必修第三册4.1闭合电路欧姆定律 练习（word版含答案）

鲁科版 （2019）必修第三册 4.1 闭合电路欧姆定律
试卷副标题
考试范围：xxx；考试时间：100分钟；命题人：xxx
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1．某金属电阻的伏安特性曲线如图所示，将该电阻直接接在直流电源两端，该电阻消耗的功率为0.75W.电源的发热功率为该电阻消耗功率的，则直流电源的电动势和内阻分别为（　　）
A．4V，3Ω B．4 V，4Ω C．5V，3Ω D．5V，4Ω
2．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
3．电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω的电阻，则电路中的电流强度为（　　）
A．1A B．2A C．3A D．4A
4．如图所示，电路中、为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表。闭合开关S，使滑动变阻器的滑片向左滑动，则下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变小 B．电流表示数变大
C．电阻消耗的功率变大 D．电池的输出功率一定变大
5．2021年国庆后，华为青年才俊“稚晖君”设计制造机器人缝纫葡萄的视频风靡全网，在他身上体现了新时代中国风华正茂的青少年们自信专注向上的风采。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为，额定电流为，线圈电阻为，将它接在电动势为，内阻为的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　）
A．电动机消耗的热功率为 B．电源的输出功率为
C．电源的效率为 D．电动机消耗的总功率为
6．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的关系图像，图线b是某纯电阻电器的图像，则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的（　　）
A．内阻为12.5Ω
B．输出功率为12.5W
C．内耗功率为0.22W
D．效率为50%
7．如图所示，安装在潜水器深度表电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，是定值电阻。在潜水器完成科考任务上浮的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．传感器两端的电压减小
B．通过显示器的电流增大
C．电路的总功率一定减小
D．定值电阻的功率一定增大
8．如图所示的电路图，电流表、电压表是理想电表，电阻是定值电阻，电源的电动势和内阻为别为E、r，电动机的内阻为；当合上开关，增大电阻箱R的阻值时，电流表和电压表的数值变化量分别为、，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数减小 B．电流表的示数增大
C．电动机的电流变化量为 D．
9．如图所示，电源电动势为，内阻为，闭合开关，不考虑灯丝电阻阻值随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数减小，小灯泡变暗
B．电压表读数变大
C．电流表读数增大，小灯泡变暗
D．有瞬时电流从经电阻流向
10．如图所示，电路中R1、R2为两个电阻箱，平行板电容器C的极板水平放置.闭合电键S一段时间后，带电油滴悬浮在两板之间静止不动；如果电源的内阻不能忽略，且只允许做一个调整，则下列做法中，仍然能使油滴静止不动的是（　　）
A．增大R1的阻值 B．将R2的阻值调为原来的2倍
C．增大两板间的距离 D．断开电键S
11．如图所示，电源电压不变，电表均为理想表，当电键S由断开到闭合时，下列变化正确的是（　　）
A．电流表A示数变小
B．电压表V1示数不为0
C．电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
D．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变
12．如图所示的电路中，左侧电容器的电容大于右侧电容器的电容，图中滑动变阻器和的滑片都置于中间位置，若要两只电容器所带的电荷量相等，正确的做法是（　　）
A．滑动变阻器滑片向左移动 B．滑动变阻器滑片向右移动
C．滑动变阻器滑片向左移动 D．滑动变阻器滑片向右移动
13．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
14．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
15．如图所示的电路中，定值电阻，滑动变阻器的总阻值也为R，电源电动势为E，内电阻，电压表、电流表均为理想电表。在滑动变阻器滑片C从B端向A端滑动的过程中（　　）
A．电流表的示数先减小后增大 B．电压表的示数增大
C．电源消耗的总功率减小 D．电源的输出功率先增大后减小
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
16．如图所示，已知电源电动势E=6V，内阻r=3Ω，定值电阻R0=5Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，当滑动变阻器R调节为__________Ω时，滑动变阻器R消耗的电功率最大；当滑动变阻器R调节为___________Ω时电源的输出功率最大。
17．如图所示电路中，电源电动势E=2V，内阻r=2Ω，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是 ___________ A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是 ___________ V。
18．某同学利用图（a）所示的电路进行电路实验，电路中的阻值为，滑动变阻器上标有“”字样，闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。当不断向右移动滑片P，使得电压表与电流表指针偏离零刻度线的角度恰好均为指针满偏角度的时（两表满偏角度相同），如图（b）、（c）所示，则此过程中，两表指针偏转的方向相__________（填“同”“反”）；该电源的电动势为_________V，内阻为_________。
19．作图法：
（1）以U为纵坐标，I为横坐标，建立平面直角坐标系，根据几组U、I测量数据，在坐标系中描点，作图像．
（2）将图线两侧延长，纵轴截距点是断路的路端电压，它的数值就是( )；横轴截距点是路端电压时的电流，它的数值就是短路电流.
