12.2闭合电路欧姆定律（第2课时）（练习）原卷版+解析版

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精品第2课时当堂检测题，文件包含122闭合电路欧姆定律第2课时练习原卷版docx、122闭合电路欧姆定律第2课时练习解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
1．两电阻的图线如图所示。若将两电阻串联后接到输出电压为的电源上，通过电阻的电流为（ ）

A．B．C．D．
【答案】A
【详解】根据题意，由图可知，两电阻的阻值分别为
若将两电阻串联后接到输出电压为的电源上，则电流为
故选A。
2．如图所示，电路中有滑动变阻器R和灯泡L，M、N之间接有恒定电压U。将滑动变阻器滑片P向右滑动的过程中，灯泡的亮度（ ）
A．逐渐变亮B．逐渐变暗C．水平向左D．水平向右
【答案】B
【详解】将滑动变阻器滑片P向右滑动的过程中，阻值增大，根据
可知，电流减小，灯泡逐渐变暗。
故选B。
3．如图所示的电路中，V与A均为理想电表，电源内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为定值电阻的两倍，现闭合开关S，在滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数先增大后减小B．电压表示数先减小后增大
C．电源的效率先减小后增大D．滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
【答案】D
【详解】AB．根据电路图知，滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中阻值先变大后变小，则总电阻先变大后变小，根据欧姆定律可知干路中电流先变小，后变大，所以电流表示数先减小后增大，由于电源内阻不计，电压表测量的是电源电压，所以保持不变，故AB错误；
C．由于电源内阻不计，所以电源的输出功率等于电源总功率，效率保持不变，故C错误；
D．把定值电阻等效看成电源内阻，滑动变阻器消耗的功率相对于等效电源的输出功率，滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中阻值先变大后变小，当滑动变阻器接入电路中的阻值等于等效电源内阻时，电源输出功率最大，也即滑动变阻器消耗的功率最大，但滑动变阻器接入电路中的最大阻值为，小于等效电源内阻，所以可推知等效电源的输出功率先增大后减小，也即滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故D正确。
故选D。
4．甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法正确的是（ ）
A．根据短路电流，可以求出电源的内阻为0.5Ω
B．根据图线斜率可知小灯泡的电阻随着电流的增大而增大
C．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为5.2W
D．当小灯泡两端的电压为0.75V时，它的电阻约为
【答案】D
【详解】A．由图甲根据闭合电路欧姆定律有
可知图线与纵轴的截距就是电源电动势，所以电源电动势为
根据图像可知，横轴交点并非短路电流，图像过点，将其代入图像公式可得内阻为
故A错误；
B．根据欧姆定律可知图乙中图线上的点与坐标原点连线的斜率代表小灯泡的电阻，则从图乙中可知电压越大，图线上的点与坐标原点连线的斜率就越大，电阻也就越大，故B错误；
C．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图线表示在同一图像中，如下图所示，两图线的交点即小灯泡的工作电压和电流，故从图中可以看出工作电压和电流为
，
所以小灯泡的功率约为
故C错误；
D．由图乙可得，当小灯泡两端的电压0.75V时，电流为7A，则根据欧姆定律可得灯泡电阻为
故D正确。
故选D。
5．工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输出的图像如图，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（ ）
A．该蓄电池的电动势为12VB．该蓄电池的内阻为2Ω
C．该蓄电池的最大输出功率为144WD．该蓄电池的短路电流为12A
【答案】A
【详解】AB．蓄电池的输出功率为
变形得
结合图像可得
故A正确，B错误；
C．由
可知当
最大输出功率为
故C错误；
D．该蓄电池的短路电流为
故D错误。
故选A。
6．（多选）如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=10Ω，R3为滑动变阻器。当其滑片P从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随干路电流变化图线如图乙所示，则（ ）
A．定值电阻R2=2ΩB．定值电阻R2=0.5Ω
C．电源的电动势E=6VD．R3=2Ω时，电源的输出功率最大
【答案】BC
【详解】AB．根据题意当滑片P滑至最右端时，此时R3接入电路中的阻值为零，R1被短路，所以此时外电路电阻等于R2，根据图像有
故A错误，B正确；
