12.2闭合电路的欧姆定律 同步练习（Word版含解析）

人教版必修第三册 12.2 闭合电路的欧姆定律
一、单选题
1．下列器材中，属于电源的是（　　）
A．验电器 B．电动机 C．干电池 D．电阻箱
2．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
3．如图所示的电路中，电源内阻不计，滑动变阻器R的滑片向右端缓慢滑动，理想电压表示数为U，理想电流表示数为I，电压表示数变化量为，电流表示数变化量为，下列说法正确的是（　　）
A．电容器的带电荷量增加 B．电容器的带电荷量减小
C．增加 D．增加
4．电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能借助分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗体中的起电斑并排成125行，每行串有5000个起电斑，沿着身体延伸分布。已知每个起电斑的内阻为0.25Ω，并能产生0.16V的电动势。该起电斑阵列一端在电鳗的头部而另一端接近其尾部，与电鳗周围的水形成回路。假设回路中水的等效电阻为790Ω，则电鳗放电时，其首尾间的输出电压为（　　）
A．790V B．800V C．974V D．503V
5．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
6．如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，R为定值电阻，为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器的滑片P向上移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电路中总电阻减小
B．电流表的示数减小
C．电压表的示数减小
D．恒流源输出功率减小
7．某实物投影机有10个相同的强光灯L1~L10（25V/200W）和10个相同的指示灯X1~X10（220V/2W），将其连接在220V交流电源上，如图所示，则下列对工作电路的表述正确的是（　　）
A．若L2断路，则干路电流I增大
B．若L2断路，则X1的功率增大，L1的功率增大
C．若L2短路，X2功率减小，其它指示灯的功率增大
D．若L2短路，X2功率增大，其它指示灯的功率减小
8．如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡（电阻保持不变）均能发光。为热敏电阻（阻值随温度的升高而增大），下列说法正确的是（　　）
A．当保温箱的温度升高时，灯泡、均变暗
B．当保温箱的温度升高时，电流表A的读数变大
C．小灯泡变亮，说明保温箱的温度降低
D．电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低
9．如图所示是利用伏安法测量电源电动势和内电阻时作出的图象，由此可知，这两节干电池的电动势和内电阻相比较（　　）
A．E1>E2，r1< r2 B．E1 r2
C．E1>E2，r1>r2 D．E110．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．
11．下列关于电动势的说法正确的是（　　）
A．电动势的大小与非静电力所做的功成正比，与被移送的电荷量成反比
B．电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样
C．电动势公式中的与电压中的不是同种性质力所做的功
D．电动势为电源正、负两极之间的电压
12．酒精测试仪工作原理如图所示，其核心部件是一酒精传感器，传感器的电阻与酒精气体浓度c成反比，电路中R与均为定值电阻，电压表示数为U。当酒驾者吹气时（　　）
A．U增大，c与U成正比 B．U增大，c与U不成正比
C．U减小，c与U成反比 D．U减小，c与U不成反比
13．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
14．如图所示的电路中，两个定值电阻的阻值。闭合开关S后，理想电流表示数为I，理想电压表示数为U。若滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，则在此过程中（　　）
A．I变小 B．U变大 C．UI一定减小 D．可能不变
15．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
二、填空题
16．如图所示，电动势为2 V的电源跟一个阻值R＝9 Ω的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8 V，则电源的内阻为________ Ω.
17．表是某一型号手机的电池铭牌，该电池用于手机待机时间约s，若该手机在待机时间内总体看成是正常工作，则它的额定功率是___________W，在待机时间内消耗的电能为___________J。
电池型号：N73550/2100 标准电压：3.6V 额定电流：750mA 充电限制电压：4.2V
18．路端电压的表达式：
U＝______.
三、解答题
19．类比是研究问题的常用方法。
（1）情境1：如图甲所示，设质量为的小球以速度与静止在光滑水平面上质量为的小球发生对心碰撞，碰后两小球粘在一起共同运动。求两小球碰后的速度大小v；
（2）情境2：如图乙所示，设电容器充电后电压为，闭合开关K后对不带电的电容器放电，达到稳定状态后两者电压均为U；
a．请类比（1）中求得的v的表达式，写出放电稳定后电压U与、和的关系式；
b．在电容器充电过程中，电源做功把能量以电场能的形式储存在电容器中。图丙为电源给电容器充电过程中，两极板间电压u随极板所带电量q的变化规律。请根据图像写出电容器充电电压达到时储存的电场能E；并证明从闭合开关K到两电容器电压均为U的过程中，损失的电场能；
（3）类比情境1和情境2过程中的“守恒量”及能量转化情况完成下表。
情境1 情境2
动量守恒
损失的电场能
减少的机械能转化为内能
20．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。
21．如图电路中，电源的电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，R2=R4=1Ω，R3=8Ω，R5=5Ω，电容器的电容C=100uF，求：
（1）闭合开关S后电容器的带电量；
（2）闭合开关S后，通过电阻R3的总电荷量。
22．如图所示电路中，电动势E=9V，内阻r=1，R2=2，灯A标有“12V，12W”、灯B标有“4V，4W”字样，调节滑动变阻器R1的大小，使灯B正常发光，试求∶
(1)这时灯A的实际功率PA；
(2)滑动变阻器R1接入电路的实际阻值R。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
验电器、电动机和电阻箱都不是电源，干电池是电源。
