高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律复习练习题
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律复习练习题,共16页。试卷主要包含了单选题,多选题,解答题,填空题等内容,欢迎下载使用。
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(五)必修第三册(人教版2019)未命名 一、单选题1.下列说法正确的是( )A.电流的方向就是电荷定向移动的方向B.电动势反映了电源把电能转化为其他形式能量的本领C.当换用不同倍率的欧姆档去测量电阻时,必须重新进行电阻档调零D.使用欧姆表测电阻时,刻度盘上的刻度是均匀的2.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向右移动一段距离后,不考虑温度对灯泡电阻的影响。下列说法正确的是( )A.灯泡 L 变暗 B.电源的输出功率变小C.电容器 C上电荷量减少 D.电流表读数变小3.如图所示,虚线框内电路的各元件参数未知,我们常可以将这类含电源的电路等效成一个新的电源。当它的输出端、间分别接入不同阻值的电阻时,理想电流表有不同读数。则表格中①②对应的数值分别为() 1234Rx/Ω1018①118I/A10.60.4②
A.28,0.1 B.38,0.2 C.48,0.3 D.58,0.44.一根电阻丝,在通过2C的电量时,消耗的电能为8J,若在相同时间内通过4C的电量时,电阻器上所加的电压U和消耗的电能E各是A.U=4V, E=16J B.U=8V, E=16J C.U=4V, E=32J D.U=8V, E=32J5.如图所示的电路中,电源电动势为、内电阻为,当滑动变阻器R的滑片P位于中点时,A、B、C三个灯泡均正常发光,且亮度相同,则( )A.三个小灯泡中,A灯电阻最大,B灯电阻最小B.当滑片P移动时,若A灯变亮,则C灯变暗C.当滑片P移动时,若B灯变亮,则C灯变亮D.当滑片P移动时,A、B两灯不可能同时变亮6.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,R1和R2为定值电阻,P为滑动变阻器R3的滑动触头,G为灵敏电流计,A为理想电流表。开关S闭合后,C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态,则以下说法正确的是( )A.在P向上移动的过程中,A表的示数变大,油滴仍然静止,G中有由a至b的电流B.在P向上移动的过程中,A表的示数变小,油滴向上加速运动,G中有由b至a的电流C.在P向下移动的过程中,A表的示数变大,油滴向下加速运动,G中有由b至a的电流D.在P向下移动的过程中,A表的示数变小,油滴向上加速运动,G中有由b至a的电流7.下列关于物理学史、物理概念及方法的说法中,正确的是( )A.库仑在利用扭秤装置研究得到库仑定律的实验探究中,既用到了放大的思想也用到了控制变量法B.法拉第首先提出场的概念,安培利用电场线、磁感线形象的描绘了电场和磁场C.电动势表征了电源其他形式的能转化为电能的本领,在大小上等于非静电力把的正电荷在电源内从正极搬运到负极所做的功D.在研究电场磁场时,我们常引人“试探电荷”、“试探电流元”,目的是不影响原电场的强弱及分布情况,这里应用了假设法8.如图所示,直线A为某电源的U—I图线,曲线B为某小灯泡L的U—I图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )A.此电源的内电阻为B.此电源的短路电流为6AC.灯泡L的额定电压为3V,额定功率为6WD.把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻,电源的输出功率将变小9.用伏安法测灯泡电阻时,若将电流表和电压表的位置接成如图所示电路,可能出现的情况是( )A.电流表烧坏B.电压表示数为零C.灯泡不亮D.灯泡烧坏10.如图所示,N匝矩形线圈以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动,线圈面积为S,线圈电阻为R,电流表和电压表均为理想表,滑动变阻器最大值为2R,则下列说法正确的是( )A.电压表示数始终为B.电流表示数的最大值C.线圈最大输出功率为D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电流表示数变大,电压表示数变大11.自动卸货车始终静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角θ,用以卸下车厢中的货物,下列说法正确的是( )A.当货物相对车厢静止时,地面对货车有向左的摩擦力B.