【备战2022】高考物理选择题专项练习集：电源的电动势和内电阻 闭合电路的欧姆定律 路端电压(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：电源的电动势和内电阻 闭合电路的欧姆定律 路端电压(成都专栏)，共13页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共20小题；共80分）
1. 某移动电源上的“1000 mAh”标志，反映的物理量是
A. 电能B. 电量C. 电功D. 电功率

2. 闭合电路欧姆定律的公式是
A. I=URB. I=ER+rC. U=IRD. E=U+Ir

3. 在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是
A. 如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B. 如果外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随内电压减小
C. 如果外电压不变，则内电压减小，电源电动势也随内电压减小
D. 如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定

4. 一电池外电路断开时的路端电压为 3 V；接上 8 Ω 的负载后路端电压降为 2.4 V，则可以判定电池的电动势 E 和内阻 r 分别为
A. E=3 V，r=2 ΩB. E=3 V，r=1 Ω
C. E=2.4 V，r=2 ΩD. E=2.4 V，r=1 Ω

5. 关于电源的说法正确的是
A. 电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场
B. 电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比，跟通过的电荷量成反比
C. 在电源内部电路中，正电荷在非静电力作用下由电源的负极流向正极
D. 电池的容量表示电池放电时能输出的电能

6. 铅蓄电池的电动势为 2 V，这表示
A. 电路中每通过 1 C 电量，电源把 2 J 的化学能转变为电能
B. 蓄电池两极间的电压为 2 V
C. 蓄电池能在 1 s 内将 2 J 的化学能转变成电能
D. 蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为 1.5 V）的小

7. 如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2，则下列表述正确的是( )
A. 电源输出功率减小B. L1上消耗的功率增大
C. 通过R1上的电流增大D. 通过R3上的电流增大

8. 下列关于闭合电路的说法中，错误的是
A. 电源短路时，电源的内电压等于电动势
B. 电源短路时，路端电压为零
C. 电源断路时，路端电压最大
D. 电路的外电阻增加时，路端电压减小

9. 关于电源的作用，下列说法正确的是
A. 电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷
B. 电源的作用是使导体中形成电场
C. 电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续的电流
D. 电源的作用就是使自由电荷运动起来

10. 在如图所示的电路中，电阻 R=2.0 Ω，电源的电动势 E=3.0 V，内电阻 r=1.0 Ω。闭合开关 S 后，电阻 R 两端的电压为
A. 1.0 VB. 1.5 VC. 2.0 VD. 3.0 V

11. 在如图所示的电路中，电阻 R=2.0 Ω，电源电动势 E=3.0 V，内电阻 r=1.0 Ω，不计电流表的内阻，闭合开关 S 后，电流表的示数为
A. 1.0 AB. 1.5 AC. 2.0 AD. 6.0 A

12. 电路如图所示，已知电池组的总内阻 r=1 Ω，外电路电阻 R=5 Ω，电压表的示数 U=2.5 V，则电池组的电动势 E 应等于
A. 2.0 VB. 2.5 VC. 3.0 VD. 3.5 V

13. 电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此
A. 电动势是一种非静电力
B. 电动势越大，表明电源储存的电能越多
C. 电动势的大小是非静电力做功能力的反映
D. 电动势就是闭合电路中电源两端的电压

14. 关于电源的电动势，下列说法正确的是
A. 电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压
B. 同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
C. 电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量
D. 在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大

15. 关于电源和电动势的说法错误的是
A. 电源是把其他形式的能转化为电能的装置
B. 闭合电路电源两极间的电压就等于电动势
C. 电动势的单位是“伏特”
D. 电动势由电源本身的性质决定

