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．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
2．酒精测试仪常用于现场检测机动车驾驶人员是否饮酒，其核心元件是半导体型酒精气体传感器，这种传感器的电阻会随着酒精气体的浓度增大而减小。某同学将一个酒精气体传感器连接在如图所示的电路中，则（　　）
A．电压表V1示数越大，表示酒精气体浓度越高
B．电压表V2示数越大，表示酒精气体浓度越高
C．酒精气体浓度越高，电压表V1示数的改变量△U1与电流表示数的改变量△I之比越大
D．酒精气体浓度越高，电压表V2示数的改变量△U2与电流表示数的改变量△I之比越大
3．如图是一火警报警器的一部分电路示意图。其中为用半导体热敏材料制成的传感器，半导体热敏材料的电阻率会随温度升高而减小。电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（　　）
A．I变大，U变大 B．I变小，U变小 C．I变小，U变大 D．I变大，U变小
4．如图所示，电路中R1、R2为滑动变阻器，它们的滑动片分别为P1、P2，R3为定值电阻，滑动某一滑片时，理想电压表V的示数增大，理想电流表A的示数减小，电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是（　　）
A．一定是向左滑动滑片P1 B．一定是向右滑动滑片P1
C．一定是向上滑动滑片P2 D．一定是向下滑动滑片P2
5．如图，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶2，原线圈与固定电阻串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻，电流表、电压表均是理想电表。当时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，则（　　）
A．电源输出电压为8V
B．电源输出功率为4W
C．当时，变压器输出功率最大
D．当时，电压表的读数为3V
6．在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是（　　）
A．灯L1变暗，电压表的示数减小 B．灯L2变暗，电流表的示数减小
C．电压表和电流表的示数都增大 D．灯L1变亮，电容器的带电荷量减少
7．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
8．下列关于电动势的说法中正确的是（　　）
A．电动势越大说明电源体积越大
B．对于给定的电源，电动势的大小基本不变，电动势的国际单位为V
C．电动势越大，电场力把1C正电荷在电源内部从正极送到负极做功越多
D．电源电动势越大，回路中的电流就越大
9．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
10．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构，某过程中Li+从正极脱嵌通过膈膜嵌入负极，负极处于负锂状态。锂电池的电动势为3.7V，则（　　）
A．电池处于充电状态 B．电池内部电流方向从负极到正极
C．移动一个锂离子，需要消耗电能3.7J D．在电池中电荷量的单位通常表示为
11．如图甲所示电路中，不计电表对电路的影响，移动滑动变阻器的滑片，图乙中图线a、b表示电压表V1和V2随电流表A的示数变化规律，下列判断不正确的是（　　）
A．图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势
B．图线b斜率的绝对值等于电源的内阻
C．图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率
D．图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R0消耗的功率
12．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
13．以下公式哪个是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现（　　）
A． B． C． D．
14．在如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，R1和R2是两个固定的电阻，当滑动变阻器的滑片从b端向a端移动时，通过R1、R2的电流分别为I1、I2。则在该过程中，关于I1、I2发生的变化，下列说法正确的是（　　）
A．I1变小，I2变大 B．I1变大，I2变小
C．I1变大，I2变大 D．I1变小，I2变小
15．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
二、填空题
16．如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为3Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，路端电压为______V；a、b间用导线连接，电路中的总电流为________A。
17．判断正误
（1）恒定电场与静电场本质相同，两者没有区别。( )
（2）电源的作用就是将其他形式的能转化为电能。( )
