高中物理2 闭合电路的欧姆定律练习题

这是一份高中物理2 闭合电路的欧姆定律练习题，共7页。

题组一 电动势
1．关于电源电动势，下列说法正确的是( )
A．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化
B．1号1.5 V干电池比7号1.5 V干电池体积大，但电动势相同
C．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大
D．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
2．下列关于电源电动势的说法，正确的是( )
A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大
B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大
D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
3．关于电源的说法，正确的是( )
A．电源向外提供的电能越多，表明电动势越大
B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时非静电力做的功
C．在电源内部，从正极到负极电势逐渐提高
D．在电源外部，从正极到负极电势逐渐提高
题组二 闭合电路的欧姆定律
4．在如图所示的电路中，当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的读数为3 V；当开关S1、S2均闭合时，电压表的读数为1.8 V，已知电压表为理想电表，外接电阻为R、电源内阻为r.由以上数据可知eq \f(R,r)为( )
A.eq \f(5,3) B.eq \f(3,5)
C.eq \f(2,3) D.eq \f(3,2)
5．在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略．已知定值电阻R1＝10 Ω，R2＝8 Ω.当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2 V；则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为( )
A．2.2 V B．1.9 V
C．1.6 V D．1.3 V
6.
如图所示，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝R2，当开关S1闭合、S2断开时，通过电源的电流为1 A．当开关S1、S2都闭合时，求通过电源的电流和路端电压．
7．在如图所示的电路中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻r＝1.0 Ω，外电路的电阻R＝5.0 Ω.闭合开关S，求：
(1)路端电压U和通过电阻R的电流I.
(2)电阻R消耗的电功率P.
题组三 路端电压与负载的关系
8.
在如图所示的电路图中，R2、R3均为定值电阻，R1为滑动变阻器，为理想电流表．接通开关S，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是( )
A．路端电压减小
B．电流表的示数增大
C．电源内阻消耗的功率减小
D．电路的总电阻增大
9．在如图所示的电路中，开关S闭合后和闭合前相比，三个理想电表示数的变化情况是( )
A．V示数变大，A1示数变大，A2示数变小
B．V示数变大，A1示数变小，A2示数变大
C．V示数变小，A1示数变大，A2示数变小
D．V示数变小，A1示数变小，A2示数变大
10．在如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合前灯泡LA、LB、LC均已发光．那么，当开关S闭合时，LA、LB、LC三个灯泡的亮度变化情况是( )
A．LA亮度不变，LB变亮，LC变暗
B．LA变暗，LB变亮，LC变暗
C．LA变亮，LB变暗，LC变亮
D．LA变暗，LB变亮，LC亮度不变
[等级提升练]
11．(多选)电源电动势为E，内阻为r，现用该电源向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是( )
A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大
C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小
D．若外电路断开，则路端电压为E
12．(多选)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是( )
A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大
B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小
C．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小
D．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大
13.
(多选)如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3 V，额定功率为4.5 W．当开关S接位置1时，电压表的读数为3 V，假如小灯泡电阻阻值不变，下列说法正确的是( )
A．电源的内阻为4 Ω
B．小灯泡的电阻为2 Ω
C．当开关S接到位置2时，小灯泡很暗
D．当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3 V
14．一个允许通过最大电流为2 A的电源和一个滑动变阻器，接成如图甲所示的电路，滑动变阻器最大阻值为R0＝22 Ω.路端电压U随外电阻R变化的规律如图乙所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线．试求：
(1)电源电动势E和内阻r；
(2)A、B两端空载时输出电压的范围；
(3)若要保证滑动变阻器的滑片任意滑动时，干路电流不超过2 A，A、B两端所接负载电阻至少多大？
分层作业14 闭合电路的欧姆定律
1．答案：B
2．解析：电源向外提供的电能除与电动势有关外，还与输出的电流、通电的时间有关，所以电源向外提供的电能多，并不意味着电源的电动势一定大，故选项A错误．电源的电动势取决于电源自身的性质，与有无外电路及外电路的情况无关，选项B、C错误．电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，电动势越大，移动同样电荷量的电荷，非静电力做功越多，转化成的电能越多，D正确．
答案：D
3．解析：电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电源提供的电能E电＝W＝qE，既与电动势E有关，又与电荷量q有关，A错误；根据公式E＝eq \f(W,q)可知电动势大小等于电源将单位正电荷从负极移到正极时非静电力做的功，B正确；在电源内部，非静电力做功将电荷“移送”到电势能高的电极，增加电势能，正极电势高于负极电势，从正极到负极电势逐渐降低，C错误；在电源外部电场力做功，正极电势高于负极电势，从正极到负极电势逐渐降低，D错误．
答案：B
4．解析：当开关S1断开、开关S2闭合时，电压表的示数等于电源的电动势，即E＝3 V．当开关S1、S2均闭合时，U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V，因U外＝IR，U内＝Ir，所以R:r＝U外:U内＝1.8:1.2＝3:2，故选D.
