4.2闭合电路的欧姆定律同步练习（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 4.2 闭合电路的欧姆定律 同步练习
一、单选题
1．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。电路中灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。下列分析正确的是（　　）
A．将R1的滑动触头向左移动，则A灯变亮、B灯变暗
B．将R1的滑动触头向右移动，则A灯变暗、B灯变亮
C．若A灯、B灯均变暗，则可能R1断路
D．若A灯变暗、B灯变亮，则可能R2断路
2．小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示。在忽略电表内阻影响的情况下，下列分析错误的是（　　）
A．水量减少时，滑动变阻器的滑片向上移动
B．如果选择电压表，电表示数变小反映水量增多
C．如果选择电流表，电表示数变大反映水量增多
D．如果选择电流表，可以在水太多时保护电路
3．如图所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系（U－I图线），图线②表示其输出功率与电流的关系（P－I图线）。则下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势为50 V
B．电流为2.5 A时，外电路的电阻为20 Ω
C．电源的内阻为 Ω
D．输出功率为120 W时，输出电压是25 V
4．一个电源电动势为1.5V，内阻为0.5，当它两端接1外电阻时，则闭合回路中的电流大小是（　　）
A．3A B．2A C．1.5A D．1A
5．在如图所示的电路中，电源电动势恒定、内阻为r，为定值电阻。闭合开关S，理想电流表A、理想电压表V1、V2、V3的示数分别用I、、和表示。当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示，下列说法正确的是（　　）
A．不变，变大 B．变大，变小
C． D．
6．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光；当滑动变阻器的滑片向右移动一小段距离后，下列说法中正确的是（　　）
A．电容器C的带电量将增大
B．R0两端的电压增大
C．灯泡L变亮
D．电源的总功率变小，但电源的输出功率一定变大
7．在如图所示的电路中，闭合开关S，把滑动变阻器R1的滑片向上滑动的过程中，若电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数变小，电流表示数变大
B．电压表的示数变大，电流表示数变小
C．没有电流通过R2
D．R2中有由a到b的电流
8．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
9．某学生在研究串联电路电压特点的实验时，连接成如图所示的电路，接通S后，他将大内阻的电压表并联在A、C两点间，电压表示数为U，当并联在A、B两点间时，电压表示数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的示数为零，则出现此种情况的原因可能是（R1、R2的阻值相差不大）（　　）
A．AB段断路或BC段短路 B．AB段短路或BC段短路
C．AB段短路或BC段断路 D．AB段断路或BC段断路
10．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。根据实验数据作出U-I图像如图所示，该电池的电动势，内阻分别为（　　）
A．1.45V，1.30Ω B．1.45V，2.90Ω C．0.45V，2.8Ω D．0.5V 1.45Ω
11．减少对化石燃料的依赖是人类削弱温室效应的重要方法，对替代能源的探索正在加快进行，我国在太阳能利用方面居于领先地位。硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图象（电池内阻不是常数），图线是某电阻的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，电压表和电流表均为理想电表，电阻、的阻值与滑动变阻器的最大阻值相等．在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数U与电流表示数I的比值不变
B．电流表的示数增大
C．电压表的示数增大
D．电源的效率先增大后减小
13．如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（温度升高，电阻减小），电源的电动势为E，内阻为r。闭合开关，当环境温度升高时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数增大
B．电流表示数减小
C．有电流向上流过A点
D．电压表和电流表示数变化量之比保持不变
14．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R，电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数将变小
B．L1亮度不变，L2将变暗
C．L1将变亮，L2将变暗
D．电源内阻的发热功率将变小
15．恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变。如图所示的电路中电源是恒流源，即干路电流始终保持不变；当滑动变阻器滑动触头P从最左端向中间移动时，下列说法中正确的是（　　）
A．上的电压不变 B．上的电流变大
C．上的电流变小 D．恒流源的输出功率变大
二、填空题
16．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”）
