物理必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律练习题

这是一份物理必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律练习题，共25页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．设电路两端的电压保持不变，现将变阻器的滑片P向右移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是( )
A．L1亮度不变，L2变暗B．L1变暗，L2变亮C．L1变亮，L2变暗D．L1变暗，L2亮度不变
【答案】B
【解析】滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器和L2并联部分的总电阻增大，由于电路两端的电压保持不变，所以流过L1的电流变小，L1两端的电压变小，滑动变阻器和L2并联部分的电压变大。L1变暗，L2变亮。
故选B。
2．光伏发电技术的研究已有100多年的历史，硅光电池现已得到广泛的应用。某同学通过实验探究一硅光电池的特性图线，所得实验结果，如图所示。、是在不同光强照射下所得的两条图线，其中图线对应的光照强度大，则由图可知( )
A．该硅光电池的电动势受照射光光强影响很大
B．该硅光电池的内阻仅受光照强度的影响
C．在外电路为纯电阻电路且电阻一定的情况下，光照强度大，则电池的输出功率大，电池效率也高
D．在外电路为纯电阻电路且电阻一定的情况下，光照强度大，则电池的输出功率大，但电池效率变化不大
【答案】C
【解析】依据
以及硅光电池的图线，可知“纵截距”即硅光电池的电动势。由图线、的纵截距可知，光照强度对电动势有影响，但不大。A错误。
B．仅看或图线斜率，会发现在光照强度一定的情况下，硅光电池的内阻不是一成不变的，随外电路的变化而变化，当增大时，内阻会增大。B错误。
CD．在图象中，画一条表示外电路状态的图线，由两图线的支点即可求得电池的输出功率
和电池效率
C正确，D错误。
故选C。
3．如图所示电路中，直流电源E的内阻，滑动变阻器的滑片位于中点，滑动变阻器的滑片位于中点，水平平行板电容器C的两极板中间有一带电微粒恰好处于静止状态，则能使该带电微粒竖直向上运动的操作是( )
A．滑片向c端移动B．滑片向d端移动
C．滑片向b端移动D．滑片向a端移动
【答案】C
【解析】要使该带电微粒竖直向上运动，电容器C的两极板间电压需增大，滑动变阻器分压需增大，滑片应向b端移动。
故选C。
4．如图所示的电路中，当变阻器R1的滑动触头向上滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为( )
A．A灯和B灯都变亮B．A灯和B灯都变暗
C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮
【答案】A
【解析】“串反并同”指的是在一个闭合回路中某一个电学元件的阻值发生了变化，则与其并联的电学元件的电学量的变化趋势与其相同，与其串联的电学元件的电学量的变化趋势与其相反，这里的并联是指两电学元件之间没有电流的流进流出关系，串联指的是电流有流进流出关系。
当变阻器R1的滑动触头向上滑动时，滑动变阻器的阻值增大，根据“串反并同”规律可知A、B灯泡与之并联，则两灯都变亮，所以A正确；BCD错误；
故选A。
5．如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，关于电路中的电压表、电流表的示数变化情况，下列说法正确的是( )
A．示数增大，示数减小，A示数减小B．示数减小，示数减小，A示数减小
C．示数增大，示数减小，A示数增大D．示数增大，示数增大，A示数减小
【答案】D
【解析】滑动变阻器向上移动时，连入电路的阻值变大，故外电路的总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律，总电流变小，所以路端电压变大，所以示数增大，内阻和R1所占电压减小，所以并联部分电压增大，即示数增大，根据欧姆定律可知，通过R2的电流增大，而总电流减小，所以通过滑动变阻器的电流减小，即A示数减小。
故选D。
6．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻组成电路，可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是( )
A．将单独接到电源两端B．将并联后接到电源两端
C．将串联后接到电源两端D．将单独接到电源两端
【答案】A
【解析】由图可知，电源内阻及的阻值为
，，
当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，所以将单独接到电源两端，电源有最大输出功率。
故选A。
7．在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，电压表为理想电压表。若将照射R3的光的强度减弱，则( )