16. 如图所示，电源电动势 E=12 V，内阻 r=3 Ω，R0=1 Ω，直流电动机内阻 R0ʹ=1 Ω。当调节滑动变阻器 R1 时可使图甲中电路的输出功率最大；调节 R2 时可使图乙中电路的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为 P0=2 W），则 R1 和 R2 连入电路中的阻值分别为
A. 2 Ω 2 ΩB. 2 Ω 1.5 ΩC. 1.5 Ω 1.5 ΩD. 1.5 Ω 2 Ω

17. 如图所示，电阻为 r 、匝数为 N 、面积为 S 的矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度 ω 匀速转动，接入电路中变阻器的阻值为 R。t=0 时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则
A. t=0 时，线圈中的感应电动势 E=NBSω
B. 电压表的示数为 NBSωR+r
C. 滑片 P 向下滑动时，电流表的读数变大
D. 线圈匀速转动的角速度 ω 变大时，电流表的读数变大

18. 粗细均匀的导体棒 ab 悬挂在两根相同的轻质弹簧下，ab 恰好水平，如图所示。已知 ab 的质量 m=2 g，ab 的长度 L=20 cm，沿水平方向与 ab 垂直的匀强磁场的磁感应强度 B=0.1 T，方向垂直纸面向里，电源的电动势为 12 V，电路总电阻为 12 Ω。现将开关闭合，以下说法正确的是
A. 导体棒 ab 所受的安培力方向竖直向上
B. 能使两根弹簧恰好处于原长
C. 导体棒 ab 所受的安培力大小为 0.02 N
D. 若系统重新平衡后，两弹簧的伸长量均与闭合开关前相比改变了 0.5 cm，则弹簧的劲度系数为 5 N/m

19. 在图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻 R 的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路，则下列判断错误的是
A. 电源的电动势为 3 V，内阻为 0.5 Ω
B. 电阻 R 的阻值为 1 Ω
C. 电源的输出功率为 2 W
D. 电源的效率为 66.7%

20. 如图所示，直线 A 为某电源的 U－I 图线，曲线 B 为某小灯泡的 U－I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是
A. 4 W，8 WB. 2 W，4 WC. 4 W，6 WD. 2 W，3 W

二、双项选择题（共7小题；共28分）
21. 如图所示为某一电源的 U−I 图线，由图可知
A. 电源电动势为 2 V
B. 电源内电阻为 13 Ω
C. 电源短路时电流为 6 A
D. 电路路端电压为 1 V 时，电路中电流为 5 A

22. 如图所示，理想变压器原线圈与电阻 R 串联，和电压表并联，原、副线圈的匝数比为 20:1，b 是原线圈的中心抽头，副线圈连接滑动变阻器、电流表，电表均为理想交流电表。已知交流电源电压瞬时值表达式为 u=311sin100πt(V)。将单刀双掷开关 K 扳向 a 后，下列说法中正确的是
A. 电压表的示数为 220 V
B. 若将滑动变阻器的滑片下移，则电压表的示数减小，R 消耗的功率增大
C. 通过滑动变阻器的交流电的频率为 100 Hz
D. 若将单刀双掷开关由 a 扳向 b，则电流表的示数增大

23. 在如图所示的 U−I 图象中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻 R 的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路，则
A. 电源的电动势为 3 VB. 电源的内阻为 2 Ω
C. 电阻 R 的阻值为 0.5 ΩD. 路端电压为 2 V

24. 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值。某一款移动充电宝的参数见下表，下列说法正确的是
容量20000 mA⋅h兼容性所有智能手机输入DC5 V,2 A MAX输出DC5 V,0.1∼2.5 A尺寸156⋅82⋅22 mm转换率0.60产品名称高能聚清重量约430 g
A. 给充电宝充电的目的是把电能转化为内能
B. 该充电宝最多能储存能量为 20000 mA⋅h
C. 理论上该充电宝电量从零到完全充满电的最短时间约为 10 h
D. 该充电宝给电量为零、容量为 3000 mAh 的手机充电，则理论上能充满 4 次

