2021学年第十二章 电能 能量守恒定律2 闭合电路的欧姆定律习题

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2021-2022学年度高二物理第十二章电能能量守恒定律第二节闭合电路的欧姆定律（四）必修第三册（人教版2019）未命名  一、单选题1．如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆档，再将电表的表笔与一光敏电阻的两端相连，此时表笔的指针恰在表的中央，若用黑纸把光敏电阻包住，电表指针将向A．左偏 B．右偏 C．不偏 D．不能确定2．两个电池1和2的电动势E1＞E2，它们分别向同一电阻R供电，电阻R消耗的电功率相同．比较供电时电池1和2内部消耗的电功率P1和P2及电池的效率η1和η2的大小，则有(　　)A．P1＞P2，η1＞η2 B．P1＞P2，η1＜η2C．P1＜P2，η1＞η2 D．P1＜P2，η1＜η23．小女孩的体重为G，如图所示，小女孩在体重计上从蹲着到站立过程中，体重计指针示数的变化情况是A．先小于G后大于G，最后等于GB．先大于G后小于G，最后等于GC．先小于G，后等于GD．先大于G，后等于G4．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是(　　)A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变暗C．电容器C上电荷量减小D．电源的总功率变小5．关于电动势E，下列说法中正确的是（　　）A．电动势E的大小，与非静电力功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均有关C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量6．太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给灯源供电．安全节能无污染，已被广泛采用．如图所示，是某地使用的太阳能路灯和它的电池板铭牌，则该电池板的内阻约为(　　)A．7.58Ω B．6.03ΩC．6.23Ω D．7.35Ω7．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小电泡L变暗C．电容器C上电荷量增大D．电源的总功率变大8．如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）A．电流表读数变小，电压表读数变大 B．电容器C上电荷量减小C．小电灯泡L变暗 D．电源的总功率变小9．图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（　　）A．电源的内阻为B．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为D．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为10．在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）A．灯泡L变亮B．电容器C上的电荷量增加C．电源的输出功率变大D．电流表读数变小，电压表读数变小11．如图所示的电路中，电源输出的电压恒为6V。当开关S闭合后，灯、均不亮，用多用电表的电压挡测得电路中各部分的电压分别是：，，由此可以判断出造成电路故障的原因是电路中（　　）A．开关S接触不良B．灯、的灯丝都断了C．滑动变阻器R开路D．、中有一个灯丝断了 二、多选题12．A、B、C是三个不同规格的灯泡，按如图所示方式连接，闭合开关后恰好都能正常发光，已知电源的电动势为E，内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P向左移动少许，设灯泡不会烧坏，则A．整个电路的总功率一定变小B．电源的输出功率可能变小C．A、B灯变亮，C灯变暗D．B灯变亮，A、C灯都变暗13．使用多用表欧姆档测电阻，下列说法中正确的是（   ）A．测量电阻前，要使红黑表笔短路，调节调零电阻使指针指示电流为零B．红表笔插入“+”接线孔，它接的是表内电池的正极C．用“×10”档测量时，表针偏转过大，可改换“×100”档并重新调零表针D．偏角越大，对同一量程来说，所测的电阻越小14．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。下列说法正确的是（  ）A．将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为75%B．将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率为75%C．为使电源输出功率最大，可将R1单独接到电源两端D．为使电源输出功率最大，可将R2单独接到电源两端15．如图所示，直线为电源的图线，直线和分别为电阻的图线，用该电源分别与组成闭合电路时，电源的输出功率分别为，电源的效率分别为，则A．电源电动势为，内阻B．C．D．  三、解答题16．如图所示电路，电源内阻r＝1Ω，R1＝2Ω，R2＝5Ω，灯L标有“3V，1.5W”，滑线变阻器最大值为R，当滑片P滑到最右端A时，电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求：(1)当滑片P滑到最左端B时，电流表读数；(2)当滑片P位于滑线变阻器的中点时，变阻器上消耗的功率.17．市场推出一种“全自动”智能电热壶，其创新功能有自动加水和温度识别两大功能，下为某款产品的图样及铭牌．