（3）图线斜率的绝对值为( )，即，如图所示．
三、解答题
20．如图所示的电路中，R1=3 Ω，R2=6 Ω，R3=1.5 Ω，C=20 μF。当开关S断开时，电源所释放的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4 W，求：
（1）电源的电动势和内电阻；
（2）闭合S时，电源的输出功率；
（3）S断开和闭合时，流过电容器的电荷量是多少。
21．如图所示的电路中，电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，定值电阻R1=3Ω，R2=2Ω，电容器的电容C=100μF，开关S闭合，电路稳定后。
（1）求电源中的电流I的大小，以及电容器的带电量q的大小；
（2）若把开关S断开，则电容器的带电量增加了多少？
22．如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，长为L。一质量为m、电荷量为q（q>0）的小液滴从两金属板最左端正中间位置M，以初速度v0沿中心线水平向右射入两板间。已知重力加速度为g，三个定值电阻值均为R，不计空气阻力。要使小液滴从极板右侧边缘射出电场，求电源电动势E。
23．小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节干电池。他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“”的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他推算出了每节干电池的内阻。如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。
24．图是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电压表（内电阻很大）的示数来指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零。设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻为R0，弹簧的劲度系数为k。若不计一切摩擦和其他阻力
(1)求出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式为；
(2)由(1)的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于制作刻度。为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在上图的基础上完成改进后的电路原理图，并得出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
设电源电动势和内阻分别为E、r，当该电阻直接接在直流电源两端时，电阻的工作电流和电压分别为I、U，根据题意和闭合电路欧姆定律有
由图像可以读出当U=3.0V时，I=0.25A，此时功率P=0.75W
可解得
E=4 V，r=4Ω
故ACD错误，B正确。
故选B。
2．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 。
3．A
【解析】
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
ABC．滑动变阻器的滑片向左滑动，则阻值变大，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则电压表示数变大，R1上的电压减小，则R2上的电压变大，电流变大，功率变大，则通过电流表的电流减小，AB错误，C正确；
D．因电源内阻和外电阻的大小关系不能确定，则不能判断电池的输出功率如何变化，D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
A．电动机恰好能正常工作，则通过电动机的电流等于额定电流，因此发热功率为
故A错误；
B．电源的输出电源等于电动机的额定电压，所以电源的输出功率为
故B错误；
C．电源的效率
故C正确；
D．电动机消耗的总功率
故D错误。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律得
当时
由与纵轴的交点读出电动势为
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
电流为
则电池的内阻为
故A错误；
B．电池的输出功率为
故B错误；
C．内耗功率为
故C正确；
D．电池的效率为
故D错误。
故选C。
7．C
【解析】
【详解】
B．潜水器上浮，压力减小，电阻增大。电路中的总电阻增大，根据，电路中的电流减小，显示器电流减小，B错误；
A．电路中各元件电压加起来等于电源电动势，故压力传感器电压有
因电路中只有传感器电阻变化，其他元件电阻不变，电路电流减小，所以压力传感器两端电压增加，A错误；
C．根据，电路中电流减小，电源电动势不变，所以电路的总功率减小，C正确；
D．根据电功率，定值电阻的电阻不变，电路电流减小，所以定值电阻的功率也减小，D错误；
故选C。
8．D
【解析】
【详解】
AB．根据闭合电路动态分析的“串反并同法”可知，当电阻箱的阻值R增大时，与R并联电压表的示数增大，与R间接串联电流表的示数减小，故A B错误；
C．电动机不是纯电阻，不满足欧姆定律，所以当电动机两端电压变化量为时，其电流的变化量不等于，故C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律
可得
则有
可得
故D正确。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
ABC．滑动变阻器有左端向右端滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻增大，外电压增大，即电压表的读数增大，根据闭合电路的欧姆定律，干路的电路电流减小，即电流表的读数减小， 则灯两端的电压减小，小灯泡变暗，和滑动变阻器并联的电压