C．根据闭合电路欧姆定律
根据图像有
，；，
代入可得
，
故C正确；
D．当外电路电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，所以此时有
解得
故D错误；
故选BC。
7．如图所示的图像中，直线a、b分别为电阻、的伏安特性曲线，直线c为某一电源的路端电压随电流变化的关系图线，若将两个电阻分别单独接到这个电源上组成闭合电路，则（ ）
A．两个电阻、的阻值之比为2:1
B．在这两种连接状态下，电源内阻的发热功率之比是1:2
C．在这两种连接状态下，电源的输出功率之比是1:1
D．在这两种连接状态下，电源的效率之比为3:2
【答案】C
【详解】A．电阻
，
两个电阻、的阻值之比为4：1，故A错误；
B．图像交点代表工作点，根据
可知在这两种连接状态下，电源内阻的发热功率之比等于电流平方的比是1：4，故B错误；
C．根据
在这两种连接状态下，电源的输出功率之比是1：1，故C正确；
D．根据图像可知，电源电动势为3V，电源的效率
在这两种连接状态下，电源的效率之比为2：1，故D错误。
故选C。
8．如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率Р与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中R1=6Ω，R2=12Ω
B．图乙中滑动变阻器的最大功率P=2W
C．滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功率最大
D．外电路的功率最大时，电源的效率最高
【答案】A
【详解】AB．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻r时，输出功率最大，最大值为
把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当
滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为
由图乙可知滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有
解得
故A正确，B错误；
C．当回路中电流最大时，即滑动变阻器接入阻值时，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误；
D．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻r时，输出功率最大，由于定值电阻
可知当滑动变阻器接入阻值时，电源输出功率最大；根据
可知外电阻越大，电源的效率越高，则当滑动变阻器接入阻值最大时，电源的效率最高，故D错误。
故选A。
9．如图甲所示，R为电阻箱，置于阻值最大位置，为未知电阻，(1)断开，闭合，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的图线，(2)断开，闭合，当R调至某一位置时，电流表的示数；保持电阻箱的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数为，据以上数据可知（ ）
A．电源电动势为3.0 V
B．电源内阻为0.5 Ω
C．Rx的阻值为2 Ω
D．断开、接通时，随着R的减小，电源输出功率减小
【答案】B
【详解】当闭合s1时，根据闭合电路欧姆定律有，图像的斜率表示E的大小，与纵坐标的交点为电源内阻，所以电源电动势为2V，内阻为0.5Ω，A错；B对；断开S2，闭合S1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A，此时电阻R为1.5Ω，保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，此时电流表的示数为I2＝0.8 A，可知电路总电阻为2.5Ω，所以Rx为0.5Ω，C错；根据外电阻与电源内阻越接近电源输出功率越大，所以S1断开、S2接通时，随着R的减小，电源输出功率越大，D错；
10．如图所示，两块水平放置的平行金属板a、b，相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，R1为定值电阻，R2为可变电阻，开关S闭合.质量为m的带正电的微粒从O点以水平速度v射入金属板问，沿曲线打在b板上的P点若经有关调整后，微粒仍从O点以水平速度v射入，不计空气阻力及板外电场，则下列判断正确的是（ ）
A．只增大R2，微粒打在P点左侧
B．只增大R2，微粒仍打在P点
C．S断开，a板稍微竖直上移，微粒仍打在P点
D．S断开，a板稍微竖直上移，微粒打在P点左侧
【答案】C
【详解】AB．由电路连接情况可知，两板间电场方向竖直向上，带正电微粒所受电场力方向竖直向上，电阻R1与R2串联，根据串联分压规律可知，增大R2，R1两端电压减小，两极板间电压减小，粒子所受电场力减小，故微粒所受竖直向下的合外力增大，由牛顿第二定律可知，微粒运动加速度增大，竖直方向
则运动时间减小，水平方向
微粒水平位移减小，微粒将打在P点右侧，AB错误；
CD．断开开关，电容器所带电荷量Q不变，电容的公式
场强与电势差的关系式
可得
可知改变板间距离不会改变两板间场强，所以粒子仍打在P点，D错误C正确。
