4.1闭合电路欧姆定律 自主提升过关练（Word版含答案）

4.1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，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一小段距离，下列说法正确的是（　　）
A．电流表读数变小 B．电压表读数变小
C．灯泡L变亮 D．电源消耗的总功率增大
2．如图所示，由电源（内阻不可忽略）、电流表、电压表、电阻箱和开关组成的电路，当闭合开关S时，电压表示数为U，电流表示数为I，现将电阻箱的阻值变大，则（　　）
A．电压表的示数仍为U B．电压表的示数将大于U
C．电流表的示数仍为I D．电流表的示数将大于I
3．如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，电阻，滑动变阻器的最大阻值，最初滑动变阻器的滑片处于最下端，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片缓慢向上移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数增大 B．整个电路的总功率一定增大
C．电源内部消耗的功率一定减小 D．当时，电源的输出功率最大
4．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则（　　）
A．A的示数减小
B．V2的示数增大
C．ΔU3与ΔI的比值大于r
D．ΔU1小于ΔU2
5．如图所示，电源的电动势和内阻分别为 E、r，R 为定值电阻，U 表示电压表的读数，I 表示电流表的读数，相应的变化量大小分别为 ΔU 和 ΔI，则在滑动变阻器的滑片 P 由 M 向 N 移动的过程中（　　）
A．U 先减小后增大 B．电源的效率 η 先减小后增大
C．保持不变 D．保持不变
6．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1是光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），R2是定值电阻，C是平行板电容器，V1、V2都是理想电压表。闭合开关S后，电容器中的带电小球处于静止状态。在光照强度增大的过程中，分别用△U1、△U2表示电压表V1和电压表V2示数变化的绝对值，且△U1<△U2，则下列说法正确的是（　　）
A．V1的示数增大，V2的示数减小
B．V1的示数减小，V2的示数增大
C．带电小球仍处于静止状态
D．带电小球向上运动
7．如图所示，直线为某电源的图线，曲线为某小灯泡的图线，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　）
A．此电源的电动势为，内电阻为
B．此电源的短路电流为
C．灯泡的额定电压为，额定功率为
D．把灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将变小
8．如图所示，电路中R1、R2为滑动变阻器，它们的滑动片分别为P1、P2，R3为定值电阻，滑动某一滑片时，理想电压表V的示数增大，理想电流表A的示数减小，电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是（　　）
A．一定是向左滑动滑片P1 B．一定是向右滑动滑片P1
C．一定是向上滑动滑片P2 D．一定是向下滑动滑片P2
9．如图所示，A、B为两个相同的灯泡（均发光），当变阻器的滑片P向下端滑动时（　　）
A．A灯变亮，B灯变暗 B．A灯变暗，B灯变亮
C．A、B灯均变亮 D．A、B灯均变暗
10．如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），为定值电阻，L为小灯泡，电表均为理想电表。闭合开关S，电路稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U。若减小照射光强度，则（　　）
A．电流表示数变大 B．电压表的示数变小
C．小灯泡变暗 D．变大
11．如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，关于两表示数的变化情况，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数增大，电流表示数减少
B．因为电压表测的是电源的电动势，所以电压表示数不会变化
C．因为Pb间的电压增大，电阻也增大，所以电流表示数不会变化
D．电压表示数减少，电流表示数增大
12．如图所示的电路中，C为电容器，L1、L2为小灯泡，R为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），闭合开关S后，当照射光强度减弱时（　　）
A．小灯泡L1变亮
B．小灯泡L2变亮
C．电流表示数变大
D．电容器所带电荷量变大
13．如图所示是一种可测定竖直加速度方向的装置，电源内阻为r，R0为定值电阻，各表为理想电表，拴在竖直弹簧上质量足够大的重物与滑动变阻器R的滑动头连接，该装置在地面上静止时滑动头在变阻器的中间位置，现把它置于竖直电梯内。假设电梯加速或减速时可使得滑动变阻器的滑动头滑动，下列说法中正确的是（　　）
A．电梯向上加速时，两电压表示数均增大
B．电梯向上减速时，电流表示数增大
C．电梯向下加速时，电压表V2示数与电流表示数的比值不变
D．电梯向下减速时，电压表V1示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值不变
14．用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U－I图线，由图乙可知（　　）
