4.2闭合电路的欧姆定律综合训练（Word版含答案）

4.2闭合电路的欧姆定律
一、选择题（共15题）
1．在如图所示的电路中，R1=11Ω，r=1Ω，R2=R3=6Ω，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q2，则Q1：Q2为（　　）
A．1：5 B．1：3 C．5：1 D．1：1
2．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，L1、L2两灯均正常发光，R1为定值电阻，R为一滑动变阻器，P为滑动变阻器的滑片，若将滑片P向下滑动，则（　　）
A．L1灯变亮 B．L2灯变暗
C．R1上消耗的功率变小 D．总电流变小
3．下列说法中正确的是（ ）
A．匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间的距离的乘积
B．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的本领
C．通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D．空间中任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向
4．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列不正确的是（　　）
A．电源的电动势为6.0V
B．电源的内阻为2Ω
C．电源的短路电流为0.5A
D．电流为0.3 A时的外电阻是18Ω
5．如图所示的电路中，电源电动势为6V，当开关S接通后，灯泡和都不亮，用电压表测得各部分电压是，，经检查，各段导线以及导线与各元件的连接处良好，由此可判定
A．开关S处接触不良
B．的灯丝烧断了
C．的灯丝烧断了
D．变阻器R断路
6．如图所示，R1、R2为可调电阻，R3为一般电阻，R4为半导体热敏电阻，当环境温度升高时，下列说法正确的是
A．若R1和R2的阻值不变，电容器所带电量减小
B．若R1的阻值减小，电容器的带电量可能保持不变
C．若R2的阻值增大，电容器的带电量可能保持不变
D．若R2的阻值减小，电流表的示数可能保持不变
7．在如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向上移动时，关于三个电灯亮度的变化，下列说法中正确的是（　　）
A．A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B．A灯变暗、B灯变亮、C灯变暗
C．A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D．A灯变暗，B灯变暗、C灯变亮
8．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是( )
A．U1变大，U2变小 B．U1变大，U2变大
C．U1变小，U2变小 D．U1变小，U2变大
9．在如图所示的电路中，电源电动势E恒定不变，电源的内阻r不能忽略，若要使得电容器C所带电荷量增加，下列可行的措施是（ ）
A．仅换用额定功率更大的灯泡
B．仅增大与灯泡串联的电阻R
C．仅增大与电容器C串联的电阻R0
D．仅减小与电容器C串联的电阻R0
10．如图所示，、、是三个完全相同的小灯泡，串联后接在电压为6V的电路中，原来三个小灯泡都正常发光，现在三个小灯泡都不亮了．用电压表接在a、c两端时，示数是6V；接在a、b两端时，示数是0．接在b、d两端时，示数也是0，那么灯丝断了的小灯泡是（ ）
A．这三个小灯泡中的某一个
B．和
C．和
D．和
11．如图所示电路中，平行板电容器极板水平放置，闭合电键,今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动．要使油滴向上运动，可采用的方法是（ ）
A．增大滑动变阻器R3的阻值
B．断开开关
C．只减小两极板间的距离
D．只将平行板电容器上极板向右平移少许
12．如图甲所示的电路中，电压表为理想电表，定值电阻R2=10Ω，滑动变阻器R1的变化范围为0~30Ω，电源的路端电压随电流的变化规律如图乙所示。将滑片置于R1的某位置，使得，则开关S断开与闭合时，电压表的示数之比为（　　）
A． B． C． D．
13．如图所示，电源电动势E＝6 V，小灯泡L的规格为“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0＝1 Ω，则（　　）
A．电源内阻为2 Ω B．电动机正常工作的电压为0.3 V
C．电动机输出的机械功率为0.63 W D．电源提供的总功率为1.8W
14．在如图所示的电路中，闭合开关S，在将滑动变阻器的滑片P向下移动的过程中，以下说法正确的是
A．电压表和电流表的示数都增大 B．电源的总功率变小
C．灯L1变亮，灯L2变暗 D．电容器的带电量减少
15．用图示电路观察3个小灯泡的亮度变化和两个电压表的示数变化情况，其中电源电动势为E，内阻为r，如果灯L2因故障突然熄灭，电压表V1示数变化的绝对值为△U1，电压表V2示数变化的绝对值为△U2，则以下说法中可能正确的是（　　）
A．L1变暗，L3变亮，△U1<△U2
B．L1变暗，L3变亮，△U1>△U2
C．L1变亮，L3变暗，△U1>△U2
D．L1变亮，L3变暗，△U1<△U2
二、填空题
16．如图所示，把R由2 Ω变为6 Ω时，电流大小减为原来的一半，则电源的内阻为________Ω。
