4.1闭合电路欧姆定律 专项测试（Word版含答案）

4.1、闭合电路欧姆定律
一、选择题（共15题）
1．如下图左所示，为了使白炽灯泡L在电路稳定后变得更亮，可以采取的方法有 （ ）
A．只增大电阻R1的阻值
B．只增大电阻R2的阻值
C．只增大电容C两板间的距离
D．在电容器两板间插入玻璃板
2．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各电灯都能发光。如果某一时刻灯L1的灯丝烧断，之后各灯虽亮度变化，但并未损坏，则（　　）
A．L3变亮，L2、L4变暗 B．L2、L3变亮，L4变暗
C．L4变亮，L2、L3变暗 D．L3、L4变亮，L2变暗
3．在如图的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为（　　）
A．A灯和B灯都变亮 B．A灯、B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗 D．A灯变暗，B灯变亮
4．两个电源的U－I图象如图所示，从图象中可以看出（　　）
A．电源a的电动势较大，内电阻较大
B．电源a的电动势较小，内电阻较小
C．电源b的电动势较小，内电阻较大
D．电源b的电动势较大，内电阻较小
5．如图所示直线A为某电源的U﹣I图线，曲线B为某小灯泡L1的U﹣I图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　）
A．此电源的内电阻为0.67Ω
B．灯泡L1的额定电压为3V，额定功率为6W
C．把灯泡L1换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低
D．由于小灯泡L1的U﹣I 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
6．在闭合电路中，外电路电阻变大时，（ ）
A．路端电压减小
B．电路中的电流增大
C．电源内部的电压升高
D．电源的内、外电压之和保持不变
7．如图是一火警报警电路的示意图．其中R3为高分子材料制成的PTC热敏电阻，其阻值随着温度的升高而增大．值班室的显示器为电路中的电流表A，电源两极之间接一报警器，P点接地．当R3处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U和Q点电势的变化情况是(　　)
A．I变大，U变小
B．I变大，U变大
C．Q点电势变小
D．Q点电势不变
8．如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是2r。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　）
A．路端电压变大 B．电源提供的总功率变小
C．滑动变阻器消耗的功率变小 D．定值电阻R0上消耗的功率变小
9．在如图所示电路中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合电键S，当R2的滑动触片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电流表、电压表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，它们示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。则下列分析判断不正确的是（　　）
A．不变，不变 B．变大，变大
C．变大，不变 D．变大，不变
10．小梦在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，连接的实物电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0 ~ 3V”，滑动变阻器规格“20Ω，1A”，灯泡L标有“2.5V，1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　）
A．电路中电流变化的范围是0.18A ~ 0.5A
B．该电路的最小功率是2.25W
C．灯泡的最小功率是0.45W
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~ 10Ω
11．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器R2的滑片向右滑动后，理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为△I1、△I2，理想电压表示数变化量的绝对值为△U。下列说法中正确的是（　　）
A．电流表A1、A2的示数均变小
B．电压表V的示数减小
C．△U与△I1比值等于电源内阻r
D．△U与△I2比值大于电源内阻r
12．如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向．（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（ ）
A．小球带负电
B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变大
C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下
D．当滑动头从a向b滑动时，电源的总功率一定变小.
13．如图所示，电源电动势E=3V，内阻为r=1Ω，R1=0.5Ω，R2=1Ω，滑动变阻器R最大阻值为5Ω，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m，电荷量大小为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计。则下列说法错误的是（　　）
A．当滑动变阻器阻值为1Ω时，电源的输出功率最大
B．将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从a到b的电流
C．若电阻R2断路，油滴向上加速运动，G中有从a到b的电流
D．当滑动变阻器阻值为1Ω时，R1的功率最大
14．硅光电池是一种太阳能电池，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻R的U-I图象，在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述正确的是（　　）
A．此时硅光电池的内阻为8Ω
B．此时硅光电池的输出功率为0.2W
C．此时硅光电池的总功率为0.72W
D．此时硅光电池的输出效率约为44.4%
15．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示，电表的示数变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下列判断正确的是（　　）
A．I增大，U1增大 B．I减小，U2增大
