高中物理人教版 (2019)必修 第三册闭合电路的欧姆定律练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册闭合电路的欧姆定律练习题，共22页。试卷主要包含了7 eV，96 W等内容，欢迎下载使用。
基础练习
题组一 对电动势的理解
1.(2026山东泰安第一中学学情检测)干电池是生活中较为常见的电源,七号干电池和五号干电池的电动势均为1.5 V。关于电源电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势的大小反映出电源供给能量的多少
B.电源正、负极间的电压总与电源电动势相等
C.电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化成电能本领的强弱
D.七号干电池工作时,非静电力每“搬运”1.5 C 的电荷,电池把1 J的化学能转化为电能
2.(2026广东广州第二中学期中)锂离子电池主要依靠锂离子(Li+)在电池的正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构,某过程中Li+从负极脱嵌通过隔膜嵌入正极。此锂电池的电动势为3.7 V,则此过程( )
A.电池内部电流方向从正极到负极
B.电池内部是静电力使Li+移动到正极
C.电池内部每搬运一个Li+,非静电力做功3.7 eV
D.将锂电池接入电路,与用电器形成闭合回路,锂电池两端电压为3.7 V
题组二 闭合电路的欧姆定律的简单应用
3.(2026贵州贵阳一中期中)如图所示的电路中,两个定值电阻的阻值均为6 Ω。开关S断开时,理想电流表示数为1 A,开关S闭合时,理想电流表示数为0.8 A,则该电源的电动势和内阻分别为( )
A.8 V和2 Ω B.6 V和2 Ω
C.8 V和1 Ω D.10 V和2 Ω
4.(2026安徽六安期中调研)如图所示,电源电动势E=6 V,内电阻r=1 Ω,小灯泡L标有“2 V 4 W”,当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是( )
A.流过小灯泡的电流I=1 A
B.电源的路端电压为2 V
C.此时可变电阻R的阻值为2 Ω
D.此时可变电阻R消耗的功率为4 W
5.(2026广东深圳盟校期中)如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,电动机的电阻R0=1 Ω,定值电阻R1=1.5 Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=3.0 V。下列说法正确的是( )
A.通过电动机的电流为3 A
B.电动机内阻损耗的功率为2 W
C.电动机的输出功率为6 W
D.电源的效率为75%
题组三 电源的U-I图像与电阻的U-I图像
6.(2026江苏苏州月考)某实验小组通过测量一闭合电路中电源的输出电压U和流过电源的电流I,得到如图所示的U-I图像,已知A点坐标为(0.6 A,1.6 V),下列说法中正确的是( )
A.电源电动势为2 V
B.电源内阻为2 Ω
C.电源的短路电流为1 A
D.A点对应电源的总功率为0.96 W
7.(2026江苏常州金坛一中月考)将卫星送入预定轨道后,卫星两翼的太阳能电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所示,图线a是太阳能电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图线(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的U-I图线。在该光照强度下,将它们组成闭合回路时,则( )
A.太阳能电池的电动势为E=5.0 V
B.电阻R两端的电压为U=4 V
C.太阳能电池的输出功率为P=0.6 W
D.太阳能电池的内阻为12.5 Ω
8.(2026江苏无锡锡山高级中学月考)在如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2的阻值未知,R3是滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I变化的图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点数据是滑片在滑动变阻器的两个端点时得到的,则以下说法不正确的是( )

A.电源的电动势为20 V
B.电源的内阻为20 Ω
C.定值电阻R2的阻值为4 Ω
D.滑动变阻器R3的最大阻值为300 Ω
题组四 电阻表的原理
9.(2026北京北师大实验中学期中)某同学把小量程电流表、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5.00 mA;两支表笔与300 Ω的电阻相连时,电流表的读数为2.00 mA。下列分析正确的是( )
A.若将电流表表盘上均匀的刻度标注其表示的电阻值,则标注的阻值也是均匀的
B.用这个装置可以粗测电路中正常发光的小灯泡的阻值
C.由题中数据可求得该装置的内阻为300 Ω
D.用这个装置测量600 Ω的电阻时,电流表的示数为1.25 mA
10.(2026重庆西南大学附属中学期中)如图所示为多用电表的原理示意图,其中表头G的满偏电流为1 mA,内阻Rg=180 Ω,R1=20 Ω,调零电阻的最大阻值R0=10 kΩ,电池电动势E=1.5 V,内阻r=5 Ω。虚线框中S为选择开关,下列说法正确的是( )
A.若电池用久了,电动势减小,内阻增大,即使能够欧姆调零,测量的电阻值也会偏小
B.若电压表量程为0~3 V,则R2阻值为2 820 Ω
C.测某电阻阻值时,正确操作后若指针指在正中央,则待测电阻的阻值为150 Ω
D.图中的A端与黑色表笔相连接
能力提升练
题组一 闭合电路的动态分析