（3）电流既有大小，又有方向，是矢量。( )
（4）电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。( )
（5）导体中的电流，实际是正电荷的热运动形成的。( )
18．内阻：通常在电源内部也存在电阻，内电路中的电阻叫作_______。
三、解答题
19．如图所示，电源电动势E=6V，定值电阻R1=R2=R3=2Ω，电动机线圈电阻R=1Ω，电容器的电容C=100μF。开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，电动机的机械功率。求：
（1）电源路端电压U；
（2）通过电动机的电流IM；
（3）电源内阻r和电容器所带电荷量Q。
20．如图所示的电路中，电源的电动势E为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压表的读数为3.0V，求：
(1)电源的内阻；
(2)当开关S接位置2时，小灯泡L中的电流；
(3)此时小灯泡L能正常发光吗？实际功率是多少？
21．在如图所示的电路中，已知定值电阻R1=10Ω，R2=40Ω，电流表为理想电表，闭合开关S1，电流表示数为0.5A，然后再闭合开关S2，电流表示数为0.6A，求开关S2闭合后电源的效率。
22．甲图所示电路中，电源的路端电压随电流的变化图像如图乙。闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值改变电路中的电流，已知R的最大值为12Ω，定值电阻R0为6Ω，电容器的电容C为1.0×10-5F。
（1）根据图乙求出电源的电动势E和内阻r；
（2）求定值电阻R0的最大功率Pm；
（3）求R从12Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量ΔQ。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【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。
2．A
【详解】
AB．若酒精气体浓度变高，则传感器的电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，则电压表V1示数变大，则和r分得的电压增大，则电压表V2示数减小，故A正确，B错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律
故
由此发现，酒精气体浓度越高，R越小，电压表V1示数的改变量△U1与电流表示数的改变量△I之比越小，电压表V2示数的改变量△U2与电流表示数的改变量△I之比不变，故CD错误。
故选A。
3．B
【详解】
当传感器所在处出现火情时，温度升高，的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合回路的欧姆定律可知，电路中的总电流变大，路端电压变小，则报警器两端的电压U减小，根据可知，电阻两端的电压增大，根据分压原理可知，电阻两端的电压变小，则流过的电流减小，即电流表读数变小，故ACD错误B正确。
故选B。
4．B
【详解】
A．如果向左滑动滑片P1，滑动变阻器接入电路电阻减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表的示数减小，A错误；
B．如果向右滑动滑片P1，滑动变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电压表的示数增大，R2和R3并联部分电压减小，电流表的示数减小，B正确；
C．如果向上滑动滑片P2，滑动变阻器接入电路电阻减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，电压表的示数减小，C错误；
D．如果向下滑动滑片P2，滑动变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电压表的示数增大，电源内阻和R1的电压减小，R2和R3并联部分电压增大，电流表的示数增大，D错误。
故选B。
5．C
【详解】
A．当时，电流表的读数为1A，电压表的读数为4V，根据欧姆定律
，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是
根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是
所以电源输出电压为
A错误；
B．根据公式，可得电源输出功率为
B错误；
CD．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
当时，，即电压表的读数为6V；变压器输出的功率
所以满足
时变压器输入功率最大，解得
变压器输出的功率最大为，D错误，C正确。
故选C。
6．D
【详解】
ABC．将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮。R与灯L2并联电路的电压
U并＝U﹣U1
U减小，U1增大，U并减小，灯L2变暗。流过电流表的电流
IA＝I﹣I2
I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，故ABC错误；
D．电容器两端电压为并联部分的电压，并联部分电压减小，则电容器两端电压减小，电容器带电荷量减少，故D正确。
故选D。
