人教版物理必修3同步练习: 12.2 闭合电路的欧姆定律(能...

更新时间：2024-04-02 浏览次数：6 类型：同步测试

一、选择题

1. (2023高二上·岳阳楼期末) 如图，电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻不计， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两板间距 $\text{[math]}$ ，则（　　）

A . 平行金属板MN间电势差 $\text{[math]}$ B . 若两极板M、N间距离增大，则极板所带电荷量增加 C . 两极板间的电场强度大小为 $\text{[math]}$ D . 若两极板M、N间距离增大，两极板间的电场强度增大

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2. (2024高二上·广西期末) 在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表， $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ 为滑动变阻器，电源电动势为 $\text{[math]}$ 、内阻为 $\text{[math]}$ ，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，闭合开关 $\text{[math]}$ ，当滑动变阻器的滑片由中点向下滑动过程中，下列说法正确的是（）

A . 电流表读数变小 B . 电压表读数不变 C . 电源内阻消耗的功率变大 D . 油滴将向上运动

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3.
在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R₁和R₃均为定值电阻，R₂为滑动变阻器。当R₂的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A₁、A₂和V的示数分别为I₁、I₂和U。现将R₂的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）

A . I₁增大，I₂不变，U增大 B . I₁减小，I₂增大，U减小 C . I₁增大，I₂减小，U增大 D . I₁减小，I₂不变，U减小

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4. (2020高二上·嘉兴期末) 汽车启动时是由蓄电池给电动机供电，启动完成后电动机断开。图示是汽车蓄电池供电简化电路图，图中M表示电动机，L是汽车的车灯，蓄电池E的内阻不能忽略。当汽车启动时，先闭合开关S₁ ，然后闭合开关S₂ ，则（）

A . 当闭合开关S₂时，车灯会变亮 B . 当闭合开关S₂时，蓄电池输出功率减小 C . 开关S₂断开，车灯会变亮 D . 开关S₂断开，蓄电池输出功率增大

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5. (2024高二下·湖北开学考) 如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例 $\text{[math]}$ 体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电 $\text{[math]}$ ，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（）

A . $\text{[math]}$ 消耗的功率小
B . 电源的效率大
C . 电压表示数与电流表示数的比值 $\text{[math]}$ 小
D . 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 $\text{[math]}$ 大

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6. (2024高二下·江油开学考) 如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A；电动机启动时电流表的示数为58A。已知电源的电动势为12.5V，内阻为 $\text{[math]}$ ，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。则（　　）

A . 车灯的电阻为 $\text{[math]}$ B . 电动机的内阻为 $\text{[math]}$ C . 打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为480W D . 打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为60%

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7. (2024高二下·自贡开学考) 如图甲所示，是某型号干电池的路端电压与电流的关系图线。将2节该型号干电池串联后接入如图乙所示的电路，已知R₁=1Ω，R₂=3Ω，R₃=4Ω，R₄=2Ω，则理想电压表的示数为（　　）

A . 0.25V B . 0.75V C . 1.25V D . 1.75V

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8. (2024高二上·汉寿期末) 下列关于物理基本概念与规律的判断正确的是（　　）

A . 由库仑定律 $\text{[math]}$ 可知，当距离r→0时库仑力 $\text{[math]}$ B . 根据电场强度的定义式 $\text{[math]}$ 可知，E与F成正比，E与q成反比 C . 由 $\text{[math]}$ 可知，外电路的总电阻越大，电源的电动势就越大 D . 将内阻为300Ω、满偏电流为1mA的表头改装为量程为0~3V的电压表，需要串联一个2.7kΩ的电阻

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9. (2023高二上·潮阳期中) 下图的电路中，定值电阻R₂=4Ω，电流表的内阻R_A=0.5Ω。实验时调节滑动变阻器R₁的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点，并做出U-I图像如图所示。R₁连入电路的阻值调至最大时，对应图中的A点。下列说法正确的是（）

A . A点对应外电路的总电阻为20Ω B . 电源电动势E=2.5V C . B点对应电源输出功率0.3W D . 电源内阻r=5Ω

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10. (2023高二上·封开期中) 如图所示，将某一电源E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构成闭合回路，下列分析中正确的是（）

A . 甲图反映定值电阻R的U-I关系，R=4.0Ω B . 乙图反映电源的U-I关系，其电动势E=5.0V C . 通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A D . 电源内阻r消耗的热功率可能为9.0W

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11. (2024高三下·湖北月考) 如图所示，光敏电阻 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与恒压源 $\text{[math]}$ 输出电压 $\text{[math]}$ 不变 $\text{[math]}$ 串联，光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，初始时 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的光照强度 $\text{[math]}$ 相同，阻值相等。现保持 $\text{[math]}$ 的光照强度 $\text{[math]}$ 不变，改变 $\text{[math]}$ 的光照强度 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 消耗的电功率 $\text{[math]}$ 变化情况为（）

