高中人教版 (2019)2 闭合电路的欧姆定律同步练习题

2021-2022学年度高二物理第十二章电能能量守恒定律第二节闭合电路的欧姆定律（三）必修第三册（人教版2019）

未命名

一、单选题

1．手状电梯伤人事件频发．一位乘客站在傾斜扶梯的水平台阶上随扶梯以1m／s的速度匀速向上运动，某时被告知扶顶端板塌陷，乘客立即按下扶梯中部的紧急停止按钮，此时他距扶梯顶部4m，扶梯经过2s后停下，此过程乘客可以看做随扶梯做匀减速运动，下列说法正确的是（ ）

A．紧急停止过程中，乘客所受擦力方向沿扶梯斜向下

B．紧急停止过程中，乘客处于超重状态

C．在紧急停止过程中，乘客沿挟梯方向向上运动的位移为0.6m

D．若乘客因慌乱寻找紧急停止按钮耽误了3．5s时间，则乘客可能会遇危险

2．下列说法错误的是(  )

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．在电源外部电路中，负电荷靠电场力由电源的负极流向正极

C．在电源内部电路中，正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极

D．在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能

3．如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，电源内阻为r，闭合电键S，电压表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，电压表示数增大量为ΔU，则在此过程中（　　）

A．路端电压一定增大，变化量大于ΔU

B．电阻R2两端的电压减小，变化量等于ΔU

C．可变电阻R阻值增大，流过它的电流增大

D．通过电阻R2的电流减小，变化量小于

4．如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，R0为定值电阻，R1、R2均为可变电阻，开关S闭合，沿平行金属板中线射入的微粒恰好做匀速直线运动。现要使该微粒向上偏转，下列方法可行的是（　　）

A．仅减小R1 B．仅增大R1

C．仅减小R2 D．仅增大R2

5．如图所示电路，已知R3=4Ω，闭合电键，安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V，经过一段时间，一个电阻断路，使安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，则根据上述提供的已知条件，可以推出的结论是（　　）

A．发生断路的电阻是R3

B．发生断路的电阻是R4

C．能算出R4的阻值

D．能算出电源的电动势

6．如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线，则（   ）

A．电阻的阻值为5Ω

B．电池内阻是0.2Ω

C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是15W

D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为15W

7．如图所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、R3、平行板电容器及电流表组成闭合电路,当滑动变阻器R1触头向左移动时,则    （    ）

A．电流表读数减小

B．电容器电荷量增加

C．R2消耗的功率增大

D．R1两端的电压减小

8．在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值20Ω）．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则下列说法正确的是（    ）

A．图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线

B．电源内电阻的阻值为10Ω

C．电源的最大输出功率为1.5W

D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W

9．图示为一已进行欧姆调零的欧姆表，用该欧姆表测一电阻R的阻值时，指针偏转至满刻度的处。现用该欧姆表测一未知电阻的阻值，指针偏转到满刻度的处，可知该电阻的阻值为（　　）

A．2R B．4R C．6R D．8R

10．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，分别用甲、乙两个电源做实验，它们的路端电压U随电流I变化的关系如图所示，则这两个电源的内阻大小关系是(　　)

A．r甲＜r乙    B．r甲＝r乙    C．r甲＞r乙    D．不能确定

11．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表的示数减小ΔU（电压表为理想电表），在这个过程中（　　）

A．电源路端电压减小，减小量一定等于ΔU B．R2两端的电压增加，增加量一定等于ΔU

C．通过R1的电流减小，减小量一定等于 D．通过R2的电流增加，但增加量一定大于

二、多选题

12．下列有关说法正确的是（  ）

A．由可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大

B．由内可知，电源电动势的大小与外电路电阻大小有关

C．使用多用电表测电阻时，如果发现指针偏转很大，应选择倍率较小的欧姆挡重新测量

D．根据Q=12Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多

13．如图所示，当开关S闭合时，以下正确的判断是(　　)

A．电压表的读数变小

B．电流表的读数变小

C．电压表的读数变大

D．电流表的读数变大

14．闭合电路的电源电动势为E，内电阻为r，如图所示，当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是( )

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B．小灯泡L1、L2变亮，L3变暗

C．电压表V1示数变化量较小

D．电压表V2示数变化量较小

15．如图所示，曲线①、②分别是直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知，下列说法中正确的是（  ）

A．电源的电动势为12 V

B．电源的内电阻为3 Ω

C．电源被短路时，流过内电阻的电流为6A

D．电源的输出功率最大为9W

三、解答题

17．一直流电动机的效率为80%，用它提升重为100N的货物，速度为3m/s，求该电动机的额定功率。

四、填空题

18．一些同学可能有这样的经验：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮．又如，在插上电炉、电暖气等功率大的电器时，灯光会变暗，拔掉后灯光马上又亮起来．在一些供电质量不太好的地区尤其是这样．试着解释这种现象．________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

