人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律第1课时复习练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律第1课时复习练习题，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

合格考训练
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．(多选)(2023·吉林长春外国语学校高二上月考)若用E表示电源电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中一定正确的是( BC )
A．U＝2U′ B．U′＝E－U
C．U＝E－Ir D．U＝eq \f(R,R＋r)·E
解析：内电压和外电压的关系由内阻和外电阻的关系决定，则两者不一定是二倍关系，选项A错误；电动势等于内外电压之和，即U′＝E－U，选项B正确；根据闭合电路的欧姆定律U′＝Ir，则U＝E－Ir，选项C正确；若电路是纯电阻电路，根据闭合电路欧姆定律有I＝eq \f(E,R＋r)，路端电压U＝IR＝eq \f(R,R＋r)·E，若电路是非纯电阻电路，此时路端电压U≠eq \f(R,R＋r)·E，选项D错误。
2．(2023·新疆实验中学高二第一学期期末)一节干电池的电动势为1.5 V，这表示( B )
A．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5 V
B．电池中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转化成电势能
C．该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多
D．将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功
解析：接入电路后，两极电压为路端电压，若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，故A错误；电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1 C的电荷量，该电池能将1.5 J的化学能转化成电能，故B正确；电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，电动势大储存的电能不一定多，故C错误；一节干电池的电动势为1.5 V，表示该电池能将1 C的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5 J的功，故D错误。
3．(多选)如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是( ABD )
A．该电池的容量为500 mA·h
B．该电池的电动势为3.6 V
C．该电池在工作时的电流为500 mA
D．若电池以10 mA的电流工作，可用50 h
解析：电池上的3.6 V表示电动势，500 mA·h表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500 mA·h＝t×10 mA，得t＝50 h，所以A、B、D选项正确；从电池说明上无法知晓电池工作电流，选项C错误。
4．(2022·全国高二期中)某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。两支表笔直接接触时，电流表的读数为4 mA；两支表笔与2 000 Ω的电阻相连时，电流表的读数为2.0 mA。由此可知，则此欧姆表所用电源的电动势E是( A )
A．8 V B．4 V
C．6 V D．无法求出
解析：两支表笔直接接触时I1＝4 mA＝eq \f(E,R内)，两支表笔与2 000 Ω的电阻相连时I2＝2 mA＝eq \f(E,R内＋2 000)，联立解得E＝8 V。
5．(多选)(2023·山东临沂高二上月考)如图，电源电动势为9 V，内阻不计，标有“4V 2 W”的灯泡与一个线圈电阻为0.4 Ω的电动机串联。当电动机正常工作时，灯泡也正常发光，则下列说法正确的是( BC )
A．电动机两端的电压为1.5 V
B．电路中的电流为0.5 A
C．电动机的输出功率为2.4 W
D．电源的总功率为0.25 W
解析：电路中的电流为I＝IL＝eq \f(P,U)＝eq \f(2,4) A＝0.5 A，电动机两端的电压UM＝E－UL＝5 V，A错误，B正确；电动机的输出功率为P机＝UMI－I2×rM＝5×0.5 W－0.52×0.4 W＝2.4 W，C正确；电源的总功率为P总＝IE＝0.5×9 W＝4.5 W，D错误。
二、非选择题(本题共2小题，共30分)
6．(15分)如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数分别改变了0.1 V和 0.1 A，求电源的电动势。
答案：2 V
解析： 当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得U1＝E－I1r，即E＝1.6＋0.4r①
当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得U2＝E－I2r，
即E＝(1.6＋0.1)＋(0.4－0.1)r②，
由①②得E＝2 V，r＝1 Ω。
7．(15分)(2023·重庆八中高二上月考)某兴趣小组设计了一个可以指示电动机断路故障的电路，如图所示，电源的电动势E＝48 V，故障指示灯(视为定值电阻)的阻值为44 Ω，电动机的内阻R0＝0.5 Ω，开关S始终闭合，当电动机断路时，指示灯将处于高亮度状态，其电功率P1＝44 W；当电动机正常工作时，指示灯将处于低亮度状态，其电功率P2＝11 W。
(1)求电源的内阻r；
(2)当电动机正常工作时，求电动机两端电压U及电动机输出的机械功率P出。
答案：(1)4 Ω (2)22 V 114 W
解析：(1)设指示灯电阻为R1，当电动机断路时，电路中通过的电流为I＝eq \f(E,R1＋r)，
指示灯消耗的功率P1＝I2R1，解得r＝4 Ω。
(2)当电动机正常工作时，设路端电压为U，有U＝eq \r(P2R1)＝22 V，
设此时电源中通过的电流为I′，由闭合电路的欧姆定律有E＝I′r＋U，得I′＝6.5 A。
设流过指示灯的电流为I1，流过电动机的电流为I2，有I1＝eq \f(U,R1)＝0.5 A，又因为I1＋I2＝I′，故I2＝6 A，电动机的输出功率为P出＝UI2－Ieq \\al(2,2)R0，解得P出＝114 W。
等级考训练
一、选择题(本题共4小题，每题5分，共20分)
1．(多选)(2023·江苏苏州木渎高级中学月考)在如图所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝8 Ω，当a、b两点间接理想电流表时，其读数为0.5 A，当a、b两点间接理想电压表时，其读数为2.5 V，则该电源的电动势和内电阻分别为 ( BD )
A．E＝2.5 V B．E＝5 V