当货物相对车厢匀速下滑时,地面对货车有向左的摩擦力C.当货物相对车厢加速下滑时,地面对货车有向左的摩擦力D.当货物相对车厢加速下滑时,货车对地面的压力大于货车和货物的总重力 二、多选题12.下列关于欧姆表的说法中正确的是( )A.欧姆表的每一档测量范围都是0到“∞”B.红表笔与表内电池负极相联,黑表笔与表内电池正极相联C.“∞”刻度一般在刻度盘的右端D.用欧姆表测电阻时,指针越靠近右边误差越小13.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路,R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路。下列说法正确的是( )A.将R1、R2串联后接到电源两端时,电源的效率为75%B.将R1、R2并联后接到电源两端时,电源的效率为75%C.为使电源输出功率最大,可将R1单独接到电源两端D.为使电源输出功率最大,可将R2单独接到电源两端14.如图所示,用甲、乙、丙三个电动势E相同而内电阻r不同的电源,分别给定值电阻R供电.已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为r甲>r乙>r丙,且r乙=R,则对比将R先后接在这三个电源上的情况,下列说法中正确的是( )A.接在甲电源上时,电源总功率最大B.接在乙电源上时,电源输出功率最大C.接在丙电源上时,电源输出功率最大,且电源效率最高D.若R2=r甲·r丙,则接在甲、丙电源上时,两电源内电阻的热功率相等15.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,不考虑灯泡电阻的变化,电压表和电流表均为理想电表,则下列说法正确的是( )A.电路再次稳定时,电源效率减小B.灯变暗,电流表的示数增大,电容器极板的带电量减少C.灯变亮,电压表的示数减小,电源输出功率减小D.变小 三、解答题16.如图所示,用一直流电动机提升物体,电动机正常工作时,加在直流电动机两端的电压为220V,电路中的电流为0.5A,电动机线圈电阻为,则该电动机提升质量为5kg的物体匀速上升的最大速度可达到多少?该电动机的效率为多少? 17.有一灯泡标有“”的字样,源电压为,内阻不计.现用一个 的滑动变阻器来控制电路,试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路,求:(1)它们的电流、电压的调节范围;(2)两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流;(3)当灯泡正常发光时,两种电路的效率. 四、填空题18.如图所示,当可变电阻R调到20Ω,电流表的读数为0.3A,当可变电阻R调到10Ω,电流表的读数为0.4A,则电源的电动势E=____________V,内阻r=____________Ω。19.如图所示电路中,E为电源,电源内阻为r,R1和R2是定值电阻,且R1=R2>r,滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中,电流表示数的变化是______;外电路消耗的功率的变化是______。
参考答案1.C【详解】A. 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,故A项错误;B. 电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电源的电动势大,该电源把其他能转化成电能的本领大,故B项错误;C. 当换用不同倍率的欧姆档去测量电阻时,必须重新进行电阻档调零,故C项正确;D. 根据欧姆表的原理,欧姆表刻度盘上的刻度是不均匀的,故D项错误.2.C【详解】AD.滑动变阻器滑片P向右移动一段距离后,总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律,则总电流增大,即电流表示数增大,通过灯泡L的电流增大,根据灯泡变亮,AD错误;B.因为当外电阻等于内电阻时,电源的输出功率变大,外电阻大于内电阻,外电阻减小,则输出功率变大,B错误;C.滑动变阻器滑片P向右移动一段距离后,总电阻减小,外电压减小,因通过灯泡L的电流增大,灯泡两端的电压变大,则滑动变阻器两端的电压减小,即电容两端的电压减小,根据知,电容器C上的电荷量减小,C正确。故选C。3.A【详解】设虚线框中电路的等效电阻为,等效电动势为,由对第1组数据对第2组数据联立解得对第3组数据解得对第4组数据解得选项A正确。