A．电池电动势的测量值是1.40 V
B．外电路发生短路时的电流为0.40 A
C．电池内阻的测量值是3.50 Ω
D．电压表的示数为1.20 V时电流表的示数I′＝0.20 A
15．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（电阻值随光照强度增强而减小）。电键S闭合时，电容器C中的带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．只逐渐减小R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流
B．只将R3的滑片向上移动时，电源消耗的功率变小，R3中有向下的电流
C．只将R2的滑片向下移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动
D．若断开电键S，带电微粒将向下运动
二、解答题
16．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为。不计空气阻力和摩擦，取。求：
（1）电源的总功率；
（2）电动机的输入功率；
（3）重物匀速上升时的速度。
17．某学校科技小组同学利用图甲所示的电路进行相关测试，为滑动变阻器，为定值电阻、电源内阻不计。实验时，他们调节滑动变阻器的阻值，得到了各组电压表和电流表的数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出图像如图乙所示，已知电流表和电压表都是理想电表。求：
（1）电源的电动势E和定值电阻；
（2）图线从A状态变化到B状态的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围；
（3）当的阻值为多大时，消耗的功率最大？最大功率为多少？
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
将滑动变阻器滑片P向a端移动一小段距离，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，即电流表读数减小，灯泡L变暗，电源内电压减小，路端电压增大，即电压表读数增大，根据P=EI可知电源消耗的总功率减小，综上所述可知A正确，BCD错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
将电阻箱的阻值变大，则总电阻变大，电路的总电流减小，则电流表的示数将小于I，路端电压变大，则电压表的示数将大于U。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．滑片缓慢上滑，接入电路阻值逐渐减小，外电路总电阻变小，由
可知，干路电流增大，又
当电流增大时，由于电动势和电源内阻不变，所以外电压减小，即电压表示数减小，A错误；
B．根据总功率公式，可得
由于滑片缓慢上滑，干路电流增大，故可得总功率增大，B正确；
C．根据公式可得，电源内部消耗的功率为
由于滑片缓慢上滑，干路电流增大，故电源内部消耗的功率增大，C错误；
D．当外电阻电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，当时，外电路电阻为
此时
故当时，电源的输出功率不是最大，D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，故A错误；
B．电压表V1测量定值电阻R的电压，电阻R阻值不变，总电流变大，所以R两端电压变大即V1的示数增大；电压表V2测量定值电阻和滑动变阻器的总电压即路端电压，总电流变大，内电压变大，路端电压变小，即V2示数变小，故B错误；
C．电压表V3测量滑动变阻器两端电压，电压表V3的变化量的绝对值
所以
故C正确；
D．因理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则
ΔU1＝ΔI·R，ΔU2＝ΔI·r，R>r
所以ΔU1>ΔU2，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
图中电流表测量总电流，电压表测量路端电压；滑动变阻器的滑片P左右两侧的电阻并联后与R串联。
AC．滑动变阻器的滑片 P 由 M 向 N 移动的过程中，变阻器并联的电阻先增大后减小，故外电路总电阻先增大后减小，而电压表与电流表读数的比值等于外电路总电阻，所以先增大后减小，由欧姆定律知，总电流先减小后增大，则根据可知，电压表的读数U先增大后减小，故AC错误；
B．电源的效率为
由于路端电压U先增大后减小，则η先增大后减小，故B错误；
D．根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir，则得
保持不变，故D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
AB．在光照强度增大的过程中，R1的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，则R2的电压增大，V2的示数增大。内电压和R2的电压增大，则路端电压减小，V1的示数减小，R1的电压减小，故A错误B正确；
CD．R1的电压减小，则电容器板间电压减小，板间场强减小，带电小球受到的电场力减小，则带电小球向下运动，故CD错误。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
AB．由图可知，电源的电动势和内阻为
，
短路电流为
故AB错误；
C．根据题意，由图可知，灯泡的额定电压为
额定功率为
故C正确；
D．把灯泡换成阻值恒为的纯电阻，根据闭合回路欧姆定律
电源的输出功率
则电源的输出功率变大，故D错误。