A . 无论 $\text{[math]}$ 增大还是减小， $\text{[math]}$ 均变小
B . 无论 $\text{[math]}$ 增大还是减小， $\text{[math]}$ 均变大
C . $\text{[math]}$ 增大时， $\text{[math]}$ 变大， $\text{[math]}$ 减小时， $\text{[math]}$ 变小
D . $\text{[math]}$ 增大时， $\text{[math]}$ 变小， $\text{[math]}$ 减小时， $\text{[math]}$ 变大

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12. (2022高二上·十堰月考) 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），R₁和R₂为定值电阻，R₃为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，则（　　）

A . 电路的路端电压将减小 B . 灯泡L将变暗 C . R₁两端的电压将减小 D . 内阻r上发热的功率将减小

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二、多项选择题

13. (2024高三下·内江月考) 如图所示，当K₁、K₂均闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的两平行金属板AB间，现保持 K₁闭合，将K₂断开，然后将B板向下平移一段距离，则下列说法正确的是（　　）

A . 电容器的电容变小 B . A板的电势比电路中Q点的电势高 C . 液滴将向上运动 D . 液滴的电势能增大

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14. (2024高三下·湖南模拟) 如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，电流表与电压表都是理想电表，电容器C的击穿电压足够高。当闭合S后，滑动变阻器的触头P向右滑动时，下列说法正确的是（）

A . 电压表示数增大 B . 电流表示数减小 C . 灯泡变亮 D . 电容器的电荷量减少

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15. (2020高二上·运城期末) 如图甲所示，电源内阻为r， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ ，R为磁敏电阻，其阻值随磁感应强度的变化规律如图乙所示。当R处磁感应强度增强时，下列说法正确的是（）

A . 电压表和电流表示数均减小 B . 电阻 $\text{[math]}$ 消耗的电功率增大 C . 电阻 $\text{[math]}$ 消耗的电功率增大 D . 电源的输出功率减小

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16. (2024高二上·拉萨期末) 如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ ，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值 $\text{[math]}$ 的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（）

A . 图乙中滑动变阻器的最大功率 $\text{[math]}$ B . 滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功最大 C . 图乙中 $\text{[math]}$ D . 调整滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的阻值，不能使电源的输出电流达到2A

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17. (2024高二上·拉萨期末) 如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器 $\text{[math]}$ 的滑动端向上滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A . 电压表的示数增大，电流表的示数减小 B . 电压表的示数减小，电流表的示数增大 C . $\text{[math]}$ 上消耗的功率增大 D . $\text{[math]}$ 上消耗的功率增大

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18. (2024高二下·雅安开学考) 物理实验室中，天天同学在老师指导下利用各种物理实验器材，将一直流电源的总功率 $\text{[math]}$ 、电源内部的发热功率 $\text{[math]}$ 和输出功率 $\text{[math]}$ 随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是（　　）

A . 图b为输出功率 $\text{[math]}$ 随电流I变化的图线 B . 图a为总功率 $\text{[math]}$ 随电流I变化图线 C . 当电流 $\text{[math]}$ 时，电源的输出功率最大 D . 电流越大，电源的效率越大

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19. (2024高二上·沈阳期末) 某同学将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率P_r随电流I变化的图线画在同一坐标上，如图中的a、b、c所示，下面说法正确的是（　　）

A . 电源内阻为2Ω B . 电源电动势为8V C . 反映P_R变化的图线是b D . 当电流为0.5A时，外电路的电阻为4Ω

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20. (2023高二上·广州月考) 在如图所示的电路中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为滑动变阻器， $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为两水平放置的平行金属板。一质量为 $\text{[math]}$ 的带电微粒由平行金属板最左端正中央的 $\text{[math]}$ 点以水平向右的初速度 $\text{[math]}$ 射入平行金属板，微粒沿图中所示的轨迹落在金属板 $\text{[math]}$ 上的 $\text{[math]}$ 点。微粒的重力可忽略不计。下列说法正确的是（）

A . 微粒带负电 B . 如果仅将滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑动触头向上移动， $\text{[math]}$ 消耗的功率减小 C . 如果仅将滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑动触头向右移动，微粒可能从金属板的右侧离开 D . 如果仅将滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑动触头向上移动，微粒将落在金属板 $\text{[math]}$ 上的 $\text{[math]}$ 点的左侧

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21. (2024高三下·尚义开学考) 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r， $\text{[math]}$ 为定值电阻 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的最大阻值 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 均为理想电表，开关闭合后，下列说法正确的是（）

A . 滑片P向a滑动， $\text{[math]}$ 示数增大、 $\text{[math]}$ 的示数减小 B . 滑片P向b滑动， $\text{[math]}$ 示数改变量的绝对值大于 $\text{[math]}$ 示数改变量的绝对值 C . 滑片P滑动过程中，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 消耗的最大功率为 $\text{[math]}$ D . 滑片P滑动过程中，定值电阻 $\text{[math]}$ 消耗的最大功率为 $\text{[math]}$

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22. (2024高二下·华蓥开学考) 在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r ，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）

