物理鲁科版 (2019)第1节 电流同步训练题

这是一份物理鲁科版 (2019)第1节 电流同步训练题，共19页。试卷主要包含了936×104 J，6 A，5×10-5 C　　　　D等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 对电动势的理解
1.(2022山东师范大学附中期中)关于电源电动势的概念,以下说法中正确的是( )
A.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同
B.在闭合电路中,电源电动势在数值上总是等于电源两端的电压
C.在闭合电路中,电源电动势在数值上等于内、外电压之和
D.电源把其他形式的能转化为电能越多,电源电动势越大
2.(多选)某厂家生产的医用监护仪配套的电池如图所示,某同学根据电池上的信息,所做判断正确的是( )
A.电源接入电路时两极间的电压为12 V
B.电源没有接入电路时两极间的电压为12 V
C.该电池充电一次可以提供的最大电能为2.76×104 J
D.该电池充电一次可以提供的最大电能为9.936×104 J
题组二 对闭合电路欧姆定律的理解及应用
3.如图所示的电路中,把R由2 Ω改变为6 Ω时,闭合开关,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻为( )
A.4 Ω B.8 Ω
C.6 Ω D.2 Ω
4.(多选)(2024海南高二期中联考)某同学在测量电源的电动势和内阻时,由实验数据画出U-I图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为3 V
B.电源的内阻为5 Ω
C.短路电流为0.6 A
D.短路电流为3.0 A
5.如图所示,电源电动势E=12 V,内阻r=1.0 Ω,电阻R1=4.0 Ω,R2=7.5 Ω,R3=5.0 Ω,电容器的电容C=10 μF,闭合开关S,电路达到稳定后电容器的电荷量为( )
A.4.5×10-5 C B.6.0×10-5 C
C.7.5×10-5 C D.1.2×10-4 C
6.在如图所示的电路中,R1=9 Ω,R2=5 Ω,当a、b两点间接理想的电流表时,其读数为0.5 A;当a、b两点间接理想的电压表时,其读数为1.8 V。求电源的电动势和内电阻。
题组三 闭合电路的动态分析
7.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,电源内电阻为r,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动的过程中,关于电表的示数变化情况,下列描述中正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电压表示数不变
C.电流表示数变大
D.电流表示数变小
8.(2024重庆西南大学附中期中)如图,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器R2的滑片向上滑动时( )
A.灯L变亮
B.灯L亮度不变
C.R2的电压变小
D.R2的电流变大
9.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表V1的读数U1与电压表V2读数U2的变化情况是( )
A.U1变大,U2变小
B.U1变大,U2变大
C.U1变小,U2变小
D.U1变小,U2变大
题组四 闭合电路的功率问题的分析
10.(2024北京海淀期中)电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路,电源内电阻r=1.0 Ω。闭合开关S后,当电阻箱接入电路的阻值R=2.0 Ω时,电压表示数为U=2.0 V。闭合开关S后电阻箱的电功率、电源内电阻消耗的功率及电源的电动势分别为( )
A.2.0 W、1.0 W、2.0 V
B.2.0 W、1.0 W、3.0 V
C.4.0 W、2.0 W、2.0 V
D.4.0 W、2.0 W、3.0 V
11.某电路图如图甲所示,若电阻R阻值未知,电源电动势E和内阻r也未知,电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U-I图线分别如图乙所示,求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)电源的路端电压;
(3)电源的输出功率。
能力提升练
题组一 对闭合电路欧姆定律的理解及应用
1.(多选)(2022福建宁德寿宁一中月考)在如图甲所示电路中,定值电阻R0=1.0 Ω,R为滑动变阻器,闭合开关后,多次改变滑片的位置,分别记录电压表和电流表的示数,由测得数据作出如图乙所示U-I图线。下列判断正确的是( )
A.当滑片向右滑动时,电压表示数增大
B.电源的电动势测量值约为1.60 V
C.电源的内阻测量值约为1.5 Ω
D.当电源短路时,电路中电流为0.4 A
