工，代入数值得＝50Ω．
22．(1)4.5V，3V；(2) ；(3) m/s。
【详解】
(1)电路中的电流
电阻R1两端的电压
电阻R2两端的电压
(2)根据动能定理
解得
(3)粒子在两板间运动的时间
粒子的竖直速度
离开CD板时的速度
联立以上三式求解可得
23．（1）0.4A（2）1.2W
【详解】
试题分析：（1）电路的总电阻：
电路的电流：
则
(2)电阻R3消耗的电功率
答案第1页，共2页