2021学年7 闭合电路欧姆定律测试题

这是一份2021学年7 闭合电路欧姆定律测试题，共5页。

(满分50分 时间30分钟)
一、选择题(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.某电池当外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V，则可以断定该电池的电动势E和内阻r为( )
A.E＝2.4 V r＝1 Ω B.E＝3 V r＝2 Ω
C.E＝2.4 V r＝2 Ω D.E＝3 V r＝1 Ω
解析：由题知，电源的电动势为3 V，接入外电阻，外电压为2.4 V，I＝U/R＝0.3 A，由I＝E/(R＋r)解得r。
答案：B
2.如图1所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是( )
A.电源的电动势为6.0 V
B.电源的内阻为12 Ω图 1
C.电源的短路电流为0.5 A
D.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω
解析：因电源的U－I图像纵轴坐标并不是从零开始，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|＝eq \f(6.0－5.0,0.5－0) Ω＝2 Ω。由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3 A时，外电阻R＝eq \f(E,I)－r＝18 Ω。
答案：AD
3.如图2所示电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则( )
图 2
A.电源的功率变小
B.电容器贮存的电荷量变小
C.电源内部消耗的功率变大
D.电阻R消耗的电功率变小
解析：由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，R总变小，I总增大，U端减小，而R1分压U1增大，所以电容器上的电压减小。电源功率P总＝I总·E增大，A错误；Q＝CU减小，B正确；电源内部消耗功率P内＝Ieq \\al(2,总)r增大，C正确；电阻R1消耗的功率在增大，R上消耗功率无法确定。
答案：BC
4.如图3所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线段表示的功率为( )
图 3
A.1 W B.6 W
C.2 W D.2.5 W
解析：由题图知，在C点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E＝3 V，短路电流为I＝3 A，所以电源的内阻为r＝eq \f(E,I)＝1 Ω。图像上AB段所表示的功率为PAB＝P总－I2r＝(1×3－12×1) W＝2 W。
答案：C
5.如图4所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U－I图线。用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2。则( )
图 4
A.P1＞P2 B.P1＜P2
C.η1＞η2 D.η1＜η2
解析：由图像可以看出：E＝6 V，r＝1 Ω，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω。当电源与R1连接时，P1＝(eq \f(E,R1＋r))2R1＝8 W，η1＝eq \f(R1,R1＋r)＝66.7%；当电源与R2连接时，P2＝(eq \f(E,R2＋r))2R2＝8 W，η2＝eq \f(R2,R2＋r)＝33.3%，所以P1＝P2，η1＞η2，故选项C正确。
答案：C
6.如图5所示，当电路中滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时( )
图5
A.电容器C两端的电压增大
B.电容器C两极板间的电场强度增大
C.电压表的读数减小
D.R1消耗的功率增大
解析：P下滑时R2接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R1消耗的功率减小，D错误；内电压减小，外电压增大，电压表的读数增大，C错误；电容器两端的电压增大，两极间的电场强度增大，A、B选项正确。
答案：AB
7.如图6所示的电路，灯泡L1与L2完全相同，开关S闭合后，电压表的示数都等于电源电压，两个灯泡都不发光。如果故障只有一个，则可能是( )
图 6
A.L1短路 B.L1断路
C.L2短路 D.L2断路
解析： 示数等于电源电压，则说明电压表的两接线柱间含电源部分的电路b－L1－c－d－e－a之间是连通的，且a－L2－b部分无短路现象，则选项B、C排除；选项A和D都满足和 的示数等于电源电压的要求，但由于电路故障只有一处，若L1短路，则L2完好，应发光，与两个灯都不发生矛盾，故只有选项D正确。
答案：D
8.如图7所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总阻值是R1，电阻大小关系为R1＋R2＝r，则在滑动触头从a端滑到b端过程中，下列描述正确的是( )
图 7
A.电路的总电流先减小后增大
B.电路的路端电压先增大后减小
C.电源的输出功率先增大后减小
D.滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大
解析： 由并联的知识可知，当滑动变阻器触头处于中央位置时，变阻器的总电阻和电路的总电阻最大，故滑动触头从a端滑到b端过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，由U外＝E－Ir，电路的路端电压先增大后减小，A、B正确；
因为外电路的电阻一直小于电源内阻。由P出－R图像可以看出(如图所示)，在虚线左侧，电源的输出功率先增大(箭头向右)后减小(箭头向左)，故C正确；对于D选项，可把R2拉到电源内部去，看成内部的一部分；此时R外小于电源内阻(r＋R2)，由图看出在虚线左侧；R1消耗功率先增大后减小，D错。
答案：ABC
二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9.(8分)如图8所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0 Ω；电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω；电容器的电容C＝100 μF。电容器原来不带电。求接通电键S后流过R4的总电量。
图 8
解析：由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为
R＝eq \f(R1R2＋R3,R1＋R2＋R3)＋r
由欧姆定律得，通过电源的电流I＝eq \f(E,R)
路端电压U＝E－Ir
电阻R3两端的电压U′＝eq \f(R3,R2＋R3)U，
通过R4的总电量就是电容器的电量Q＝CU′，
由以上各式并代入数据解得Q＝2.0×10－4C。
答案：2.0×10－4C
10.(10分)如图9所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：
(1)电源的输出功率P出是多大？
(2)电源内部损耗的电功率P内是多少？
(3)电源的效率η是多大？图 9
解析：根据题意从A图线可读出
E＝3 V，r＝eq \f(E,I)＝eq \f(3,6) Ω＝0.5 Ω，
从B图线可读出R＝eq \f(ΔU,ΔI)＝1 Ω。
由电源E＝3 V，r＝0.5 Ω与R＝1 Ω组成的闭合电路中，
I＝eq \f(E,R＋r)＝eq \f(3,1.5)A＝2 A，
则P出＝I2R＝4 W，
P内＝I2r＝2 W，
P总＝IE＝6 W，
所以η＝eq \f(P出,P总)＝66.7%。
答案：(1)4 W (2)2 W (3)66.7 %