人教版物理必修3同步练习: 12.2 闭合电路的欧姆定律(优...

更新时间：2024-04-02 浏览次数：9 类型：同步测试

一、选择题

1. (2023高二上·北京市期中) 在如图所示的电路中，R₁、R₂、R₃ 均为可变电阻。当开关 $\text{[math]}$ 闭合后，两平行金属板 $\text{[math]}$ 中有一带电液滴正好处于静止状态。为使带电液滴向上加速运动，可采取的措施是（）

A . 增大 $\text{[math]}$ B . 减小 $\text{[math]}$ C . 减小 $\text{[math]}$ D . 增大 $\text{[math]}$ 间距

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2. (2020高二上·运城期末) 如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点。将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（）

A . 电容器的电容增加 B . 在A板上移过程中，电阻R中有向上的电流 C . A，B两板间的电场强度不变 D . P点电势升高

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3. 受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车，某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I的变化图象如图所示，由图可知下列选项错误的是（）

A . 该电池的电动势 $\text{[math]}$ =4 V B . 该电池的内阻r=1 Ω C . 该电池的输出功率为3 W时，电路中的电流可能为1 A D . 输出功率为3 W时，此电源的效率一定为25%

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4. 如图所示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流。R₀为定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是(　　)

A . B . C . D .

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5. (2023高二上·北京市期中) 在如图所示的 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 $\text{[math]}$ 相连组成闭合电路。下列说法错误的是（）

A . 电源的电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ B . 电阻 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ C . 电源的输出功率为 $\text{[math]}$ D . 电源的效率为 $\text{[math]}$

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6. (2023高二上·北京市期中) 如图，是一火警报警电路的示意图。其中 $\text{[math]}$ 为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器 $\text{[math]}$ 所在处出现火情时，显示器的电流 $\text{[math]}$ 、报警器两端的电压 $\text{[math]}$ 的变化情况是（）

A . $\text{[math]}$ 变大， $\text{[math]}$ 变小 B . $\text{[math]}$ 变小， $\text{[math]}$ 变大 C . $\text{[math]}$ 变小， $\text{[math]}$ 变小 D . $\text{[math]}$ 变大， $\text{[math]}$ 变大

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7. (2021高二上·杭州月考) 在如图所示的电路中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均为定值电阻， $\text{[math]}$ 为滑动变阻器，电压表V电流表A均为理想电表，当滑动变阻器的触头从左端滑至右端的过程中，下列说法正确的是（）

A . 电压表的示数增大 B . 电流表的示数增大 C . 电路的总功率减小 D . 电阻 $\text{[math]}$ 上的功率增大

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8. (2021高二上·联合月考) 如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电容器的电容C=20μF，定值电阻R₀=2Ω，电源电动势E=6V、内阻r=1Ω.闭合开关S，将R的阻值调至1Ω时，下列说法正确的是（）

A . 电源两端电压为1.5V B . 电容器的电荷量为3×10^-5C C . 滑动变阻器的功率为6.75W D . 电源的输出功率为9W

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9. (2022高二上·河北期中) 如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的是（）

A . 小灯泡L的亮度变低 B . 电容器所带电荷量不变 C . 电阻R₂消耗的功率变小 D . 电阻R₃消耗的功率变大

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二、多项选择题

10. (2024高二下·汉寿开学考) 如图示所示的电路中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ 为可变电阻， $\text{[math]}$ 为电容器，电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ，电压表与电流表均为理想电表．在可变电阻 $\text{[math]}$ 的滑片由 $\text{[math]}$ 端向 $\text{[math]}$ 端滑动的过程中，下列说法中正确的是

A . 电流表的示数减小 B . 电压表的示数减小
C . 电容器的电荷量逐渐减少 D . 电源的输出功率一定增大

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11. (2021高二上·河北期中) 如图所示，电动势为 $\text{[math]}$ 、内阻不计的直流电源与平行板电容器连接，电容器下极板接地，带负电油滴被固定于电容器中的 $\text{[math]}$ 点，静电计所带电量可被忽略。下列判断正确的是（）

A . 若开关K闭合且将下极板竖直向上移动一小段距离后，则静电计指针张角不变，平行板电容器的电容值将变大 B . 若开关K闭合且将下极板竖直向上移动一小段距离后，则电容器电压不变，带电油滴的电势能不变 C . 若开关K闭合一段时间后断开，再将下极板向下移动一小段距离，则电容器中场强变小 D . 若开关K闭合一段时间后断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变

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12. (2020高三上·榆树月考) 如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像，下列说法正确的是（）

A . 电源a比电源b内阻小 B . 电源a比电源b电动势大 C . R接到b电源上，电源的输出功率达到最大，电源的效率大于50％ D . R接到a电源上，电源的输出功率达到最大，电源的效率为50％

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13. (2021高二上·武汉期中) 关于电学概念，下列说法正确的是（）

A . 电源电动势在数值上等于将正电荷从负极移到正极非静电力所做的功 B . 大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流 C . 在匀强电场中，电势降低的方向不一定是场强的方向 D . 在电路中，沿电流方向电势一定降低