答案：D
5．解析：当开关S置于位置1时，由闭合电路欧姆定律可得E＝2 V＋eq \f(2,10)r；当开关S置于位置2时，有E＝U＋eq \f(U,8)r，可得U＝2－eq \f(2r,40＋5r)，所以1.6 V答案：B
6．解析：当S1闭合、S2断开时，根据闭合电路的欧姆定律有：
I1＝eq \f(E,R1＋r)
得R1＝eq \f(E,I1)－r＝1 Ω
当S1、S2都闭合时，根据闭合电路的欧姆定律，有：
I＝eq \f(E,R总＋r)＝eq \f(E,\f(R1·R2,R1＋R2)＋r)＝1.5 A
路端电压U＝E－Ir＝0.75 V.
答案：1.5 A 0.75 V
7．解析：(1)根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流为
I＝eq \f(E,R＋r)＝eq \f(9.0,5.0＋1.0) A＝1.5 A
路端电压U＝E－Ir＝7.5 V
(2)R上消耗的电功率为P＝I2R＝1.52×5.0 W＝11.25 W
答案：(1)7.5 V 1.5 A (2)11.25 W
8．解析：滑动触头由a端滑向b端的过程中，电路的总电阻减小，干路电流增大，路端电压减小，内电压增大，电源内阻消耗的功率增大，A正确，CD错误；定值电阻R3上电压降低，电流表示数减小，B错误．
答案：A
9．解析：开关S闭合后，总电阻减小，干路电流I增大，A1示数变大，由U外＝E－Ir知，路端电压U外减小，V示数变小，由于R处在干路中且其中的电流增大，故其两端的电压UR增大，R2两端的电压U2＝U外－UR，故U2减小，由欧姆定律知，其中的电流I2减小，A2示数变小，故选C.
答案：C
10．解析：当开关S闭合时，LC、LD并联，电阻减小，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，LA的电压UA＝E－Ir，减小，电流IA减小，LA变暗；LB的电流IB＝I－IA，增大，电压UB增大，LB变亮；LC的电压UC＝UA－UB，UA减小，UB增大，则UC减小，LC变暗．故B正确．
答案：B
11．解析：此电路为闭合电路，应使用闭合电路欧姆定律分析，不能使用部分电路欧姆定律分析．根据U＝E－Ir可知，当I增大时，内电压Ir增大，路端电压减小，所以选项A、B错误，C正确；若外电路断开，则电路中的电流为零，根据U＝E－Ir可得路端电压为E，D正确．
答案：CD
12．解析：当滑动变阻器滑片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大；电压表V1读数U1＝E－I(R1＋r)，I增大，其他量不变，则U1减小；通过电流表A2的电流I2＝eq \f(U1,R3)，U1减小，则I2减小；流过R2的电流I′2＝I－I2，I增大，I2减小，则I′2增大，则电压表V2的读数U2＝I′2R2增大．
答案：AC
13．解析：灯泡的额定电流IL＝eq \f(PL,UL)＝eq \f(4.5,3) A＝1.5 A，电阻RL＝eq \f(UL,IL)＝eq \f(3,1.5) Ω＝2 Ω，当开关接1时，通过电阻R的电流I＝eq \f(U,R)＝eq \f(3,30) A＝0.1 A，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，代入数据可得r＝2 Ω，故A错误，B正确；当开关接2时，灯泡电流IL′＝eq \f(E,RL＋r)＝eq \f(3.2,2＋2) A＝0.8 A，小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正常发光，会很暗，此时灯泡两端的电压为UL′＝IL′RL＝0.8×2 V＝1.6 V，故C正确，D错误．
答案：BC
14．解析：(1)由图乙可知，当R→∞时，U＝E＝12 V；而当U＝6 V时，R＝2 Ω，由U＝eq \f(E,R＋r)R＝eq \f(E,2)，可得r＝R＝2 Ω.
(2)当滑片滑至上端时，UAB最大，UABmax＝eq \f(R0,R0＋r)E＝11 V；当滑片滑至下端时，UAB为零．因此，A、B两端空载时输出电压范围为0～11 V.
(3)A、B两端接某一负载电阻后，滑动变阻器滑片移至上端时，干路电流最大．此时I＝eq \f(E,\f(R0Rx,R0＋Rx)＋r)，为了使电源不过载，应保证I≤2 A，代入数据得Rx≥eq \f(44,9) Ω，即所接负载电阻最小值为eq \f(44,9) Ω.
答案：(1)12 V 2 Ω (2)0～11 V (3)eq \f(44,9) Ω