19．当电源内阻忽略不计，外电阻增大时端电压______；当电源内阻不可忽略，外电阻增大时端电压______。（均选填“增大”、“减小”、“不变”）。

参考答案

1．D

【详解】

紧急停止过程中，乘客斜向上做匀减速运动，加速度斜向下，则对站在水平台阶上的人来说，加速度有水平向后的分量，即所受的摩擦力水平向后，选项A错误；紧急停止过程中，乘客的加速度有竖直向下的分量，则处于失重状态，选项B错误；扶梯停止经过的位移，选项C错误；若乘客因慌乱寻找紧急停止按钮耽误了3.5s时间，则乘客开始减速时，离顶端位移为x'=4-3.5×1=0.5m；而减速过程位移为1m，则可知，人已到达顶端，可以遭遇危险，故D正确．故选D．

【点睛】

本题综合考查了摩擦力、牛顿第二定律以及运动学公式等内容，要求学生能正确分析题意，并能准确建立物理模型，确定正确的物理规律才能准确求解．

2．A

【解析】

不论在电源的外部和内部，电场的方向都是从正极指向负极，选项A错误；在电源的外部，在电场力的作用下，负电荷从电源的负极移到正极，在电源的内部，在非静电力的作用下，正电荷从电源的负极移到正极，从而形成稳定的电势差，选项BC正确；电源是把其他形式的能转化为电能，我们使用的电池，是将化学能转化为电能，选项D正确；故选BCD.

3．D

【详解】

A．由于电阻R2两端的电压减小，所以路端电压的增大量小于，故A错误；

BD．R增大，外电阻增大，干路电流减小，电阻R2两端的电压减小，路端电压增大，而路端电压等于外电路总电压，所以电阻R2两端的电压减小量小于，由欧姆定律得知，通过电阻R2的电流减小，减小量小于，故B错误，D正确；

C．由题可知，电压表的示数增大，R和R1并联的电阻增大，得知R增大，总电阻增大，总电流减小，并联部分电压增大，通过R1的电流增大，所以通过可变电阻R的电流减小，故C错误。

故选D。

4．A

【详解】

开关S闭合，沿平行金属板中线射入的微粒恰好做匀速直线运动，可知微粒受向下的重力和向上的电场力平衡，要使该微粒向上偏转，则要增大电场力，即增大两板间的电压，则：

A．仅减小R1，则R0两端电压变大，则电容器两板电压变大，选项A正确；

B．仅增大R1，则R0两端电压变小，则电容器两板电压变小，选项B错误；

CD．仅改变R2，则电容器两板电压不变，选项CD错误；

故选A。

5．D

【详解】

AB.由于发生故障，伏特表和安培表都有示数且均增大，说明外电阻增大，故只能为断路，故AB错误。

CD. 被烧断后，伏特表的示数为电阻两端的电压，则有

第一种情况下，有：

电阻两端的电压为：

通过电阻的电流为：

根据闭合电路欧姆定律可得：

第二种情况，有；

代入数据可得：，

由于未知，所以不能求出，故C错误，D正确。

6．C

【分析】

由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的总功率．

【详解】

由图线a斜率倒数的大小求出电池组的内阻．故A错误．由图线b斜率倒数的大小求出电阻的阻值．故B错误．将该电阻接在该电池组两端，电路中电流I=1A，路端电压为U=15V，电池组的输出功率P出=15W．故C正确．由图线a读出电源的电动势E=20V．当外电阻等于电池内阻时，该电池组的输出功率最大，电池组的最大输出功率．故D错误．故选C．

【点睛】

本题考查读图的能力．对于图象，往往从数学上斜率、截距、交点等知识来理解其物理意义．

7．D

【解析】

【详解】

A、变阻器R的触头向左移动一小段时，R1阻值减小，回路的总电阻减小，所以回路的总电流增大，电流表读数增大，故A错误.

B、外电路总电阻减小，路端电压U减小，所以路端电压减小，电容器的带电量减小，故B错误.

C、由于R1和R2并联，由分析可得则R2电压减小，又由于R2电阻不变，所以R2消耗的功率减小，故C错误.

D、路端电压减小，而干路电流增加导致R3两端电压增大，由串联分压可得R1两端的电压减小，故D正确.

故选D.