17．如图所示的电路中，电源电动势为6.0V，当把开关S闭合后，调节变阻器R，灯泡始终不亮且电流表示数为零．已知各器件均完好，因此需要判断是哪段导线发生了断路故障．现用电压表测得各部分的电压为：Uab=0，Ucd=0，Uef=0，Ugh=6.0V，Uij=0．由此可见，电路中发生断路故障的导线是__段．（填写导线两端的字母）
18．某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I与电压U之间遵循的规律，其中。现将该棒R0接在如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电源电动势E=4.5V，内阻r=0.5。现将变阻器R的滑动片向右移动，则R0中的电流将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。若电流表A1的读数为1.0A，则电流表A2的读数为______A。
19．如图所示，抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线(电源电动势和内阻一定）．由该图可知：电源的最大输出功率为____________W，电源的内电阻为___________Ω．
三、综合题
20．如图所示电路中，电源电动势E＝16V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω。开关闭合后，理想电流表A的示数为0.4A。求：
(1)电源的路端电压；
(2)电阻R3的阻值和它消耗的电功率。
21．将用电器按如图所示的方式连接，当开关闭合时，电动机M刚好能正常工作。已知电源的内阻r=1Ω，R1=1Ω，R2=4Ω，电动机的额定电压和额定功率分别为，电动机内阻为。求：
（1）流过电阻的电流；
（2）电源电动势E；
（3）电动机的输出功率。
22．实验小组同学利用图甲所示的电路进行相关测试，电路中为滑动变阻器，。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，已知电压表和电流表都是理想电表。
（1）求电源的电动势和内阻；
（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？
23．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）流经电源的电流I和电动机两端的电压U2
（2）电动机的输入功率、热功率和输出功率
（3）重物匀速上升时的速度v
（4）电源的工作效率η
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
当开关S闭合且电路稳定时，电容器两端电压等于电阻两端电压，设电源电动势为E，电容器电容为C，根据闭合电路欧姆定律可得
则
当开关S断开且电路稳定时，电路中没有电流，电容器两端电压
则
则
故选B。
2．B
【详解】
由闭合电路欧姆定律可得，滑片P向下滑动，电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，R1两端电压变大，所以L1、L2变暗，R1上消耗的功率变大。
故选B。
3．B
【详解】
A、根据公式U=Ed可知，两点间的电势差等于场强和这两点间在电场线方向上距离的乘积，故A错误；
B、电源的电动势反映了电源将其它形式的能转化为电能的本领的大小，故B正确；
C、电流的定义为电量与时间的比值，即为单位时间内通过的电量，是由电量与时间共同决定的，电量多电流不一定大，故C错误；
D、电势降低最快的方向才是电场强度方向．故D错误
故选B．
4．C
【详解】
A．电源的路端电压与电流的关系为，所以U-I图象中图线与U轴的截距为电源电动势E=6.0V，选项A正确；
B．U-I图象中图线的斜率的绝对值为电源的内阻，所以有：
选项B正确；
C. 由图知I=0.5A时U=5.0V，此时不短路，选项C错误；
D. 由图知电流为0.3A时，路端电压U=5.4V，由U=IR知
选项D正确。
本题选不正确的，故选C。
5．B
【详解】
A．有示数，则说明开关S接触良好，故A错误；
CD．有示数，则说明灯泡之外电路无断路，故CD错误；
B．，则说明灯泡断路，故B正确。
故选B。
6．D
【详解】
A、当环境温度升高时，R4的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小；总电流增大，并联电路R2、R3上的电压增大，电容器上的电压增大，电容器所带的电量增大，故A错误；
B、R1的大小与电容器的电量没有影响，若R1的阻值减小，电容器的带电量仍然增大．故B错误；
C、若R2的阻值增大，并联电路R2、R3上的电压增大，电容器上的电压增大，电容器所带的电量增大．故C错误；
D、当环境温度升高时，R4的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流增大，所以电流表的电流增大；若R2的阻值减小，则并联电路部分总电阻也减小，则并联电路的电压有可能减小到原来的数值，则电流表的示数可能保持不变，故D正确；
故选D．
7．B
【详解】
当滑动变阻器的滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，故A灯变暗；A灯和电源内压之和减小，所以并联电路部分的电压增大，故B灯变亮，通过B灯的电流增大，由
所以通过C灯的电流减小，C灯变暗，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．A