C．r＝1 Ω D．r＝2 Ω
解析：当a、b两点间接理想电流表时，R1被短路，根据闭合电路的欧姆定律有eq \f(E,r＋R2)＝0.5 A；当a、b两点间接理想电压表时，电压表读数即R1两端电压，可得eq \f(E,r＋R1＋R2)R1＝2.5 V，联立两式解得E＝5 V，r＝2 Ω，选项B、D正确。
2．(2023·辽宁大连高二月考)如图所示为一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用该欧姆表测一电阻R的阻值时，指针偏转至满刻度的eq \f(3,4)处，现用该欧姆表测一未知电阻Rx的阻值，指针偏转到满刻度的eq \f(1,4)处，可知该电阻的阻值为( C )
A．4R B．3R
C．9R D．27R
解析：电源的电动势为E，设欧姆表内阻为R内，电流表的满偏电流为Ig，欧姆表调零时有Ig＝eq \f(E,R内)，测一阻值为R的电阻时有eq \f(3,4)Ig＝eq \f(E,R＋R内)，测未知电阻Rx时有eq \f(1,4)Ig＝eq \f(E,Rx＋R内)，解得Rx＝9R，故选C。
3．(多选)(2023·河南南阳高二上期中)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的U－I图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的U－I曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接。下列说法正确的是( BC )
A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻相等
B．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2
C．电源1与电源2的内阻之比是11∶7
D．由于小灯泡的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
解析：根据图像知小灯泡与电源1相接时电阻R1＝eq \f(3,5) Ω，与电源2相连接时电阻R2＝eq \f(5,6) Ω，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻不相等，故A错误；小灯泡的U－I曲线与电源的U－I图线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源1时，U1＝3 V，I1＝5 A，故P1＝U1I1＝15 W，连接电源2时，U2＝5 V，I2＝6 A，故P2＝U2I2＝30 W，所以小灯泡在这两种状态下消耗的功率之比为P1∶P2＝1∶2，故B正确；电源的U－I图线的斜率的绝对值表示电源内阻，则有r1＝eq \f(10,7) Ω，r2＝eq \f(10,11) Ω，则r1∶r2＝11∶7，故C正确；欧姆定律适用于纯电阻电路，灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用，故D错误。
4．(多选)在如图所示的电路中，电源电动势E和内电阻r为定值，R1为滑动变阻器，R2和R3为定值电阻。当R1的滑动触头从左向右移动时，流过电源的电流的增量为ΔI，理想电压表V1和V2的示数的增量分别为ΔU1和ΔU2，对ΔU1和ΔU2有( ACD )
A.eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(ΔU1))>eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(ΔU2))
B.eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(ΔU1))＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(ΔU2))
C.eq \f(ΔU1,ΔI)、eq \f(ΔU2,ΔI)均不变化
D．ΔU2>0，ΔU1<0
解析：滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中电流增大，R3分压即U2及内阻分压变大，R1与R2的电压和即U1变小；因总电压不变，故U1的减小量的绝对值一定大于R3两端电压增大值的绝对值；故|ΔU1|＞|ΔU2|；故A正确，B错误；根据全电路的欧姆定律可知，变阻的电压变化率eq \f(ΔU,ΔI)表示的是等效内阻的阻值，有eq \f(ΔU1,ΔI)＝R3＋r，而定阻的变化率表示的是自身的阻值，有eq \f(ΔU2,ΔI)＝R3，故eq \f(ΔU1,ΔI)、eq \f(ΔU2,ΔI)均不变化，故C正确；U1减小ΔU1为负，U2增大ΔU2为正，则D正确；故选ACD。
二、非选择题(本题共2小题，共20分)
5．(10分)(2023·上海交大附中高二期中)一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图甲所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线。现将该电源和一个变阻器R0接成如图乙所示电路，变阻器的最大阻值为R0＝10 Ω。求：
(1)电源电动势E和内电阻r；
(2)空载(A、B间未接入任何元件)时A、B两端输出的电压范围。
答案：(1)12 V 2 Ω (2)0～10 V
解析：(1)当图线可知R→∞时，U＝12 V，所以E＝12 V，根据闭合电路的欧姆定律可得U＝eq \f(R,R＋r)E，
将题图甲中数据(2,6)代入可得r＝2 Ω。
(2)空载时A、B两端电压最小值为0，最大值为Um＝eq \f(R0,R0＋r)E＝10 V
即A、B两端输出的电压范围是0～10 V。
6．(10分)(2022·内蒙古呼和浩特市教育教学研究中心高二期末)如图甲所示的电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端的过程中，测得电源的路端电压U随电源中流过的电流I变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。已知R2＝90 Ω，R1阻值未知，求：
(1)定值电阻R1的阻值；
(2)电源的电动势和内阻；
(3)滑动变阻器的最大阻值。
答案：(1)3 Ω (2)18 V 15 Ω (3)360 Ω
解析：(1)当P滑到R3的最右端时，R3接入电路的阻值为零，R2被短路，电路参数对应图乙中的B点，即U1＝3 V，I1＝1.0 A，
解得R1＝eq \f(U1,I1)＝3 Ω。
(2)根据闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir，
将题图乙中A、B两点对应的电压和电流分别代入得
E＝15 V＋0.2r(V)，E＝3 V＋1.0r(V)
联立解得E＝18 V，r＝15 Ω。
(3)当P滑到R3的最左端时，R3以最大阻值接入电路，电路参数对应图乙中的A点，即
U2＝15 V, I2＝0.2 A，R外＝eq \f(U2,I2)＝75 Ω，
因为R外＝eq \f(R2R3,R2＋R3)＋R1，
所以滑动变阻器的最大阻值为R3＝360 Ω。