（1）估算这种电热壶工作时加热部分的电阻值．（2）所谓“自动加水”是由一水泵（电动机）和传感器来实现的，单独对这一部分进行测试时发现，当其两端所加电压U1=10V时，电动机带不动负载，因此不转动，此时通过它的电流I1=2A；当其两端所加电压U2=36V时(通过变压器实现），电动机能带动负载正常运转，这时电流I2=1A．求电动机正常运转时，输出的机械功率是多少？（不计电动机的摩擦损耗） 四、填空题18．如图，电源电动势E＝12V，内阻r ＝1Ω，电阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑动变阻器R的阻值0~30Ω。闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则______Ω；R1消耗的最小电功率为P＝_______W。19．如图所示电路中，电源电动势E=2V，内阻r=2Ω，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是 ___________ A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是 ___________ V。
参考答案1．A【详解】试题分析：因光敏电阻的阻值随光强增大而减小，故若用黑纸把光敏电阻包住，则光敏电阻的阻值变大，所以欧姆表指针向做偏转，故选A．考点：欧姆表；光敏电阻.2．B【解析】因为向同一电阻R供电，电阻R消耗的电功率相同，则电流I相等．据，因E1＞E2，则．据，两电源内部消耗的电功率．据，电池的效率．故B项正确，ACD三项错误．点睛：注意区分电源的功率与效率，搞清各自的公式．3．B【详解】人先是加速上升，后是减速上升，直到最后静止，所以加速度先向上后向下，先超重后失重，所以体重计指针示数先大于G，后小于G，最后等于G；A．先小于G后大于G，最后等于G，与结论不相符，选项A错误；B．先大于G后小于G，最后等于G，与结论相符，选项B正确；C．先小于G，后等于G，与结论不相符，选项C错误；D．先大于G，后等于G，与结论不相符，选项D错误；故选B。4．C【解析】试题分析：滑片P向右移动，则电阻变小，所以总电阻变小，因此根据闭合电路欧姆定律A表读数变大，所以AB错．由于r以及电灯L为定值电阻，所以分得电压随着电流表读数变大而变多，所以滑动变阻器的电压减少，根据Q=CU，所以C对．由于P=IE，所以电源总功率变大，D错考点：电路识别、闭合电路欧姆定律、电容器点评：此类题型考察了根据闭合电路欧姆定律决定的电流电压分配关系5．D【详解】A. 电动势E的大小，与非静电力功W的大小无关，与移送电荷量q的大小无关，A错误；B. 电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关，B错误；C. 电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上不一样，电动势等于非静电力的功与移送电荷量的比值，电势差等于电场力的功与移送电荷量的比值，电势等于检验电荷所具有的电势能与检验电荷所带电荷量的比值，C错误；D. 电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，D正确。故选D。6．D【详解】电池板的开路电压等于电池板的电动势，则该电池板的电动势为，由图知，短路电流为，根据闭合电路欧姆定律得电池板的内阻，D正确．7．D【详解】AB．当滑动变阻器滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，通过电源的电流增大，所以电流表示数增大，内电压增大，外电压减小，电压表的示数变小，小灯泡两端的电压增大，小灯泡变亮，故AB错误；C．因为电源内电压和小灯泡的电压都增大，所以滑动变阻器两端的电压即电容器两极间的电压减小了，电容器电荷量减少，故C错误；D．电源的总功率等于电动势跟电流的乘积，电流变大了，所以总功率也变大了，故D正确。故选D。8．B【详解】A．当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中电流增大，电压表的读数为 U=E-Ir则U减小，即电流表读数变大，电压表读数变小，故A错误；B．电容器电压UC=E-I（RL+r）减小，电容器电量Q=CUC减小，故B正确；C．灯泡功率为 P=I2RLRL不变，I增大，P增大，则灯泡变亮，故C错误；D．电源的总功率P总=EIE不变，I增大，P总增大，故D错误。故选B。9．C【详解】A．根据闭合电路欧姆定律变形可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为内阻为A错误；B．根据乙图可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B错误；CD．把电源和小灯泡组成闭合回路，将在乙中作该电源对应的U-I图象，如图所示两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数：，所以，小灯泡的功率为：回路中的总功率为C正确，D错误。故选C。10．B【详解】滑动变阻器滑片P向左移动，变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电流减小，灯泡变暗；变阻器两端电压增大，电容器上电荷量增大，电流表读数变小，电压表读数U=E﹣Ir变大，根据电源的输出功率的性质可分析电源的输出功率的变化。A．