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．铅蓄电池的电动势为2V，这表示铅蓄电池（　　）
A．两极间的电压一定为2V
B．在1s内将2J的物理能转变为电能
C．每通过1C电荷量，将2J的电能转变为物理能
D．将物理能转变为电能的本领比一节普通干电池大
2．如图，灯泡的电阻不变，闭合电键，变阻器滑片向左移动的过程中（　　）
A．灯泡功率一直变小 B．内阻损耗功率一直变小
C．电源总功率一直变大 D．电源输出功率一直变大
3．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
4．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
5．物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图所示，当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗。对这一现象的解释，下列说法正确的是（　　）
A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变
B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小
C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小
D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大
6．2021 年10月港珠澳大桥正式开通三周年，大桥主桥部分由海底隧道和桥梁构成，该大桥的照明电路可简化为如图所示的电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，隧道灯每天24小时照明，其电阻为R1，桥梁灯只在晚上照明，其电阻为R2，则（　　）
A．L1是桥梁灯，L2是隧道灯
B．白天电压表的示数为
C．夜间开关K闭合，电压表示数变大
D．夜间开关K闭合，太阳能电池供电系统消耗的电功率增大
7．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
8．如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝7.5Ω，电容器电容C＝2μF，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则（ ）
A．S断开时电容器的电压为2V
B．S断开时电容器a极板带负电
C．S合上电路稳定后电容器b极板带负电
D．S合上流过安培表A的电量为9.610-6C
9．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
10．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．
11．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
12．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
13．图示电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，R3为光敏电阻（电阻值随光照强度的增加而减小），电流表A和电压表V的示数分别为I和U。下列说法正确的是（　　）
A．将R2的滑动触头P向左移动，I将增大，U将减小
B．减小A、B板的正对面积，则电容器所带电荷量增加
C．减小光照强度，I将减小，U将增大，电容器所带电荷量将减小
D．减小光照强度，U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值将变大
14．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
15．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接。当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数减小、电流表读数增大 B．电压表读数增大、电流表读数减小
C．电源的效率减小 D．R2消耗的电功率增大
二、填空题
16．如图甲所示，电源电动势为E、内阻为r的电源与阻值为R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、电键S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效电阻RP的关系如图乙所示。则定值电阻R消耗的最大功率Pmax=___W；由图乙可知，Rx=___Ω。
17．如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图像，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电阻R= ________，电源的电动势为 ______。
18．如图是一种可显示汽车蓄电池输出电压的车用充电头。小明观察到停车熄火状态下，单独打开前车灯时，充电头显示电压为12.5V；同时打开前后车灯后，电压降为12.0V。小明由此判断前后车灯是并联关系，他的判断依据是：__________。小明查阅行车手册后得知，前车灯和后车灯的额定电压相同，额定功率分别为120W和30W，由此推算出汽车蓄电池的电动势为_________V。
三、解答题
19．无人机在人们生活中扮演着一个不可缺少的角色，为人们的生产生活带来诸多便利，一个摄影爱好者利用无人机在空中航拍，某时刻，无人机的电动机出现故障完全“卡死”（此时电动机视为纯电阻），通过短暂调整后无人机电动机恢复正常。无人机的内部简化电路如图所示，电源电压为E=12V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R1=1.5Ω，电动机的线圈电阻为R0=1Ω，电动机正常工作电流为I0=2A。（电流表为理想电流表，导线和开关电阻不计）求：
（1）电动机“卡死”状态下，电流表的示数I；
（2）电动机正常工作时两端电压U。
20．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？
21．如图所示，一电荷量带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角。已知两板相距m，电源电动势V，内阻，电阻。g取10，，。求以下物理量的大小：
（1）流过电源的电流I。
（2）两板间的电场强度E。
（3）小球的质量m。
22．如图所示的电路中，电阻，，电源的电动势，内电阻，电流表的读数（电流表内阻不计）。求：
（1）流过电阻的电流；
（2）电阻的阻值和它消耗的功率。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．当电池不接入外电路时，蓄电池两极间的电压为2V；当电池接入电路时，两极间的电压小于2V，A错误；