故选C。
11．（多选）某型号的小灯泡其正常发光时的电压为4.0V，图甲为小灯泡的I-U曲线，现将该小灯泡与一电阻值为5.0Ω电阻串联后，再与一电动势E=5.0V、内阻r=5.0Ω的电源，按图乙的连接方式连接好。则下列说法正确的是（ ）
A．此时电路中的电流为1A
B．此时R的功率约为为0.392W
C．小灯泡的功率约为为0.672W
D．电源的输出功率接近1W
【答案】BCD
【详解】ABC．将定值电阻看成是电源的内阻，由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示
则交点为灯泡的工作点，由图可知，灯泡的电压约为2.4V，电流约为0.28A，则灯泡的功率
R消耗的功率为
P=I2R=0.282×5=0.392W
故A错误，BC正确；
D．由电路可知电源的输出功率为电阻和小灯泡消耗的功率
P总=0.392+0.672=1.06W
故D正确。
故选BCD。
12．如图所示是一种风速测定装置示意图，其中风速表表盘是由电压表改装而成，电源内阻为r，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，当风速增大时，活塞上方气压变小，活塞将上移，下列说法正确的是（ ）
A．风速增大，电压表的示数变小
B．风速增大，滑动变阻器R1两端的电压变小
C．风速减小，通过R的电流变大
D．风速减小，滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比变大
【答案】B
【详解】AB．风速增大，活塞上方气压变小，活塞将上移，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电路总电流增大，定值电阻R、电源内阻r两端的电压增大，电压表的示数变大，滑动变阻器R1两端的电压变小，故A错误，B正确；
C．风速减小，活塞上方气压变大，活塞将下移，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，通过R的电流变小，故C错误；
D．同理可得，风速减小，滑动变阻器R1端的电压将变大，通过滑动变阻器R1的电流将减小，根据闭合电路的欧姆定律
滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比为
故风速减小，滑动变阻器R1端的电压变化量与电流变化量之比不变，故D错误。
故选B。
13．（多选）在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当R1的滑动片P向下滑动时，四个理想电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2、∆U3表示。下列说法中正确的是（ ）
A．U1、U2、U3中只有一个量变大
B．不变，和都变大
C．变大，不变
D．和都不变
【答案】BD
【详解】A．当的滑片P向下滑动时，的阻值变大，根据“串反并同”，的示数变大，的示数变小，的示数变大，故A错误；
B．根据部分电路欧姆定律可得
因为，的阻值变大，所以不变，和均变大，故B正确；
C．根据部分电路欧姆定律可得
则
由B选项可得
则和均不变，故C错误；
D．根据部分电路欧姆定律可得
则
则和均不变，故D正确。
故选BD。
14．在如图甲所示的电路中，定值电阻、，电容器的电容，电源路端电压U随总电流I的变化关系如图乙所示。现闭合开关S，则电路稳定后（ ）
A．电源的内阻为
B．电源的效率为75%
C．电容器所带电荷量为
D．若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强不变
【答案】C
【详解】A．由乙图可知
故A错误；
B．电源的效率为
故B错误；
C．电容器极板间电压为
电容器所带电荷量为
故C正确；
D．根据
可知若增大电容器两极板间的距离，电容器内部的场强变小。故D错误。
故选C。
15．如图甲所示，不计电表内阻对电路的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1、V2、V3分别随电流表A的示数变化规律如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．图乙中Ⅱ图是电压表V1示数随电流表示数变化规律
B．图乙中Ⅱ图是电压表V2示数随电流表示数变化规律
C．当时，滑动变阻器R消耗的电功率最大
D．当时，定值电阻消耗的电功率最大
【答案】C
【详解】AB．根据图像可知，III图的电压随电流的关系是增函数，描述的部分电路的欧姆定律，则一定是V2示数随电流表示数变化规律；而Ⅱ图和Ｉ图反映电压随电流为减函数，即全电路欧姆定律，图像的斜率表示内阻，而Ⅱ图的斜率更大，即Ⅱ图是电压表V３示数随电流表示数变化规律，斜率表示等效内阻为
Ｉ图的斜率较小，即Ｉ图是电压表V１示数随电流表示数变化规律，斜率就表示电源内阻，故AB错误；
C．滑动变阻器R的功率为
则当时，滑动变阻器R消耗的电功率达最大，故C正确；
D．定值电阻消耗的电功率为
则当电流最大时，其功率达到最大，即电路中的总电阻最小，则为时，故D错误。
故选C。