【详解】
电压表V1测量路端电压，当可变电阻的滑片P向b点移动时，其阻值变大，总电流变小，所以内电阻分压变小，路端电压变大，电压表V1读数U1变大；V2所测电阻阻值不变，电流变小，则电压表V2读数U2变小，故A正确，BCD错误．
故选A
9．B
【详解】
A、灯泡的额定功率越大，其电阻越小，导致路端电压降低，电容器上的电压降低，则电容器上电荷量减少，故选项A错误；
B、增大与灯泡串联的电阻R后，路端电压升高，电容器上电压升高，则电容器上电荷量增大，故选项B正确；
C、电容器相当于断路，电阻阻值大小与电容器上电压以及电荷量无关，故选项CD错误．
10．B
【详解】
试题分析：本题是电路故障分析问题，用电压表测量各部分电压，电压表的示数等于电源电动势的那部分电路存在断路．若仅是断路，电路中没有电流，由欧姆定律得知，bd两端的电压为零，而ab两端的电压为6V，与题不符．若仅是断路，电路中没有电流，由欧姆定律得知，ac两端的电压为6V，ab两端的电压为零，而bd两端的电压为6V，与题不符．若仅是断路，电路中没有电流，由欧姆定律得知，bd两端的电压为6V， ab两端的电压为零，而ac两端的电压为零，与题不符，故A错误；若、断路，根据欧姆定律分析得知，ac两端的电压为6V，bd两端的电压为零，ab两端电压为零，与题相符，故B正确；若、断路，根据欧姆定律分析得知，ab、ac、bd两端的电压均为零，与题不符，故C错误；若、断路，根据欧姆定律分析得知，bd两端的电压应为6V，与题不符，故D错误．所以选B．
11．C
【详解】
试题分析：增大R3，对电容器的电压没有影响，油滴不动．故A错误．断开开关，电容器将放电，两板间电压将减小，油滴向下运动，选项B错误；减小平行板电容器两极板的间距时，电容器极板间的电压不变，由可知板间场强增大，油滴所受的电场力增大，所以油滴将上升，故C正确．错开电容器两平行板，使其正对面积适当减小，电容器极板间的电压不变，油滴不动．故D错误．故选C．
12．B
【详解】
根据题图，由闭合电路的欧姆定律可得，电源的电动势和内阻分别为
，
因为，所以滑动变阻器R1的、两部分的电阻分别为
，
当开关断开时，定值电阻R2与滑动变阻器R1的部分串联，根据闭合电路欧姆定律可知，电压表的示数为
当开关闭合时，定值电阻R2与滑动变阻器R1的部分并联再与部分串联，其中并联部分的电阻为
根据闭合电路欧姆定律可知，电压表的示数为
所以开关S断开与闭合时，电压表的示数之比为
故选B。
13．ACD
【详解】
A．小灯泡正常发光时的电阻
流过小灯泡的电流
当开关S接1时
电源内阻
故A正确；
B．当开关S接2时，灯泡正常发光，电路中的电流与开关S接1时的电流相同，所以电动机的正常工作电压
故B错误；
C．电动机的输入功率
而它的热功率
则它输出的机械功率
故C正确；
D．电源的总功率
故D正确。
故选ACD。
14．CD
【详解】
滑动变阻器和灯L2的并联，则有
将滑动变阻器的滑片P向下移动的过程中，R减小，则R并也减小，根据闭合电路欧姆定律
电路中的总电流I增大，灯L1变亮；
电压表的示数
U=E-Ir
因此，电压表的示数减小；
L2的两端的电压
U2=E-I(r+R1)
L2的两端的电压减小根据部分电路欧姆定律，流过灯L2的电流减小，灯L2变暗；
电路总电流增大，流过L2的电流减小，则流过滑动变阻器的电流增大，电流表示数增大。电路总电流增大，则电源的总功率增大；
电容两端电压减小，根据电容的定义式，可知电容器的带电量减小。
故应选CD。
15．BC
【详解】
当L2为短路时，等效为L2电阻减小，故总电阻减小，总电流增大，路端电压减小；由串反并同定律可知，L1变亮，L3变暗，U1示数减小，而U2示数增大，U1与U2的总值减小，故有U1减小量△U1大于△U2，当L2为断路时，等效为L2电阻增大，情况恰好反之，故BC正确。
故选BC。
16．2
【详解】
由闭合电路欧姆定律，可得
两式相比，可解得
17．gh
【详解】
用电压表检测电路通断，若电压表示数为零，则说明与之并联的导线是通路，电压表被短路，所以图中发生断路的是gh段．
18． 增大 0.6
【详解】
变阻器R的滑动片向右移动，变阻器接入电路的有效电阻增大，电路的总电阻增大，电流变小，即电流表A1的读数变小，内电压变小，外电压增大，则R0中的电流增大。
根据闭合电路的欧姆定律得
根据
得
则电流表A2的读数为
19． 4 1
【详解】
由C2图象是外电路的功率随电流的图象，由可知图象为开口向下的抛物线，则图象的最高点为最大外电路功率为4W；由C1图象可得，解得.
20．(1)15V，(2)10Ω，3.6W。
【详解】
(1)对根据欧姆定律：
整个回路的总电流：
路端电压为：
代入数据得：；
(2)对：
总电流：
代入数据得：
R3消耗的电功率：
代入数据得：。
21．（1）1.5A；（2）13V；（3）10W
【详解】
（1）R2与电机并联，电压与电机电压相同，由部分电路欧姆定律得
（2）通过电动机的电流
干路电流
根据闭合电路欧姆定律得
（3）电机的输出功率
22．（1）；；（2）；（3），
【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）根据公式
当时，消耗功率最大
23．（1）0.5A，4V；（2）2W，0.5W，1.5W；（3）1.5m/s；（4）
【详解】
（1）流经电源的电流
电动机两端的电压
（2）电动机的输入功率
热功率
输出功率
（3）重物匀速上升时
解得
v=1.5m/s
（4）电源的工作效率为
答案第1页，共2页