高中物理人教版2019课后习题第十二章2-闭合电路的欧姆定律

2.闭合电路的欧姆定律合格考达标练1.如图所示为某电池的铭牌,第一行标有“3.8V3000mA·h(11.4W·h)”。对该铭牌参数的分析,下列说法中正确的是()A.铭牌中的W·h是能量的单位B.铭牌中的mA·h是功率的单位C.该电池放电时输出的总能量约为11.4JD.该电池放电时输出的总电荷量约为1.08×105C答案A解析功率乘以时间得到功,功和能量单位相同,故功率的单位乘以时间的单位是能量的单位,故A正确;电流乘以时间得到电荷量,故电流的单位乘以时间的单位是电荷量的单位,故铭牌中的mA·h是电荷量的单位,故B错误;该电池放电时输出的总能量约为11.4W·h=11.4×3600J=4.104×104J,C错误;该电池放电时输出的总电荷量约为3000mA·h=3000×103×3600C=1.08×104C,故D错误。2.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的UI图像,则下列说法正确的是()A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源1的路端电压变化较大答案A解析由题图可知两电源的UI图线交纵轴于一点,则说明两电源的电动势相同;交横轴于两不同的点,可判断出电源1的短路电流大于电源2的短路电流,则A项正确,C项错误。又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值,即电源2的内阻大于电源1的内阻,则可知B项错误。由图像可判断当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量,可知D项错误。3.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.电源与外电路断开时,电动势等于其两端电压C.电源接入电路时,其两端的电压就是电源电动势D.电动势的大小一定等于电路中的电流与全电路电阻的乘积答案B解析由电动势的定义知A错误;电源与外电路断开时,电源电动势在数值上才等于其两端电压,故B正确,C错误;当外电路有非纯电阻时,电动势的大小不等于电路中的电流与全电路电阻的乘积,故D错误。4.(2021山东济宁鱼台一中高二月考)有关电压与电动势的说法中正确的是()A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电压与电动势是同一物理量的不同叫法B.电动势是电源两极间的电压C.电动势公式E=Wq中的W与电压公式U=Wq中的W是一样的D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量答案D解析电压与电动势是两个不同的概念,电动势公式E=Wq中的W是非静电力做的功,电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量;而电压公式U=Wq中的W则是电场力做的功,电动势的大小也不一定等于电压的大小,故A、B、C错误5.(2021湖北黄冈模拟)为了充分利用旧电池,小明使用一节新电池搭配一节旧电池共同为手电筒供电。已知新旧电池的电动势均为1.5V,新电池内阻为1Ω,旧电池内阻为8Ω,手电筒采用的灯泡参数为“3V,1.5W”。(1)新旧电池的输出功率分别为多少?(2)结合计算结果思考,新旧电池能否搭配使用呢?答案(1)0.26W0.02W(2)不能解析(1)由题意可知,灯泡内阻为:R=U2P=6由闭合电路欧姆定律知,电路中的电流为:I=2ER+r1+新电池的输出功率:P1=EII2r1=0.26W;旧电池的输出功率:P2=EII2r2=0.02W。(2)新旧电池搭配使用时,旧电池的输出功率为负值,不向外输出反而消耗能量,充当用电器,故新旧电池不能搭配使用。6.如图所示,电源的电动势E=10V,内电阻r=1Ω,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,电动机的线圈电阻R3=0.5Ω。当开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表示数U1=2V,不计电动机除线圈电阻外其他损耗,求:(1)R2两端的电压U2。(2)电动机的机械效率η。答案(1)8V(2)70%解析(1)根据闭合电路欧姆定律可知:E=U2+(I1+I2)r根据欧姆定律可得通过R2电流为:I2=U通过R1的电流为:I1=U联立并代入数据解得:U2=8V,I1=1.2A;(2)电动机的输入功率为:P=U1I1=2×1.2W=2.4W电动机的发热功率为:P热=I12R3=1.22×0.5W=0.72电动机的输出功率为:P出=PP热=2.4W0.72W=1.68W电动机的效率为:η=P出P×100%=1等级考提升练7.(多选)如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r。当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法中正确的是()A.电动机的额定电压为IRB.电动机的输出功率为IEI2(R0+R+r)C.电源的输出功率为IEI2rD.整个电路的热功率为I2(R0+R)答案BC解析电动机不是纯电阻,不能满足欧姆定律,IR不是电动机的额定电压,故A错误;根据能量守恒定律可知,电动机总功率为IEI2(R0+r),内部消耗功率为I2R,故输出功率为IEI2(R0+R+r),故B正确;电源的总功率为IE,内部消耗功率为I2r,则电源的输出功率为IEI2r,故C正确;整个电路的热功率为I2(R0+R+r),故D错误。8.有两个阻值相同都为R的电阻,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I,若将这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻的电流为2I3,则该电源的内阻是(A.R B.R2 C.4R D.答案C解析由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I=E2R+r,两电阻并联时23I=12·ER9.(多选)如图所示的UI图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的UI曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知()A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3V,内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为3WD.电源内部消耗功率为1.5W答案AD10.(多选)如图所示,甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻电路)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线,下列说法正确的是()A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.路端电压都为U0时,它们的外电阻相等D.电流都是I0时,两电源的内电压相等答案AC解析图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小,由图线可知,甲与U轴交点的坐标值比乙的大,表明甲的电动势大于乙的电动势,故A正确;图线的斜率的绝对值表示电源内阻的大小(电动势与短路电流的比值),图线甲的斜率的绝对值大于图线乙的斜率的绝对值,表明甲的内阻大于乙的内阻,故B错误;甲、乙两图线的交点坐标为(I0,U0),外电路是纯电阻电路说明两电源的外电阻相等,故C正确;电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积,即U内=Ir,因为甲的内阻比乙的内阻大,所以当电流都为I0时,甲电源的内电压较大,故D错误。故选A、C。11.(2021广东广州一中模考)截至2020年11月17日凌晨,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器已在轨飞行116天,飞行里程突破3亿千米。卫星在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量。有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是多少?答案0.4V解析电池板没有接入外电路时,开路电压等于电池板电动势,所以电动势E=800mV。由闭合电路欧姆定律得短路电流I短=Er,所以电池板内阻r=EI短=800×10-340×10-3Ω=20Ω,该电池板与20Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I=ER+12.(2021山东德州月考)如图所示电路中,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω。(1)若在C、D间连一个理想电压表,其读数是多少?(2)若在C、D间连一个理想电流表,其读数是多少?答案(1)6V(2)1