1.(2026广东佛山S6高质量发展联盟期中联考)据报道,我国某大学的科研团队成功研制出兼具自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料,其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示,电压表和电流表是理想电表,a、b两点之间连接一弹性导体,在中间悬挂重物后,下列说法正确的是( )
A.弹性导体的电阻变小
B.定值电阻R的功率变小
C.电压表的示数变小
D.弹性导体消耗的功率一定变小
2.(2026江苏常州北郊高级中学期中)在如图所示的电路中,电源电动势E和内阻r为定值,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,理想电流表A的示数为I,理想电压表V1、V2和V3的示数分别为U1、U2和U3,当滑动变阻器的滑片P向上缓慢滑动的过程中,各电表示数变化量的绝对值分别为ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3。下列说法中正确的是( )
A.U1减小,U2减小,U3增大
B.U1增大,U2增大,U3减小
C.ΔU1ΔIΔU2ΔI
3.(2026江苏南京师大附中期中)某简化电路如图所示,电源电动势E=12 V,内阻为r。当开关闭合后,电压表示数为8 V,电流表A1的示数为1 A,电流表A2的示数为0.5 A。已知定值电阻R1=2.5 Ω,R2=6 Ω,电表可视为理想电表,当滑动变阻器的滑片滑动时,电压表示数变化量大小为ΔU,电流表A1示数变化量大小为ΔI1,则( )
A.ΔUΔI1=4 Ω
B.滑动变阻器的滑片向左滑动,A2示数增大
C.R3=6 Ω
D.滑动变阻器的滑片向左滑动,电源输出功率减小
题组二 闭合电路中的故障问题
4.(2026重庆渝西中学期中)在如图所示的电路中,电源内阻不计,电表均为理想电表,开关S闭合后,由于某电阻元件在某时刻发生短路或断路故障,电压表示数减小,电流表的示数增大,则可能出现的故障是( )
A.R1断路 B.R2断路 C.R3断路 D.R1短路
题组三 含容电路的分析与计算
5.(2026江西南昌二中期中)如图所示的电路中,电源的电动势E=12 V,内阻忽略不计,定值电阻的阻值分别为R1=R2=10 Ω,滑动变阻器R的最大阻值R=30 Ω,电容器的电容C=30 μF。现将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点,合上开关S,待电路稳定后,将P缓慢地从a点右移到aP=56ab的过程中,通过导线PN的电荷量为( )
A.0.6×10-4 C B.1.8×10-4 C
C.2.4×10-4 C D.3.0×10-4 C
6.(2026江苏南京金陵中学期中)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内电阻为r,两相同灯泡L1、L2的电阻均为r,D为理想二极管(具有单向导电性),电表均为理想电表。闭合S后,一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器(最大阻值Rmax>3r)的滑片由最低点向上滑动到最高点的过程中,电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,电流表示数变化量的绝对值为ΔI,则下列说法中正确的是( )
A.两灯泡逐渐变暗
B.油滴仍处于静止状态
C.ΔU2ΔI3r,故滑片由最低点向上滑动到最高点的过程中,滑动变阻器的功率先增大后减小,故D错误。
7.答案 (1)48 W (2)28 V 2 Ω (3)6×10-12 C
解析 (1)开关S断开时,电路图如图甲所示
则电源的输出功率P=U12R2+R3
代入数据得P=48 W

(2)开关S断开时,外电阻R外1=R2+R3=12 Ω
路端电压U1=ER外1+r·R外1
开关S闭合时,电路图如图乙所示
外电阻R外2=R1(R2+R3)R1+R2+R3=6 Ω
则路端电压U2=ER外2+r·R外2
联立解得E=28 V,r=2 Ω
(3)开关S断开时,电容器两端的电压
UC1=R3R2+R3·U1
开关S闭合时,电容器两端的电压
UC2=R3R2+R3·U2
开关S由断开到闭合,流过R4的总电荷量
Q=C(UC1-UC2)
代入数据得Q=6×10-12 C
8.答案 (1)a (2)1 (3)1∶9∶90 (4)向下 (5)4 000 (6)24
解析 (1)电流从红表笔流进电阻表,从黑表笔流出电阻表,电阻表红表笔与内部电源负极相连,故红色表笔应该连接在a处。
(2)当开关S与1接通时,回路中满偏电流最小,电阻表内阻最大,中值电阻最大,倍率最大,即挡位为“×100”。
(3)当开关S与1接通时,回路中满偏电流为Ig1=Ig+IgRgR1+R2+R3;当开关S与2接通时,回路中满偏电流为Ig2=Ig+Ig(Rg+R3)R1+R2;当开关S与3接通时,回路中满偏电流为Ig3=Ig+Ig(Rg+R2+R3)R1,依题意,回路中满偏电流应满足Ig1∶Ig2∶Ig3=1∶10∶100,联立解得定值电阻R1、R2、R3的阻值之比为R1∶R2∶R3=1∶9∶90。
(4)从“×10”挡位换成“×1”挡位,即开关S从2拨向3,根据闭合电路欧姆定律,有E=Ig2(R调零2+r)+Ig(Rg+R3),E=Ig3(R调零3+r)+Ig(Rg+R2+R3),又Ig2R调零3,即调零电阻接入电路的阻值减小,因此滑片应该向下调节。
(5)在“×100”挡位进行欧姆调零,则有Ig1=ER内1;在a、b处两表笔间接入阻值为6 000 Ω的定值电阻R4,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的14,则有Ig14=ER内1+R4;在a、b处两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的13,则有Ig13=ER内1+Rx,联立解得Rx=23R4=4 000 Ω。
(6)若电源电动势原来为1.5 V,欧姆调零时对应的内阻为R内,则有Igm=1.5VR内;一段时间后,电动势降为1.2 V,用此电阻表进行欧姆调零时,有Igm=1.2VR内',联立可得R内'=45R内,当测量某电阻时读数为30 Ω,则该电阻的真实值为R=45×30 Ω=24 Ω。