12.2 闭合电路欧姆定律 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第三册

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12.2 闭合电路欧姆定律 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 必修第三册
一、单选题
1．一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则该发电机的电动势为（　　）
A．6 V B．36 V C．120 V D．12 V
2．如图所示的电路中，电阻R=2Ω，断开S后，电压表的读数为5V；闭合S后，电压表的读数为2V，电压表为理想电表，则电源的内阻r为（ ）
A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω
3．电源电动势为、内阻为，向可变电阻供电，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，所以当增大时，路端电压也增大
C．因为，所以当增大时，路端电压减小
D．若外电路断开，则路端电压为零
4．如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为(　　)
A．5∶3 B．3∶5
C．2∶3 D．3∶2
5．电鳗能借助分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗从头部到尾部并排成125行，每行串有5000个起电斑。已知每个起电斑的内阻为0.25 Ω，并能产生0.16 V的电动势，与电鳗周围的水形成回路。假设回路中水的等效电阻为790 Ω，则电鳗放电时，首尾间的输出电压为（　　）
A．790 V B．800 V C．974 V D．503 V
6．如图所示，已知R1=R2=R3=1Ω，当开关S闭合后，电压表的读数为1V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8V，则电池的电动势等于（　　）
A．1V B．1.2V C．2V D．4V
7．如图所示，直线为某电源的图线，直线为某电阻的图线。用该电源和该电阻组成闭合电路后，该电阻正常工作。下列说法正确的是（　　）
A．该电源的电动势为
B．该电源的内阻为
C．该电阻的阻值为
D．该电源的输出功率为
8．某电路如图所示，其中四个电阻阻值相等，电压表可视为理想电压表，电池内阻可忽略。开关S断开时，电压表示数为；闭合开关S后，电压表示数为，与的比值为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
9．关于电动势下列说法中正确的是（　　）
A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加
B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做的功越多
D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多
10．电源电动势是2 V表示（　　）
A．该电源在通有2 A电流时每1 s能提供1 J的电能
B．该电源在通有1 A电流时每1 s能提供2 J的电能
C．该电源不接用电器时两端电压是2 V
D．该电源每提供1 J电能就有2 C电量通过电源
11．如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压U与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是（　　）
A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等
B．电流都是I0时，两电源的内电压相等
C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻
12．如图所示为一充电器对锂电池充电的电路图，已知输出电压为U=3.0V，输出电流为I=100mA，锂电池的内阻r=2Ω。则在充电时间为t=1min的时间内，下列说法正确的是（　　）
A．有270J的电能转化为化学能
B．充电过程中电流做的功为18J
C．该过程中锂电池产生的热量为1.2J
D．该过程中有16.8J的化学能储存在锂电池中
三、解答题
13．电源的电动势为4.5 V，内阻为0.5 Ω
（1）外电路的电阻为4.0 Ω，路端电压是多大？
（2）如果在外电路上并联一个6.0 Ω的电阻，路端电压是多大？
（3）如果在外电路中串联一个6.0 Ω的电阻，路端电压又是多大？
14．如图所示，甲图中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AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
(1)电压表的示数随电流表示数的变化图象应分别为图象中的哪一条直线？
(2)定值电阻、变阻器的总电阻R分别为多少？
(3)求出电源的电动势和内阻。
15．如图所示，电源的内阻r=0.4Ω，R1=R2=R3=4Ω。当开关闭合时电流表和电压表的示数分别为1.5A和2V。问:
（1）电源的电动势为多大？
（2）开关断开时，干路上的电流为多少
16．如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器R2的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场。现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球质量m=1×10-6kg，电量q=1×10-6C。小球静止时悬线与竖直方向的夹角，变阻器R2的总阻值为500Ω，定值电阻R1=1480Ω，电源内阻r=20Ω。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：
(1)小球所在位置电场强度应的大小；
(2)电源电动势E。