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14. (2019高二下·德州期末) 以下说法正确的是（）

A . 在导体中有电流通过时，电子定向移动速率即是电场传导速率 B . 铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1 C的电荷，电源把2 J的化学能转化为电能 C . 根据电场强度的定义式 $\text{[math]}$ 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 D . 根据电势差 $\text{[math]}$ 可知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、 B两点间的电势差为 $\text{[math]}$

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15. (2017高二上·绵阳期中) 如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.2Ω，标有“8V　16W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R₀=0.25Ω，则下述说法正确的是（）

A . 电动机的输入功率为80 W B . 电动机的热功率16W C . 电源的输出功率为80 W D . 电源的热功率为10W

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16. (2021高二上·白山期末) 如图所示，L₁、L₂、L₃为三个相同的灯泡且阻值恒定，电源内阻小于灯泡电阻。在滑动变阻器R的滑片P向下移动的过程中，下列说法正确的是（）

A . L₁变暗，L₂变亮，L₃变暗 B . L₁中电流变化量的绝对值大于L₂中电流变化量的绝对值 C . 电源总功率可能增大 D . 电源输出功率可能增大

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17. (2021高二上·武汉期中) 如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关S，将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表V₁、V₂、V₃示数变化量的绝对值分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（）

A . A的示数增大 B . 电源的输出功率减小 C . $\text{[math]}$ 与△I的比值大于R D . $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$

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18. (2020高二上·重庆期中) 如图所示，电流表A₁与A₂内阻相同，电压U恒定，甲图中A₁示数为3A，A₂示数为2A，则乙图中（）

