12.2闭合电路的欧姆定律 练习（word版含答案）

人教版必修第三册 12.2 闭合电路的欧姆定律
一、单选题
1．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种半导体型酒精气体传感器，在如图所示的电路中，酒精气体传感器电阻R1的倒数与酒精气体的浓度c成正比，电压表示数为U，电源两端电压为Umn，下列说法正确的是（　　）
A．U越大，表示c越大，Umn越小
B．U越大，表示c越大，Umn越大
C．U越大，表示c越小，Umn越小
D．U越大，表示c越小，Umn越大
2．已知两电源的电动势分别为E1、E2（E1>E2），内阻分别为r1、r2。当两电源分别与阻值为R的电阻连接时，外电路消耗的功率正好相等。若电阻R减小一些，再与E1、E2分别连接时，对应的外电路消耗的功率分别是P1、P2。则（　　）
A．r1P2
C．r1>r2，P1r2，P1>P2
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．如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表。现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，使其电阻发生变化，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是（　　）
A．通过电阻R1的电流变化量大小等于
B．电源的输出功率一定增大，电源的效率也一定增大
C．电源的输出功率变化量大小等于ΔI·ΔU1
D．比值的大小为恒定不变
5．为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，如图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，与未饮酒的驾驶员相比（　　）
A．电流表的示数较大 B．电压表的示数较大
C．电源的输出功率较小 D．电源的总功率较小
6．小明设计了一种酒精测试仪的电路，其电路如图甲所示，电源电动势恒定，内阻忽略不计，定值电阻，为气敏元件，其阻值随被测酒精气体浓度的变化如图乙所示。闭合开关S，检测时，当人呼出的酒精气体浓度越大，此时（　　）
A．警察可以根据电流表的示数判定是否酒驾，示数越大，被测气体酒精浓度越大
B．电路消耗的总功率越大
C．电压表与电流表的示数乘积变小
D．电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的之比变大
7．在如图1所示电路中，定值电阻阻值为，滑动变阻器的调节范围为，事先测得电源的路端电压与电流的关系图像如图2所示，当滑动变阻器的滑片从左端滑到右端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势为3V，内阻为 B．电源的最大效率为90%
C．电阻的最大功率为1.5W D．电阻的最大功率为1W
8．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．E19．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，闭合电键K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、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，则下列结论正确的是（ ）
A．A的示数减小
B．V2的示数增大
C．与的比值等于r
D．与的比值大于与的比值
10．如图所示的U-I图像中，直线a为电池的路端电压与电流关系图线，曲线b为用电器的电压与电流关系图线，现将它们连接成闭合电路，则（　　）
A．该用电器的功率为6.16W B．电源消耗的总功率为9.6W
C．电源内电路消耗的功率为5.76W D．该电源的内电阻为1.0Ω
11．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
12．如图为一电源电动势为E，内阻为r的稳定电路。电压表A的内阻为5kΩ。B为静电计，C1，C2为两个理想的电容器且耐压值足够高。在开关闭合一段时间后，下列说法正确的是（　　）
A．C1上电荷量为0
B．若将滑动变阻器滑片向右滑，则 C2上电荷量增大
C．若C1＞C2，则电压表两端大于静电计两端电压
D．将S断开，使C2两极距离增大，B张角减小
13．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知（　　）
A．反映Pr变化的图线是b
B．电源电动势为8V
C．电源内阻为4Ω
D．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω
14．如图所示的电路，电路中电源电动势为E，内阻为r，电压表和电流表均为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表读数变大 B．电压表读数变大
C．小灯泡L亮度变暗 D．电源的输出功率一定变小
15．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
二、填空题
16．电动势单位：______，用“V”表示．
