人教版 (2019)必修 第三册闭合电路的欧姆定律精练

这是一份人教版 (2019)必修 第三册闭合电路的欧姆定律精练，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.关于电源电动势，下列说法正确的是（）
A. 电动势就是电源供给电路的能量
B. 电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领
C. 电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势
D. 电动势越大，电源内阻越大
2.如图甲所示，杭州亚运村启用一款公共座椅，该座椅安装了嵌入式无线充电器，其无线充电功能支持多种充电协议。充电器下方铭牌如图乙所示，下列说法正确的是（）
A. 该充电器以最大输出功率输出时，输出电压为21V
B. 交流供电电路中电压偶有波动，该充电器允许输入电压的峰值为240V
C. 某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，大约需要1.7h
D. 某电池容量为5000mAh，使用5V-3A协议充电，电池由完全耗尽到充满，无线充电器输出的电能为9000J
3.如图所示电路，电源电动势 E=12.0 V、内阻 r=1.0 Ω，小型直流电动机M的内阻 r0=2.0 Ω。闭合开关S后，电动机M正常转动，理想电流表的示数为 I=2.0 A，则电动机M的机械功率为（）
A. 12W B. 14W C. 20W D. 24W
4.如图所示是一个小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的关系图，根据小灯泡的伏安特性曲线，可判定下列说法中正确的是（）
A. 小灯泡的电阻随着所加电压的增大而减小
B. 小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小
C. 欧姆定律对小灯泡不适用
D. 如果把这个灯泡接到电动势为8V、内阻为20Ω的电源上，则小灯泡的功率为0.6W
5.某社区计划为路灯安装自动控制装置，其核心电路如图所示。电源电动势为E，内阻为r，R0为保护电阻，光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）与电流表A1串联后与灯泡并联，R为滑动变阻器，其中灯泡可视为定值电阻，其功率得达到一定值才能发光。将滑动变阻器的滑片置于某位置，闭合开关，灯泡不亮，当天色逐渐变暗时，灯泡逐渐变亮。关于这个过程，下列说法正确的是（）
A. 电流表A1示数逐渐减小
B. 电流表A示数逐渐增大
C. 电源的总功率增大
D. 电源的效率减小
6.如图所示，电源的电动势不变，内阻为2Ω，定值电阻R1为0.5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω，关于功率的下列说法中正确的是（）
A. 当滑动变阻器R2的阻值为0时，R1的功率最大
B. 当滑动变阻器R2的阻值最大时，R2的功率最大
C. 当滑动变阻器R2的阻值等于（R1+r）时，R2的功率最大
D. 当滑动变阻器R2的阻值最大时，电源的输出功率最大
7.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池电动势不变），图线b是某电阻R的U−I图像，倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下，将电阻R与该电池组成闭合回路时（）
A. 硅光电池内阻不随工作电流的变化而变化
B. 该光照强度下，硅光电池的电动势为4.4V
C. 该光照强度下，硅光电池的短路电流为0.4A
D. 此状态下电阻R的功率为0.4W
8.如图所示的电路中，电阻R=2 Ω，断开S后，电压表的读数为6V；闭合S后，电压表的读数为4V，若电压表内阻可视为无穷大，则电源的内阻为（）
A. 0.5Ω B. 1Ω C. 2Ω D. 4Ω
9.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，利用光敏电阻R0可实现电路的自动控制。物理兴趣小组设计了如图所示的电路，闭合开关S，电路稳定后质量为m的带电液滴在电容器C2中恰好静止。当光照强度增强时（）
A. 带负电的液滴在电容器C2中会上升
B. 电容器C1放电
C. 理想电流表的示数增大，理想电压表的示数减小
D. 电源的输出功率一定增大
10.小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点，电源电压恒为3V。闭合开关后，发现电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为0V，则电路的故障可能是（）
A. 电阻R1短路 B. 电阻R2断路 C. 导线①断路 D. 导线②断路
二、多选题
11.某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障，为了检测断路的位置，实验小组设计了如图所示的电路，a、b、c、d、e是滑动变阻器上间距相同的五个位置（a、e为滑动变阻器的两个端点）。某实验小组将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、x（x是d、e间某一位置）、e进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中。已知定值电阻阻值为R，电源内阻和电流表内阻可忽略。下列说法正确的是（）
A. 滑动变阻器c、d间发生了断路
