人教版物理高二选修3-1第2章第7节闭合电路的欧姆定律同步检测卷

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人教版物理高二选修3-1第2章
第7节闭合电路的欧姆定律同步检测卷
一、选择题
1．关于电源的电动势，下列说法中不正确的是(　　)
A．电动势等于在电路中移送单位电荷时电源所提供的电能
B．电动势是表示电源把其他形式的能量转化为电能的本领的物理量
C．电动势等于内电压和外电压之和
D．电动势等于路端电压
答案：D
解析：解答：电动势在数值上等于非静电力移动1 C的正电荷时做的功，即等于1 C的正电荷获得的电能。只有电路断开时，电动势才等于路端电压，所以ABC正确，D错误。
故选D
分析：电动势在数值上等于非静电力移动1 C的正电荷时做的功，即等于1 C的正电荷获得的电能。只有电路断开时，电动势才等于路端电压。
2.如图所示为闭合电路中两个不同电源的U I图象，则下列说法中正确的是(　　)
A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2
C．电动势E1>E2，内阻r1>r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源1 的路端电压变化较大
答案：A
解析：解答：由闭合电路的欧姆定律得当I＝0时电动势E等于路端电压U，即U I图线和U轴的交点就是电动势，由图知，两电源的电动势相等；当 U＝0时，U I图线和I轴的交点就是短路电流，由图知I1>I2.A正确；
而，即图线的斜率表示电源的内阻，由图知r1当工作电流变化量相同时，因为r1故选A
分析：本题主要考查利用电源的U I图象求电动势和内阻，图像的分析是解题关键。
3.如图所示的电路中，电源的内阻r≠0，R1和R2是两个定值电阻．当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是(　　)
A．I1不变，I2变小
B．I1变小，I2变大
C．I1不变，I2变大
D．I1变大，I2变小
答案：B
解析：解答：当滑动变阻器R的滑片向a移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，整个回路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知干路电流变大，路端电压变小，I1变小；又，所以I2变大。
故选B
分析：利用闭合电路欧姆定律分析动态电路是常见题型。
4.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是(　　)
A．电源的电动势为6.0 V
B．电源的内阻为12 Ω
C．电源的短路电流为0.5 A
D．电流为0.3 A时的外电阻是20 Ω
答案：A
解析：解答：因该电源的U I图象的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距仍为电源的电动势，即E＝6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即。由闭合电路欧姆定律得I＝0.3 A时，外电阻
故选A
分析：本题考查对电源的U-I图像的分析，是常考题。
5.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
答案：D
解析：解答：S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E＝3V．S闭合时U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V。因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2。
故选D
分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用。
6.如图所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1 V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8 V，则电源的电动势等于(　　)
A．1 V B．1.2 V C．2 V D．4 V
答案：C
解析：解答：当S闭合时，，故E＝I(1.5＋r)；当S断开时，，故E＝I′(2＋r)，解得E＝2 V，C正确。
分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用，常见题型
7.在如图所示的电路中，开关S闭合后和闭合前相比，三个电表示数的变化情况是(　　)
A．V示数变大，A1示数变大，A2示数变小
B．V示数变大，A1示数变小，A2示数变大
C．V示数变小，A1示数变大，A2示数变小
D．V示数变小，A1示数变小，A2示数变大
答案：C
解析：解答：开关S闭合后，总电阻减小，干路电流I增大，A1示数变大，由U外＝E－Ir知，路端电压U外减小，V示数变小，由于R处在干路中且其中的电流增大，故其两端的电压UR增大，R2两端的电压U2＝U外－UR，故U2减小，由欧姆定律可知电流I2减小，故A2示数变小。
故选C
分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用，应用闭合电路欧姆定律分析动态电路。
8.直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的(　　)
A．总功率一定增大
B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定增大
D．输出功率一定先增大后减小
答案：B
解析：解答：滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总＝EI可得P总减小，故选项A错误;
根据可知选项B正确；
由P损＝I2r可知，选项C错误；
P输－R外图象如图所示：
因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输的变化情况，选项D错误。
故选B
分析：本题是利用闭合电路欧姆定律分析输入输出功率的变化，综合性强，稍难。
9.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是(　　)
A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C．ΔU1＜ΔU2
D．ΔU1＝ΔU2
答案：B