4.D【解析】移动电荷时电场力所做的功等于消耗的电能,所以消耗电能为qU,在通过2C的电量时,消耗的电能为8J,可知电压U=4V,由电量q=It可知后者电流为前者电流的2倍,由欧姆定律U=IR可知电压增大为原来的2倍,消耗的电能E=qU增大为原来的4倍,D对;5.D【解析】【分析】首先认识电路的结构:变阻器R与A灯并联后与B灯串联,最后与C灯并联;根据公式比较灯A与B电阻的大小,根据公式,比较灯A、C电阻的大小,当滑片P向左移动时,根据欧姆定律分析三个灯亮度的变化;【详解】由图知,变阻器R与A灯并联后与B灯串联,最后与C灯并联;A、对于灯A、B,通过A的电流小于B的电流,当两灯泡的功率相同时,由公式分析可知,A的电阻大于B的电阻;灯C的电压大于A的电压,当两个灯泡的功率相同时,根据公式知,C的电阻大于A的电阻。可见,C灯电阻最大,B灯电阻最小,故A错误;BCD、当滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,总电流减小,路端电压增大,C灯变亮,流过B灯的电流,I减小,IC增大,则IB减小,则B灯变暗,A灯的电压UA=U−UB,U增大,UB减小,则UA增大,A灯变亮,所以A、C两灯变亮,B灯变暗;同理可分析,当滑片P向右移动时,A、C两灯变暗,B灯变亮,故D正确,B、C错误;故选D。【点睛】三个灯比较电阻的大小,可两两进行比较,根据条件关系选择恰当的公式,功率相同的条件下,已知电压的大小关系,根据公式,比较电阻的大小;已知电流的大小关系,根据公比较电阻的大小。6.B【详解】AB.粒子原来处于平衡状态,重力和静电力平衡;电容器与电阻R3、电阻R2相并联后与R1串联,滑片向上移动,电阻R3变大,电路总电阻变大,电流变小,A表的示数变小,电容器两端电压为U=E﹣I(r+R1)故电容器两端电压变大,带电量变大,电场力变大,粒子向上加速;电容器充电,故电流从b到a,故A错误,B正确;CD.在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程,电阻R3变小,电路总电阻变小,电流变大,A表的示数变大,电容器两端电压为U=E﹣I(r+R1)故电容器两端电压变小,带电量变小,电场力变小,粒子向下加速;电容器放电,故电流从a到b,故CD错误;故选B。7.A【详解】A.库仑利用扭秤装置探究决定电荷间的相互作用力大小的因素有电荷电量的大小和电荷之间的距离,研究一个变量与多个变量之间的关系时,应用控制变量法,同时为便于测量还应用了放大思想,故A正确;B.法拉第首先提出了“场”的概念,并利用电场线、磁感线形象地描述了电场和磁场,故B错误;C.电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,在大小上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功,故C错误;D.在研究电场磁场时,我们常引人“试探电荷”、“试探电流元”,目的是不影响原电场的强弱及分布情况,这里应用了理想模型法,故D错误;故选A.【点睛】本题主要考查了物理方法和物理学史,掌握各物理学家的主要贡献和各种实验方法,即可求解.8.C【详解】A.由题知直线A为某电源的U—I图线,根据闭合电路的欧姆定律有U = E - Ir则当I = 0时U = E = 4V且U—I图线的斜率为电源内阻,则r = = Ω = 0.5ΩA错误;B.由选项A知,当电源短路有I = = 8AB错误;C.两图线的交点表示小灯泡L与电源连接时的工作状态,由于灯泡正常发光,则知灯泡的额定电压U = 3V,额定电流I = 2A,则额定功率为P = UI = 6WC正确;D.电源的输出功率图像如下
由图可看出当R外 = r时输出功率最大,有选项C知小灯泡L的额定电压U = 3V,额定电流I = 2A,则小灯泡L的电阻为RL= 1.5Ω,RL > 0.5Ω若把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻,则R外更接近内阻则电源的输出功率变大,D错误。故选C。9.C【详解】由于电压表内阻很大,故电路中电流很小,故灯泡不亮;电流表中示数很小,不会烧坏;此时电压表相当于直接接在电源两端,故此时电压表的示数接近220V;故选C.10.C【详解】AB.线圈中产生的交流电最大值为有效值电流表示数是电流表示数的最大值电压表两端电压是路端电压选项AB错误;C.当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,线圈最大输出功率为选项C正确;D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,电阻变大,则电流表示数变小,电压表示数变大,D错误。故选C。11.C【详解】A.当货物相对于车厢静止时,整体仍然平衡,故水平方向对车厢没有摩擦力。故A错误;B.当货物相对于车厢匀速下滑时,对整体受力分析可知,整体处于平衡状态,在水平方向不受外力,故地面对货车没有摩擦力。故B错误;C.