A．电压表的示数变大B．电源内阻消耗的电压变大
C．通过R2的电流变小D．小灯泡消耗的功率变小
【答案】D
【解析】A．若将照射R3的光的强度减弱，则其阻值增大，电路中并联电路的电阻增加，根据分压原理，有
可知，电压表的示数变小，故A错误；
B．同理，有
可知，电源内阻消耗的电压变小，故B错误；
C．同理，有
可知，并联电路变大，根据欧姆定律，有
可知，通过R2的电流变大，故C错误；
D．根据分流原理，有
根据闭合电路欧姆定律，有
联立，可得流过小灯泡的电流减小，有
可知，小灯泡消耗的功率变小，故D正确。
故选D。
8．电路如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，与定值电阻、及滑动变阻器R连接，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是( )
A．电压表度数增大、电流表读数减小
B．的电功率减小
C．电源的输出功率增大
D．通过的电流变化量大于通过滑动变阻器的电流变化量
【答案】B
【解析】当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，滑动变阻器的有效电阻增大，则电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，干路电流减小，内电压减小，外电压增大。
A．电压表测量外电压，故电压表示数增大，的电压减小，并联电路部分电压增大，所以通过的电流增大，即电流表示数变大。A错误；
B．干路电流减小，根据可知，功率减小。B正确；
C．由于不确定内外电阻的关系，所以无法确定电源的输出功率变化。C错误；
D．根据电流关系有
所以有
又因为干路电流减小，的电流增大，所以有
D错误。
故选B。
9．如图所示，E为内阻不能忽略的电池电动势，为定值电阻，、S为开关。初始时闭合，S断开，现将S闭合，则( )
A．电源的消耗功率减小
B．电压表的读数变小，电流表的读数变小
C．电源的总功率减小
D．电源的输出功率一定减小
【答案】B
【解析】A．现将S闭合后，电阻R2、R3并联，则整个回路中的总电阻R减小，根据闭合电路的欧姆定律有
E = IR
由于R减小E不变，则I增大，而电源的消耗功率为
P = I2r
则电源的消耗功率增大，A错误；
B．根据闭合电路的欧姆定律有
E = Ir + U，E = I(R1 + r) + U并
由选项A可知I增大，则U减小、U并减小，而电压表的示数为U，电流表的示数
I′ =
则电压表的读数变小，电流表的读数变小，B正确；
C．由选项A知I增大，而电源的总功率
P总 = EI
可看出P总增大，C错误；
D．已知当r = R外时电源的输出功率最大，现将S闭合后R外减小但不知R外与r的关系，则无法判断电源的输出功率怎么样，D错误。
故选B。
10．如图所示的U-I图像中，直线A为电源的路端电压与电流的关系，直线B、C分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则 ( )
A．两个电阻的电功率相等
B．R1接在电源上时，电源的输出功率较大
C．R2接在电源上时，电源内阻的热功率较大
D．两种情况下，电源中非静电力做功的功率相等
【答案】B
【解析】AB．由两图线的交点读出，R1接在电源上时
U1=0.5U0
I1=0.5I0
电源的输出输出功率
P1=U1I1=0.25 U0I0
R2接在电源上时电压
U2=0.75U0
通过R2的电流
I2=0.25I0
则电源的输出功率
所以R1接在电源上时，电源的输出功率较大，故B正确，A错误；
C．由图可知，电源接R1时电路中的电流大，所以电源内阻的热功率较大，故C错误；
D．电源非静电力做功的功率为
所以电流大的，非静电力的功率大，故D错误。
故选B。
11．图1表示某压敏电阻的阻值R随压力F变化的情况，将它平放在电梯地板上并接入图2所示的电路中，在其受压面上放一物体，即可通过电路中数字电流表的示数I来探查电梯的运动情况。电梯静止时数字电流表示数为I0。下列说法正确的是( )
A．若示数I不变说明电梯正在匀速运动
B．若示数I在增大说明电梯的速度在增大
C．若示数 I >I0说明电梯可能在加速向上运动
D．若示数为I0说明电梯一定处于静止状态
【答案】C
【解析】AD．由于电流等于I0且不变，说明压力没有变化，故电梯做匀速直线运动或静止不动，故AD错误；
BC．电流逐渐变大，故压力逐渐变大，且大于重力，故电梯处于超重状态，可能向上加速或向下减速，但加速度变大，不会做匀加速运动，故B错误，C正确；
故选C。
12．如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为小灯泡L的U－I图线，将L接在该电源两端组成闭合电路。则下列说法正确的是( )
A．电源的内阻为Ω
B．此时电源内电压为3V
C．此时电源的输出功率为6W
D．小灯L的额定功率一定为6W
【答案】C
【解析】A．直线A的斜率的绝对值等于电源的内阻即
故A错误；
B．电路中的电流为2A，此时电源内电压为
故B错误；
C．此时电源的输出功率为
故C正确；