17．某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I与电压U之间遵循的规律，其中。现将该棒R0接在如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电源电动势E=4.5V，内阻r=0.5。现将变阻器R的滑动片向右移动，则R0中的电流将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。若电流表A1的读数为1.0A，则电流表A2的读数为______A。
18．电动势：
（1）定义：在电源内部，非静电力把正电荷在电源内从负极移送到正极_______与_______的比值。
（2）公式：
（3）单位：_______，简称：_______，符号：_______。
（4）物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量。
（5）影响电动势大小的因素有：_______
①非静电力的性质②电源的体积③外电路结构④电源的新旧程度
三、解答题
19．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势E=15V，内电阻r。电阻R1=4Ω，R2=10Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为m=2×10-2kg，电量q=1×10-2C，（取g=10m/s2）问：
（1）小球带正电还是负电，电容器两端的电压为多大；
（2）电源的内阻为多大。
20．如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，P、Q为螺线管两端点，螺线管导线电阻r1.0Ω。S闭合后，穿过螺线管的磁场方向如图甲所示，其磁感应强度B的大小按如图乙所示的规律变化。已知R1=4.0Ω，R2= 5.0Ω，C=30μF，在02s的时间内，求：
（1）螺线管中感应电动势的大小及P、Q两点哪一点电势高；
（2）电容器两极板所带的电荷量。
21．如图所示，图甲中在滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的、两直线所示，不考虑电表对电路的影响。
（1）定值电阻、滑动变阻器的总电阻R分别为多少？
（2）求出电源的电动势和内阻；
（3）电源的工作效率什么时候最大，最大效率是多少？
22．某个电动势为的电源工作时，电流为，乘积的单位是什么？从电动势的意义来考虑，表示什么？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
根据题意酒精气体的浓度c越大，酒精气体传感器电阻越小，电路总电阻越小，干路电流越大，R0两端电压越大，则电压表示数越大，内阻不变，则内电压增大，则路端电压Umn越小。
故选A。
2．C
【详解】
由外电路消耗的功率相等得
2R=2R
又知E1>E2，则
（R＋r1）2>（R＋r2）2
故r1>r2；再大致画出U I图像如图所示
可知R减小一些（对应图中虚线），在E2中电流增加量大，由
P＝I2R
可得
P1故选C。
3．A
【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．D
【详解】
A．滑动变阻器R滑片向左滑动，可知其接入阻值增大，导致电路总电阻增大，干路电流减小，电源内电压减小，路端电压增大，即R1两端电压增大，其电流增大，可知R0、R所在支路的电流减小，R0两端电压减小，则R两端电压增大，且R两端电压的增大量大于R1两端电压的增大量，故通过电阻R1的电流变化量大小为
A错误；
B．随着外电阻的增大，电源输出功率先增大后减小，题中没有说明外电阻与电源内阻的阻值关系，故无法确定电源的输出功率是否一定增大，电源的效率可表示为
可知随着外电阻的增大，效率一定增大，B错误；
C．电源的输出功率变化量大小为
C错误；
D．由闭合电路欧姆定律可得
即
故路端电压的变化量与干路电流变化量的比值等于电源内阻，即
故比值的大小为恒定不变，D正确。
故选D。
5．A
【详解】
A．酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，R减小，电路总电阻减小，总电流I增大，则电流表示数增大，故A正确；
B．根据闭合电路欧姆定律可得电压表的示数为
当I增大时，U减小，故B错误；
C．电源的输出功率为
根据数学知识可知，当R0+R＞r时，P随R的减小而增大，故C错误；
D．电源的总功率为
当I增大时，P′增大，故D错误。
故选A。
6．C
【详解】
A．定值电阻与气敏元件串联，电压表测定值电阻的电压，当人呼出的酒精气体浓度越大，气敏元件电阻越大，由欧姆定律，电路的电流变小，故A错误；
B．电路消耗的总功率IE越小，故B错误；
C．电流表示数变小，根据
电压表示数变小，电压表与电流表的示数乘积变小，故C正确；
D．根据
电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的之比不变，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律得
所以
所以由U-I图像可得
故A错误；
B．因为电源效率为
所以当滑动变阻器的滑片在左端时，效率最大，为
故B错误；
C．利用等效内阻法，可知当滑动变阻器阻值为
时，有最大功率为
故C正确；
D．因为电阻的功率为
所以当电路电流最大时，功率最大，即滑动变阻器滑片处于右端时，此时电路电流为
解得
故D错误。
故选C。