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
A．如果向左滑动滑片P1，滑动变阻器接入电路电阻减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表的示数减小，A错误；
B．如果向右滑动滑片P1，滑动变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电压表的示数增大，R2和R3并联部分电压减小，电流表的示数减小，B正确；
C．如果向上滑动滑片P2，滑动变阻器接入电路电阻减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表的示数减小，C错误；
D．如果向下滑动滑片P2，滑动变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电压表的示数增大，电源内阻和R1的电压减小，R2和R3并联部分电压增大，电流表的示数增大，D错误。
故选B。
9．D
【解析】
【详解】
电路的结构是：变阻器与灯B并联与R串联，再与灯A并联。当变阻器的滑片P向下端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，则知总电流增大，内电压增大，路端电压减小，即A灯两端电压变小，通过A的电流减小，则灯A变暗。因总电流增大、通过A的电流减小，则通过R的电流增大，R的电压增大，路端电压减小，即灯B并联与R串联两端的电压变小，则B两端电压的减小，B灯变暗。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
ABC．若减小照射光强度，光敏电阻阻值增大，外电阻增大，外电压增大，根据闭合电路的欧姆定律，干路上电流减小，即电流表示数变小，和小灯泡并联电路两端的电压减小，灯泡变暗，根据外电压等于光敏电阻两端电压和和小灯泡并联电路两端电压之和，则光敏电阻两端电压增大，即电压表的示数增大，AB错误C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律得
则
保持不变，D错误。
故选C。
11．A
【解析】
【详解】
当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，其接入电路中的阻值增大。由于电源电阻不为0，根据“串反并同”可知，电流表示数减小，电压表的示数增大。故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【解析】
【详解】
ABC．当光照减弱时，电阻R的阻值会增大，回路中的电流会减小，电流表示数会减小，灯泡的亮度会变暗，故ABC错误；
D．根据闭合电路的欧姆定律，由于电流减小，可得，灯泡和内阻r的电压减小，电容器的电压增加，由电容器的公式
U增大，C不变，则Q会增大，故D正确；
故选D。
13．BCD
【解析】
【详解】
A．电梯向上加速时，滑片将向下滑动，滑动变阻器的有效电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，电路的电流减小，内电压及定值电阻电压减小，滑动变阻器电压增大。A错误；
B．电梯向上减速时，滑片将向上滑动，滑动变阻器的有效电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，电路的电流增大。B正确；
C．根据欧姆定律，电压表V2示数与电流表示数的比值表示定值电阻阻值，所以无论电梯怎么运动，其比值均不变。C正确；
D．根据闭合电路的欧姆定律得
则有
所以无论电梯怎么运动，电压表V1示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值不变。D正确。
故选BCD。
14．AD
【解析】
【详解】
AC．根据闭合电路欧姆定律有
所以U－I图线的斜率的绝对值为电源内阻，纵截距为电源电动势，则
，
故A正确，C错误；
B．短路电流为
故B错误；
D．根据闭合电路欧姆定律有
当电压表的示数为1.20 V时，有
故D正确。
故选AD。
15．CD
【解析】
【详解】
A．只逐渐减小R1的光照强度，R1的阻值增大，总电阻增大，总电流减小，电阻R0消耗的电功率变小，滑动变阻器的电压变小，电容器两端的电压减小，电容下极板带的电荷量变小，所以电阻R3中有向下的电流，故A错误；
B．电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，故B错误；
C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，对电路没有影响，电压表读数不变；电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由可知，电场力变大，带电微粒向上运动，故C正确；
D．若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，则场强减小，带电微粒向下运动，故D正确。
故选CD。
16．（1）3W；（2）2W；（3）1.5m/s
【解析】
【详解】
（1）流经电源的电流为
电源的总功率为
（2）电动机两端的电压为
电动机的输入功率为
（3）电动机的热功率为
电动机的输出功率为
重物匀速上升时有
解得
17．（1），；（2）；（3），
【解析】
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律可知
，
解得
，
（2）由图像可知，在A点
在B点
所以滑动变阻器的阻值范围为
（3）根据功率计算公式
当
时，消耗功率最大
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