4.2闭合电路的欧姆定律同步练习 （word版含答案）

粤教版（2019）必修三 4.2 闭合电路的欧姆定律 同步练习
一、单选题
1．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
2．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。根据实验数据作出U-I图像如图所示，该电池的电动势，内阻分别为（　　）
A．1.45V，1.30Ω B．1.45V，2.90Ω C．0.45V，2.8Ω D．0.5V 1.45Ω
3．如图是测量汽车质量的地磅示意图，通过电流表的示数可以计算出对应汽车的质量，下列说法正确的是（　　）
A．汽车驶上地磅，电流表示数变小
B．汽车质量越大，电流表的示数越大
C．若弹簧劲度系数变小，测量值将偏小
D．将电流表换成电压表，也可以测量汽车的质量
4．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
5．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
6．电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电。关于路端电压，下列说法正确的是（　　）
A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B．因为U＝IR，所以当R增大时，路端电压也增大
C．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大
D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小
7．如图所示的电路中，已知电容C1＝C2，电阻R1＝R2，电源电动势为E，内阻为r，当开关S由闭合状态断开时，下列说法中正确的是（　　）
A．电容器C1的电荷量增多，电容器C2的电荷量减少
B．电容器C1的电荷量减少，电容器C2的电荷量增多
C．电容器C1、C2的电荷量都增多
D．电容器C1、C2的电荷量都减少
8．减少对化石燃料的依赖是人类削弱温室效应的重要方法，对替代能源的探索正在加快进行，我国在太阳能利用方面居于领先地位。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，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图象（电池内阻不是常数），图线是某电阻的图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（　　）
A． B． C． D．
9．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
10．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
11．如图所示，已知电源的内阻为r，外电路的固定电阻R0＝r，可变电阻Rx的总电阻为2r，在Rx的滑动触头从A端向B端滑动的过程中（　　）
A．Rx消耗的功率不变
B．电源输出的功率变小
C．电源内阻消耗的功率变小
D．R0消耗的功率变大
12．如图甲所示，电路中的电源电动势为E，内阻为r。其中、和为小灯泡，和为电压表，R为光敏电阻，其在不同光照下（光照强度单位为坎德拉，符号为cd）的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S，当照在光敏电阻的光强度增大时，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡、变亮，变暗
B．电源的总功率变小
C．电压表示数变化量比电压表示数变化量大
D．电压表、示数之和变大
13．如图所示的电路，A是电流表，R1、R2是两个可变电阻，调节可变电阻R1，可以改变电流表A的示数。当M、N间的电压为6V时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度。将M、N间的电压改为5V时，若要电流表A的指针仍偏转到最大刻度，下列方法中可行的是（　　）
A．保持R1不变，增大R2
B．增大R1，减小R2
C．减小R1，增大R2
D．保持R2不变，减小R1
14．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
15．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
二、填空题
16．如图所示电路，电源电压保持恒定，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电流表的示数将_______，电压表的示数将_______。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
17．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．
18．如图所示，已知电源内阻为r，四个电表均为理想电表，闭合电键，将变阻器滑片向右移动。若、两电流表示数之和固定不变，则定值电阻的阻值为________；若、V示数的变化量分别为、，则的变化情况是________。
19．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。
三、解答题
20．如图所示电路中，电源电动势E = 15V，电源内阻r = 1.0Ω，电阻R2 = 15Ω，R3 = 12Ω，电流表A示数为0.4A，求：
（1）流过电阻R3的电流I3和流过电阻R1的电流I1；
（2）电阻R1的阻值大小。
21．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。
22．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。
23．使用功率为的电加热装置把的水从加热到，用了。已知水的比热容为，那么这个装置的效率是多少？
24．如图所示，电路中E=3V，r=0.5Ω，R0=1.5Ω，变阻器R的最大阻值为10Ω。变阻器的阻值R为多大时，变阻器的功功率最大？最大为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．A
【详解】
根据闭合电路欧姆定律有
则该电池的电动势为图线的纵轴截距
内阻为图线的斜率绝对值
故选A。
3．B
【详解】
AB．汽车驶上地磅，滑片P下移，滑动变阻器连入电路电阻变小，则根据闭合电路欧姆定律知，电流表示数变大，且汽车质量越大，滑动变阻器连入电路电阻越小，电流表的示数越大，故A错误，B正确；