当货物相对于车厢加速下滑时,货物受重力、支持力及滑动摩擦力,因加速度沿斜面向下,则将加速度分解为水平和竖直向下两个方向,则在水平方向有向左的合外力,则由作用力与反作用力可知,货物对车厢由向右的作用力,故货车受到向左的摩擦力。故C正确;D.当货物加速下滑时,对货物进行受力分析,受到重力、支持力,滑动摩擦力,因为加速度沿斜面向下,将加速度分解,则竖直向下的方向上,支持力一定小于重力,则根据牛顿第三定律可知,物体对车厢的压力小于重力,故货车对地面的压力小于货车和货物的总重力,故D错误。故选C。12.AB【详解】试题分析:欧姆表的每一档测量范围都是0到“∞”,A正确;因为红进黑出,欧姆表和被测电阻形成一个闭合的电路,电流从红色表笔流进,即红色表笔接负极,从黑色表笔流出,黑表笔接正极,B正确;“∞”刻度在刻度盘的左侧,C错误;用欧姆表测电阻时,指针越靠近中间部分误差越小,因为中间部分刻度均匀,D错误.考点:考查了欧姆表的特点13.AC【详解】A.根据题图可知,电源的电动势为E=3V内阻根据知,两定值电阻的阻值分别为R1=0.5Ω,R2=1Ω.将R1、R2串联后接到电源两端时,电源的效率为故A正确;B.外电阻越大,电源的效率越高,因为R1、R2并联后的电阻小于将它们串联后的电阻,可知,将R1、R2并联后接到电源两端时,电源的效率小于75%,故B错误;CD.当外电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大,据此可知将R1单独接到电源两端时,电源输出功率最大,故C正确,D错误。14.CD【解析】A、三个电源的电动势E相同,而电阻r甲>R= r乙>r丙,根据闭合电路欧姆定律得 ,R接在电源上时,电源的总功率为:,A错误;B、电源的输出功率,则,所以接在丙电源上时,电源的输出功率最大,B错误;C、电源的效率,r丙最小,接在丙电源上时,电源效率最高,结合B的分析,C正确;D、电源的内电阻消耗的功率为:,将,代入得:,D正确;故选CD.15.AB【详解】A.由题可知,滑片P向下调节,滑动变阻器的阻值R减小,即电路中的总电阻R总减小,由部分电路欧姆定律可得,电路中的总电流I总增大,电路内压U内增大,路端电压U外减小,由电源的效率得即电源效率减小,所以A正确;B.灯L1的电流增大,所以L1的电压U1增大,又路端电压U外减小,所以灯L2和电容器两端的电压U2都减小,所以灯L2变暗,L2的电流I2也减小。又总电流增大,所以电流表的示数增大。对于电容器来说,两端电压U2减小,由可得,电容器极板的带电量减小,所以B正确;C.由B选项分析可知,灯L1的电流增大,所以L1变亮,电压表测的是电路的路端电压,所以电压表示数减小,电源的输出功率为路端电压U外减小,总电流I总增大,所以无法判断电源的输出功率变化,所以C错误;D.根据全电路的欧姆定律可知因不考虑灯泡电阻的变化,则滑片P向下调节时,不变,所以D错误;故选AB。16. 90.9%【详解】电动机的输出功率:电动机的输出功率全部用于提升重物:解得:电动机的效率:17.(1), , (2) (3) 【详解】灯泡的电阻 (1)a.当滑动端在最左端时电阻最大,则最小电流:当滑动端在最右端时电阻最小为0,则最大电流: 则电流的调节范围是:0.225A~0.75A灯泡两端电压的范围: ,即;b.当滑动端在最左端时,灯泡两端电压为零,电流为零;当滑到最右端时,两端电压为9V,灯泡电流为 则电流的调节范围是:0~0.75A灯泡两端电压的范围: ;(2)a.电路中滑动变阻器允许的最大电流等于灯泡的额定电流,即为0.5A;b.电路中滑动变阻器允许的最大电流为0.75A;(3)a.当灯泡正常发光时电路的电流为0.5A,则电路的效率: b.可以计算当灯泡正常发光时与灯泡并联部分的电阻为x满足: 解得x=24Ω此时电路总电流 电路的效率18.12 20 【详解】[1][2]由闭合回路欧姆定律可得(R表示外电路总电阻)故当可变电阻R调到20Ω,电流表的读数为0.3A时有A当可变电阻R调到10Ω,电流表的读数为0.4A时有A联立两式可得V,Ω19.减小 减小 【详解】[1]在滑动变阻器R3的滑片向下移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,则外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,电源的内电压减小,路端电压增大,R1两端的电压减小,则R2与R3并联电路两端的电压增大,由欧姆定律可知,通过R2的电流增大,由并联电路的分流规律可知,通过R3的电流减小,即电流表A示数减小;[2]根据电源的外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大可知,由于R1=R2>r,外电路总电阻增大,则电源的输出功率减小,即外电路消耗的功率的变化是减小。
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