7．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。
8．B
【详解】
A．电动势表示非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领大小，由电源自身性质决定，而与电源体积无关，故A错误；
B．对于给定的电源，非静电力的性质确定，电动势的大小基本不变，电动势的国际单位为V，故B正确；
C．电动势越大，非静电力把1C正电荷在电源内部从负极送到正极做功越多，故C错误；
D．根据闭合电路的欧姆定律可知，回路中电流由电动势和内外电路的总电阻决定，故D错误。
故选B。
9．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。
10．A
【详解】
A．电池在放电状态下，带正电的锂离子（Li+）应该从电源内部由负极到正极，而在图中状态下带正电的锂离子（Li+）从正极到负极，可知电池处于充电状态，选项A正确；
B．电流的方向是正电荷定向移动的方向，可知电池内部电流方向从正极到负极，选项B错误；
C．给电池充电时充电电压必须大于电池电动势才能把电能充进电池，则移动一个锂离子，需要消耗电能大于3.7J，选项C错误；
D．时能量单位，在电池中电荷量的单位通常表示为，选项D错误；
故选A。
11．B
【详解】
A．当滑动变阻器滑片向右移动时，电阻减小，电流增大，电流表A的示数增大，电压表V2的示数增大，V1的示数减小，所以图线b是电压表V2示数的变化情况，图线a是电压表V1示数的变化情况；当外电路电阻无限大时，电路中电流为0，故此时电压表V1的示数就是a的延长线与纵轴交点的坐标值，它等于电源的电动势，故A不符合题意；
B．由上分析知，图象a是电压表V1的示数与I的关系图象，由于V1测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，图象a的斜率的绝对值等于电源内阻的阻值，故B符合题意；
CD．图象a反映电源的特性，图象b反映定值电阻的特性，两图象的交点表示定值电阻接在该电源上的工作状态，则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下电阻R0消耗的瞬时功率，也即电源的输出功率，故CD不符合题意。
故选B。
12．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。
13．B
【详解】
根据能量守恒定律，闭合电路中非静电力做功等于内、外电路中电能转化为其他形式能的总和，即
整理得
故选B。
14．A
【详解】
滑片向上移动，接入电路的电阻减小，则并联总电阻减小，总电流增大，所以路端电压减小，故流过R1的电流I1减小，流过R2的电流I2增大。故A正确；BCD错误。
故选A。
15．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。
16． 9 1.1
【详解】
[1]外电路电阻为
则总电流
路端电压
U=IR=9V
[2]a、b间用导线连接，外电路电阻为
则总电流
17． 错误 正确 错误 正确 错误
【详解】
（1）[1]静电场是不随时间变化或随时间变化可以忽略不计的电场，恒定电场是电源两极上带的电荷和导体或其他电学元件上堆积的电荷共同激发而形成的，其特点是电场线处处沿着导体方向，由于电荷的分布是稳定的，由这种稳定分布的电荷形成的电场称为恒定电场，它具有和静电场相同的性质，但两者属于不同的电场，故错误；
（2）[2]电源的作用就是将其他形式的能转化为电能，故正确；
（3）[3]电流有方向，但是运算的方法不使用平行四边形定则，所以是标量，故错误；
（4）[4]根据电流定义式
可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，故正确；
（5）[5]导体中电流，是正电荷的定向移动形成的，也可以是负电荷定向移动的反方向，故错误。
18．内阻
【详解】
[1]内阻：通常在电源内部也存在电阻，内电路中的电阻叫作内阻。
19．（1）；（2）；（3），
【详解】
（1）由欧姆定律得
代入数据解得
（2）对电动机由能量守恒定律得
又
解得
（3）由闭合电路欧姆定律得
解得
R2 和R3两端的电压分别为
，
电容器的电压
所以电容器所带电荷量
20．(1)2Ω；(2)0.8A；(3)不能正常发光，1.28W
【详解】
(1)当开关S接位置1时，回路中的电流为
电源的内阻为
(2)小灯泡的电阻为
当开关S接位置2时，回路中的电流为
(3)此时小灯泡的实际功率为
从小灯泡的实际功率来看，小灯泡此时很暗，不能正常发光。
21．80%
【详解】
闭合开关S1，根据闭合电路欧姆定律有
再闭合开关S2，根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
E=6V
r=2Ω
电源的效率
×100%
联立解得
η=80%
22．（1）12V，6Ω；（2）6W；（3）3×10-5C
【详解】
（1）电源U-I图像的纵截距表示E，斜率的绝对值表示r，即
（2）当R=0时，电路中电流最大，定值电阻R0的功率最大，即
（3）当R=12Ω时，电容器两端电压为
R从12Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量为
答案第1页，共2页
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