12.5专题一： 闭合电路欧姆定律的应用（课后练习）-高中物理人教版（2019）必修第三册高二上学期课前课中课后同步试题精编

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12.5专题：闭合电路欧姆定律的应用 课后练1. 如图所示的电路中，电源的电动势为E和内阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（　　）A. 电灯L更亮，安培表的示数减小 B. 电灯L更亮，安培表的示数增大C. 电灯L变暗，安培表的示数减小 D. 电灯L变亮，安培表的示数不变2. 在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则（　　）A. R的阻值变小B. 路端电压不变C. 干路电流减小D. 路端电压和干路电流的比值减小3. 下图是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（　　）A. 纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0 VB. 横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 AC. 根据r＝E/I短，计算出待测电源内阻为5 ΩD. 根据r＝||，计算出待测电源内阻为1 Ω4. 如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　）A. 此电源的内阻为0.67 ΩB. 灯泡L的额定电压为3 V，额定功率为6 WC. 把灯泡L换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低D. 小灯泡L的电阻随通过电流的增大而减小5. 如图，AB两灯原来正常发光，现因某一电阻发生断路或短路的故障，使A灯变亮，B灯变暗，那么，故障原因是（　　）A. R0断路 B. R1断路C. R2断路 D. R2短路6. 如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是（　　）A. A灯变亮B. B灯变亮C. 电源的输出功率可能减小D. 电源的总功率增大7. 如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的图线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）A. 电源1比电源2的内阻大B. 电源1和电源2的电动势相等C. 小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小D. 小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率大8. 在如图所示电路中，电源电动势为，电源内阻为，电路中的电阻为，小型直流电动机的内阻为，闭合开关后，电动机转动，电流表的示数为．则以下判断中正确的是（　　）A. 电动机两端的电压为B. 电动机的输出功率为C. 电动机产生的热功率D. 电源输出的电功率为9. 在纯电阻电路中，当用一个固定的电源（设E、r为定值）向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻P变化的规律如图所示，则下列说法错误的是（　　）A. 当R=r时，电源有最大的输出功率B. 当R=r时，电源的效率η=50%C. 电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大D. 电源的效率η随外电阻R的增大而增大10. 如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则（　　）A. 小灯泡的功率增大B. 电容器上的电荷量增加C. 电源的输出功率增大D. 两表示数变化量的比值| |不变11. 在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则以下判断正确的是（　　）A. 灯L1变亮，电压表的示数减小B. 灯L1变暗，电流表的示数增大C. 灯L2变亮，电压表的示数增大D. 灯L2变暗，电流表的示数减小12. 如图电路中，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C. 闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，电表均为理想电表，则（　　）A. 电压表示数U和电流表示数I的比值不变B. 变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变C. 电阻R0两端电压减小，减小量为ΔUD. 电容器的带电荷量减小，减小量为ΔU13. 如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是（　　）A. 灯L1灯丝烧断B. 电阻R2断路C. 电阻R2短路D. 电容器被击穿短路14. 在如图所示电路中，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则下列说法正确的是（　　）A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小B. 电压表的示数减小，电流表的示数增大C. 电源路端电压增大D. 电容器C所带电荷量减小15. 如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d的阻值相等，电容器C的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关K1时，电路的总电阻用R1表示、电容器所带的电荷量为q1，当两个开关均闭合时，电路的总电阻用R2表示、电容器所带的电荷量为q2。则下列关系式正确的是（　　）A. R1：R2＝6：5 B. R1：R2＝5：6C. q1：q2＝5：3 D. q1：q2＝3:516. 如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器的电容。开关S原来断开，从闭合开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电阻R的电荷量是多少？17. 如图所示，在A、B两点间接一电动势为4V、内阻为的直流电源，电阻、、的阻值均为，电容器的电容为，电流表内阻不计，当开关S闭合后，求：(1)电流表的读数；(2)电容器所带的电荷量；(3)断开开关S后，通过的电荷量。参考答案1. A【详解】据题意，当滑片向b端移动，滑动变阻器的电阻增大，则整个电路总电阻增大，据闭合电路欧姆定律可知总电流I将减小，内电压减小而外电压增大，故灯泡变亮，而电流表示数减小。故选A。2. AD【详解】ABC．电压表的示数减小，因电压表读数为U=E-I(r+R2)，可知干路电流增大，路端电压U＇=E-Ir减小，根据串联电路分压规律知电阻R与R1并联部分的阻值变小，即R阻值变小，则A正确，BC错误.D．路端电压和干路电流的比值等于外电路总电阻，外电路电阻减小，则路端电压和干路电流的比值减小，选项D正确.3. AD【详解】A．