解析：解答：滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减小，由可知总电流增大，由可知路端电压减小，并联部分电阻变小，故U2增大，U1减小，且减小量大于增大量即ΔU1＞ΔU2，L2灯变亮，L3灯变暗，L1灯变亮。
故选B
分析：本题考查应用闭合电路欧姆定律分析动态电路。
10.如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)
A．P1>P2 B．P1η2 D．η1<η2
答案：C
解析：解答：由直线A可知，E＝6 V，r＝1 Ω，由直线B、C可知，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω，，；
，
所以P1＝P2　η1>η2，只有C正确。
故选C
分析：利用U－I图线求电功率和效率，综合性强。
11．在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向上滑动的过程中(　　)
A．电路中的总电流变大
B．路端电压变大
C．通过电阻R2的电流变大
D．通过滑动变阻器R1的电流变小
答案：BCD
解析：解答：滑片P上滑，R1增大，所以总电阻R总增大，由闭合电路欧姆定律得，所以总电流I总变小，由可知路端电压U增大，通过R2电流增大，由可知变小。综合分析可知BCD正确。
故选BCD
分析：本题考查利用闭合电路欧姆定律分析动态电路，是常见题。
12．图所示是一实验电路图．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是(　　)
A．路端电压变小
B．电流表的示数变大
C．电源内阻消耗的功率变小
D．电路的总电阻变大
答案：A
解析：解答：由a到b，R1电阻值减小，因此总电阻变小，D错；由可知总电流增大，由可知内电压增大，路端电压减小，所以A正确；
电流表的示数变小，B错；由P内＝I2r知电源内阻消耗的功率变大，C错。
故选A
分析：本题考查利用闭合电路欧姆定律分析动态电路，是常见题。
13．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是(　　)
A．L变暗，Q增大 B．L变暗，Q减小
C．L变亮，Q增大 D．L变亮，Q减小
答案：B
解析：解答：滑动变阻器滑片P向下移动时，R2变小，I总变大，UL变小，L变暗，因UR1增大，故UC＝UR2变小，再由Q＝CUC可知Q减小，故B正确。
故选B
分析：本题考查利用闭合电路欧姆定律分析动态电路，是常见题。
14．如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是(　　)
A．电源输出功率减小　　　 B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大 D．通过R3上的电流增大
答案：C
解析：解答：电源不计内阻，其输出电压等于电动势．当闭合S2时，电路的外电阻R变小，电路总电流变大，故C正确；
电源的输出功率，所以电源输出功率应该变大，A错误；
因并联部分两端的电压U并＝E－UR1，又闭合S2时UR1变大，所以U并变小，L1上消耗的功率变小，通过R3的电流也是变小的，故B、D错误。
故选C
分析：本题考查利用闭合电路欧姆定律分析动态电路，是常见题。
15．利用图所示电路可测出电压表的内阻，电源的内阻可以忽略．R为电阻箱，当R取不同阻值时，电压表均对应有不同读数U.多次改变阻箱的阻值．所得到的图象为下图中的哪一个(　　)
A.
B.
C.
D.
答案：C
解析：解答：由闭合电路的欧姆定律 得
，根据数学知识可知C图像符合题意。
故选C
分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用。
二、填空题
16．如图所示，这个装置实际上是一个化学电源，闭合所有开关，并改变滑动变阻器阻值，观察电压表V1、V2示数的变化，得到如下所示的数据：某一次的测量值为电压表U1=1.4V,U2=0.1V.改变滑动变阻器的滑动头，向右滑动一段距离．发现电流表读数变为0.50A，电压表U1读数变化了0.4V，由上面数据可
求：①电源电动势E= V；②电源的内阻为r= Ω，（不考虑到电流表和电压表内阻的影响）
答案：E=1.5V|r=1Ω
解析：解答：电压表U1测量的是路端电压，电压表U2测量的是内电压
滑动头向右滑动一段距离,外电阻减少，干路电流增加，路端电压增加
第二次的路端电压为
由闭合电路欧姆得
由闭合电路欧姆定律得
所以r=1Ω
分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用。
17．如图所示，已知电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝2 Ω，通过小灯泡的电流为1 A，已知小灯泡的电阻为3 Ω，小型直流电动机的线圈电阻为1 Ω，则电动机两端的电压 V 电动机的输入功率 W电动机的输出功率 W
答案：6|6 |5
解析：解答：由闭合回路欧姆定律得
电动机的输入功率
电动机的输出功率为
分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用，以及输入输出功率的计算。
18．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由左端向右端滑动时，灯泡L1变 （选填亮或暗）， 表的读数变小（选填V1或V2）。
答案：变亮| V2
解析：解答：滑动变阻器与L1并联，然后再与L2串联，因此当滑动变阻器的触片由左端向右端滑动时，滑动变阻器拉入电路的电阻增大，因此整个回路的电阻增大，由可知电流强度减小，L2变暗，加在L2上的电压减小，因此V2减小，所以L1上的电压升高，因此L1变亮。
分析：本题考查利用闭合电路欧姆定律分析动态电路，是常见题。
19．如图（甲）是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图，根据实验测得的几组I、U数据作出U—I图象如图（乙）所示，由图象可确定：该电源的电动势为 V，电源的内电阻为 （计算结果保留两位有效数字）．
答案：1.40（1.39或1.41）|0.57（范围应在0. 55～0.59）
解析：解答：由图乙所示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源电动势E=1.40V，电源内阻
分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用，学会分析U—I图象时关键。
