4.2闭合电路的欧姆定律 同步训练（Word版含答案）

4.2闭合电路的欧姆定律
一、选择题（共15题）
1．利用金属导体的电阻随温度变化的特点可以制成电阻温度计．如图甲所示为某种金属导体的电阻R随温度t变化的图线．如果用这种金属导体做成测温探头，再将它连入如图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，电流表示数也会发生变化．则在t1-t2温度范围内（　　）
A．待测温度越高，电流表的示数越大
B．待测温度越高，电流表的示数越小
C．待测温度升高，电流表的示数均匀增大
D．待测温度升高，电流表的示数均匀减小
2．根据闭合电路欧姆定律，有多种方法可以测定电池的电动势和内阻，下图是某次实验的测量数据作的图像，根据图像可以得出（　　）
A．直线与U坐标轴的交点值表示断路时的路端电压，约为1.49V
B．直线与I坐标轴的交点值表示短路时的电流，约为0.55A
C．图像斜率的绝对值就是该电路的外电路的总电阻
D．由图像，当电源两端短路时，电流会是无穷大
3．在如图所示的电路中，当电键S闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将电键S断开，则（　　）
A．液滴仍保持静止状态 B．液滴做自由落体运动
C．电容器上的带电量减小 D．电容器上的带电量增大
4．电阻非线性变化的滑动变阻器R2接入图甲所示的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路中的电阻有效长度x（x为图中a与触头之间的距离），定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙所示，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，当触头从a移到b和从b移到c的这两个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A示数变化相等
B．电压表V2的示数变化不相等
C．电阻R1的功率变化相等
D．电源的输出功率均不断增大
5．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，固定电阻R1=r，可变电阻R2的最大值也等于r。则当滑动头从R2的最下端移至R2的最上端时（　　）
A．电源的输出功率增大 B．电源内部的电势降落减小
C．R2消耗的电功率增加 D．电源的效率增加
6．阻值均为R的四个电阻、电容为C的电容器及电动势为E、内阻可以忽略的电池连接成如图所示电路。开始时，开关S断开，稳定后再闭合开关S，闭合开关前、后电容器所带的电荷量（　　）
A．增加 B．增加 C．减少 D．减少
7．电源和一个水平放置的平行板电容器、二个电阻箱、和定值电阻组成如图所示的电路．当把变阻器、调到某个值时，闭合开关，电容器中的一个带电液滴恰好处于静止状态．当再进行其他相关操作时（只改变其中的一个），以下判断正确的是（ ）
A．将的阻值增大时，液滴将向下运动
B．将的阻值增大时，液滴将向下运动
C．断开开关，电容器上的带电荷量将减为零
D．把电容器的上极板向上平移少许，电容器的电荷量将减小
8．某研究性学习小组做“用传感器观察电容器的充电和放电”的实验。把一个电容器、电流传感器、电压表、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先将开关S拨至1端，电源向电容器充电，然后将开关S拨至2端，电容器放电，与电流传感器相连接的计算机记录这一过程中电流随时间变化的图线，如图乙所示。已知电源电动势为E，内阻为r，充电电流为图乙中1线，放电电流为图乙中2线。则关于电压表示数变化说法正确的是（　　）
A．充电、放电过程中电压表示数始终保持不变
B．充电过程中电压表示数持续减小
C．放电过程中电压表示数持续增大
D．充电过程中电压表示数持续增大
9．如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内电阻，以下说法中不正确的是（　　）
A．当R2=R1+r时，R2上获得最大功率
B．当R1=R2+r时，R1上获得最大功率
C．当R2=0时，R1上获得功率一定最大
D．当R2=0时，电源的输出功率可能最大
10．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，如图甲所示。现将此电位器接入电路图中，如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．若将PO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表和电压表示数均减小