2.(多选)(2024广东阳江期中)如图所示,将某一电源的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个U-I图像中。若将该电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路,下列分析中正确的是( )
A.甲反映定值电阻R的U-I关系,R=1.0 Ω
B.乙反映电源的U-I关系,其电动势E=6.0 V
C.通过定值电阻R的电流大小一定为1.2 A
D.电源内阻r=2 Ω
题组二 闭合电路的动态分析
3.(2024浙江高二期中联考)为了节约能源,某市在城市道路上新装了一批节能路灯,该路灯通过光控部件实现自动控制电灯亮度,乙图为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,Rt为光敏电阻(光照强度增加电阻减小)。当夜幕降临时,下列判断正确的是( )

A.A灯亮度不变,B灯变亮
B.A灯亮度变暗,B灯变亮
C.电流表示数变大
D.流经Rt的电流变化量大于R0上的电流变化量
4.(2024海南高二期中联考)某同学设计了如图所示的输液提示器,灯泡的电阻可视为不变。已知弹簧始终在弹性限度内,滑动变阻器的滑片P不会超出a、b端,对于该装置,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.当向药液袋内注射液体时,灯泡变亮
B.当向药液袋内注射液体时,电压表的示数变小
C.当药液减少时,灯泡变亮
D.当药液减少时,电压表的示数变大
5.(2024山东菏泽期中)在如图所示的电路中,电源的电动势E=10 V,电源内阻r=1 Ω,定值电阻R1=R2=R3=2 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为4 Ω,电容器的电容为C=1.5×10-6 F,闭合开关后,将滑动变阻器滑片从最左端a滑到最右端b,理想电压表的示数变化量的绝对值为ΔU,理想电流表的示数变化量的绝对值为ΔI,则以下正确的是( )
A.电压表示数变大
B.电流表示数变大
C.ΔUΔI变小
D.通过R3的电荷量为3×10-6 C
题组三 闭合电路的功率问题的分析
6.(多选)(2022山东广饶一中阶段练习)在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。则( )
A.图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B.电源内阻为10 Ω
C.电源的最大输出功率为3.6 W
D.滑动变阻器R2的最大功率为0.9 W
7.(多选)(2023山东临沂平邑一中月考)如图所示,电源电动势E=3 V,小灯泡L上标有“2 V 0.4 W”,开关S接1,当变阻器调到R=4 Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,则( )
A.电源内阻为1 Ω
B.电动机的内阻为4 Ω
C.电动机的正常工作电压为1 V
D.电源效率约为93.3%
8.(2024山东临沂期中)如图,电源的电动势E为12 V,不变内阻r为4 Ω,定值电阻R1为2 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为7 Ω,求:
(1)电阻R1消耗的功率最大值;
(2)滑动变阻器R2消耗的功率最大值;
(3)电源的输出功率最大值。
答案与分层梯度式解析
第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电
第1节 闭合电路欧姆定律
基础过关练
1.C 电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,反映了电源内部非静电力做功的本领,电压和电势差是两点之间电势的差,它们的物理意义不同,故A错误;电源的电动势等于外电路为断路时电源两端的电压,若电路为通路,电流经过内阻时有电势的降低,此时电源两端的电压小于电动势,故B错误;在闭合电路中,电源电动势在数值上等于内、外电压之和,故C正确;电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量,等于将单位正电荷从电源负极移到正极时非静电力做的功,但不是转化的能量越多,电动势越大,故D错误。故选C。
2.BD 该电池的电动势为12 V,即电源没有接入电路时两极间的电压为12 V,选项A错误,B正确;该电池充电一次可以提供的最大电能为Ep=W=EIt=12 V×2.3 A·h=12 V×2.3 A×3 600 s=9.936×104 J,选项C错误,D正确。
3.D 根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r),当R=2 Ω时,E=I(2 Ω+r);当R=6 Ω时,E=I2(6 Ω+r),解得r=2 Ω,故选D。