20．如图所示的电路中，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，两定值电阻的阻值分别为19Ω和20Ω。开关S闭合后，电路中的电流为 A，A、B间的电压为 V。
答案：0.3A|0.6V
解析：解答：根据闭合电路欧姆定律可知；
A、B间的电压为是20Ω电阻上的电压，则
分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用。
三、实验题
21．一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“6V，1.5W”的小灯泡的I-U图线，现有下列器材供选用：
A．学生电源（直流9V）
B．开关一个、导线若干
C．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）
D．电压表（0～6V，内阻约10kΩ）
E．电压表（0～10V，内阻约30kΩ）
F．电流表（（0～0.3A，内阻约0.1Ω）
G．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）
H．电流表（0～3A，内阻约0.6Ω）
I．滑动变阻器（20Ω，2A）
J.滑动变阻器（200Ω，1A）
（1）实验中需用到的仪器有 （用字母序号表示）
答案：ABDFI
（2）在下面方框内画出实验电路图；
答案：电路图如图所示：
（3）对应实验电路图将实物连线补充完整。
答案：实物连线如图所示。
解析：解答：（1）因为灯泡的标号为“6V 1.5W”，故电源选用直流电压为9V的A，当然还需要一些导线和开关B，电压表选用量程为6V的D即可；
由于灯泡正常发光的电流为I=1.5W/6V=0.25A，故电流表选用量程为0.3A的F；
由于测的是小灯泡的I-U图线，要求电压的调节范围较大，故采用分压式连接，滑动变阻器选用阻值较小的I；（2）因为灯泡的电阻约为24Ω，阻值较小，为了减小误差，电流表宜采用外接法接入，故电路图如图所示：
（3）连接的实物电路如图所示：
分析：本题测的是小灯泡的I-U图线，选择正确的元件才是关键，同时滑动变阻器的接法也是本题的关键。
22．现要测定一段粗细均匀、电阻约为60Ω的合金丝的电阻率，若已测得其长度，要尽量精确的测量其电阻值R，器材有：
电池组（电动势3.0V，内阻约1Ω）；
电流表（量程0～100mA，内阻约0.5Ω）；
电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
滑动变阻器R1（0～10Ω，允许最大电流2.0A）；
滑动变阻器R2（0～500Ω，允许最大电流0.5 A）；
电键一个、导线若干。
(1)以上器材中，所用的滑动变阻器应选 。（填“R1”或“R2”）
答案：R1
(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图甲所示，读数为 mm。
答案： 0.730(0.728--0.732)
(3)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到 。 (填“最左端”或“最右端”)
答案：最右端
(4)闭合开关后，滑动变阻器的滑片从一端移到另一 端，电压表示数变化明显，但电流表示数始终几乎为零，由此可以推断：电路中 (填“1、2、3”或“4、5、6”或“6、7、8”)之间出现了 。(填“短路”或“断路”)
答案：4、5、6|断路
⑤在电路故障被排除后，为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应改进的是 。（填选项前的字母）
A．电流表连接方式改为内接法
B．滑动变阻器连接方式改为限流式.
答案：A
解析：解答：(1)滑动变阻器用分压电路，故应选阻值较小的R1；(2)合金丝直径为0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm；(3)闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到最右端；(4)可以推断：电路中4、5、6之间出现了断路；(5)因，故采用电流表内接电路误差较小，故选A。
分析：本题测的是小灯泡的I-U图线，选择正确的元件才是关键，同时滑动变阻器的接法也是本题的关键；螺旋测微计由误差，要弄懂其读数方法。
四、计算题
23.如图所示，电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R3的阻值变化范围为0～10 Ω.求电路中总电流的变化范围。
答案：解答：R3=0时，R外＝R1＝5 Ω最小，，此时电路中总电流最大；
R3=10 Ω时，，阻值最大
所以，此时电路中电流最小。
所以电流变化范围是0.55 A≤I≤1 A。
解析：分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用。
24．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2 Ω时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻箱读数为R2＝5 Ω时，电压表读数为U2＝5 V．求：
(1) 电源的电动势E和内阻r
答案：解答：由闭合电路欧姆定律得：
即E＝4＋2r，E＝5＋r
解得E＝6 V，r＝1 Ω
(2)当电阻箱R的读数为多少时，电源的输出功率最大？最大输出功率为多少？
答案：电源的输出功率
所以当R＝r＝1 Ω时，电源的输出功率最大，最大输出功率
解析：分析：当R＝r时输出功率最大，最大输出功率为
25.如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，标有“8 V　16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝1 Ω，求：
(1) 电源的总功率
答案：解答： L正常发光，灯泡额定电压等于路端电压U=8 V
内电压U内＝10V－8 V＝2 V
所以总电流
电源总功率为P＝IE＝4×10 W＝40 W
(2) 电动机的输出功率
答案：解答：电动机M和灯泡L并联，由
所以流经电动机的电流
因为输入电动机的总功率P电动机＝UIM＝8×2 W＝16 W
电动机内阻消耗功率P内＝IR0＝4×1 W＝4 W
故电动机输出功率P出＝16W－4W＝12 W
解析：分析：本题考查对闭合电路欧姆定律的应用,电动机总功率等于输出功率加内阻消耗的功率。
图甲
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