B．铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电能增加2J，与时间无关，B错误；
C．根据电动势的定义式
可知电路中每通过1C的电荷量，非静电力做功为
则电源把2J的化学能转变为电能，C错误；
D．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势大，转化本领大。一节干电池的电动势为1.5V，则蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
ABC．变阻器滑片向左移动的过程中，变阻器接入电路的电阻一直减小，电路总电阻一直减小，总电流一直增大，灯泡功率一直增大，内阻损耗功率一直增大，电源总功率一直增大，故AB错误，C正确；
D．设电路的外电阻为R，电源电动势为E，内阻为r，则电源输出功率为
根据数学知识可知当R=r时，P最大；当R＜r时，P随R的减小而减小；当R＞r时，P随R的减小而增大。由于不知道开始时R与r的关系，所以无法判断电源输出功率的变化情况，故D错误。
故选C。
3．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。
4．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。
5．B
【详解】
当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时，根据并联电阻的规律可知，电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律
可知干路电流增大，根据
可知路端电压减小，所以加在灯泡两端的电压减小，根据
可知灯泡的功率减小，所以亮度变暗，故选B。
6．D
【详解】
A．根据电路图，L124小时发光，是隧道灯，开关闭合后L2才发光，L2是桥梁灯，A错误；
B．白天开关断开，根据闭合电路欧姆定律
根据欧姆定律
解得
B错误；
C．夜间开关K闭合，外电路电阻变小，总电流增大，内电压增大，外电路电压减小，电压表示数变小，C错误；
D．夜间开关K闭合，外电路电阻变小，总电流增大，电路消耗的总功率IE增大，D正确。
故选D。
7．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】
8．D
【详解】
A．S断开时，电容器相当于断路，R3中无电流，电容器两端电压即为R2两端电压，电路相当于R1和R2串联，故有
A错误；
B．S断开时电容器a极板接电源正极，带正电，B错误；
CD．S合上电路稳定后，R1和R2串联后再与R3并联，电容器两端电压即为R1两端电压，由电路分析，外电路的电阻为
电容器电压为
电容器的带电量
且a极板带负电，b极板带正电，据此通过电流表的电量
C错误，D正确；
故选D。
9．B
【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。
10．D
【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。
11．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。
12．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。
13．C
【详解】
A．滑动变阻器处于含电容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变，A错误；
B．若仅减小A、B板正对面积，因板间电压不变，由
知电容减小，再由电容的定义式
可知电容器所带电荷量减少，B错误；
C．减小光照强度，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，即电流表示数减小，电源内电压减小，电压表示数增大，电容器两端电压减小，所带电荷量减小，C正确；
D．减小光照强度，U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值即为电源内阻，所以不变，D错误。
故选C。
14．D
【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。
15．D
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，滑动变阻器连入电阻变大，外电路电阻R外增大，电路总电流
I＝
减小，内电压
U内＝Ir
减小，故路端电压
U＝E﹣U内
增大，即电压表示数增大；因路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联部分电压增大，由欧姆定律可知电流表示数增大，AB错误；
C．由公式
η＝×100%＝
可知，因路端电压增大，故电源的效率增大，C错误；
D．由A中分析可知，R2中电流增大，故R2的电功率增大，D正确。
故选D。
16． 6 20
【详解】
[1]将定值电阻R看作电源的内阻，由图乙可知，当滑动变阻器的电阻
Rp=R+r=6Ω+r=10Ω
时，r=4Ω，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率有
解得
E=10V
当电路中的电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，此时Rp =0，最大功率为
[2]由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，则有
解得
Rx=20Ω
17． 3V
【详解】
[1][2]电阻
根据闭合电路欧姆定律得
当I=0时，U=E，由图读出电源的电动势
E=3V
18． 前后车灯的开关状态互不影响 15
【详解】
[1]若是串联关系，两灯必是同时开关的，所以判断的依据是前后车灯的开关状态互不影响。
[2]设前灯电阻为R1，后灯电阻为R2，根据，可得
设电源电动势为E，内阻为r，单独打开前车灯时，有
同时打开前后车灯时，前后车灯并联，则并联总电阻为
联立方程，解得
E=15V
19．（1）；（2）
【详解】
（1）电动机“卡死”状态下可视为纯电阻，由闭合电路的欧姆定律有
（2）电动机正常工作时，工作电流为I0=2A，其输入功率等于输出功率和热功率之和，由能量守恒有
代入数据解得
20．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
21．（1）1A；（2）100V/m；（3）0.04kg
【详解】
（1）流过电源的电流
（2）路端电压
两板间的场
（3）设小球质量为，由共点力平衡条件有
解得
22．（1）；（2），
【详解】
（1）由欧姆定律可知两端的电压为
设流过电阻的电流为，由闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
（2）流过的电流为
由欧姆定律可知
电阻消耗的电功率为
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