第四章 闭合电路欧姆定律 单元测试（word版含答案）

第四章、闭合电路欧姆定律
一、选择题（共15题）
1．为上学方便，某同学新买了一辆电动自行车如图所示。该车的使用说明书上记载有如下数据：根据此表中的相关数据，下列说法正确的是（　　）
车型 电池规格
20寸（车轮直径：） （蓄电池）
整车质量：30kg 额定转速：（转/分）
外形尺寸： 充电时间：
电机：后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流：
A．该车的额定电功率约为
B．该车的额定时速约为
C．该车电池充满电后所储存的电能约为
D．若保持额定功率行驶且不计能量损失，充满电后，该车约能行驶
2．如图的电路中，电源电动势E为3V，定值电阻R为5，.当开关闭合时，理想电流表的示数为0.5A，电源内阻r为（　　）
A．0.5 B．1.0 C．1.5 D．2.0
3．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，电流表A和电压表V均可视为理想电表．闭合开关S后，在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（ ）
A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大
B．小灯泡L变暗
C．电源的总功率变大，效率变小
D．通过定值电阻R1的电流方向自右向左
4．某电路如图所示，已知电池组的总内阻r＝1Ω，外电路电阻R＝5Ω，理想电压表的示数U＝3.0V，则电池组的电动势E等于（　　）
A．2.6V B．3.6V C．4.0V D．4.2V
5．风能是清洁能源，利用风力发电机可以将风能转化为电能。某风力发电机的叶片转动时可形成半径为20 m的圆面，风速垂直圆面且大小恒为10 m/s，空气密度取1.2 kg/m3，若该发电机能将此圆面内10%的空气动能转化为电能，则其发电功率约为（　　）
A．75 kW B．25 kW C．7.5 kW D．3.75 kW
6．一电动自行车中电源铭牌标有“”字样，假设工作时输出电压恒为，额定功率为，电动机内阻为，某次平路上匀速行驶的人和车的总质量为，阻力为总重力的0.03，。则（　　）
A．额定工作电流为
B．电动机产生的热功率为
C．以额定功率行驶时，电动机的效率约为
D．以额定功率行驶时，在平路上行驶的最大速度约为
7．如图所示的电路中，、、为阻值相同的电阻，C为电容器，电源的电动势为E，内阻为r。先将电键S闭合，电路稳定后，流过电源的电流为，电源的效率为，电容器的带电量为；再将S断开，电路稳定后，流过电源的电流为，电源的效率为，电容器的带电量为，则下列说法正确的是（　　）
A． B．
C． D．S断开后，通过电阻的电荷量为
8．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（　　）
A．带电油滴一直处于静止状态
B．P点的电势将升高
C．带电油滴的电势能将增大
D．电容器的电容减小，极板带电量将增大
9．如图所示，电源电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器滑动触点向上端移动时（ ）
A．电压表的读数增大，电流表的读数减小
B．电压表和电流表的读数都增大
C．电压表和电流表的读数都减小
D．电流表的读数增大，电压表的读数减小
10．在如图所示的实验电路中，当滑动变阻器R0的滑动触头向右端滑动时（　　）
A．L1变暗，L2变亮，L3变亮
B．L1变暗，L2变暗，L3变亮
C．L1变暗，L2变暗，L3变暗
D．L1变亮，L2变暗，L3变亮
11．下列说法中正确的是:
A．电流是矢量，电荷定向移动的方向为电流的方向
B．电阻率越大的导体对电流的阻碍作用不一定越大
C．在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大
D．电动势就等于电源两极间的电压
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．当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时
13．如图所示是甲、乙、丙三个电源的路端电压U与干路电流I的图象，甲和丙的图象平行，下列判断正确的是（ ）
A．甲电源的电动势比乙电源的大
B．乙电源的电动势和内阻都比丙电源的大
C．甲和丙两电源的内阻相等
D．甲电源的内阻大，丙电源的内阻小
14．功率可调的直流电动机线圈内阻恒为2Ω，接在电路中的A、B间，如图，电源的电动势为6V，内阻为2Ω，下列说法正确的是（　　）
A．电动机输出最大功率为2.25W
B．电源的最大输出功率为4.5W
C．电动机输出最大功率时电源输出功率也最大
D．若将电动机改为范围足够大的滑动变阻器，电源可输出得最大功率为4.5W
15．如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向左移动时（　　）
A．电流表读数变小，电压表读数变大 B．小灯泡变亮
C．电容器C两板间的电场强度变小 D．电源的总功率变小
二、填空题
16．苏泊尔电水壶铭牌上的部分内容如表中所示，根据表中信息可知，电水壶正常工作时的电压为_________V，功率为_________W，电水壶正常工作消耗的电能为__________。
苏泊尔电水壶
型号
最大容量
额定电压
额定功率
17．如图所示，电路中三个电阻、和的阻值分别为、和。当电键断开、闭合时，电源输出功率为；当闭合、断开时，电源输出功率也为。则电源电动势为_______V，内阻为_______。
18．某台电风扇的铭牌如图所示。当电风扇正常工作时，通过它的电流的大小为_____。该电风扇正常工作，消耗的电能为_____。
19．如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,两电阻R 1 ="10" Ω,R 2 ="8" Ω.当开关S接1时,电流表示数为0.2 A;则当S接2时,电流表示数的可能值范围是____________.