17．如图所示电路，电源电压保持恒定，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电流表的示数将_______，电压表的示数将_______。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
18．路端电压与外电阻的关系：当R增大时，路端电压U_______，当R减小时，路端电压U_______。
19．在如图所示的电路中，电源电动势、内阻，定值电阻，电压表为理想电表。闭合开关，通过电阻的电流________，电压表示数________，电阻消耗的功率________。
三、解答题
20．把铜片和锌片插入一个橙子里，就可以制成一个简单的水果电池。将四个电池的正负极依次连接起来，如图所示，就制成了一个水果电池组，可使LED灯发光。将水果电池组和干电池组分别连接小灯泡，观察两种情况下小灯泡的亮度，并分析其原因。
21．在如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I与电压U遵循的规律（式中K=0.02）．R2、R3为普通电阻都遵循欧姆定律，且R2=24Ω，R3=1000Ω，电源内电阻r=1Ω，电容C=1000μF。开始时S1和S2均断开，当闭合开关S1后理想电流表示数为0.16A。试求：
（1）电源的电动势；
（2）电源的效率；
（3）已知电容器储存的电场能可表示为（C为电容器的电容，U为电容器两端的电压）.现断开S1，闭合S2，待电路稳定后，求电容器的带电量和此过程中闭合回路产生的焦耳热（不考虑电磁辐射）。
22．如图所示，，断开时，两表读数分别为和，闭合时，它们的读数分别变为和。两表均视为理想表，求：
（1）、的阻值；
（2）电源的电动势和内阻。
23．如图所示，电源的电动势，定值电阻，电动机内阻。开始时开关闭合，断开，通过电阻的电流为；当开关闭合后，通过电阻的电流为。求：
（1）电源的内阻；
（2）当开关闭合后，通过电动机的电流；
（3）当开关闭合后，电动机的输出功率。
24．如图，当电阻箱R的电阻为14时，电压表示数为2.8V；当电阻箱R的电阻为9时，电压表的读数为2.7V，求电源的电动势E和内阻r各是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
AB．将R1的滑动触头向左移动，则R1阻值减小，总电阻减小，总电流变大，路端电压减小，则A灯、B灯两端电压都减小，则两灯都变暗；同理可判断，将R1的滑动触头向右移动，则两灯都变亮，选项AB错误；
C．若R1断路，等效为R1的滑动触头向右移动电阻变大，则A灯、B灯均变亮，选项C错误；
D．若R2断路，则等效为R2变大，则总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，通过R1的电流变大，则通过上面支路的电流减小，即通过A灯的电流减小，则此时A灯变暗，A灯两端的电压减小，则B灯两端电压变大，则B灯变亮，则选项D正确。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．根据装置可知，水量减少，弹簧压缩量减少，滑片上移。故A正确，不符合题意；
B．若电表为电压表，电压表测的是滑动变阻器上部分对应的电压值，示数减小，说明滑片上移，水量减少，故B错误，符合题意；
C．若电表为电流表，电流表测的是其所在支路电流，水量增多，滑片下移，滑动变阻器阻值越大，电流表示数越大，故C正确错误，不符合题意；
D．如果选择电流表，水太多时左侧并联部分短路，串联在干路中，起到保护电路（电流表）的作用，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．A
【解析】
【详解】
A．当电路中电流为0时，路端电压等于电源电动势，由图可知电池组的电动势为50 V，故A正确；
C．由图可知I=6A时，U=20V，所以电池组的内阻为
故C错误；
B．由闭合电路欧姆定律
解得
故B错误；
D．由图可知当P=120W时，电流I=4A，所以输出电压为
故D错误。
故选A 。
4．D
【解析】
【详解】
由闭合电路欧姆定律得
所以D正确，ABC错误。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
AB．根据欧姆定律可知
滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，减小，故、均减小，AB错误；
C．根据欧姆定律可知
C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律可知
D正确。
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
当滑动变阻器的滑片向右移动一小段距离后，则R阻值变大，总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，即电容器两端电压变大，根据
Q=CU
可知，电容器带电量变大，R0两端的电压为零，不变；通过灯泡的电流减小，灯泡变暗；根据
P=IE
可知电源总功率减小，但是由于电源外电阻与内电阻的关系不确定，无法判断电源输出功率的变化情况。
故选A。
7．D
【解析】
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑动触头向上移动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电压表测量R3的电压，根据U＝IR可知，电压表示数增大，故AB错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律得知，并联部分电压变小，电容器电压减小，电容器放电，电容器下极板带正电，则R2中有由a到b的电流，故C错误，D正确；
故选D。