A . 灯泡L变亮 B . 电源的输出功率变大 C . 电容器C上的电荷量增加 D . 电流表示数变小，电压表示数变大

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三、非选择题

23. (2024高二上·怀远期末) 如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻不计，电阻R₁＝14Ω，R₂＝6.0Ω，R₃＝2.0Ω，R₄＝8.0Ω，R₅＝10Ω，电容器的电容C＝2μF，求：
1. （1）电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电；
2. （2）若R₂突然断路，将有多少电荷量通过R₅？
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24. (2019高二上·杭锦后旗月考) 如图所示，A为电解槽， $\text{[math]}$ 为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻R_A＝2Ω，当S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表示数为6A；当S₂闭合，S₁、S₃断开时，电流表示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S₃闭合，S₁、S₂断开时，电流表示数为4A．求：
1. （1）电炉子的电阻及发热功率；
2. （2）电动机的内阻；
3. （3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．
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25. (2018高二上·滁州月考) 如图所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L 标有“2 V、0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4Ω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。电动机M的内阻为1Ω.

求：
1. （1）电源的内阻；
2. （2）电动机M的输出功率；
3. （3）电源的效率。
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26. (2023高二上·北京市期中) 如图 $\text{[math]}$ 所示，用电动势为 $\text{[math]}$ 、内阻为 $\text{[math]}$ 的电源，向滑动变阻器 $\text{[math]}$ 供电。改变变阻器 $\text{[math]}$ 的阻值，路端电压 $\text{[math]}$ 与电流 $\text{[math]}$ 均随之变化。
）以 $\text{[math]}$ 为纵坐标， $\text{[math]}$ 为横坐标，在图 $\text{[math]}$ 中画出变阻器阻值 $\text{[math]}$ 变化过程中 $\text{[math]}$ 图像的示意图，并说明 $\text{[math]}$ 图像与两坐标轴交点的物理意义。
1. （1） $\text{[math]}$ 请在图 $\text{[math]}$ 画好的 $\text{[math]}$ 关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；
  $\text{[math]}$ 请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
2. （2）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。
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27. (2024高二下·桂林开学考) 某小组拆下一个小电风扇的电动机 $\text{[math]}$ 电动机线圈电阻 $\text{[math]}$ ，设计了如图所示的实验电路，电源的电动势 $\text{[math]}$ 、内阻 $\text{[math]}$ ，小灯泡的额定电压 $\text{[math]}$ 、额定功率 $\text{[math]}$ ，闭合开关 $\text{[math]}$ ，调节电阻箱的阻值，当 $\text{[math]}$ 时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，求：
1. （1）电动机正常工作时的输出功率；
2. （2）电源的效率。
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28. (2024高二下·月考) 如图所示电路中，电源电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ ，平行板电容器 $\text{[math]}$ 的电容 $\text{[math]}$ ，调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，使得沿电容器 $\text{[math]}$ 的中心线射入的初速度 $\text{[math]}$ 的带正电小球恰好沿直线运动，然后从 $\text{[math]}$ 板中点处的小孔 $\text{[math]}$ 进入平行板电容器 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间。已知小球的质量 $\text{[math]}$ 、电荷量 $\text{[math]}$ ，平行板电容器 $\text{[math]}$ 上下两极板的间距为 $\text{[math]}$ ，平行板电容器 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 左右极板间距为 $\text{[math]}$ ，极板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 长均为 $\text{[math]}$ ，极板 $\text{[math]}$ 的右端与极板 $\text{[math]}$ 的距离忽略不计。当 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 极板间电压为 $\text{[math]}$ 时，小球恰好从 $\text{[math]}$ 极板下端 $\text{[math]}$ 点离开。忽略电容器的边缘效应，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）平行板电容器 $\text{[math]}$ 的电压和其所带的电荷量；
2. （2）滑动变阻器 $\text{[math]}$ 接入电路的阻值；
3. （3） $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 极板间电压 $\text{[math]}$ 。
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29. (2024高二上·广西期末) 如图所示，电源电动势 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，灯泡 $\text{[math]}$ 的额定电压 $\text{[math]}$ ，额定功率 $\text{[math]}$ ．开关闭合后，灯泡恰好正常发光．已知电动机线圈电阻 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）电源总功率；
2. （2）电动机的输出功率．
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30. (2022高三上·揭阳期末) 开展科技活动时，某兴趣学习小组自制的电子秤原理图，如图1所示。
实验器材有：直流电源（电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ）；理想电压表V（量程0 ~ 3V）；限流电阻 $\text{[math]}$ ；竖直固定的滑动变阻器R（总长为2cm，总阻值为12Ω）；电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦；开关S以及导线若干。
1. （1）若在某次实验中直流电源的路端电压 $\text{[math]}$ 图像如图2所示，可知电源电动势E = V，内阻r = Ω。
2. （2）实验步骤如下：
  ①托盘中未放被测物前，电压表的示数为零。
  ②在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，要使此时电压表刚好达到满偏，限流电阻 $\text{[math]}$ 。的阻值为Ω；已知弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ ，当地重力加速度 $\text{[math]}$ ，被测物的质量m = kg，由此在电压表的刻度盘上标示相应的质量数值，即可将该电压表改装成测量物体质量的仪器，则质量刻度是（填“均匀”或“不均匀”）的。
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