C．不变，增大 D．不变，增大
二、填空题
16．如图所示，开关S闭合后，将变阻器滑片p从a滑向b的过程中，电流表A示数将________（选填“增大”、“减小”或“不变”），电压表V示数将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），小灯泡L的亮度将________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
17．手机锂电池电动势为3.6V，内阻为0.1Ω．将7.1Ω的电阻接在电池两端，通过电池的电流是___A；当外电阻变大时，电池的电动势___（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
18．在如图所示的实验电路中，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P稍向右滑动一些时，电压表的示数将_____，电流表的示数将_____，灯泡的额定功率将_____，灯泡的实际功率将_____。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）
19．如图（1）所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合电键S后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（2）所示。则滑动变阻器的最大阻值为________，滑动变阻器消耗的最大功率为____________W。
综合题
20．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=50cm．电源电E=36V，内阻r=1Ω，电阻R=9Ω．合合开关S，待电路稳定后，将一带正电的微粒从B板小孔以初速度竖直向上射入两板间，微粒恰能别达A板．已知微粒带电荷量q=1.6×10-10C、质量m=2×10-10㎏，不考虑空气阻力，取g=10m/s2．求：
（1）两金属板间的电压；
（2）电源的输出功率．
21．某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压传感器和电流传感器测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图乙、图丙所示，当重物匀速上升时用位移传感器测得重物上升的位移与时间的关系图线如图丁所示，电动机提升的重物的质量为，不计一切摩擦，取。求：
（1）该电动机在图丁所示时间内的效率；
（2）该电动机的内阻；
（3）电源的电动势和内阻。
22．如图所示的电路中，电源的电动势，内阻忽略不计，电阻的阻值分别为、，滑动变阻器的最大阻值，电容器的电容，则：
（1）将滑动触头P置于ab中点，合上电键S，待电路稳定后电容器的M极板所带的电量；
（2）闭合电键S，当滑动触头P缓慢地从a点移到b点的过程中，通过导线BM的电量为多大？
23．如图，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为，2、3接线柱之间的电阻为，1、3接线柱之间的电阻为。在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．增大电阻R1，总电流变小，流过电灯的电流变小，灯泡变暗，A错误．
B．增大电阻R2，总电流变小，R1与内阻分压变小，灯泡两端电压变大，灯泡变亮，B正确．
CD．增大电容C两板间的距离或插入玻璃板，不影响灯泡分压，CD错误．
故选B。
2．B
【详解】
当电灯L1的灯丝烧断后，L2这段电路电阻增大，外电路总电阻R总增大，路端电压U增大，干路电流I减小，由
R3不变，故L3变亮；由
I4=I-I3
知I减小，I3增大，则I4减小，则
U4=I4R4
R4不变，U4减小，则L4变暗；
U2=U-U4
U增大，U4减小，则U2增大，则L2变亮．
故选B。
3．D
【详解】
当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，所以总电阻变小，总电流变大，所以电源内阻的电压变大，且B灯电流变大，B灯变亮；
所以A灯的电压变小，根据可知A的功率变小，故A灯变暗；
故选D。
4．A
【详解】
根据闭合电路欧姆定律知
U＝E－Ir
故U－I图象中图象与纵轴的交点等于电源的电动势，由题图可知，a的电动势较大，图象斜率的绝对值表示电源的内阻，a的斜率的绝对值较大，故a的内阻较大，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．B
【详解】
A．由图读出电源的电动势
E=4V
内阻
故A错误；
B．两图线的交点表示小灯泡L1与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压
U=3V
额定电流
I=2A
则额定功率为
P=UI=6W
故B正确；
C．灯泡L1的电阻
换成阻值恒为1Ω的纯电阻，可知外电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡L1换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大，效率将变低，故C错误；
D．灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用，U-I图象为曲线的原因是灯泡电阻随温度的变化而变化，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
AB．当外电阻R增大时，根据闭合电路欧姆定律，电流
I =
减小，路端电压
U = E﹣Ir
E、r不变，U增大，AB错误；
C．电源内电压U′ = Ir，电流减小，U′减小，C错误；
D．电源的内、外电压之和等于电源电动势，不变，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
当R3处出现火情时，阻值随着温度的升高而增大．显示器的电流I变大、报警器两端的电压U变大，由于R1中电流减小，Q点电势的变大，选项B正确．
8．C
【详解】
ABD．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，根据
可知电源提供的总功率增大；
根据
可知路端电压减小；
根据
可知定值电阻R0上消耗的功率增大，综上所述可知ABD错误；
C．滑动变阻器消耗的功率为
根据数学知识可知当R=2r时，P最大；当R＜2r时，P随R的减小而减小，所以当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，P减小，故C正确。
故选C。
9．B
【详解】
当滑动触头P向下滑动时，接入电路的电阻变大，根据串反并同，可知I、U1减小，U2、U3增大。所以变大，变大，=R1不变。伏特表的示数
所以
所以比值、、是定值大小不变。故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。