16．（多选）如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当光照强度减小时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数减小
B．电源的输出功率可能变大
C．电源的效率减小
D．在没有接触极板前，小液滴的机械能增大
【答案】ABD
【详解】A．当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，两端电压减小，即电压表示数减小，故A正确；
B．因电源内阻与外电阻大小关系未知，故无法判断电源输出功率的变化；故B正确；
C．电源的效率为
当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，电源效率增加，故C错误；
D．当光照强度减小时，光敏电阻增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则两端电压增大，电容器C的电压增大，场强增大，电场力增大后大于重力，小液滴向上运动，电场力做正功，机械能增大，故D正确。
故选ABD。
17．如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：

（1）电源的总功率和电源的输出功率；
（2）电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．
【答案】(1)6 W；5.5 W (2)2.5 W；2 W
【详解】（1）在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得
电源的总功率：
由能量转化和守恒定律得：
（2）电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，
有得
18．测量元电荷电量大小的装置如图，在真空容器中有正对的两平行金属板A和B，两板与外部电路连接，两板相距d。外部电路电源电动势为ε，内阻为r，保护电阻R0，电阻箱阻值调为R，现闭合开关S1、S2，稳定后求
（1）AB两板间的电压；
（2）从显微镜发现，一个质量为m的油滴在两板中间处于静止状态，该油滴所带电量。（重力加速度为g）
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可知
AB两板间的电压
（2）对油滴分析
可得该油滴所带电量
19．如图所示，光滑绝缘斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线．平行板和三个电阻构成如图所示电路，平行板板间距离，，，，电源内阻。可以看为质点的带电小球，电量，质量，从斜面顶端静止下滑。
（1）若、均断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源电动势E；
（2）若、均闭合，求电源的效率。
【答案】（1）18V；（2）83.3%
【详解】（1）小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，则小球受到电场力与重力平衡，有
解得电源电动势为
（2）若、均闭合，、的并联电阻为
根据闭合电路的欧姆定律，电路中电流为
电源的效率
20．（2010·全国·高考真题）电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为 、．由图可知 、的值分别为
A．、 B．、 C．、 D．、
【答案】D
【详解】电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比． ,
E为电源的总电压（即电动势），在U﹣I图象中，纵轴截距表示电动势，根据图象可知、，则 ， ，所以A、B、C错误，D正确．
21．（2007·宁夏·高考真题）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是
A． I1增大，I2不变，U增大
B． I1减小，I2增大，U减小
C． I1增大，I2减小，U增大
D． I1减小，I2不变，U减小
【答案】B
【详解】R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大．故A、C、D错误，B正确．
22．（2009·广东·高考真题）如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是（ ）
A．电源输出功率减小
B．L1上消耗的功率增大
C．通过R1上的电流增大
D．通过R3上的电流增大
【答案】C
【详解】A．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，再合上S2，并联部分的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大．由于电源的内阻不计，电源的输出功率P=EI，与电流成正比，则电源输出功率增大．故A错误．
B．由于并联部分的电阻减小，根据串联电路的特点，并联部分分担的电压减小，L1两端的电压减小，其消耗的功率减小．故B错误．
C．再合上S2，外电路总电阻减小，干路电流增大，而R1在干路中，通过R1上的电流增大．故C正确．
D．并联部分的电压减小，通过R3上的电流将减小．故D错误．