8．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。
9．A
【解析】
【详解】
电压表有示数说明并联部分无短路，串联部分无断路，电压表无示数说明并联部分可能短路或者串联部分断路．根据题意电压表并联在A、C两点间，电压表示数为U，当并联在A、B两点间时，电压表示数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的示数为零，则可以判断电路的故障可能是AB段断路，也可能是BC段短路，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．A
【解析】
【详解】
根据闭合电路欧姆定律有
则该电池的电动势为图线的纵轴截距
内阻为图线的斜率绝对值
故选A。
11．A
【解析】
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
当电流为0时，路端电压等于电源电动势，因此
根据图线交点可知，电阻电压为2.5V时，电流为0.2A，则硅光电池的内阻
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【解析】
【详解】
A．由电路图可知，电压表示数U与电流表示数I的比值表示的是外电路的总电阻，滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端，外电路的总电阻变化，则电压表示数U与电流表示数I的比值变化，故A错误；
BC．当滑动变阻器的滑片处于中点时，两个并联支路的电阻相等，并联后电阻最大，则滑片P从a端滑到b端的过程中，外电路的总电阻先增大后减小，则电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小，故BC错误；
D．电源的效率
外电路的总电阻先增大后减小，电源的效率先增大后减小，故D正确。
故选D。
13．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．当环境温度升高时，则R2减小，总电阻减小，总电流变大，则电流表示数变大，内阻和R1两端电压变大，则R2电压减小，即电压表读数减小，AB错误；
C．由于电容器两端电压减小，可知电容器放电，则有电流向下流过A点，C错误；
D．由于
则
即电压表和电流表示数变化量之比保持不变，D正确。
故选D。
14．A
【解析】
【分析】
【详解】
开关在位置1时，外电路总电阻
电压表示数
U＝E＝E
同理，每个灯泡两端的电压
U1＝U2＝E
电源内阻的发热功率为
P热＝＝
开关在位置2时，外电路总电阻
R总′＝R
电压表示数
U′＝E＝E
灯泡L1的电压
U1′＝E
L2的电压
U2′＝E
电源内阻的发热功率为
P热′＝＝
综上所述，电压表读数变小，L1亮度不变，L2将变亮，电源内阻的发热功率将变大， BCD错误，A正确。
故选A。
15．B
【解析】
【详解】
AD．滑动变阻器滑动触头P从最左端向中间移动时，电阻R2减小，外电路总电阻减小，而干路电流不变，所以路端电压减小，恒流源的输出功率变小，AD错误；
BC．通过R1上的电流减小，则通过R2上的电流增大，C错误，B正确。
故选B。
16． 变大 变大 不变 变大
【解析】
【分析】
【详解】
[2]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；
[1]灯泡电阻不变，电流增大，两端电压变大，伏特表示数变大；
[3][4]灯泡额定功率不变，实际功率与原来相比将增大。
17． 变小 变小
【解析】
【详解】
[1][2]滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据闭合电路欧姆定律，整个回路的电流将变小，故电流表示数变小。电流变小，电压表所测电阻两端的电压根据欧姆定律可知将变小。
18． 增大 减小
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]路端电压与外电阻的关系：当R增大时，路端电压U 增大，当R减小时，路端电压U 减小。
19． 2 8 16
【解析】
【分析】
【详解】
电源电动势、内阻，定值电阻，闭合开关，通过电阻的电流
电压表示数
电阻消耗的功率
20．见解析
【解析】
【详解】
水果电池的发电原理是：两种金属片的电化学活性是不一样的，其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子，从而产生了正负电荷的定向运动。水果电池工作时，将消耗化学能，产生电能，即把自身具有的化学能转化电能，从而使LED发光。由于水果电池内阻较大，尽管能点亮LED灯，但灯的亮度要低于同等电动势下的干电池组。
21．（1）；（2）；（3）；
【解析】
【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律
根据题意
解得
（2）电源的效率为
解得
（3）根据
解得
此过程中闭合回路产生的焦耳热
解得
22．（1），；（2），
【解析】
【详解】
（1）当断开时
当闭合时
根据并联电阻的特点得
解得
（2）当断开时，由欧姆定律得
当闭合时
解得
23．（1）2Ω；（2）11A；（3）759W
【解析】
【详解】
（1）当电键断开时，通过电阻的电流为，两端的电压
电源的内阻为
（2）当电键闭合时，两端的电压为
流过电源的干路中电流为
通过电动机的电流为
（3）电动机的机械功率为
24．E=3.0V；r=1.0
【解析】
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
依题意，当U1=2.8V时，电路中电流为
当U2=2.7V时，电路中电流为
把这两组电压和电流的值代入闭合电路欧姆定律公式，联立可得
E=3.0V，r=1.0
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