综合题
20．在如图所示的电路中，电源电动势，闭合开关S后，调节滑动变阻器时电动机正常工作，此时电流表的示数为2.0A、电压表的示数为8.0V。已知电流表和电压表均为理想电表。问：
（1）电源的内阻多大？
（2）电动机正常工作时，电源的输出功率是多大？
21．在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P。闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求：
(1)电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻；
(2)无风时R0消耗的电功率；
(3)为保护电路，允许风对球施加的最大作用力。
22．为规范电动自行车管理，保障全市道路交通安全有序，芜湖市正开展电动车集中登记上牌工作。下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械能损耗。若该车在额定状态下行驶，求：
自重 40kg 额定电压 48V
载重 75kg 额定电流 12A
最大行驶速度 20km/h 额定输出功率 350W
（1）电动机在额定状态下工作时的电功率；
（2）电动机的内电阻。
23．如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。
（2）请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．额定电功率
故A错误；
B．额定时速
故B错误；
C．蓄电池充满电后，所储存的电能
故C错误；
D．能行驶的时间
故D正确。
故选D。
2．B
【详解】
根据闭合电路欧姆定律
解得
选项B正确，ACD错误；
故选B。
3．C
【详解】
试题分析：电压表测量两端的电压或者电容器两端的电压，当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路总电阻减小，故电路总电流增大，所以通过灯泡L的电流增大，即小灯泡变亮，电流表示数增大，由于总电阻减小，所以根据闭合回路欧姆定律可得路端电压减小，而小灯泡两端的电压增大，所以滑动变阻器两端的电压减小，即电压表示数减小，故AB错误；根据公式可得电源的总功率增大，根据公式可得电源的效率减小，故C正确；由于电容器两端的电压减小，所以根据公式可得电容器上的电荷量减小，故通过定值电阻R1的电流方向自左向右，D错误
4．B
【详解】
由闭合欧姆定律得
解得
B正确，ACD错误。
故选B。
5．A
【详解】
设在 t时间内垂直吹到圆面上的空气质量为 m，则有
又因为
由
可得该风力发电机的发电功率为
整理并代入数据可得
故选A。
6．D
【详解】
A．额定工作电流
故A错误；
B．电动机产生的热功率为
故B错误；
C．电动机的输出功率为
以额定功率行驶时，电动机的效率约为
故C错误；
D．最大速度行驶时，由
电动自行车的阻力
联立解得
故D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A．电键S闭合时，电路稳定后，、串联后与并联，总电阻小于++r，再将S打开，电路稳定后，总电阻等于++r，由闭合电路的欧姆定律可知，，A正确；
B．由效率公式
%
可知，B错误；
C．电键S闭合时，电路稳定后，路端电压为U外1，S打开时，电路稳定后，路端电压为U外2，因，所以U外1< U外2，S闭合时，电路稳定后，电容器电压，S打开时，电路稳定后，电容器电压，因UC1< UC2，由Q=UC，可知Q1D．电键S闭合时，电容器的下极板带正电，S打开，电路稳定后，下极板带负电，所以流经电阻的电荷量为Q1+Q2，D错误。
故选A。
8．C
【详解】
A．开始时带电油滴所受电场力与重力平衡，将上极板竖直向上移动一小段距离后，极板间距离d增大，而极板间电势差U不变，根据
可知极板间电场强度E减小，所以油滴所受电场力减小，则合外力将变为竖直向下，即油滴将竖直向下做匀加速运动，A错误；
B．设P点到下极板的距离为h，则P点电势为
由于下极板始终接地，则其电势不变，又因为E减小，h不变，所以降低，B错误；
C．带电油滴所受电场力竖直向上，所以带负电，将上极板竖直向上移动一小段距离后，油滴将向下运动，电场力对油滴做负功，油滴电势能将增大，C正确；
D．平行板电容器的决定式为
由于d增大，所以C减小。根据
可知极板带电量将减小，D错误。
故选C。
9．A
【详解】
当滑动变阻器的滑动触点向上端移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻R增大，由欧姆定律分析总电流I减小，路端电压
U=E-Ir
增大，则V的示数增大；电阻R2的电压
U2=E-I（r+R1）
增大，流过电阻R2的电流I2增大，则流过电流表的电流
I3=I-I2
减小，安培表A的读数减小，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．B
【详解】
当滑动变阻器R0的滑动触头向右端滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可得，路端电压U增大，总电流I减小，L1变暗。L3的电压，U增大，减小，则增大，L3变亮。L2的电流，I减小，增大，减小，则L2变暗。
故选B。
11．B
【详解】
A、电流是由电荷的定向移动形成的，电流方向的规定是：正电荷定向移动的方向是电流的方向，负电荷定向移动的方向和电流方向相反，电流有大小和方向，但是其合成是数学加减的法则，故是标量；故A错误.