25. 硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施。其原理如图所示，a 、 b 是硅光电池的两个电极，P 、 N 是两块硅半导体，P 、 N 可在 E 区形成匀强电场，P 的上表面镀有一层膜，当光照射时，P 内产生的自由电子经 E 区电场加速后到达半导体 N，从而产生电动势，以下说法中正确的是
A. a 电极为电池的正极
B. 电源内部的电流方向由 P 指向 N
C. E 区匀强电场的方向由 N 指向 P
D. 硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置

26. 如图所示的电路中，电源电动势为 12 V，内阻为 2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关 S，下列说法正确的有
A. 路端电压为 10 V
B. 电源的总功率为 10 W
C. a 、 b 间电压的大小为 5 V
D. a 、 b 间用导线连接后，电路的总电流为 1 A

27. 如图所示为闭合电路中两个不同电源的 U−I 图象，则下列说法中正确的是
A. 电动势 E1=E2，短路电流 I1>I2
B. 电动势 E1=E2，内阻 r1>r2
C. 电动势 E1>E2，内阻 r1>r2
D. 当两电源的工作电流变化量相同时，电源 2 的路端电压变化较大

三、多项选择题（共3小题；共12分）
28. 如图所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电动势之间的关系的实验装置，A 、 B 是蓄电池的正、负极，C 、 D 是紧靠两个电极插入的金属探针，隔板可上下移动改变蓄电池中间液面的髙度。下列说法正确的是
A. V1 、 V2 的左侧均为电压表的正极
B. V1 的左侧为电压表的正极，V2 的左侧为电压表的负极
C. 在所有电键闭合后，在两个电压表均有读数时，将隔板向下移动时电压表 V2 的读数将变大
D. 在电键 S1 闭合、 S2 断开时，不论 S3 是否闭合，都可将电压表 V1 的读数认为是蓄电池的电动势的值

29. 如图所示为两个独立电路 A 和 B 的路端电压与其总电流 I 的关系图线，则
A. 路端电压都为 U1 时，它们的外电阻相等
B. 电流都是 I1 时，两电源内电压相等
C. 电路 A 的电动势大于电路 B 的电动势
D. 电路A中电源的内阻大于电路B中电源的内阻