故选C。
2．C
【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。
3．C
【详解】
C．滑动变阻器滑片向右端滑动，接入电路的电阻增加，并联部分总电阻增加，并联部分两端电压增加，干路电流I减小，则增加，故C正确。
D．把看成电源内阻，由闭合电路欧姆定律有
所以不变，故D错误。
AB．两端的电压增加，总电动势不变，可知和两端的总电压减小，所以电容器带电荷量减小，带电荷量增加，故AB错误。
故选C。
4．A
【详解】
总电动势为
总内阻为
根据闭合电路欧姆定律
输出电压为
故选A。
5．B
【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。
6．B
【详解】
A．滑动变阻器的滑片向上移动，接入电路的电阻变大，根据并联电路的特征，电路中总电阻增大，A错误；
BC．恒流源流出的总电流不变，滑动变阻器的滑片向上移动，接入电路的电阻变大，电路中总电阻增大，则并联部分总电压增大，即电压表示数增大，则流过R的电流增大，由于总电流不变，则流过RL的电流减小，即电流表示数减小，B正确、C错误；
D．根据P = I2R总，由于恒流源电流大小不变，总电阻变大，所以恒流源输出功率增大，D错误。
故选B。
7．C
【详解】
A. 若L2断路，外电阻增大，则干路电流I减小，A错误；
B. 若L2断路，相当于L2阻值增大，根据串反并同，X1和L1的电流都减小，X1和L1的功率都减小，B错误；
C. 若L2短路，相当于L2的阻值减小，根据串反并同规律，X2的电压减小，X2功率减小，其它指示灯的电流增大，功率增大，C正确，D错误。
故选C。
8．D
【详解】
AB．当保温箱的温度升高时，Rt的阻值增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表A的读数变小，灯泡L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律得知路端电压增大，电压表V的读数变大。路端电压增大而L2灯电压减小，所以L1灯的电压增大，L1灯变亮，故AB错误；
C．由以上分析可知，小灯泡变亮，说明保温箱的温度升高，C错误；
D．由以上分析可知，电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低，D正确。
故选D。
【点睛】
9．C
【详解】
根据
U=E-Ir
可知U-I图像在U轴上的截距等于电动势，可知
E1>E2
图像的斜率大小等于电源的内阻，可知
r1> r2
故选C。
10．D
【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。
11．C
【详解】
．根据电动势的定义式，运用了比值法定义，可知与电源内非静电力做的功、通过的电荷量q无关，由电源本身决定，故A错误；
B．电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，但三者本质不一样。电动势反映的是电源内部非静电力做功的能力，故B错误；
C．电动势公式中与电压中的不同，前者是非静电力做功，后者是电场力的功，二者不是同种性质力所做的功，故C正确；
D．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和，电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】
当酒驾者吹气时，酒精气体浓度增大，传感器电阻减小，则电路总电阻减小，干路电流增大，则电压表示数增大，根据闭合电路欧姆定律
由此发现传感器的电阻与U不成反比，故c与U不成正比。
故选B。
13．A
【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。
14．C
【详解】
AB．滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，根据串反并同规律，U减小，I增大，AB错误；
D．设R2和R3的并联值为R23，根据欧姆定律
滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，R23减小，减小，D错误；
C．把R1看作电源的内阻，UI就是等效电源的输出功率，根据题意
所以
滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，R3减小，R23减小，外电阻的阻值远离等效电源的的内阻，等效电源的输出功率UI减小，C正确。
故选C。
15．A
【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 。
16．1
【详解】
略
17． 2.7 7.02×105
【详解】
[1]额定功率为
P额=U额I额=3.6×0.75W=2.7W
[2]待机时间内消耗的电能为
W=P额t=2.7×2.6×105J=7.02×105J
18．E－Ir
【详解】
略
19．（1）；（2），证明看详解；（3）情境1中填损失的机械能为，情境2第一个空填电荷守恒，情境2第三个空填失的电场能转化为内能
【详解】
（1）根据动量定理，有
有
故两小球碰后的速度大小为。
（2）a．根据题意，进行类比，有
得
故关系式为。
b．根据图像，有
损失电场能为
代入U的关系式，可得
因
则有
（3）[1]对情景1的第二个空，类比情境2中第二个空，则情境1中填损失的机械能，有
，
则有
故该空填损失的机械能为。
[2]对情境2中的第一个空类比情境1中第一个空，对情境1中第一个空，动量为，而对于情境2，C与U的乘积表示电荷，所以该空填电荷守恒。
[3]类比情境1中第三个空，情境2中的三个空可填损失的电场能转化为内能。
20．（1）2Ω；（2）11A；（3）759W
【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
21．（1）；（2）
【详解】
（1）上极板带正电，开关S闭合后，外电路的总电阻
总电流为
路端电压
R1两端电压
R4两端电压
电容器的电压等于R1与R4电压之差，为
则得电容器的带电量
（2）开关S断开时，电容器充电电压为电阻R2两端的电压
则充电电荷量
因为U1>U2，外电路中沿着电流方向电势降低，可得电容器下极板的电势高，带正电，上极板的电势低，带负电；因此，闭合开关S后，通过电阻R3的总电荷量
22．(1)3W；(2)1Ω
【详解】
(1)灯A电阻
RA＝＝12
灯B电阻
RB＝＝4
流过R2的电流为
I2＝A＝1A
灯A两端实际电压为
UA＝4+12＝6V
则灯A的实际功率为
PA＝＝3W
(2)流过灯A的电流
IA＝＝0.5A
流过R1的总电流为
I＝I1＋I2＝1.5A
由闭合电路欧姆定律得
UA＝EI（R+r）
解上式得
R＝1
答案第1页，共2页
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