滑动变阻器滑片P向左移动，其接入电路的电阻增大，电路的总电阻R总增大，总电流I减小，灯泡的功率为P=I2RL，RL不变，则P减小，灯泡变暗．故A错误．B．变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故B正确．C．灯泡内阻大于电源的内阻，滑片向左移动时接入电阻增大，则与内阻的大小差距更大，故输出功率减小；故C错误；D．由A的分析可知，电流表读数变小，电压表读数U=E﹣Ir，因电流减小，故电压表示数变大．故D错误．故选B。11．C【详解】闭合开关后，两个小灯泡均不发光，说明电路为断路，电压表测得ad与bd两点间的电压均为6V，而ad和bd的公共部分为bd，因此bd处发生断路， ；则说明ab及bc应是完好的；故只能是滑动变阻器开路。故选C。12．BC【解析】试题分析：本题的电路结构是B灯和变阻器串联后与C并联，再与A灯串联．滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律并联部分电压的变化情况，即可判断AB两灯亮度的变化，根据干路电流的变化，分析B灯亮度的变化，根据分析总功率变化．根据内外电阻的关系分析电源的输出功率的变化．将滑动变阻器的滑片P向左移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，则A灯变亮．根据可知，E不变，I增大，则电源的总功率一定增大．并联部分的总电阻减小，分担的电压减小，则C灯变暗．由于通过B灯的电流等于干路电流与通过C灯电流之差，干路电流增大，而通过C灯的电流减小，则通过B灯的电流增大，变亮．即A、B灯比原来亮，C灯变暗；当外电路电阻和电源内阻相等时，电源的输出功率最大，由于内外电阻的关系未知，所以不能确定电源的输出功率如何变化，故BC正确．13．AD【详解】A．测量电阻前，要使红黑表笔短路，调节调零电阻使指针指示电流为零，故A正确；B．红表笔插入“+”接线孔，它接的是表内电池的负极，故B错误；C．用“×10”档测量时，表针偏转过大，说明所选倍率偏大，可改换“×1”档并重新调零表针，故C错误；D．根据欧姆表的表盘特点可知偏角越大，对同一量程来说，所测的电阻越小，故D正确；故选AD。14．AC【详解】A．根据题图可知，电源的电动势为E=3V内阻根据知，两定值电阻的阻值分别为R1=0.5Ω，R2=1Ω．将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为故A正确；B．外电阻越大，电源的效率越高，因为R1、R2并联后的电阻小于将它们串联后的电阻，可知，将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率小于75%，故B错误；CD．当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，据此可知将R1单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故C正确，D错误。15．BC【解析】【详解】由图象A可知电源的电动势E=6 V，短路电流为6 A，内阻为1 Ω，故A错误；该电源和R1组成闭合电路时路端电压为U1=4 V，电流I1=2 A，此时电源的输出功率为P1=U1I1=4×2 W=8 W，电源的总功率为：P总1=EI1=6×2 W=12 W，所以电源的效率为：η1==66.7%；该电源和R2组成闭合电路时路端电压为U2=2 V，电流I2=4 A，此时电源的输出功率分别为P2=U2I2=2×4 W=8 W，则P1=P2，电源的总功率为：P总2=EI2=6×4 W=24 W，所以电源的效率为：η2==33.3%，则η1>η2，故B正确，D错误；U–I图线的斜率等于电阻的阻值：R1==2 Ω，R2=Ω=0.5 Ω，故C正确。故选BC。16．(1) 2A  (2) 1.92W【详解】(1)当P滑到A时，R2被短路，等效电路如图1所示：当P滑到B时，等效电路如图2所示：此时电流表的读数为：(2)在图1所示电路中，总电流为I=1A通过灯L的电流为：则P位于变阻器的中点时，电路如图3所示：此时：变阻器上消耗的功率为：.【点睛】本题应明确滑片的位置不同对电路造成的影响，分别画出对应的电路图，则可由闭合电路欧姆定律及串并联电路的特点进行求解．17．（1）R=32Ω（2）P′=31W【解析】(1)由部分电路欧姆定律知，则，则电热水壶工作时加热部分的电阻值(2)电动机不转时，由部分电路的欧姆定律得正常工作时，电动机内阻两端电压则其输出的机械功率为 【点睛】电动机不转时是纯电阻电路，由欧姆定律求出电动机的电阻；电动机正常工作时，根据P=UI-I2R求解电动机的机械功率．18．5    1.78    【详解】[1]．根据闭合电路欧姆定律得  U=E-I（R1+r）则由数学知识得知：=R1+r=4+1=5Ω．[2]．当变阻器与电阻R2并联的电阻最大时，外电路电阻最大，总电流最小，R1消耗的电功率最小，此时有：RaP=RPb+R2又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω则外电路总电阻为：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω电路中总电流为：  R1消耗的最小电功率为：19．    1    【详解】[1][2]若在C、D间连一个理想电流表，则电路结构为R2、R3并联后与R1串联，接到电源上，根据闭合电路欧姆定律得总电流I=所以并联部分的电压为U=R并I=所以通过电流表的电流为I1=若在C、D间连一个理想电压表，则电路结构为R1、R2串联接到电源上，电压表测量的是R2的电压，则R2=