4.AD 根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,可知U-I图像的纵轴截距等于电源电动势,则有E=3.0 V;U-I图像的斜率绝对值等于电源内阻,则有r=3.0−2.40.6 Ω=1 Ω;短路电流为I短=Er=3.01 A=3.0 A。故选A、D。
5.B 闭合开关S,R1和R3串联,电容器的电压等于R3两端的电压,为U=R3R1+R3+r E=54+5+1×12 V=6.0 V,电容器上所带的电荷量 Q=CU=10×10-6×6.0 C=6.0×10-5 C,故选项B正确。
6.答案 3 V 1 Ω
解析 当a、b两点间接理想的电流表时,R1被短路,回路中的电流I1=0.5 A,由闭合电路欧姆定律得:E=I1(R2+r)①
当a、b两点间接理想的电压表时,回路中的电流I2=UR1=1.89 A=0.2 A
由闭合电路欧姆定律得E=I2(R2+R1+r)②
联立①②并代入数据,解得E=3 V,r=1 Ω。
7.C 滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动的过程中,接入电路的阻值减小,则电路总电阻减小,总电流变大,则电流表读数变大,根据U=E-Ir,可知路端电压减小,即电压表读数减小,故选项A、B、D错误,C正确。
8.A 当滑动变阻器R2的滑片向上滑动时,其接入电路的阻值变大,电路中总电阻R总变大,由闭合电路欧姆定律得,电路中总电流变小,电源内电压变小,路端电压变大,灯L两端电压变大,灯L中电流变大,灯L变亮;根据并联分流可知通过R1、R2电流变小,因为U外=U1+U2,其中U1=I1R1,U1变小,所以R2的电压变大。故选A。
9.A 滑片P向b移动时,总电阻变大,干路中I=ER+r变小,由于路端电压U=E-Ir,U增大,即电压表V1的示数U1变大,由于电压表V2的示数U2=IR2,故U2减小,所以A正确。
10.B 闭合开关S后,由欧姆定律可得通过电阻箱的电流为I=UR=2.02.0 A=1.0 A,电阻箱的电功率为P=UI=2.0 W,电源内阻消耗的功率为P内=I2r=1.0 W,根据闭合电路的欧姆定律可得E=U+Ir=2.0 V+1.0×1.0 V=3.0 V。故选B。
11.答案 (1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W
解析 (1)由题图乙所示U-I图线知:电源电动势E=4 V,短路电流I短=4 A,故内阻r=EI短=1 Ω;
(2)由题图乙知:电源与外电阻构成闭合回路时对应的路端电压U=3 V;
(3)由题图乙知:R=3 Ω,故P出=I2R=3 W。
能力提升练
1.AB 根据U-I图像读出电源电动势为1.60 V,根据图线斜率得到R0+r=ΔUΔI=1.60−1.000.4 Ω=1.5 Ω,故电源内阻为r=0.5 Ω,B正确,C错误;当滑片向右滑动时,电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可得总电流减小,根据U=E-I(R0+r)可得出电压表示数增大,故A正确;当电源短路时,根据闭合电路欧姆定律得I短=Er=1.600.5 A=3.2 A,故D错误。
方法技巧 电源U⁃I图像的纵坐标不从0开始时,图线与纵轴的交点仍为电池的电动势,但图线与横轴的交点不是短路电流。图线的斜率的绝对值仍等于电池的内阻,求内阻时可取直线上较远的两点,用r=U2−U1I2−I1求出。
2.BC 结合图像可知,甲反映定值电阻R的U-I关系,则R=4.0−2.02.0−1.0 Ω=2 Ω,故A错误;乙反映电源的U-I关系,根据图像可得,电源内阻为r=|k乙|=5.0−4.02.0−1.0 Ω=1 Ω,则电源电动势为E=4.0 V+1×2.0 V=6.0 V,故B正确,D错误;电源与两个定值电阻R串联构成闭合回路,则根据闭合电路欧姆定律可得,通过定值电阻R的电流大小为I=E2R+r=6.02×2+1 A=1.2 A,故C正确。
3.D 当夜幕降临时,光照强度减弱,光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,故电路总电流I减小,电流表示数变小,故C错误。电源内阻上的电压减小,路端电压增大,即A灯两端电压增大,通过A灯的电流IA增大,所以A灯变亮;通过定值电阻R0的电流减小,所以R0两端的电压减小,B灯两端的电压增大,B灯变亮,故A、B错误。通过R0的电流等于通过光敏电阻Rt电流与通过灯B的电流之和,即It=I0-IB,根据前面的分析,B灯两端的电压增大,通过B灯的电流IB增大,通过定值电阻R0的电流I0减小,故Rt上电流的变化量大于R0上电流变化量,故D正确。故选D。
归纳总结 闭合电路动态分析的常见思路
由部分电路电阻变化推断外电路总电阻R外的变化,再由闭合电路欧姆定律I总=ER外+r讨论干路电流I总的变化,最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的变化情况。
