人教版高中物理选修3-1闭合电路欧姆定律专题练习答案

闭合电路欧姆定律
一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）
两个相同的电阻R，若将它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为()
A.
4R　　　　　　　　　　
B.
R
C.
D.
无法计算
如图所示，其中电流表A的量程为
0.6
A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02
A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1
的电流值，则下列分析正确的是()
A.
将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04
A
B.
将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02
A
C.
将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06
A
D.
将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01
A
在如图所示的电路中，R1＝11
Ω，r＝1
Ω，R2＝R3＝6
Ω，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C所带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C所带电荷量为Q2，则()
A.
Q1∶Q2＝1∶3
B.
Q1∶Q2＝3∶1
C.
Q1∶Q2＝1∶5
D.
Q1∶Q2＝5∶1
如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)．闭合开关S后，随着光照强度逐渐增强()
A.
L1逐渐变暗，L2逐渐变亮
B.
L1逐渐变亮，L2逐渐变暗
C.
电源内电路消耗的功率逐渐减小
D.
光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大
如图所示为小灯泡的U－I图线，若将该小灯泡与一节电动势E＝1.5
V，内阻r＝0.75
Ω的干电池组成闭合电路，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据()
A.
1.5
W1.0
W
B.
0.75
W0.5
W
C.
0.75
W0.75
W
D.
1.5
W0.75
W
如图所示，电源电动势为6
V，当开关S接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uad＝0，Ucd＝6
V，Uab＝6
V，由此可判定()
A.
L1和L2的灯丝都断了
B.
L1的灯丝断了
C.
L2的灯丝断了
D.
变阻器R断路
在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，AV为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是()
A.
电压表示数变小
B.
电流表示数变小
C.
电容器C所带电荷量增多
D.
a点的电势降低
如图所示，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，不考虑灯丝电阻随温度的变化，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L1变暗
B.
电压表读数变大
C.
电流表读数增大，小灯泡L2变暗
D.
电容器所带电荷量增大
将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知()
A.
电源最大输出功率可能大于45
W
B.
电源内阻一定等于5
Ω
C.
电源电动势为45
V
D.
电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%
二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）
检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器．某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路，R为变阻器，a、b间接报警装置．当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报．则()
A.
煤气浓度越高，a、b间电压越高
B.
煤气浓度越高，流过R1的电流越小
C.
煤气浓度越低，电源的功率越大
D.
调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度
直流电路如图所示，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的()
A.
总功率一定减小
B.
效率一定增大
C.
内部损耗功率一定减小
D.
输出功率一定先增大后减小
如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I
图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()
A.
R的阻值为1.5
Ω
B.
电源电动势为3
V，内阻为0.5
Ω
C.
电源的输出功率为3.0
W
D.
电源内部消耗功率为1.5
W
在如图所示电路中，电源电动势E＝12
V，内阻r＝4
Ω，R1＝R2＝2
Ω，灯泡电阻恒为RL＝3
Ω，滑动变阻器总阻值R＝8
Ω，当滑片P位于滑动变阻器正中间、开关S处于闭合状态时，电容器内有一带电微粒恰好处于静止状态，灯泡L正常发光．当滑片P向N端移动后，下列说法正确的是()???????
A.
微粒向上运动
B.
电流表示数变小
C.
灯泡L变暗
D.
电源输出功率变大
如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻rA.
R2消耗的功率变小
B.
R3消耗的功率变大
C.
电源输出的功率变大
D.
电源内阻消耗的功率变大
在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当开关闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A变暗，小灯泡B变亮．则下列对电路故障的分析正确的是()
A.
可能是定值电阻R1短路
B.
可能是定值电阻R2断路
C.
可能是定值电阻R3断路
D.
可能是定值电阻R4短路
答案和解析
1.【答案】B
【解析】当两电阻串联接入电路中时I＝，
当两电阻并联接入电路中时I＝×，
???????由以上两式可得：r＝R，故B正确．
故选：B.
2.【答案】C
【解析】设电流表A的内阻为RA，
用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，
根据并联电路的特点，(I1－IA)R1＝IARA，解得I1＝3IA＝0.06
A，则每一小格表示0.06
A；
???????若将接线柱1、3接入电路，则(I2－IA)R1＝IARA，解得I2＝3IA＝0.06
A，则每一小格表示0.06
A．C正确．
故选：C.
3.【答案】A
【解析】当开关S闭合时，电容器两端电压等于R2两端的电压，U2＝＝，Q1＝C；
???????当开关S断开时，电容器两端电压等于电源电动势，U＝E，Q2＝EC，所以Q1∶Q2＝1∶3，A正确．
故选：A.
4.【答案】A
【解析】当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则L2逐渐变亮，U内＝Ir增大，由U＝E－Ir可知，路端电压减小，L2两端的电压增大，则L1两端的电压减小，故L1逐渐变暗，故A正确，B错误；
电路中总电流增大，由P＝I2r知电源内电路消耗功率逐渐增大，故C错误；
???????将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内、外电阻相差更大，输出功率减小，则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小，故D错误．
故选：A.