B．若将PO与AB相连，滑动触头逆时针转动时，电流表示数增大，电压表示数减小
C．若将QO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表和电压表示数均减小
D．若将PQ与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电流表示数增大，电压表示数减小
11．无人机在生活中得到广泛应用，以下表格中是某款无人机铭牌上的参数，下列说法正确的是（　　）
充电器输出电压 16V 充电器输出电流 5A
无人机电池额定电压 15V 无人机电池额定电流 4A
无人机电池能量 60Wh 无人机电池容量 4000mAh
A．无人机充电时，从无电状态到满电状态所需时间约为8小时
B．无人机充满电后，总电荷量为1.44×104C
C．无人机正常飞行时的机械功率为60W
D．电池可供无人机持续飞行约2小时
12．在如图所示电路中，电源电动势为12 V，内阻不计，各电阻阻值已在图中标出，开关是闭合的．现将开关断开，测得通过电阻R3的电荷量为1.19×10-5C，则电容器的电容为 ( )
A．1.75 μF
B．4.25 μF
C．5.95 μF
D．2.48 μF
13．如图所示，电路中RT为热敏电阻，R1和R2为定值电阻．当环境温度升高时，RT阻值变小．开关S闭合后，若环境温度降低，则（）
A．通过 R1 的电流变小 B．通过R2的电流变小
C．RT两端的电压增大 D．电容器两极板间的电场强度不变
14．在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r. 在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中( )
A．电路中的总电流变大
B．路端电压变大
C．通过电阻R2的电流变小
D．通过滑动变阻器R1的电流变大
15．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电表均为理想电表。闭合开关S后，若增大R的阻值，则下列说法正确的是（　　）
A．电流表的示数一定减小
B．电压表的示数一定减小
C．内阻分得的电压增大
D．电压表与电流表的变化量绝对值之比不变
二、填空题
16．路端电压随外电阻的变化规律
对于确定的电源，电动势E和内阻r是一定的．
（1）当外电阻R增大时，由I＝ 可知电流I______，路端电压U＝E－Ir______．
（2）当外电阻R减小时，由I＝可知电流I______，路端电压U＝E－Ir______．
（3）两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为______，U＝______.即断路时的路端电压等于______．当电源两端短路时，外电阻R＝0，此时电流I＝.
17．如图所示，已知电源电动势E＝6V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为________A，电压表的读数为________V.
18．如图所示的电路中，电源电动势 E为 6V，内电阻 r 为 0.5Ω，外电路电阻为 R=5.5Ω，闭合电键 S 时，电路中的电流为_________A，电源两端的电压为_________V．
19．（1）如图，螺旋测微器的读数为____mm；游标卡尺读数为____cm，
（2）用多用电表探测图甲所示的黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆表测量，黑表笔接E点，红表笔接F点，阻值很小，但反接阻值很大．那么该黑箱内元件的接法可能是下图中的____．
三、综合题
20．在如图所示的电路中，电源的电动势为E（内阻不可忽略），外接电阻为R，电阻两端分别用导线连接到一对竖直放置的平行金属极板上，极板间距为d，极板间放入一个悬挂在绝缘丝线下方的带电小球。当开关S闭合时，电阻R的电功率为P，小球静止时丝线偏离竖直方向的角度为。重力加速度为g，求带电小球的比荷（即电荷量与质量之比）
21．如图所示的电路中，电阻R＝10Ω，当开关S打开时，理想电压表示数为6V。当开关S合上时，电压表示数为5.46V，则电源的内阻为多少？
22．如图所示，R＝24Ω，变阻器最大阻值为10Ω，电源电动势E＝30V。当S断开时，理想电流表的示数I＝1A，求：
（1）电源内阻r；
（2）开关S闭合后，调节变阻器，电源输出功率的最大值。
23．将一相距为d=40cm的平行板接入如图所示的电路中，当开关闭合时，带正电的小球刚好静止在两平行板间.已知电源电动势E=24V、内阻r=1Ω，R=15Ω，小球的电荷量q=1×10-2C、质量m=2×10-2kg，.求：
（1）带电小球静止时平行板间的电压U.