C．若弹簧劲度系数变小，根据胡克定律知，则相同情况下，滑片下移量增大，即滑动变阻器连入电路电阻越小，则电流表的示数越大，测量值将偏大，故C错误；
D．若将电流表换成电压表，因为电压表内阻很大，电路中电流会很小，无法测量汽车的质量，故D错误。
故选B。
4．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。
5．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。
6．D
【详解】
A．电源电动势不变，根据
随着增大，则电流减小，根据
可知，变大，同理可得，随着减小，变小，故A错误；
B．当R增大时，电流减小，故不能应用
判断的变化情况，故B错误；
C．当电流增大时，电阻减小，故不能应用
判断的变化情况，故C错误；
D．根据闭合回路欧姆定律可知
可知，当I增大时，路端电压减小，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
当开关S闭合时，电容器C2的电压等于R1的电压，电容器C1的电压等于电阻R2的电压。而两电阻串联，电压都小于电源的电动势E。当开关S断开后，电路稳定后，电路中无电流，两电容器的电压都等于电源的电动势，可见，两电容器的电压增大，电量也都增多。
故选C。
8．A
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
当电流为0时，路端电压等于电源电动势，因此
根据图线交点可知，电阻电压为2.5V时，电流为0.2A，则硅光电池的内阻
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．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。
10．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。
11．D
【详解】
A．当外电阻与电源内阻相等时电源的输出功率最大，将R0等效为电源的内阻，则电源的等效内阻为2r，当Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，电阻Rx从2r减小到零，则Rx消耗的功率变小，选项A错误；
B．Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，外电路电阻从3r减小到r，则电源输出功率逐渐变大，选项B错误；
CD．Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中，总电阻逐渐减小，则电流逐渐变大，则根据P＝I2R可知，电源内阻消耗的功率以及R0消耗的功率均变大，选项C错误，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
AB．由图乙可知，光照增强，光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流增大，根据
可知电源总功率增大；干路电流增大，则内电压增大，外电压减小，由于L2处于干路，则其电流增大，亮度变亮，因L2灯泡的电压增大，那么L3电压减小，则其电流减小，因此L3变暗；因L3电流减小，那么L1的电流增大，因此L1变亮，故AB错误；
CD．由上分析可知，电压表V1测量L3电压，而电压表V2测量L2的电压，因电压表、示数之和等于外电压，所以二者之和变小；因电压表V2示数变大，而电压表V1示数变小，所以可知电压表V1示数变化量比电压表V2大，故C正确，D错误。
故选C。
13．B
【详解】
A．保持R1不变，增大R2时，总电压降低，总电阻增大，干路电流减小，而并联部分电阻不变，则电流表读数减小，故A错误；
B．增大R1，同时减小R2时，R2的电压占总电压的比例降低，并联部分电压占总电压的比例增大，而总电压减小，电流表两端电压有可能不变，电流表读数有可能不变，故B正确；
C．减小R1，同时增大R2时，R2的电压占总电压的比例升高，并联部分电压占总电压的比例减小，而总电压减小，电流表两端电压必然减小，电流表读数减小，故C错误；
D．保持R2不变，减小R1时，并联部分电阻减小，并联部分电压占总电压的比例减小，而总电压减小，电流表两端电压必然减小，电流表读数减小，故D错误。
故选B。
14．B
【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。
15．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。
16． 变小 变小
【详解】
[1][2]滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据闭合电路欧姆定律，整个回路的电流将变小，故电流表示数变小。电流变小，电压表所测电阻两端的电压根据欧姆定律可知将变小。
17． 电源电动势E 电源的内阻r
略
18． r 不变
【详解】
[1]根据电路图可知，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过定值电阻R电流，则
因为A1、A2两电流表示数之和固定不变，即不随着 U的变化而变化，则R=r；
[2] 电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律
U=E-I1r
可知
因为R=r，所以
则有：
整理得
所以
不变。
19． 8 0
【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。
20．（1）0.5A，0.9A；（2）9Ω
【详解】
（1）由欧姆定律可知，R2两端的电压为
U2 = I2R2 = 0.4 × 15V = 6V
由于R2和R3并联，则
干路中电流为
I1 = I2 + I3 = 0.9A
（2）再根据闭合电路的欧姆定律有
E = I1(R1 + r) + U2
解得
R1 = 9Ω
21．（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
22．（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
23．
【详解】
水吸收的热量
代入数据得
电加热装置正常工作时的功率为2000W，10min消耗的电能
电加热装置的效率
24．变阻器阻值为2Ω时变阻器功率最大；1.125W
【详解】
将电阻R0和电源等效成新的电源，当外电路电阻与等效电源内电阻相等时，等效电源的输出功率最大；故当时，等效电源的输出功率最大，即变阻器上消耗的功率最大；此时，最大功率
答案第1页，共2页
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