A . A₁示数大于3A B . A₁示数小于3A C . A₂示数小于1A D . A₂示数大于1A

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三、非选择题

19. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离 $\text{[math]}$ 。电源电动势 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度 $\text{[math]}$ 竖直向上射入板间，小球恰能到达A板。小球带电荷量为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ ，不考虑空气阻力。求
1. （1）电源内电阻r；
2. （2）此时电源的输出功率。
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20. (2019高二上·陕西月考) 如图所示，已知电源电动势E＝20 V，内阻r＝1 Ω，当接入固定电阻R＝4 Ω时，电路中标有“3V 6 W”的灯泡L和内阻R_D＝0.5 Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：
1. （1）电路中的电流大小；
2. （2）电动机的额定电压；
3. （3）电动机的输出功率；
4. （4）电源的效率。
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21. 如图所示的电路中， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，电源内阻 $\text{[math]}$ ，若开关闭合后通过电源的电流为3A ，铭牌上标有“6V 12W”的电动机刚好正常工作，求：
1. （1）流过 $\text{[math]}$ 上的电流为多少？
2. （2）电源电动势为多少？
3. （3）若电动机线圈电阻为 $\text{[math]}$ ，电动机输出功率为多少？
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22. (2023·临海模拟) 某校两个物理研究小组测量不同型号电池的电动势和内阻。
1. （1）第一小组利用多用电表粗略测定电动势，当多用电表选择开关位于 $\text{[math]}$ 直流挡时，多用电笔表盘如图甲所示，则该电池电动势约为V。研究小组想利用多用电表欧姆挡粗略测量电源内阻，你认为（填“可行”或“不可行”）。
2. （2）第二小组设计的实验电路图如图乙所示，已知 $\text{[math]}$ ，改变 $\text{[math]}$ 得到多组数据，以 $\text{[math]}$ 为纵坐标， $\text{[math]}$ 为横坐标如图丙，请结合数据点分析电源电动势 $\text{[math]}$ V，内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果均保留小数点后两位）；滑动变阻器 $\text{[math]}$ 选（填A或B）（滑动变阻器A、B的最大值分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ）；该小组实验误差与电压表（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）的分流无关。
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23. 导线中的电流是10^﹣⁸A，导线的横截面积为1mm² ．
1. （1）在1s内，有多少个电子通过导线的横截面？（电子电荷量e=1.6×10^﹣¹⁹C）
2. （2）自由电子的平均移动速率是多大？（设导线每立方米内有8.5×10²⁸个自由电子）
3. （3）自由电子沿导线移动1m ，平均要多长时间？
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24. (2024高二下·汉寿开学考) 如图所示电路中，电压表为理想电表， $\text{[math]}$ 为电阻箱， $\text{[math]}$ 为阻值 $\text{[math]}$ 的定值电阻，开始时，断开电键 $\text{[math]}$ ，闭合电键 $\text{[math]}$ ，调节电阻箱的阻值为 $\text{[math]}$ 时，电压表的示数为 $\text{[math]}$ ，调节电阻箱的阻值为 $\text{[math]}$ 时，电压表的示数为 $\text{[math]}$ ，已知电动机的额定电压为 $\text{[math]}$ ，正常工作时输出的机械功率为 $\text{[math]}$ ，电动机线圈电阻为 $\text{[math]}$ ，求：保存进入下一题
1. （1）电源的电动势和内阻；
2. （2）将电阻箱的电阻调到某一个值后闭合电键 $\text{[math]}$ ，电动机恰好能正常工作，则电阻箱调节后接入电路的电阻为多少。
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25. (2023高三上·东城期末) 大多数传感器都是以物理原理为基础，将不易测量的非电学量转换成便于测量的电学量。传感器的种类很多，应用也很广泛。
1. （1）金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这种性质可以制作温度传感器。某金属丝的阻值 $\text{[math]}$ 随温度 $\text{[math]}$ 变化的规律为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 均为定值。将其连入图甲所示的电路中，已知电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ，电流表为理想电表。求电流表的示数 $\text{[math]}$ 与温度 $\text{[math]}$ 的关系式。
2. （2）有些半导体材料具有压阻效应，即当沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化，利用这种性质可以制作压力传感器。图乙所示为某半导体薄膜压力传感器的电阻 $\text{[math]}$ 随其所受压力 $\text{[math]}$ 变化的曲线。若将电阻变化量的绝对值 $\text{[math]}$ 与压力变化量的绝对值 $\text{[math]}$ 的比值称为灵敏度 $\text{[math]}$ 。请你估算压力为1N时该传感器的灵敏度（结果保留两位有效数字）。
3. （3）为了研究随电梯一起运动的物体对电梯压力的变化规律，某同学将（2）中的压力传感器静置于电梯地板上，并将质量为400g的物体放在传感器上。在上升的电梯中，他利用手机中的加速度传感器测量了电梯的加速度。某段时间内电梯在竖直方向的加速度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的图线如图丙所示，其中以竖直向上为 $\text{[math]}$ 的正方向。 $\text{[math]}$ 取10m/s²。不考虑温度对传感器的影响，且压力变化时传感器可以迅速做出反应。估算在电梯上升过程中，物体对电梯压力大小的变化范围，并从灵敏度的角度评估所选器材能否帮助他比较精确地完成此项研究。
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26. (2021·浙江会考) 某校的STEM课后综合实践小组分甲、乙两个小队展开电学实验探究：
1. （1）甲队实验小组为了测量一横截面为圆形、粗细程度均匀的某金属合金的圆柱体的电阻率，使用游标卡（精度0.05mm）、螺旋测微器分别测量该圆柱体的轴长和直径，如下图所示，则该金属圆柱体的轴长L=mm、直径为D=mm。
2. （2）如下图甲是甲队通过分压式电路，利用安培表外接法测量该金属块的电阻，其中R₀=130Ω的保护电阻。如下乙图是该金属圆柱体的伏安特性曲线，当电压为3V时该金属块的电阻为R_x=Ω（保留1位小数）。根据图象请判断：电压增加，则该金属圆柱体的电阻率（填“变小”、“变大”或“不变”）。
3. （3）乙队则是负责测量电容笔的9号干电池的电源电动势和内阻（如图）。除了电池外，实验室已有器材为0~3V电压表（内阻不明）、0~0.6A电流表（内阻不明），滑动变阻器（0~20Ω）、开关导线。为顺利完成实验，需要选择合适电路图，测量电源电动势和内阻的实验电路图应选择（填“图甲”或“图乙”）。
4. （4）经测量，描点绘图后，该电源电动势和内阻分别是V、Ω（保留两位小数）。
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27. (2022·江门模拟) 某实验小组想测量元电荷的电量大小。装置如图实验，在真空容器中有正对的两平行金属板A和B，两板与外部电路连接，两板间相距d=0.3m。外部电路电源电动势E=300V，内阻r=1.0Ω，保护电阻R₀=19.0Ω，电阻箱的阻值R可调。实验时，电键S₁闭合、S₂断开时，小组从显微镜发现容器中有一个小油滴正好在两板中间处于静止状态，该油滴质量为 $\text{[math]}$ ，取g=10m/s² ，求：
1. （1）该油滴带电性质及所带电量q；
2. （2）调节电阻箱R=20.0Ω，闭合电键S₂ ，油滴将加速下落，求油滴下落到B板的时间t（结果可以保留根号）。
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28. (2021高二上·山东月考) 某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压传感器和电流传感器测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图乙、图丙所示，当重物匀速上升时用位移传感器测得重物上升的位移与时间的关系图线如图丁所示，电动机提升的重物的质量为 $\text{[math]}$ ，不计一切摩擦，取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）该电动机在图丁所示时间内的效率；
2. （2）该电动机的内阻；
3. （3）电源的电动势和内阻。
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29. (2021高二上·河南月考) 如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻不计，两个电容器C₁=40μF，C₂=50μF，电阻R₁=4Ω，R₂=6Ω，先闭合开关S，待电路稳定后再断开S，求：
1. （1）闭合开关S时，电容器C₁两端的带电量Q₁；
2. （2）断开S后流过电阻R₁的电量Q。
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30. 如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=2 $\text{[math]}$ 的电阻，虚线0O'沿水平方向，OO'下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场。现将质量为m=0.3 kg、电阻R_ab=1 $\text{[math]}$ 的金属杆ab从OO'上方某处以一定初速度释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平。在金属杆ab下落0.3 m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v₀=2.0 m/s，取g= 10 m/s²。求：
1. （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
2. （2）金属杆ab下落0.3 m的过程中，通过R的电荷量q。
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