（2）滑动变阻器接入电路中的部分电阻的阻值RP为多少？.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
AB．据图可知温度越高电阻越大，据闭合电路的欧姆定律可知，待测温度越高，电流表的示数越小，故A错误B正确；
CD．据甲图可知
R=R0+kt
电路的电流
可知电流随温度变化并不是线性关系，因此电流表的示数不会均匀增大，故CD错误；
故选B。
2．A
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律可知
所以直线与U坐标轴的交点值表示断路，即I=0时的路端电压，约为1.49V，故A正确；
B．当U=0时，外电路短路，由图可知，当电流约为0.55A时，U=1.20V，故B错误；
C．由闭合电路欧姆定律可知
可知图像斜率的绝对值是电源的内阻r，故C错误；
D．由图像，当电源两端短路时，电流为
故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
AB．液滴静止
电键断开后，电容器两极板上电压变大，则电场力变大，液滴向上运动，AB错误；
CD．根据电容的定义式可知，电容不变，电压变大则电荷量增加，C错误，D正确。
故选D。
4．A
【详解】
A．由U1＝IR1，根据定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系图象可知，电流表A示数变化相等，故A正确；
B．由U=E－Ir可知，电压表V2的示数变化相等，故B错误；
C．电阻R1的功率P＝I2R1，所以电阻R1的功率变化不相等，故C错误；
D．由于题述没有给出电源内阻与外电阻的大小关系，不能判断电源的输出功率如何变化，故D错误。
故选A。
5．A
【详解】
A．根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，固定电阻R1=r，则当滑动头上移时，滑动变阻器电阻减小，但总电阻仍然大于电源内阻，所以电源的输出功率增大，故A正确；
B．当滑动头上移时，滑动变阻器电阻减小，总电阻减小，总电流增大，内阻所占电压增大，所以电源内部的电势降落增大，故B错误；
C．当把R1和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做R1+r，当R2=R1+r时，电源的输出功率最大，即R2上获得最大功率，但实际上R2D．电源的效率，总电阻减小，内阻所占电压增大，所以路端电压减小，则电源效率减小，故D错误。
故选A。
6．C
【详解】
开关闭合前，电容器两端的电压等于电源电动势，开关闭合后，电容器两端的电压是路端电压的一半，即电动势的一半，所以电容器的带电量减少，减少了
故选C。
7．D
【详解】
闭合开关S，电容器上极板带正电，带电液滴受重力和电场力处于平衡，电场力竖直向上，可知带电液滴带负电．当的阻值增大时，电容器两端间的电势差不变，带电液滴受到的电场力不变，液滴保持不动，A错误；
将的阻值增大时，则两端间的电压增大，所以电容器两端间的电压增大，液滴所受的电场力变大，液滴将向上运动，B错误；
断开开关，稳定时电容器两端间的电势差等于电源的电动势．电容器的电压增大，带电量增加，不会为零，C错误；
把电容器的上极板向上平移少许，d增大，电容减小，电容器两端的电势差不变，则由得知，电容器的电量将减小，D正确
故本题答案是：D
8．D
【详解】
ABD．电压表示数为路端电压，根据
可以判断，充电过程中电压表示数持续增大，D正确；AB错误；
C．电压表与电源串联，电压表示数不变，故C错误。
故选D。
9．B
【详解】
A．将R1等效到电源的内部，R2上的功率等于等效电源的输出功率，当等效电源的外电阻等于内阻时，即R2=R1+r时，输出功率最大，即R2上的功率最大，故A正确，A不符合题意；
BC．根据P=I2R，电流最大时，R1上的功率最大，当外电阻最小时，即R2=0时，电流最大，故B错误，C正确，B项符合题意，C项不符题意；
D．当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，外电阻与内电阻越接近，电源的输出功率越大，当R1＞r，故当R2=0时，电源的输出功率最大，故D正确，故D不符题意；
因选不正确的故选B。
10．B
【详解】
A．若将PO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的阻值增加，根据闭合电路欧姆定律可得
电流表示数减小，电压表示数均增加。故A错误；
B．若将PO与AB相连，滑动触头逆时针转动时，电位器接入电路的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可得