17．如图所示，光滑绝缘斜面高度h＝0.45 m，斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线．平行板和三个电阻构成如图所示电路，平行板板长为l＝0.9 m，板间距离d＝0.6 m，R1＝3 Ω，R2＝3 Ω， R3＝6 Ω．可以看为质点的带电小球，电量q＝－0.01 C，质量m＝0.03 kg，从斜面顶端静止下滑．
（1）若S1、S2均断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源电动势E．
（2）若S1断开，S2闭合，小球离开平行板右边缘时，速度偏向角tan θ＝，求电源内阻r．
（3）若S1、S2均闭合，判断小球能否飞出平行板？
参考答案
1．A
根据
可得该发电机的电动势为
故选A。
2．C
断开S后，电源处于开路状态，电压表的读数为5V，可知电动势为5V，闭合S后，据闭合电路欧姆定律可得
解得
故选C。
3．C
ABC．路端电压
因为增大时，变化，所以不能用判断路端电压的变化情况，根据
可知，当增大时，路端电压减小，AB错误，C正确；
D．当外电路断开时，路端电压为，D错误。
故选C。
4．D
开关断开时，电压表的示数等于电源的电动势，故E=3V；当开关闭合时，电压表示数为R两端的电压，由U=E-U内可知，内电压
U内=E-U=3-1.8=1.2（V）
故外电阻与内电阻的比值
故选D。
5．A
根据题意，每个起电斑相当于一个电动势为0.16 V，内阻是0.25 Ω的电源，5000个这种电源串联形成一行，125行并联构成的发电系统。则单行“电源”的电动势为
内阻为
125行电源并联之后，电动势为
内阻为
此时外部电阻为R = 790 Ω，则输出电压为
故选A。
6．C
当开关S闭合时，电阻R3与R2并联后与R1串联，外电路总电阻为：，电路中干路电流为：，根据闭合电路欧姆定律得：．当K断开时，R1与R3串联，电路中干路电流为：，根据闭合电路欧姆定律得：．联立解得：、．故C项正确，ABD三项错误．
点睛：对于闭合电路，根据两种情况由闭合电路欧姆定律列出方程组，是求解电源电动势和内电阻常用的方法和思路，要加强这方面的训练，做到熟练掌握．
7．D
A．由图像可知，该电源的电动势为3V，选项A错误；
B．该电源的内阻为
选项B错误；
C．该电阻的阻值为
选项C错误；
D．该电源的输出功率为
选项D正确。
故选D。
8．A
当开关S断开时，等效电路图如图所示
电路总阻值
则干路电流
电压表的示数
解得
当开关S闭合时，等效电路图如图所示
电路总阻值
则干路电流
电压表的示数
电压表读数的比值为
故选A。
9．AC
A．电动势是把电源内部正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加，故A正确；
B．对于给定的电源，移动单位正电荷非静电力做功越多，电动势就越大，故B错误；
CD．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做的功越多，故C正确，D错误。
故选AC。
10．BC
ABD.根据电动势的物理意义可知，该电源在通有1 A电流时每1 s能提供2 J的电能，故B正确，AD错误；
C.该电源不接用电器时两端电压是2 V，故C正确。
故选BC。
11．AC
A．路端电压都为U0时，电路中的电流相等都为I0，根据欧姆定律可知它们的外电阻相等，故A正确；
BCD．根据闭合电路欧姆定律得知：U=E-Ir，当I=0时，U=E，即图线与纵轴交点坐标表示电源电动势的大小，由图可知电动势电源甲的电动势大于电源乙的电动势。而图线的斜率的大小表示电源的内阻大小，图线甲的斜率大于图线乙的斜率，电源甲的内阻大于电源乙的内阻，则当电流都是I0时，甲电源的内电压较大，故BD错误C正确；
故选：AC。
12．BCD
B．充电过程中，充电器对锂电池充电时电流做的功为
W=UIt=18J
故B正确；
C．锂电池产生的热量为
Q=I2rt=1.2J
故C正确；
AD．转化为化学能的电能为
E=W-Q=16.8J
该过程中有16.8J的化学能储存在锂电池内。故A错误，D正确。
故选BCD。
13．（1）4.0V；（2）3.72V；（3）4.29V
（1）由闭合电路欧姆定律可得干路电流
路端电压
（2）如果在外电路上并联一个R2=6.0Ω的电阻，外电路总电阻为
此时干路电流
路端电压为
（3）如果外电路中串联一个R2=6.0Ω的电阻，路端电压为
14．(1)、；(2)，；(3)，
(1)当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，路端电压减小，由图分析可得对应、对应。
(2)由题意得
当滑动变阻器取最大值时，电流最小，而
所以
(3)因为，则内阻
所以
15．（1）4.8V；（2）0.8A
（1）等效电路如图所示
电流表测量通过、的电流，电压表测量电阻、两端的电压，则通过、的电流分别为
，
则通过的电流为
两端的电压为
干路中的总电流为
电源的电动势为
（2）由（1）可知，两端的电压为
则电阻为
开关断开后，和串联后与并联，然后再与串联，则总的外电阻为
干路上的电流为
16．(1) ；(2)
(1)小球处于静止状态，则
代入数据，可得电场强度
(2)BP之间的电压
回路中的电流
根据闭合电路欧姆定律
17．（1）18 V　（2）1 Ω　（3）能飞出
考查力电综合问题．
（1）小球下滑过程机械能守恒，
由机械能守恒定律得：
解得： ，
对S1、S2均断开时，极板电势差即为电源电动势E，
由平衡条件得：
解得：
E＝＝＝18 V
（2）当S1断开，S2闭合时，带电小球做类平抛运动，
水平方向：
竖直方向分速度：
对带电小球，由牛顿第二定律得：
，其中： ，
代入数据解得：a1＝4m/s2，E1＝18 N/C，UC＝10.8 V，
当S1断开，S2闭合时，R1与R3串联，电容器与R3并联，
电容器两端电压：
由部分电路欧姆定律：
由闭合电路欧姆定律：
代入数据解得：r＝1 Ω．
（3）当S1、S2均闭合时，R2与R3并联，并联电阻：
电路电流：
电压：
对小球，由牛顿第二定律得：
其中电压：
联立求解：
对带电小球类平抛运动分析，有：
联立求解：y＝0.3 m，y＝＝0.3 m，
带电小球恰好从右侧极板边缘飞出．
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