B. 滑片P位于x处的电流表示数的可能值为0.85A
C. 滑片P位于x处的电流表示数的可能值为0.40A
D. 若滑动变阻器未断路时，其电阻丝的总电阻为4R
12.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表为理想电表，R1、R2、R3、R4均为定值电阻。灯泡L1和L2阻值一定且始终安全。现闭合开关S，下列分析正确的是（）
A. 若R1断路，则灯泡L1和L2均变亮，电流表示数变小
B. 若R2断路，则灯泡L1变暗，L2变亮，电流表示数变小
C. 若R3短路，则灯泡L1和L2均变亮，电流表示数变大
D. 若R4短路，则灯泡L1变亮，L2变暗，电流表示数变大
三、非选择题
13.如图所示，电源内阻r=1 Ω，R1=15 Ω，R2=16 Ω，R3=8 Ω，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm。闭合开关S，待电路稳定后，将一带电小球水平射入板间，小球能沿直线通过，若小球带电荷量为q=1×10−2 C，质量为m=2×10−2 kg，不考虑空气阻力，g取10 m/s2。
(1) 判断小球的电性；
(2) 求A、B两板间的电压；
(3) 求电源电动势。
14.如图所示，电源电动势E=6 V，内阻r=1.2 Ω，定值电阻R1=R2=R3=2 Ω，电动机线圈电阻RM=1 Ω，电容器的电容C=100 μF，开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1 A，求（以下结果最终均保留3位有效数字）
(1) 电动机的机械功率机P机；
(2) 电容器下极板所带电荷量Q1；
(3) 若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，求这个过程中流过R2的电荷量Q2大小。
15.如图所示，一电荷量q=3×10−4 C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，已知两板相距d=0.1 m。合上开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角α=37∘，电源电动势E=12 V，电阻r=2 Ω，电阻R1=4 Ω。
(1) 流过电源的电流；
(2) 两板间的场强大小；
(3) 小球的质量。
一、单选题
1.B
2.C
3.A
4.D
5.A
6.C
7.D
8.B
9.C
10.D
二、多选题
11.CD
12.BD
三、非选择题
13.解：
(1) 电路稳定时，R2与R3并联后与R1串联，电容器（A、B板）并联在R2两端，故A板带正电、B板带负电，板间电场方向向下。
小球沿直线通过，受力平衡（重力向下，电场力向上），电场力方向与电场方向相反，故小球带负电
(2) 由平衡条件qUABd=mg，代入数据：
UAB=mgdq=2×10−2 kg×10 m/s2×0.4 m1×10−2 C=8 V
(3) R2与R3并联电阻：R并=R2R3R2+R3=16 Ω×8 Ω16 Ω+8 Ω=163 Ω
电路总电阻：R总=R1+R并+r=15 Ω+163 Ω+1 Ω=643 Ω
并联部分电压U并=UAB=8 V，电路总电流：I总=U并R并=8 V163 Ω=1.5 A
电源电动势：E=I总R总=1.5 A×643 Ω=32 V
14.解：
(1) 开关闭合稳定后，R1与电动机串联后与R3并联，再与R2串联。
R2两端电压：U2=IR2=1 A×2 Ω=2 V
内电压：Ur=Ir=1 A×1.2 Ω=1.2 V
并联部分电压：U并=E−U2−Ur=6 V−2 V−1.2 V=2.8 V
通过R3的电流：I3=U并R3=2.8 V2 Ω=1.4 A
通过电动机的电流：IM=I−I3=1 A−1.4 A（方向相反，取绝对值0.4 A）
电动机输入功率：P入=U并IM=2.8 V×0.4 A=1.12 W
热功率：P热=IM2RM=(0.4 A)2×1 Ω=0.16 W
机械功率：P机=P入−P热=1.12 W−0.16 W=0.960 W
(2) 电容器并联在R2与内阻两端，电压UC=U2+Ur=2 V+1.2 V=3.2 V
下极板带正电，电荷量：Q1=CUC=100×10−6 F×3.2 V=3.20×10−4 C
(3) 电动机卡住且R1断路后，电路为R2、R3与电动机（视为电阻）串联，电容器并联在R2两端。
总电阻：R总′=R2+R3+RM+r=2 Ω+2 Ω+1 Ω+1.2 Ω=6.2 Ω
总电流：I′=ER总′=6 V6.2 Ω≈0.9677 A
电容器电压：UC′=I′R2≈0.9677 A×2 Ω≈1.935 V
电荷量变化：ΔQ=C|UC′−UC|=100×10−6 F×|1.935 V−3.2 V|≈1.26×10−4 C
流过R2的电荷量Q2=ΔQ≈1.26×10−4 C
15.解：
（1）由于R4与平行金属板串联，小球静止后，该电路没有电流，电源与R1、R2、R3形成回路，其中R2与R3并联，电阻R23=R2R3R2+R3=6Ω
由闭合电路欧姆定律得I=Er+R1+R23=1A
（2）小球静止后，平行金属板之间的电压等于电源两端电压，所以UC=I(R1+R23)=10V
两板之间的场强大小E=UCd=100N/C
（3）小球处于静止状态，受电场力F、重力mg与绝缘细线的拉力T，三力平衡。
竖直方向上Tcsα=mg
水平方向上Tsinα=F
所以F=mgtanα
又有F=Eq
所以m=Eqgtanα=100×3×10−410×tan37∘=4×10−3kg
P的位置
a
b
c
d
x
e
电流表示数（A）
1.80
0.90
0.60
0.45
-
1.80