4.C 当向药液袋内注射液体时,滑动变阻器的滑片向下滑动,即滑动变阻器接入电路的阻值变大,回路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,电流减小,灯泡变暗,故A错误;由于回路总电流减小,灯泡两端电压及电源内电压减小,滑动变阻器两端电压增大,电压表示数增大,故B错误;当药液减少时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流增大,灯泡变亮,故C正确;当药液减少时,总电流增大,电源内电压和灯泡两端的电压增大,电压表的示数减小,故D错误。故选C。
5.B 滑动变阻器滑片从最左端a滑到最右端b,接入电路的阻值减小,根据“串反并同”可知,电压表示数变小,电流表示数变大,A错误,B正确;电压表测路端电压,电流表测干路电流,则ΔUΔI为电源内阻,保持不变,C错误;滑片处于a端时,R=4 Ω,路端电压为U=(R+R1)R2R+R1+R2(R+R1)R2R+R1+R2+rE=6 V,电容器极板间电压为U1=R1R+R1U=2 V,滑片处于b端时,R=0,路端电压为U'=R1R2R1+R2R1R2R1+R2+rE=5 V,电容器极板间电压为U2=U'=5 V,根据Q=CU,得Q1=CU1=3.0×10-6 C,Q2=CU2=7.5×10-6 C,通过R3的电荷量为ΔQ=Q2-Q1=4.5×10-6 C,D错误。故选B。
6.AD 当滑片向左移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;则R1两端的电压增大,故图线乙表示V1示数的变化;图线甲表示V2示数的变化,故A正确;由题图可知,当只有R1接入电路时,电路中的电流为0.6 A,电压为3 V,则由E=U+Ir可得E=3 V+0.6 A·r,当滑动变阻器全部接入电路时,两电压表示数之比为14,则R1R2=14,由闭合电路欧姆定律可得E=5 V+0.2 A·r,联立解得r=5 Ω,E=6 V,故B错误;因当内阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,故当外电阻等于5 Ω时,电源的输出功率最大,此时电流I=E2r=0.6 A,电源的最大输出功率P=UI=1.8 W,故C错误;由B、C的分析可知,R1的阻值为5 Ω,R2的最大阻值为20 Ω;把R1等效为内阻,则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时,滑动变阻器消耗的功率最大,故当滑动变阻器阻值为10 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中的电流I'=620 A=0.3 A,滑动变阻器R2的最大功率为P'=I'2R'=0.9 W,故D正确。故选A、D。
方法技巧 闭合电路的功率问题的分析方法
(1)判断电路中的用电器是纯电阻用电器还是非纯电阻用电器。
(2)分析各用电器之间的连接方式,对纯电阻电路,计算时可以利用串联电路的分压特点或并联电路的分流特点。
(3)由所求问题选取合适的公式,在非纯电阻电路中计算电功只能用W=UIt,计算电热只能用Q=I2Rt。欧姆定律的变形式在纯电阻电路中才能用。
(4)对于含电动机的电路,电动机转动时是非纯电阻用电器,电动机不转时是纯电阻用电器。
(5)非纯电阻电路中,转化为除内能外的其他形式的能的功率(如电动机的输出功率)P其他=P入-P热。
7.AD 由小灯泡的额定功率P=UI可知,I=0.2 A,由欧姆定律得RL=UI,可知小灯泡正常发光时电阻RL=10 Ω,由闭合电路欧姆定律可知I=ER+RL+r,解得r=1 Ω,A正确;开关接2时小灯泡正常发光,说明电路中电流仍为0.2 A,故电动机两端电压U'=E-IRL-Ir=0.8 V,电动机为非纯电阻用电器,故电动机内阻不等于4 Ω,B、C错误;由P内=I2r,P总=EI,η=P总−P内P总×100%,代入数据可得电源效率约为93.3%,D正确。
8.答案 (1)8 W (2)6 W (3)9 W
解析 (1)当R2=0时,电阻R1消耗的功率最大,根据闭合电路欧姆定律有
I=ER1+r
P1=I2R1
解得P1=8 W
(2)当R2=R1+r时,滑动变阻器R2消耗的功率最大,根据闭合电路欧姆定律有
I2=ER1+r+R2
P2=I22R2
解得P2=6 W
(3)当R1+R2=r时,电源的输出功率最大,P3=E24r
解得P3=9 W
归纳总结 功率的最值问题
(1)定值电阻的功率:P定=I2R
R为定值电阻,P定只与电流有关系,当R外最大时,I最小,P定最小;当R外最小时,I最大,P定最大。
(2)电源的输出功率:当R外=r时,P出最大,Pm=E24r。
(3)变化电阻的功率的最大值
利用等效思想,把除变化电阻之外的定值电阻等效成电源的内阻r',则变化电阻的功率即等效以后的电源的输出功率,即当R变=r'时,P变有最大值。1.C
2.BD
3.D
4.AD
5.B
7.C
8.A
9.A
10.B
1.AB
2.BC
3.D
4.C
5.B
6.AD
7.AD