【点睛】

本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析，要熟练掌握其解决方法为：局部-整体-局部的分析方法；同时注意部分电路欧姆定律的应用．

8．D

【详解】

A．当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A错误；

B．由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：

E=3+0.6r

当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得

E=5+0.2r

解得：

r=5Ω，E=6V

故B错误；

C．因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流

故电源的最大输出功率

P=UI=1.8W

故C错误；

D．由C的分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流

则滑动变阻器消耗的总功率

故D正确。

【点睛】

在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。

9．B

【详解】

设电动势为E，内阻为，满偏电流为，欧姆表调零时：，测一阻值为R的电阻时：，测一未知电阻时：，解得：，B正确．

10．A

【解析】

【分析】

在该U-I图线中，纵轴截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻．可比较出两电源的电动势和内阻。

【详解】

电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，由图示图象可知：E甲=E乙，

图象斜率的绝对值是电源内电阻r=，由图象可知，r甲＜r乙，故A正确.

故应选：A。

【点睛】

本题考查了比较电源内阻大小，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要会根据电源U-I图象求出电源电动势与内阻的方法。

11．C

【详解】

AB．电压表V的示数减小，可变电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，内电压增大，所以路端电压减小；R2两端电压增大，则R2两端电压增加量一定小于ΔU，路端电压的减小量一定小于ΔU， 故AB错误；

C．R1为定值电阻，两端电压减小ΔU，则电流的减小量一定等于， 故C正确；

D．R2两端的电压增加量小于ΔU，则通过R2的电流的增加量一定小于，故D错误。

故选C。

12．CD

【详解】

A． 由I=nqSv可知，电流由导线材料、自由电荷的电荷量、电荷定向移动的速率共同决定，并不是自由电荷运动的速率越大，电流就越大，故A错误。

B． 电源电动势由电源本身性质决定，与外电路电阻无关，不能根据闭合电路欧姆定律分析，因为外电阻变化，干路电流也会变化，故B错误。

C．使用多用电表测电阻时，如果发现指针偏转很大，说明被测电阻阻值较小，应选择倍率较小的欧姆挡重新测量，故C正确。

D．根据焦耳定律可知，Q=I2Rt，在电流一定时，电阻越大相同时间内产生的热量越多，故D正确。

故选：CD。

13．AB

【详解】

AC．当开关S闭合时，外电路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流变大，据

U=E-Ir

可知，路端电压变小，A正确，C错误；

BD．R2、R3并联部分的电压

U23=E-I(r+R1)

可知电阻R3两端的电压变小，所以电流表读数变小，B正确，D错误。

故选AB。

14．BD

【解析】

试题分析：触片P从右端滑到左端时，电阻变小，总电流变大，L2变亮，内电阻与L2电压变大，并联部分电压变小，L3变暗，L3电流变小，总电流变大，流过L1电流变大，L1变亮，A错B对；并联部分电压变小，电压表V1示数变小，L2电压变大，V2示数变大，路端电压变小，所以ΔU1>ΔU2，C错D对

考点：考查闭合电路中的动态变化问题的分析

点评：在判断闭合电路中的动态变化问题，判断此类问题的思路是：先局部判断电阻变化、后整体电阻和电流变化，最后判断各部分电阻、电压和电流的变化

15．AC

【详解】

ABD．根据图像可以知道，曲线①、②的交点的位置，表示电路的内外的功率相等，由于电路的电流时相等的，所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为18W，根据

可知，当输出功率最大时，P=18W，I=3A，所以

由于

所以电源的电动势为12V， BD错误A正确；

C．当电源被短路时，电流为

 C正确。

故选AC。

16．（1）32W（2）4Ω

【解析】（1）由于灯泡正常发光，说明电路的路端电压为8V；

则由欧姆定律可得，电路中的总电流I总=（E-UL）/r=4A；

电源的总功率P总=EI总=40W；

电源的输出功率P=P总-I2r=32W

（3）电阻R上的电流:

电阻

17．375W

【详解】

直流电动机的效率为

代入数据

得

18．见解析

【解析】由于大多数用电器都是并联的，当傍晚用电多的时候或者在插上电炉、电暖气等功率大的电容时，干路上的总电流会变大，这时候导线上的电压损失就会增加，当变压器供给用户电压一定的情况下，会使得用户得到的电压减小，所以电灯就会发暗，而当夜深人静时，用户用电器减少，或者拔掉电炉、电暖气等功率大的电容时，干路上的总电流会减小，这时候导线上的电压损失就会减小，用户得到的电压增大，所以电灯就会明亮．

19．不变    增大   

【详解】

[1]由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压，当电源内阻忽略不计，即r=0时，不管外电阻是否增大，路端电压始终保持不变，且有U=E。

[2]如果电源内阻不可忽略，当外电阻R增大时，由闭合电路的欧姆定律可知，电流I会减小，由路端电压可知，路端电压会增大。