即两端电压增大，小灯泡变亮，AC错误B正确；
D．则灯两端的电压减小，和并联之路上的电压减小，电容器放电，则有瞬时电流从b经电阻流向a，D错误。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
A．在直流电路中，在电路稳定时，R2与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于R1两端的电压，增大R1的阻值，R1两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由
可知，电容器两极板间的电场强度增大，因此板间带电油滴受到的电场力增大，会向上运动，A项错误；
B．增大R2的阻值不改变电路中的总电阻，不改变R1两端的电压，因此电容器中的油滴仍保持静止，B项正确；
C．增大两板间的距离，而电容器的两板间的电压一定，由
可知，板间的场强减小，油滴受到的电场力减小，油滴会向下运动，C项错误；
D．断开电键S，电容器会通过R1、R2进行放电，使板间场强减小，油滴受到的电场力减小而向下运动，D项错误。
故选B。
11．C
【解析】
【详解】
A.当电键S打开时，R1和R2串联，电流表中有电流流过，电键S闭合时，外电阻只有电阻R2，外电阻电阻减小，电源电压不变，电路中电流增大，电流表示数变大，故A错误；
B．电压表V1测的是R1两端的电压，当电键S闭合时，R1两端电压等于0，故B错误；
C．电键S打开时，R1和R2串联，设电压表V2示数为U2，电流表示数为I，由欧姆定律可知
因电阻R2的阻值不变，所以电压表V2示数与电流表示数阻值不变，故C正确；
D．电键S打开时，电压表V1示数不等于零，电流表示数不等于零，电键S闭合时，电压表V1示数等于零，电流表示数变大，电压表V1示数与电流表A示数的比值变为零，故D错误。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
AB．滑动变阻器滑片在中间位置时，两只电容器两端的电压相等，根据
Q＝CU
此时左侧电容器上的电荷量大于右侧电容器上的电荷量，若要使两电容器所带的电荷量相等，滑动变阻器滑片要向左移动，A正确，B错误；
CD．滑动变阻器滑片移动不会改变两只电容器两端的电压比值，由
Q＝CU
知，不会改变两电容器所带的电荷量，故CD错误．
故选A。
13．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。
14．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。
15．B
【解析】
【详解】
A．触头C从下端B点向A点滑动的过程中，设变阻器下侧的电阻为，则电阻、的总电阻为
增大时，总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，电流表的示数增大，选项A错误；
B．定值电阻上的电压
因I增大，故电压表的示数增大，选项B正确；
C．根据
电源消耗的功率增大，选项C错误；
D．因，故外电阻一直大于内电阻，当外电阻减小时，电源的输出功率一直增大，选项D错误。
故选B。
16． 8 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律得
滑动变阻器R消耗的电功率为
当
[2] 电源输出功率为
因为
故当时，最小，电源的输出功率最大。
17． 1
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]若在C、D间连一个理想电流表，则电路结构为R2、R3并联后与R1串联，接到电源上，根据闭合电路欧姆定律得总电流
I=
所以并联部分的电压为
U=R并I=
所以通过电流表的电流为
I1=
若在C、D间连一个理想电压表，则电路结构为R1、R2串联接到电源上，电压表测量的是R2的电压，则
R2=
18． 反 9 15
【解析】
【详解】
[1] 滑片P从最左端向右移动，电阻值逐渐增大，外电阻增大，外电压增大，根据闭合电路的欧姆定律，干路电流减少，电阻 两端的电压变小，电压表的示数逐渐增大，所以两表指针偏转方向相反
[2] [3]由闭合电路的欧姆定律
其中
解得
19． 电源电动势E 电源的内阻r
【解析】
略
20．（1）4V，0.5Ω；（2）3.5W；（3）
【解析】
【详解】
（1）S断开，R2、R3串联根据闭合电路欧姆定律可得
总功率为
S闭合，R1、R2并联再与R3串联，总外电阻
根据闭合电路欧姆定律可得
所以总功率为
联立解得
E=4V
r=0.5Ω
（2）闭合S，总外电阻
R′=3.5Ω
干路电流为
电源输出功率
P出=EI′-I′2r=4×1W-12×0.5W=3.5W
（3）S闭合时电容器两端电压为零；S断开时，C两端电压等于电阻R2两端电压
21．（1）， ；（2）
【解析】
【详解】
(1)闭合开关S，电路稳定后电流
电容器两端的电压为
电容器带电荷量为
(2)电路稳定后断开开关S，电容器两端的电压为
U′=3V
电容器带电荷量为
电容器的带电量增加了
22．
【解析】
【详解】
由于电源内阻不计，由闭合电路欧姆定律可得
两金属板间电压为
液滴在电场中做类平抛运动，有
又由牛顿第二定律得
联立以上各式解得
23．
【解析】
【详解】
若小张的判断是对的，小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，则电路中的电流为 I=0.25A，路端电压为 U=2.2V，根据闭合电路的欧姆定律
则每一节干电池的内阻为
24．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)由胡克定律知
mg＝kx
R连入电路中的有效电阻
Rx＝x＝
根据闭合电路的欧姆定律可知
I＝
则
(2)改进后的电路图如图所示
电路电流
I′=
电压表示数
Ux=I′Rx=··
答案第1页，共2页
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