高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律第1课时同步达标检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律第1课时同步达标检测题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
eq \f( 合格考训练,（25分钟·满分60分）)
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(多选)(2022·吉林长春外国语学校高二上月考)若用E表示电源电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中一定正确的是( BC )
A．U＝2U′ B．U′＝E－U
C．U＝E－IrD．U＝eq \f(R,R＋r)·E
解析：内电压和外电压的关系是由内阻和外电阻的关系决定，则两者不一定是二倍关系，选项A错误；电动势等于内外电压之和，即U′＝E－U，选项B正确；根据闭合电路的欧姆定律U′＝Ir，则U＝E－Ir，选项C正确；若电路是纯电阻电路，根据闭合电路欧姆定律有I＝eq \f(E,R＋r)，路端电压U＝IR＝eq \f(R,R＋r)·E，若电路是非纯电阻电路，此时路端电压U≠eq \f(R,R＋r)·E，选项D错误。
2．(2022·新疆实验中学高二第一学期期末)一节干电池的电动势为1.5 V，这表示( B )
A．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 V
B．电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能
C．该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
D．将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功
解析：接入电路后，两极电压为路端电压，若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，故A错误；电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转变成电能，故B正确；电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势大储存的电能不一定多，故C错误；一节干电池的电动势为1.5 V，表示该电池能将1 C的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功，故D错误。
3．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA。若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( D )
A．0.1 V B．0.2 V
C．0.3 V D．0.4 V
解析：电池没有接入外电路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E＝800 mV。由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝eq \f(E,r)，所以电池内阻r＝eq \f(E,I短)＝eq \f(800×10－3,40×10－3) Ω＝20 Ω，该电池与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝eq \f(E,R＋r)＝eq \f(800,20＋20) mA＝20 mA，所以路端电压U＝IR＝400 mV＝0.4 V，D项正确。
4．(多选)如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是( ABD )
A．该电池的容量为500 mA·h
B．该电池的电动势为3.6 V
C．该电池在工作时的电流为500 mA
D．若电池以10 mA的电流工作，可用50 h
解析：电池上的3.6 V表示电动势，500 mA·h表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mA·h＝t×10 mA，得t＝50 h，所以A、B、D选项正确；从电池说明上无法知晓电池工作电流，选项C错误。
5．(2022·辽宁大连高二月考)如图所示为一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用该欧姆表测一电阻R的阻值时，指针偏转至满刻度的eq \f(3,4)处，现用该欧姆表测一未知电阻Rx的阻值，指针偏转到满刻度的eq \f(1,4)处，可知该电阻的阻值为( C )
A．4RB．3R
C．9RD．27R
解析：电源的电动势为E，设欧姆表内阻为R内，电流表的满偏电流为Ig，欧姆表调零时有Ig＝eq \f(E,R内)，测一阻值为R的电阻时有eq \f(3,4)Ig＝eq \f(E,R＋R内)，测未知电阻Rx时有eq \f(1,4)Ig＝eq \f(E,Rx＋R内)，解得Rx＝9R，故选C。
二、非选择题(本题共2小题，共30分)
6．(15分)一简单欧姆表原理示意图如图所示，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是__红__色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝__5__kΩ。