电流表示数增大，电压表示数减小。故B正确；
C．若将QO与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可得
电流表示数增大，电压表示数减小。故C错误；
D．若将PQ与AB相连，滑动触头顺时针转动时，电位器接入电路的阻值不变，电流表示数和电压表示数均不变。故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
A．无人机充电时，从无电状态到满电状态所需时间
故A错误；
B．无人机充满电后，总电荷量为
故B正确；
C．无人机正常飞行时电池的输出功率
电池的输出功率一部分转化为机械功率，另一部分转化为电动机内部产热的功率，可知无人机正常飞行时的机械功率小于60W，故C错误；
D．电池可供无人机持续飞行时间
故D错误。
故选B。
12．A
【详解】
开关闭合时，电容器与并联，此时电路的结构是和先串联再与并联后与串联，最后接在电源上，并联部分电阻，代入数据得：，又，则并联部分电压为，代入数据得：，又和串联，则两端电压为，代入数据得：，此时电容器两端电压为2V且下极板带正电；
开关断开时，和与串联，电容器的电压等于的电压，则代入数据得：，此时电容器两端电压为4.8V且下极板带负电；
开关断开，测得通过电阻R3的电荷量为1.19×10-5C，则代入数据得：

故选A
13．AC
【详解】
环境温度降低, RT阻值变大，电路的总电阻变大，总电流减小，即通过 R1 的电流变小，选项A正确；路端电压变大，R1上的电压减小，则R2及RT上的电压变大，通过R2的电流变大，选项B错误，C正确；R1上的电压减小，则电容器两端电压减小，电容器两极板间的电场强度减小，选项D错误；故选AC.
14．ACD
【详解】
在滑动变阻器R1的滑动触片P向下滑动的过程中，R1变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大，路端电压U=E-Ir，I变大，E、r不变，则U变小．故A正确，B错误．路端电压U变小，通过电阻R2的电流变小．故C正确．总电流变大，通过电阻R2的电流变小，所以通过滑动变阻器R1的电流必定变大．故D正确．故选ACD.
15．AD
【详解】
ABC．闭合开关S后，增大R的阻值，外电路总电阻变大，总电流减小即电流表的示数一定减小；由于内电阻不变故内电压减小，所以路端电压增大即电压表的示数一定增大，故A正确BC错误；
D．根据闭合电路欧姆定律得
由数学知识得知
故D正确。
故选AD。
16． 减小 增大 增大 减小 0 E 电源电动势
17． 1 5
【详解】
根据闭合电路欧姆定律，即当开关S闭合时，电流表的读数为1A；电压表的读数为U=IR=5V.
18． 1
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可知：
电源两端的电压即路端电压为：．
19． 6.123 10.02 B
【详解】
试题分析：（1）螺旋测微器的固定刻度为6mm，可动刻度为12．3×0．01mm=0．123mm，所以最终读数为6mm+0．123mm=6．123mm．
游标卡尺的主尺读数为10cm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为2×0．1mm=0．2mm，所以最终读数为：10cm+0．2mm=10．2cm．
（2）用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，说明E、G与F、G间可能有电源存在；用欧姆档测量，因电流从黑表笔出来通过导体再从红表笔进入欧姆表，故若黑表笔接E点红表笔接F点时电阻小，说明电流容易从E通过导体，若黑表笔接F点红表笔接E点时电阻很大，说明电流不能从F通过，这就说明E、F间有二级管且E是正极，故该黑箱内元件的接法可能是B．故答案为B．
20．
【详解】
R的电功率为
极板间的电压
带电小球受力平衡，有
解得小球的比荷
21．1 Ω
【详解】
当S打开时
R外→∞
E＝U外＝6 V
S闭合时，
U外＝IR
即
5.46＝I×10Ω
所以
I＝0.546 A
再由
E＝U外＋I·r
即
6＝5.46＋0.546r
得
r≈1Ω
22．（1）6Ω；（2）37.5W
【详解】
(1)由闭合电路欧姆定律可得
解得
(2)电源输出功率可表示为
即当时电源输出功率最大，外电阻为
可得此时变阻器的阻值为
电源输出功率的最大值为
23．（1） （2）
【详解】
（1）对小球，由平衡条件得
解得
（2）设此时滑动变阻器接入电路的阻值为，由闭合电路欧姆定律得
又
解得
答案第1页，共2页