D．由于不知道此时灯泡是否正常发光，则无法确定小灯L的额定功率，故D错误。
故选C。
13．如图所示是研究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置，电池的两极A、B与电压传感器2相连，位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连，R是滑动变阻器。则( )
A．电压传感器1测得的是外电压
B．电压传感器2测得的是电动势
C．移动挡板，减小内阻，传感器1的读数增加
D．变阻器R阻值增大时传感器2的读数增加
【答案】D
【解析】A．由图可知，电压传感器1测得的是内电压，故A错误；
B．电压传感器2测得的是路端电压，故B错误；
C．移动挡板，减小内阻，则内电压减小，即传感器1的读数减小，故C错误；
D．变阻器R阻值增大时即增大外电阻，路端电压增大即传感器2的读数增加，故D正确。
故选D。
14．在如图所示的U-I图像中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知( )
A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω
B．电阻R的阻值为20Ω
C．电源的输出功率为2W
D．电源的效率为50%
【答案】A
【解析】A．图线I纵轴截距表示电源的电动势，其斜率等于电源的内阻，则电源的电动势为E=3V，内阻为
故A正确；
B．电阻R的阻值为
故B错误；
C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有U=2V，I=2A，电源的输出功率为
故C错误；
D．电源的效率为
故D错误。
故选A。
15．在如图所示电路中，圈①、②处可以接小灯泡、电压表(为理想电表)。电源电动势、内阻保持不变，定值电阻，小灯电阻，下列说法不正确的是( )
A．要使电源总功率较大，则应该①接电压表，②接小灯泡
B．要使电源输出功率较大，则应该①接小灯泡，②接电压表
C．要使路端电压较大，则应该①接小灯泡，②接电压表
D．要使闭合电路中电源效率较高，则应该①接小灯泡，②接电压表
【答案】B
【解析】A．若①接电压表，②接小灯泡，由电路图可知，电路为R2与R3串联后与灯泡并联，再与R1串联，电路中的总电阻为；而若将①接小灯泡，②接电压表，灯泡与R3并联，再与R2串联，最后与R1串联，此时电路中的总电阻为。当电阻最小时，电路中电流最大，故电源总功率最大，因此①接电压表，②接小灯泡，A正确，不符合题意；
B．当内外电阻相等时，输出功率最大，而外阻越接近内阻，输出功率越大，故当①接电压表，②接小灯泡时，输出功率最大，B错误，符合题意；
C．而外电阻越大，电源的输出电压越大，故①接小灯泡，②接电压表，路端电压较大，C正确，不符合题意；
D．路端电压越大，电源的效率越高，故①接小灯泡，②接电压表，D正确，不符合题意。
故选B。
16．将三个不同的电源1、2、3的U-I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．r1=r2＜r3，E1﹥E2=E3
B．r1﹥r2﹥r3，E1=E2＜E3
C．r1﹥r2=r3，E1＜E2=E3
D．r1=r2﹥r3，E1=E2﹥E3
【答案】A
【解析】由闭合电路欧姆定律
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。
故选A。
17．如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内阻为r。闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片的位置，可以改变外电路的电阻，电压表的示数U、电流表的示数I、电源的总功率P都将随之改变。以下四幅图中能正确反映P- I、P- U关系的是( )
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】AB．根据电源的总功率为
P=IE
可知P-I图像是过原点倾斜的直线，则选项AB错误；
CD．根据电源的总功率为
则P-U图像是倾斜的直线，选项C正确，D错误。
故选C。
18．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，和均为定值电阻，为光敏电阻(其电阻随光照强度的增大而减小)，电路中所接电表均为理想电表。闭合开关S时，电流表A1，A2和电压表V1，V2的示数分别为、和、。若光照强度增大，则( )
A．减小，增大，增大，减小B．增大，减小，减小，增大
C．减小，增大，增大，不变D．增大，减小，减小，减小
【答案】A
【解析】若光照强度增大，则阻值变小，外电阻变小，路端电压变小，即电压表示数减小，根据闭合电路的欧姆定律，外电阻变小，总电阻变小，电路中的总电流变大，则两端的电压增大，即电压表增大，则和并联电路两端的电压变小，通过的电流变小，电路中的总电流变大，则通过的电流增大。
故选A。