解析：欧姆表是由电流表改装成的，必须满足电流的方向“红进黑出”，即与A相连的表笔颜色是红色。当两表笔短接(即Rx＝0)时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内，此时有关系式Ig＝eq \f(E,R内)，可得R内＝5 kΩ。当指针指在刻度盘的正中央时I＝eq \f(Ig,2)，有eq \f(Ig,2)＝eq \f(E,R内＋Rx)，可得Rx＝R内＝5 kΩ。
7．(15分)如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数分别改变了0.1 V和0.1 A，求电源的电动势。
答案：2 V
解析：本题考查电源电动势。当S闭合时，R1，R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得U1＝E－I1r，即E＝1.6＋0.4r①
当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得U2＝E－I2r，
即E＝(1.6＋0.1)＋(0.4－0.1)r②，
由①②得E＝2 V，r＝1 Ω。
eq \f( 等级考训练,（20分钟·满分40分）)
一、选择题(本题共2小题，每题5分，共10分)
1．(2022·全国高二专题练习)将三个不同的电源1、2、3的U­I图线画在同一坐标轴上，如图所示，其中1和2平行，它们的内阻分别是r1、r2、r3，电动势分别是E1、E2、E3，则它们间的关系是( A )
A．r1＝r2＜r3，E1﹥E2＝E3B．r1﹥r2﹥r3，E1＝E2＜E3
C．r1﹥r2＝r3，E1＜E2＝E3D．r1＝r2﹥r3，E1＝E2﹥E3
解析：由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，可知，图线与纵轴交点表示电动势，图线斜率表示内阻，由图可知r1＝r2＜r3，E1﹥E2＝E3，A正确。
2．(多选)(2022·江苏苏州木渎高级中学月考)在如图所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝8 Ω，当a、b两点间接理想电流表时，其读数为0.5 A，当a、b两点间接理想电压表时，其读数为2.5 V，则该电源的电动势和内电阻分别为 ( BD )
A．E＝2.5 V B．E＝5 V
C．r＝1 Ω D．r＝2 Ω
解析：当a、b两点间接理想电流表时，R1被短路，根据闭合电路的欧姆定律有eq \f(E,r＋R2)＝0.5 A；当a、b两点间接理想电压表时，电压表读数即R1两端电压，可得eq \f(E,r＋R1＋R2)R1＝2.5 V，联立两式解得E＝5 V，r＝2 Ω，选项B、D正确。
二、非选择题(共3小题，共30分)
3．(10分)(2022·广东清远高二期末)如图所示，R3＝0.5 Ω，S断开时，两表读数分别为0.8 A和4.8 V，S闭合时，它们的读数分别变为1.4 A和4.2 V。两表均视为理想表，求：
(1)R1、R2的阻值；
(2)电源的电动势和内阻。
答案：(1)R1＝6 Ω，R2＝6 Ω；(2)E＝5.6 V，r＝0.5 Ω
解析：(1)当S断开时R1＝eq \f(U1,I1)＝6 Ω，
当S闭合时R并＝eq \f(U2,I2)＝3 Ω，
根据并联电阻的特点得R并＝eq \f(R1R2,R1＋R2)，
解得R2＝6Ω。
(2)当S断开时，由欧姆定律得E＝I1eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(R3＋r))＋U1，
当S闭合时E＝I2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(R3＋r))＋U2
解得E＝5.6 V r＝0.5 Ω。
4．(10分)(2022·上海交大附中高二期中)一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线。现将该电源和一个变阻器R0接成如图(乙)所示电路，变阻器的最大阻值为R0＝10 Ω。求：
(1)电源电动势E和内电阻r；
(2)空载(A、B间未接入任何元件)时A、B两端输出的电压范围。

答案：(1)12 V 2 Ω (2)0～10 V
解析：(1)当图线可知R→∞时，U＝12 V，所以E＝12 V，根据闭合电路欧姆定律可得U＝eq \f(R,R＋r)E，
将题图甲中数据(2，0)代入可得r＝2 Ω。
(2)空载时A、B两端电压最小值为0，最大值为Um＝eq \f(R0,R0＋r)E＝10 V
即A、B两端输出的电压范围是0～10 V。
5．(10分)(2022·内蒙古呼和浩特市教育教学研究中心高二期末)如图甲所示的电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端的过程中，测得电源的路端电压U随电源中流过的电流I变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。已知R2＝90 Ω，R1阻值未知，求：
(1)定值电阻R1的阻值；
(2)电源的电动势和内阻；
(3)滑动变阻器的最大阻值。
答案：(1)3 Ω (2)18 V 15 Ω (3)360 Ω
解析：(1)当P滑到R3的最右端时，R3接入电路的阻值为零，R2被短路，电路参数对应图乙中的B点，即U1＝3 V，I1＝1.0 A，
解得R1＝eq \f(U1,I1)＝3 Ω。
(2)根据闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，
将题图乙中A、B两点对应的电压和电流分别代入得
E＝15 V＋0.2r(V)，E＝3 V＋1.0r(V)
联立解得E＝18 V，r＝15 Ω。
(3)当P滑到R3的最左端时，R3以最大阻值接入电路，电路参数对应图乙中的A点，即
U2＝15 V, I2＝0.2 A，R外＝eq \f(U2,I2)＝75 Ω，
因为R外＝eq \f(R2R3,R2＋R3)＋R1，
所以滑动变阻器的最大阻值为R3＝360 Ω。