8．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。
9．D
【详解】
A．根据理想电压表无穷大，相当于断路，理想电流表电阻为零，相当于短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测R、路端电压、变阻器电压，当滑动变阻器向下滑动时，接入电路得电阻减小，电路电流增大，则A的示数增大，A错误；
B．电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V2的示数减小，B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律得
则得
则和的比值大于r，C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律得
则得
据题
则
故与的比值大于与的比值，D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．有图可知，交点电压为U=2.8V，I=2.4V，该用电器的功率为
故A错误；
B．电源消耗的总功率为
故B正确；
C．电源内电路消耗的功率为
故C错误；
D．该电源的内电阻为
故D错误。
故选B。
11．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。
12．A
【详解】
A．由于电压表两端没有电压，电容器C1没有被充电，电量为零，故A正确；
B．电路稳定后，电容器C2的电压等于电源的电动势，保持不变，将变阻器滑动触头P向右滑动，电容器C2的电压不变，电量不变，故B错误；
C．由于静电计的两个电极是彼此绝缘的，电压表是由电流表改装成的，电路稳定后，电路中没有电流，电压表两端没有电压，而电容器C2充电，两端存在电压。所以电压表两端的电势差小于静电计两端的电势差，故C错误；
D．将电键S断开，电容器的电量Q不变，板间距离增大，电容C减小，由公式C分析可知，板间电压增大，静电计张角增大，故D错误；
故选A。
13．D
【详解】
A．由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式
可知，a是直线，表示的是电源消耗的总电功率，c是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，b表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，故A错误；
B．由图可知，当短路时，电流为2A，总功率P=8W；则由
可知
故B错误；
C．内阻
故C错误；
D．当电流的大小为0.5A时，由闭合电路欧姆定律得
则有
故D正确。
故选D。
14．A
【详解】
AC．根据闭合电路的欧姆定律有
E = Ir + IR + IRL
当滑动变阻器滑片P向右移动时，R减小，则电流表读数变大、灯泡变亮，A正确、C错误；
B．由选项A可知，电流增大，而电压表测量的是电源的外电压，则有
U = E - Ir
可知电压表读数变小，B错误；
D．当外阻等于内阻时电源的输出功率最大，则由于R、RL以及r的具体数据未知，则无法判断电源的输出功率变化情况，D错误。
故选A。
15．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。
16．伏特
【详解】
略
17． 增大 0.6
【详解】
[1]变阻器R的滑动片向右移动，变阻器接入电路的有效电阻增大，电路的总电阻增大，电流变小，即电流表A1的读数变小，内电压变小，外电压增大，则R0中的电流增大。
[2]根据闭合电路的欧姆定律得
根据
得
则电流表A2的读数为
18． 所做的功W 被移送电荷q 伏特 伏 V ①
【详解】
（1）[1][2]根据定义可知，电动势为在电源内部，非静电力把正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q的比值；
（3）[3] [4] [5]根据公式的定义可知，电动势的单位为伏特，简称为伏，符号为V；
（5）[6] 影响电动势大小的因素与非静电力的性质有关，与电源的体积、外电路结构、电源的新旧程度无关，故选①。
19．（1）负电，10V；（2）1Ω
【详解】
（1）小球放入板间后，受重力和电场力作用，因A板带正电，则由二力平衡，小球应带负电；由
解得
=10V
（2）电路中的电流
=1A
根据闭合电路欧姆定律得
解得
r=1Ω
20．（1）1.2 V，Q点电势更高；（2）C
【详解】
（1）由
解得
由感应电流方向可以判断出，Q点电势更高
（2）由
解得
又由 知
解得
21．(1)，；(2)8V，1Ω；(3)R最大时，
【详解】
（1）电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为AC；电压表V2的示数随电流表示数的变化图象应为BC；定值电阻
；
当I=0.5A时
则
（2）根据闭合回路欧姆定律可得
可得
E=8V，r=1Ω
（3）电源的工作效率为
可知，当R最大时，效率最大，即为
22．瓦，单位时间内电源将其他形式的能转化为电能的值
【详解】
某个电动势为E的电源工作时，电流为I，乘积EI的单位是瓦
电源的总功率为
则EI表示单位时间内电源将其他形式的能转化为电能的值
答案第1页，共2页
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