30. 如图甲所示，电源的电动势 E=9 V，它和灵敏电流表 G 的内阻均不可忽略，电压表 V 的内阻很大，热敏电阻 R 的阻值随温度的变化关系如图乙所示。闭合开关 S，当 R 的温度等于 20∘C 时，电流表示数 I1=2 mA。根据以上信息判断，下列说法正确的是
A. 电流表内阻与电源内阻之和为 0.5 kΩ
B. 电流表示数 I2=6 mA 时热敏电阻的温度是 140∘C
C. 温度升高时电压表示数 U 与电流表示数 I 的比值变小
D. 温度升高时电压表示数变化量 ΔU 与电流表示数变化量 ΔI 的比值变大
答案
第一部分
1. B
2. B
3. D
【解析】在任何情形下都有：E=U外+U内，电动势恒定不变，所以A、B、C均错，D对。
4. A
【解析】电池外电路断开时的路段电压为电动势，即 3 V，由欧姆定律求得干路电流 I=UR=2.48=0.3 A，由闭合电路欧姆定律路端电压 U=E−Ir 可知，r=2 Ω 故选A。
5. C
6. A
【解析】由 E=W非q 可知，A正确，电动势的大小表明将其他形式能转化为电能本领，D错。
7. C
【解析】【分析】由题，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，再合上S2，并联部分的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化。由于电源的内阻不计，电源的输出功率P=EI，与电流成正比。L1的电压等于并联部分总电压，并联部分的电压随着其电阻的减小而减小，分析L1上消耗的功率变化，判断通过R3上的电流变化。
【解析】解：A、只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，再合上S2，并联部分的电阻减小，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。由于电源的内阻不计，电源的输出功率P=EI，与电流成正比，则电源输出功率增大。故A错误。
B、由于并联部分的电阻减小，根据串联电路的特点，并联部分分担的电压减小，L1两端的电压减小，其消耗的功率减小。故B错误。
C、再合上S2，外电路总电阻减小，干路电流增大，而R1在干路中，通过R1上的电流增大。故C正确。
D、并联部分的电压减小，通过R3上的电流将减小。故D错误。
故选：C。
【点评】本题要抓住并联的支路增加时，并联的总电阻将减小。同时要注意电源的内阻不计，电源的输出功率P=EI。
8. D
【解析】根据闭合电路欧姆定律 E=IR+Ir，当电源短路时，R=0，E=Ir，U=0，所以 A 、B正确；当电源断路时，I=0，Ir=0，E=U外，C 正确；电路的外电阻增加时，路端电压应增大，D错误。
9. C
10. C
【解析】由闭合电路欧姆定律得：回路电流 I=ER+r=1.0 A，所以 R 两端分得的电压 U=IR=2.0 V。
故选C。
11. A
【解析】由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流：
I=ER+r=3.02.0+1.0 A=1 A，故A正确，BCD错误。
12. C
【解析】电动势 E=U+Ir，I=UR，E=3V。
13. C
【解析】A错误、电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力；
B错误，C正确、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大；
D错误、电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势。
14. C
【解析】电压表是测内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势，故A错误；
电动势反映本身的特性，与外电路的结构无关，故BD错误；
电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势越大，本领越大，故C正确。
15. B
【解析】电源是把其他形式的能转化为电能的装置，故A正确；
闭合电路电源两极间的电压为路端电压，一般均要小于电动势，只有当外电路为开路时，路端电压才等于电动势，故B错误；
电动势的单位也为伏特，故C正确；
电动势是由电源本身的性质决定的，故外电路无关，故D正确。
16. B
【解析】因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以 R1 接入电路中的阻值为 2 Ω；而题图乙电路是含电动机的电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率 P=IU=I(E−Ir)，当 I=E2r=2 A 时，输出功率 P 有最大值，此时电动机的输出功率为 P0=2 W，发热功率为 P热=I2R0ʹ=4 W，所以电动机的输入功率为 P入=P0+P热=6 W，电动机两端的电压为 UM=P入I=3 V，电阻 R2 两端的电压为 U2=E−Ir−UM=3 V，所以 R2 接入电路中的阻值为 U2I=1.5 Ω，B正确。