故选B。
10．C
【详解】
AB．灯泡L标有“2.5V，1.5W”，可知灯泡的额定电流为
故电路中的最大电流为0.5A；灯泡的阻值为
当电压表的示数为3V时，由
知灯泡两端的电压为
串联电路中，电阻两端的电压之比等于电阻之比，故此时滑动变阻器可调的最大阻值为
此时回路中的电流最小，为
电源的电动势一定，电流最小时，回路的电功率最小，为
故AB错误；
C．电流最小时，灯泡的功率最小，为
故C正确；
D．当灯泡两端的电压达到2.5V时，滑动变阻器的阻值最小，此时滑动变阻器两端电压为
由串联电路特点可知此时滑动变阻器的阻值由
得
故D错误。
故选C。
11．A
【详解】
AB．当滑动变阻器滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表A2的示数减小。根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增大，即电压表V的示数增大，通过R1的电流变大，由并联电路的分流规律可得，电流表A1的示数变小，A正确，B错误；
CD．根据并联电路的电流规律
A2的示数I2变小，通过定值电阻R1的电流增大，则A1的示数I1变小，所以△I1一定大于△I2。
电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律
可知
而△I1大于△I2，所以
＜r
CD错误；
故选A。
12．C
【详解】
A．由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电，故A错误；
B．滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压变小，电容器电压变小，细线偏角变小，故B错误；
C．滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下，故C正确；
D．在滑片由a向b滑动时，滑动变阻器接入电阻减小；总电阻减小，总电流增大，则可知，总功率增大，故D错误。
故选C。
13．BCD
【详解】
A．当滑动变阻器阻值R为1Ω时，外电路的总电阻为
外电路的总电阻为R外=1Ω与电源内阻r=1Ω相等，此时电源的输出功率最大，A正确，不符合题意；
B．将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势和内阻不变，可知电路中的电流减小，路端电压增大，R1上的电压减小，R2与R并联两端电压增大，电容器两极板间电压增大，两板间电场强度增大，油滴受电场力增大，则油滴向上加速运动；对电容器充电，G中有从b到a的电流，B错误，符合题意；
C．若电阻R2断开，外电路电阻增大，电路中电流减小，路端电压增大，R1上的电压减小，滑动变阻器R两端电压增大，电容器两极板间电压增大，板间场强增大，油滴受电场力增大，油滴将向上加速运动，对电容器充电，G中有从b到a的电流，C错误，符合题意；
D．R1为定值电阻，电流越大，消耗的功率越大，当滑动变阻器阻值是0时，电路中电流最大，R1的功率最大，D错误，符合题意。
故选BCD。
14．AC
【详解】
A．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=2V，电流为 I=0.2A，则电池的内阻为
故A正确。
B．电池的输出功率为
P出=UI=0.4W
故B错误。
C．此时硅光电池的总功率为
P总=EI=3.6×0.2W=0.72W
故C正确。
D．此时硅光电池的输出效率为
故D错误。
故选AC。
15．BC
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时R2增大，电路的外电阻电阻R外增大，由知总电流减小，由路端电压可知路端电压U增大，设通过R3的电流为I3，由于R3阻值不变，由可以判断出I3增大，由可知I减小，R1与R2串联且R1与R2串联的电压为路端电压，，由知U1减小，所以U2增大，A错误，B正确；
CD．要注意对于定值电阻，是线性元件，有
由电路图可知
故，不变化，对于电阻R2有
由于R2增大，故都增大
化简可得
所以
则不变，故C正确，D错误。
故选BC。
16． 增大 减小 变暗
【详解】
开关S闭合后，将变阻器滑片p从a滑向b的过程中，电阻R的阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，则电流表A的示数将增大，路端电压减小，则电压表V示数将减小，小灯泡两端电压减小，则亮度将变暗。
17． 0.5##12##1/2 不变
【详解】
电池电动势为3.6V，内阻为0.1Ω．将7.1Ω的电阻接在电池两端时，根据闭合电路的欧姆定律
电源的电动势是由电源本身决定的，与外电路的电阻值无关．当外电阻变大时，电池的电动势不变
18． 变大 变大 不变 变大
【详解】
当滑片向右滑动时，其电阻减小，整个电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知
可知，干路中电流增大，电流示数变大；
灯泡电阻不变，电流增大，两端电压变大，伏特表示数变大；
灯泡额定功率不变，实际功率与原来相比将增大。
19． 15 2.5
【详解】
当滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流减小，R1两端的电压减小，R2两端的电压增大
可知图线1是电压表V2的示数图象，图线2是电压表V1的示数图象，图线2的斜率等于R1的阻值，所以
由
可图线1的斜率大小等于电源的内阻与R1之和，则电源的内阻为
当I=0.4A时，U2=6V，则
当滑动变阻器全部接入时，电路中电流为I=0.4A，电压表V1示数为U1=3.2V，V2的示数为U2=6V
将电阻R1看成电源的内阻，当
滑动变阻器消耗的功率最大．则滑动变阻器消耗的最大功率
20．（1）6V（2）99W
【详解】
（1）设两板间电压为，由动能定理：，解得．
（2）由闭合电路欧姆定律得：则得
滑动变阻器两端电压．
电源输出功率：
联立解得
21．（1）；（2 ；（3），
【详解】
（1）当重物匀速上升时，电动机的电压
即电动机输入功率为
由图像的斜率可得重物匀速上升的速度为
此时电动机的输出功率
得该电动机在图丁所示时间内的效率
（2）由
得
（3）电动机与电源构成闭合回路，初始启动时
电动机稳定工作时
由闭合电路欧姆定律
联立
22．（1）；（2）C
【详解】
（1）电键S闭合，电路稳定时，BD两点的电势差
PD两点的电势差
则BP两点的电势差
电容器的电荷量为
（2）P在a点时
电容器M板带电量
P在b点时
电容器M板带电量
通过导线BM的电量
由以上各式解得
C
23．
【详解】
因为1、2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻，所以2为中间的结点，又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半，故2、3之间有两个电阻井联，后再与第三个电阻串联，每个电阻均为1Ω，连接方式如图所示
答案第1页，共2页