B、电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越差；电阻率越小，则其导电性能越好；但导体对电流的阻碍作用取决于电阻的大小，而电阻与导体的长度和截面积有关，故电阻率大的导体对电流的阻碍作用不一定大；故B正确.
C、闭合电路中当电路的外电阻等于内电阻时输出功率最大，可知电源的输出功率不一定随外电阻的增大而增大；故C错误.
D、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；故D错误.
故选B.
12．C
【详解】
A．根据电路可知A板电势高于B板电势，AB间电场强度方向水平向右，小球受电场力也水平向右，故小球带正电，故A错误；
B．当滑动头从a向b滑动时，外电阻减小，由
可知路端电压减小，故R1两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，故细线的偏角变小，故B错误；
C．当极板间电压减小，极板的带电量将减小而放电，又由于A板带正电，故放电电流从上向下流过电流表，故C正确；
D．由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所示无法判断电源的输出功率变化的规律，故D错误。
故选C。
13．BC
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律得
当I=0，U=E，则即图线与纵轴交点坐标等于电源的电动势大小，甲的电动势等于乙的电动势，A错误；
B．图线与纵轴交点坐标等于电源的电动势大小，乙电源的电动势大于丙的电动势，图象的斜率大小等于电源的内阻大小，所以乙的内阻大于丙的内阻，B正确；
CD．图象的斜率大小等于电源的内阻大小，甲和丙的图象平行，甲、丙的内阻相等，D错误C正确。
故选BC。
14．ABD
【详解】
A．电动机的输出功率为
根据数学知识可知，当时，， A正确；
BC．当电动机不对外做功时，电源的输出功率最大，为
此时电动机的输出功率为零，C错误，B正确；
D．若将电动机改为范围足够大的滑动变阻器，当滑动变阻器的电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，为
D正确；
故选ABD。
15．AD
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻变大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析可知，电路中总电流变小，路端电压变大，则知电流表读数变小，电压表读数变大，小灯泡变暗，B错误A正确；
C．电路中总电流变小，小灯泡两端的电压变小，路端电压变大，由串联电路分压特点得知，电容器C两板间电压增大，则板间电场强度变大，C错误。
D．电源的总功率
I变小，则P变小，D正确。
故选AD。
16． 220 1500 0.1
【详解】
根据表中信息可知，电水壶正常工作时的电压为220V，功率为1500W。
电水壶正常工作消耗的电能为
17． 3 2
【详解】
当电键S1断开、S2闭合时，只有R1接入电路，此时电源的输出功率为
当S1闭合、S2断开时，只有R3接入电路，此时电源输出功率
联立两式，解得，
18． 0.3 19800
【详解】
电风扇正常工作时，通过它的电流的大小为
该电风扇正常工作，消耗的电能为
19．
【详解】
试题分析：当开关S接1时，电流表示数为；则当S接2时，外电阻减小，电流增大，所以电路中大于．即．由于外电阻减小，路端电压减小，则有，则得，故有 ．
20．（1）0.5Ω；（2）22W
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律可得电源的内阻为
（2）电动机正常工作时，电源的输出功率为
21．(1)5Ω；(2)0.6W；(3)1.4N
【详解】
(1)由图可知，灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联；因串联电路电流处处相等，所以，通过灯泡的电流为0.2A，由图乙可知， UL=1V，则根据欧姆定律可得
(2)无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝阻值最大为60Ω，根据
可得，电阻丝两端的电压
UAB=IRAB=0.2A×60Ω=12V
因串联，R0两端的电压
U0=U﹣UL﹣UAB=16V﹣1V﹣12V=3V
则此时R0的电功率
P0=U0I=3V×0.2A=0.6W
(3)根据
可得R0的阻值
由于灯泡的额定电压为2.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙知最大电流为
I′=0.3A
此时风对球的压力最大，OP绕O转动的角度最大，设此时OP与AB的接触点为C，如图所示
根据欧姆定律可得，R0两端的电压
U0′=I′R0=0.3A×15Ω=4.5V
RBC两端的电压
UBC=U﹣U额﹣U0′=16V﹣2.5V﹣4.5V=9V
根据
可得此时电阻丝连入电路的电阻
由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则
所以
则
AC=AB﹣BC=14cm﹣7cm=7cm
把OP视为一根杠杆，F的力臂为OD，G的力臂等于PD，根据杠杆平衡条件可得
F×OD=G×PD
则
由于△OAC∽△ODP，因此
所以
则
22．（1）576W；（2）1.57Ω
【详解】
（1）根据
代入数据得
（2）根据
代入数据得
23．（1）U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流；（2）
【详解】
（1）由闭合电路欧姆定律可知
所以图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流，如图所示
（2）电源的输出功率等于路端电压与干路电流的乘积，即所要求的的面积为该点向坐标轴作垂线后与坐标轴围成的面积，如图所示。
答案第1页，共2页