5.【答案】D
【解析】在题图中画出电源的U－I图象，与灯泡的U－I图象的交点为I＝1.0
A，U＝0.75
V，
则电源的总功率P总＝EI＝1.5
W，
???????灯泡的功率P灯＝UI＝0.75
W，故D正确．
故选：D.
6.【答案】C
【解析】根据电路发生断路的特点可以判断．
因Uab＝6
V则说明电源没有问题，是外电路出现故障，而Ucd＝6
V，则说明L1、R完好，
???????又Uad＝0，则说明L2的灯丝断了，故C正确．
故选：C.
7.【答案】D
【解析】在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大．
电阻R2两端的电压U2＝E－I(R1＋r)，I增大，则U2变小，电容器两板间电压变小，其电荷量减小．
根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a点的电势大于零．
???????a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，A、B、C错误，D正确．
故选：D.
8.【答案】B
【解析】将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，其与小灯泡L1并联的电阻增大，外电路总电阻增大，电流表读数减小，小灯泡L2变暗，路端电压U＝E－Ir增大，电压表的读数变大，B正确，C错误；
小灯泡L1两端的电压U1＝E－I(r＋RL2)增大，通过小灯泡L1的电流变大，小灯泡L1变亮，A错误；
???????通过小灯泡L2的电流减小，小灯泡L2两端电压变小，与小灯泡L2并联的电容器两端电压减小，由Q＝CU可得电容器所带电荷量减小，D错误．
故选：B.
9.【答案】B
【解析】由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45
W，所以电源最大输出功率为45
W，A错误；
由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5
Ω，B正确；
由电阻箱所消耗功率P最大值为45
W，此时电阻箱读数为R＝5
Ω可知，电流I＝＝3
A，电源电动势E＝I(R＋r)＝30
V，C错误；
???????电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，D错误．
故选：B.
10.【答案】AD
【解析】煤气浓度越高气敏电阻R1阻值越小，电路总电阻越小，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流I越大，变阻器两端电压U＝IR越大，即a、b间电压越高，故A正确，B错误；
煤气浓度越低，气敏电阻R1阻值越大，电路总电阻越大，电路电流I越小，电源功率P＝EI越小，故C错误；
???????调整变阻器R的阻值会改变煤气浓度一定时a、b间的电压，会影响报警装置的灵敏度，故D正确．
故选：AD.
11.【答案】ABC
【解析】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A正确；
根据η＝＝可知B正确；
由P损＝I2r可知，C正确；
???????由P输－R外图象可得，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，D错误．
故选：ABC.
12.【答案】AD
【解析】由于电源的路端电压与电流的关系图线Ⅰ和电阻R的U－I图线Ⅱ都为直线，所以电源的路端电压与电流的关系图线Ⅰ的斜率的绝对值等于电源内阻，r＝1.5
Ω；
电阻R的U－I图线Ⅱ的斜率等于电阻R的阻值，R＝1.5
Ω，A正确，B错误；
电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U－I图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率，电源的输出功率为P＝UI＝1.5×1.0
W＝1.5
W，C错误；
???????由EI＝P＋Pr解得电源内部消耗的功率为Pr＝EI－P＝3.0×1.0
W－1.5
W＝1.5
W，D正确．
故选：AD.
13.【答案】AC
【解析】电路中滑动变阻器RP、电流表、R1串联，然后三者和灯泡并联，并联完后和干路中的R2串联，电容器A板带正电，带电微粒恰好静止有mg＝Eq＝q.
当P向N端移动时，RP变小，它所在支路的电阻变小，根据并联电路的特点，并联电阻R并变小，所以并联电路两端的电压变小，所以灯泡变暗，故C正确；
并联电阻R并变小，回路中的外电阻(R外＝R并＋R2)变小，则回路中的总电流变大，由I总＝IR1＋IRL知IR1变大，故B错误；
由U＝IR知R1两端的电压变大，由E＝知电容器两极板间的电场变强，所以微粒向上运动，故A正确；
???????当滑动变阻器滑片在变阻器正中间时RP＝4
Ω，此时回路中的外电阻R外＝＋R2＝4
Ω＝r，此时电源输出功率最大，当滑片向N端滑动时，滑动变阻器的阻值变小，电源输出功率变小，故D错误．
故选：AC.
14.【答案】CD
【解析】当滑动变阻器的滑片c在中点时，电路中并联部分阻值最大，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动时，并联部分阻值减小，因R1>r，故外电阻越小，电源的输出功率越大，C正确；
电路中并联部分阻值减小，故电路总阻值减小，总电流增大，电源内阻消耗的功率变大，D正确；
电路中并联部分阻值减小，根据串联分压规律，并联部分的电压减小，滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动时，右侧并联部分电阻增大，电流减小，R3消耗的功率变小，B错误；
???????电路总电流增大，右侧部分电流减小，故左侧部分电流增大，R2消耗的功率变大，A错误．
故选：CD.
15.【答案】BC
【解析】由于小灯泡A串联于干路中，且故障发生后小灯泡A变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D；
若R2断路，则R1和小灯泡B所在支路的电压增大，而R2的断路又使小灯泡B分配的电压增大，故小灯泡B变亮，B对；
???????若R3断路，必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大，小灯泡B分得的电流也变大，小灯泡B变亮，C对．
故选：BC.
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