19．如图，图(a)中为一电动机，当滑动变阻器的触头从左端移到右端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(b)所示。已知电流表读数在以下时，电动机不发生转动，则( )
A．电路中电源电动势为
B．变阻器滑片向右移动时，读数逐渐减小
C．此过程中，电动机的输出功率最大值为
D．变阻器的最大阻值为
【答案】D
【解析】A．在V2—I图像中，斜率的绝对值表示内电阻，因此内电阻大小为
当回路电流为0.1A时，路端电压为3.4V，此时内电压
因此电路中电源电动势
故选项A错误；
B．变阻器向右滑动时，接入电路的总电阻增大，路端电压升高，V2的示数增大，回路电流强度减小，因此弯曲的图像为V1—I，直线图像为V2—I图像
故选项B错误；
C．电流表读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，因此电机内阻
当滑动变阻器调到零时，电动机输出功率最大，此时
电机产热的功率
因此电动机的输出功率最大值
故选项C错误；
D．电流最小时，变阻器接入电路电阻最大，此时
故选项D正确。
20．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，六个理想电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用和 (、2、3下同)表示，电表示数变化量的大小分别用和表示。下列分析结论正确的是( )
A．、、示数均减小B．、、的比值均不变
C．、的比值绝对值均变化D．、的比值绝对值均不变
【答案】D
【解析】A．当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，滑动变阻器的有效电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，外电压增大。即减小，增大，减小，并联电路部分电压增大，即增大，增大，减小。A错误；
B．表示电阻，该阻值不变；表示滑动变阻器的有效阻值，该阻值增大；而
因为减小，所以减小。B错误；
C．表示滑动变阻器的有效阻值，该阻值增大；根据闭合电路的欧姆定律得
化简得
与是线性关系，所以其斜率不变，即不变。C错误；
D．表示电阻，不变，所以与是线性关系，即不变；根据闭合电路的欧姆定律得
所以的绝对值表示电源内阻，其比值不变。D正确。
故选D。
21．在如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻R2、R3为定值电阻，R1为滑动变阻器，A、B为电容器的两个极板。当滑动变阻器R1处于某位置时，A、B两极板间的带电油滴静止不动。则下列说法中正确的是( )
A．仅把R1的触头向右滑动时，电流表读数减小，油滴向下运动
B．仅把R1的触头向左滑动时，电流表读数减小，油滴向上运动
C．仅把两极板A、B间距离增大，油滴向下运动，电流表读数不变
D．仅把R1的触头向左滑动时，R3两端的电压增大，通过R2的电流也增大
【答案】C
【解析】A．仅把R1的触头向右滑动时，滑动变阻器的有效电阻增大，干路电流减小，外电压增大。即电流表读数减小。电容器电压增大，油滴向上运动。A错误；
B．仅把R1的触头向左滑动时，滑动变阻器的有效电阻减小，干路电流增大，外电压减小。即电流表读数增大。电容器电压减小，油滴向下运动。B错误；
C．仅把两极板A、B间距离增大，因为电容器电压不变，所以电容器板间场强减小，所以油滴向下运动。因为电路电阻不变，所以电流不变。C正确；
D．仅把R1的触头向左滑动时，滑动变阻器的有效电阻减小，干路电流增大，外电压减小。所以R3两端的电压增大，并联电路部分电压减小，则通过R2的电流减小。D错误。
故选C。
二、多选题
22．多用电表是一种集电流、电压、电阻等测量功能于一体的常用而重要的电表。如图所示，是一个多量程多用电表的简化电路图。关于该多用电表，下列说法中正确的是( )
A．表笔为红表笔，表笔为黑表笔
B．开关调到1、2位置，该表为电流表，其中位置2的量程较大
C．开关调到3、4位置，为欧姆表，倍率大小要看与的大小关系
D．开关调到5、6位置，该表为伏特表，其中位置6的量程较大
【答案】ACD
【解析】A．因电表的结构，要求电流从红表笔流入，黑表笔流出，由简图可知当置3或4时，电流从表笔流出电表再由表笔流入电表，所以B为黑表笔，为红表笔，故A正确；
B．开关调到1、2位置，该表为电流表，由电流表的结构可知，其由电流计并联分流电阻而成，量程越大，分流电阻就越小，故位置1量程大,位置2的量程较小，故B错误；
C．欧姆表是由电流串联一个电源及调零电阻而成，则开关调到3、4位置，为欧姆表，由，可知倍率大小要看与的大小关系，故C正确；
D．伏特表是由电流表串联分压电阻构成的，则开关调到5、6位置，该表为伏特表，分压电阻越大则量程越大，故位置6的量程较大，故D正确。
故选ACD。
23．在《用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻》的实验中，分别用两个不同的电源1、2做实验，根据测得的数据作出U—I图像如图所示，由图像可知( )
A．电源电动势E1=E2
B．电源电动势E1>E2
C．短路电流I1