17. D
【解析】t=0 时，线圈位于中性面，此时感应电动势为零，故A错误；
电压表的示数为路端电压的有效值，即 U=NBSω2(R+r)⋅R，故B错误；
滑片 P 向下滑动时，电阻增大，电流减小，所以电流表读数变小，故C错误；
线圈匀速转动的角速度 ω 变大时，电动势的最大值 Em=NBSω 增大，电动势有效值增大，电流表的读数变大，故D正确。
18. C
【解析】由左手定则可知，导体棒 ab 所受的安培力方向竖直向下，弹簧处于拉伸状态，选项A、B错误；导体棒中的电流为 I=ER=1 A，则其所受的安培力大小为 F安=ILB=1×0.2×0.1 N=0.02 N，选项C正确；由平衡条件可知 2kΔx=F安，解得 k=F安2Δx=0.022×0.005 N/m=2 N/m，选项D错误。
19. C
20. C
【解析】电源的输出功率 P出=UI=2×2 W=4 W；电源的总功率 P总=IE=2×3 W=6 W；故C选项正确.
第二部分
21. A， D
【解析】在本题的 U−I 图线中，纵轴截距表示电源电动势，A正确；
横轴截距表示短路电流，C错误；
图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则 r=2−0.86 Ω=0.2 Ω，B错误；
当路端电压为 1 V 时，内电阻分得的电压 U内=E−U外=2 V−1 V=1 V，则电路中的电流 I=U内r=10.2 A=5 A，D正确.
22. B， D
【解析】电源电压有效值为 3112≈220 V，因为有电阻 R 分压，原线圈两端的电压小于 220 V 故选项A错误；保持 K 的位置不变，滑动变阻器滑片向下移，电阻变小，副线圈中的电流变大，那么原线圈中的电流也随着变大，R 功率增大，电阻 R 两端的电压也变大，交流电源的电压不变，变压器的输入电压变小，原线圈两端的电压也相应变小，电压表的示数减小，故选项B正确；变压器不改变交变电流的频率，由交变电流表达式可知频率为 f=ω2π=100π2π Hz=50 Hz，故选项C错误；单刀双掷开关由 a 扳向 b，原线圈匝数变少，副线圈两端电压变大，滑动变阻器滑片不动，电流表示数也变大，故选项D正确。
23. A， D
【解析】AB.根据闭合电路欧姆定律得 U=E−Ir，当 I=0 时，U=E，由读出电源的电动势 E=3 V，内阻等于图线的斜率大小，则 r=ΔUΔI=36 Ω=0.5 Ω，故A正确，B错误；
C.根据欧姆定律，外电阻 R=UI=22 Ω=1 Ω，故C错误；
D.图中两线的交点表示工作点，对应的电压值为路端电压，故路端电压 U=2 V，故D正确。
24. C， D
25. A， C
【解析】根据题意，E 区电场能使 P 逸出的自由电子向 N 运动，因负电荷受到的电场力与电场方向相反，所以电场方向由 N 指向 P，由于电流的方向与负电荷的运动方向相反，所以电源内部的电流方向由 N 指向 P，A正确、B错误；
由题意可知，电子在 E 区加速，故电场方向应为 N 到 P，故C正确；
该电池是将光能转化为电能的装置，故D错误。
26. A， C
【解析】开关 S 闭合后，外电路的总电阻为 R=10 Ω，
路端电压 U=ER+rR=1212×10 V=10 V，A项正确；
电源的总功率 P=E2R+r=12 W，B项错误；
由于两条支路的电流均为 Iʹ=1020 A=0.5 A，
因此 a 、 b 两点间的电压为 Uab=0.5×(15−5) V=5 V，C项正确；
a 、 b 两点用导线连接后，
外电阻 R′=2×5×155+15 Ω=7.5 Ω，
因此电路中的总电流 I=ERʹ+r=129.5 A=1.26 A，D项错误。
27. A， D
【解析】 U−I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，则知电动势 E1=E2，内阻 r1I2，故BC错误，A正确；
根据 U=E−Ir 可知，ΔU=r⋅ΔI，内阻 r1EB，rA>rB。图中两直线的交点坐标为（I1,U1），由 R=UI 可知路端电压都为 U1 时，它们的外电阻相等。由 Uʹ=Ir 可知，电流都是 I1 时，因 r 不等，两电源内电压不等。所以选项A、 C 、D正确。
30. A， B， C
【解析】已知：电源电源的电动势 E=9.0 V ， I1=2 mA=0.002 A
由图象知，当 R 的温度等于 20∘C 时，热敏电阻的阻值 R=4000 Ω，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得：
E=I1(R+R内)，
即 9.0=0.002×(4000+R内)，
解得 R内=500 Ω=0.5 kΩ。即电流表内阻与电源内阻之和为 0.5 kΩ，故A正确；
当电流 I2=6 mA=0.006 A 时，由串联电路特点及欧姆定律得：
E=I2(Rʹ+R内)
即：9.0=0.006×(Rʹ+500)
解得：Rʹ=1000 Ω；
由图象知，此时热敏电阻的温度 t=140∘C。则B正确；
温度升高时，电阻 R 的阻值变小，则比值电压表示数 U 与电流表示数 I 的比值变小，则C正确；
由闭合电路欧姆定律得 U=E−Ir 则 ΔUΔI=r，不变，故D错误。