由闭合电路欧姆定律可知：，因此在U－I图象中，图线与U轴的交点表示电源电动势，由图可知E＝3.0 V，A正确；B．此图的纵坐标并非从零开始，横轴的截距表示当电压为2.4V时的电流，B错误；CD．在U－I图象中斜率表示电源内阻r的大小，即 C错误，D正确。故选AD。4. B【详解】A．由题图可知，电源的电动势E=4V，内阻，故A错误；B．两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压U=3V，额定电流I=2A，则额定功率为P=UI=6W，故B正确；C．正常发光时灯泡L的电阻，换成一个1Ω的定值电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，电源的输出功率将变大，根据闭合电路欧姆定律可知外电阻减小，路端电压减小，电源效率减小，故C错误；D．灯泡的温度随通过电流的增大而升高，电阻随温度的升高而增大，故D错误.5. B【详解】电阻R0单独在一个支路上，断路后使外电阻变大，使两个灯泡所在的并联电路的电压都变大，则两个灯泡的亮度都变亮，不符合题意，故A错误；灯泡A和电阻R1并联，如果R1断路，此处只有灯泡A一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压降低，则A灯变亮，灯泡B变暗．故B正确；同理可知，R2断路时，A灯变暗，灯泡B变亮，不符合题意，故C错误．若R2短路，B灯被短路，不亮，与题不符，故D错误.6. AC【详解】当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，A灯变亮，B灯变暗，选项A正确B错误；由于外电路电阻增大，输出电流减小，电源的总功率减小，电源的输出功率可能减小，选项C正确D错误．7. ABC【详解】由闭合电路的欧姆定律知，当时电动势等于路端电压，即电源的图线与轴的交点就是电源电动势的大小，由题图知，电源1和电源2的电动势相等，故B正确；电源内阻，即电源的图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图知，故A正确；小灯泡的图线与电源的图线的交点即为小灯泡的工作状态，由题图知，小灯泡与电源1连接时消耗的功率小于小灯泡与电源2连接时消耗的功率，故C正确，D错误．8. B【详解】电流表读数2A，可得R0以及电源内阻消耗电压共为：，所以根据闭合电路欧姆定律，电动机的到电压为：，故A错误；电动机的内阻发热为：，故C错误；电机总功率为：，所以输出功率为：，故B正确；电源总功率为：，电源的内耗功率为：，电源输出功率为：，故D错误．所以B正确，ACD错误．9. C【详解】AC．该图象反映了电源的输出功率P随外电阻R变化的规律，由图看出，电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小，当R=r时，电源有最大的输出功率，故A正确，C错误；B．当R=r时，路端电压与电源的内电压，则U=0.5E，电源的效率η= ，故B正确；D．电源的效率η= ，则知R增大时，电源的效率增大，故D正确．10. AD【详解】A．增大光强，电阻R2的电阻变小，电路中的总电阻变小，总电流变大，根据P=I2R可知，小灯泡的功率增大，选项A正确；B．电容器两端电压为灯泡与R2串联后的分压，因为总电流增大，所以内电阻和定值电阻R1的分压均变大，根据闭合电路欧姆定律U=E-I（r+R1）可知，灯泡与R2串联后的分压变小，电容器两端电压变小，由Q=CU可知电容器上的电荷量减小，选项B错误；C．电源的输出功率为：，由已知条件无法知道外电路总电阻与电源内阻的大小关系，所以电源的输出功率无法确定，选项C错误；D．两表测量的数据表示定值电阻两端的电压和流过定值电阻的电流，根据欧姆定律可知，两表示数变化量的比值||不变，等于定值电阻的阻值，选项D正确．11. A【详解】当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，滑动变阻器的阻值减小，由串反并同规律，与滑动变阻器串联的电流表读数变大，与滑动变阻器串联的灯泡L1的功率变大，灯泡L1变亮；与滑动变阻器并联的电压表读数变小，与滑动变阻器并联的灯泡L2功率变小，变暗；A正确，BCD错误。故选A。12. B【详解】A．由图分析知，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故A错误.B．根据闭合电路欧姆定律得U=E－I（R0+r），由数学知识得知，，保持不变，故B正确.C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析可知，电阻R0两端电压减小，R两端电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R0两端的电压减小量小于ΔU，故C错误.D．电容器两极板间的电压等于R两端的电压，可知电容器板间电压增大，带电荷量增大，增大量为CΔU，故D错误.13. B【详解】A．如果灯L1灯丝烧断，即L1断路，总电阻增大，总电流减少，故L2分压减小，L2变暗，A错；B．电阻R2断路，导致总电阻增大，总电流减小，L1两端电压减小，而路端电压增大，则L2两端电压增大，L2变亮，B正确；C．若R2短路，L2熄灭，C错误；D．电容器被击穿短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，电压表读数减小，L2变亮，D错误。故选B。14. BD【详解】AB．滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，电流表示数增大，内阻和R1两端电压增大，则R2的电压减小，故电压表示数减小，故A错误，B正确；C．滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，内电压增大，电源路端电压减小，故C错误；D．电容器的电压等于R2的电压，则电容器电压减小，根据Q=UC可知，电容器C所带电荷量减小，故D正确；15. AC【详解】设定值电阻的阻值均为R，电源的电动势为E，当仅闭合开关K1时，等效电路如图甲所示，则电路的总电阻为R1＝3R电容器两极板间的电压则电容器所带的电荷量当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示，电路的总电阻为电容器两极板之间的电压为电容器所带的电荷量由以上分析可知R1∶R2＝6∶5q1∶q2＝5∶3故AC正确，BD错误。故选AC。16.【答案】【详解】S断开时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压U等于电阻两端电压，且电容器C的带电荷量且a板带正电，b板带负电。S闭合时的等效电路图如图乙所示，电容器C两端电压等于电阻两端电压，有干路电流外电压电阻两端电压电容器C的带电荷量且a板带负电，b板带正电，故通过电阻R的电荷量17.【答案】(1)0.8A (2) (3)【详解】(1)当开关S闭合后，电阻、被短路。根据闭合电路欧姆定律得电流表的读数(2)电容器所带的电荷量(3)断开开关S后，电容器相当于电源，等效电路如图所示，由于各个电阻都相等，则通过的电荷量为