高中物理 2.7 闭合电路的欧姆定律练习 新人教版选修3-1

【成才之路】版高中物理2.7闭合电路的欧姆定律练习新人教版选修3-1基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5～7题为多选题)1．关于闭合电路，下列说法正确的是()A．电源短路时，放电电流为无限大B．电源短路时，内电压等于电源电动势C．用电器增加时，路端电压一定增大D．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势答案：B解析：电源短路时，R＝0，放电电流I＝eq\f(E,r)，U内＝E，A错误，B正确；当并联用电器增加时，并联电阻变小，电路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小，C错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不视为理想电表时，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，D错误。2．一太阳能电池板，测得它的开路电压(电动势)为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10V B．0.20VC．0.40V D．0.60V答案：D解析：r＝eq\f(E,I短)＝eq\f(0.8,0.04)Ω＝20Ω，U＝eq\f(E,R＋r)R＝0.6V。3．一同学将变阻器与一只6V,6～8W的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光。按此图的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将()A．变暗 B．变亮C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡答案：B解析：由图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确。由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡。4．(淄博市～学年高二上学期三校联考)某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则()A．仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障B．仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障C．仅导线AB断路D．因插座用导线接地，所以发生了上述故障答案：C解析：由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。综合分析可知，故障为A、B间导线断路，即C选项正确。5．在下图电路中K1、K2、K3、K4均闭合，G是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个开关后P会运动？()A．K1 B．K2C．K3 D．K4答案：BC解析：油滴受重力G与电场力F平衡，断开K1或K4，电容器带电量不变，油滴不动，断开K3，电容器通过回路放电，油滴向下运动。断开K2，电容器充电，油滴向上运动，故应选B、C。6.如图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是()A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B．各灯两端电压在灯多时较低C．通过电池的电流在灯多时较大D．电池输出功率灯多时较大答案：ABC解析：由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，电源的内电压越大，路端电压越低，流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A、B、C正确，选项D错。7.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ，当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则()A．I1<I2 B．θ1>θ2C．I1＝I2 D．θ1<θ2答案：CD解析：电路电流I＝eq\f(E,R＋r)不变，A错C对；滑动片在a位置时两平行板间电压，小于滑动片在b位置时两板间电压，所以θ1<θ2，B错，D对。二、非选择题8.如图所示电路中，R1＝R2＝R3＝1Ω，电压表内阻很大，当S断开时，电压表示数为0.8V，当S闭合时，电压表示数为1V，求电源的电动势与内阻。答案：2V0.5Ω解析：当S断开时，R1与R2串联组成外电路I1＝eq\f(U1,R1)E＝I1(R1＋R2＋r)当S闭合时，R2与R3并联，然后与R1串联组成外电路，且电压表仍测R1两端电压I1′＝eq\f(U1′,R1)E＝I1′(eq\f(R2·R3,R2＋R3)＋R1＋r)代入已知数据联立解得E＝2V，r＝0.5Ω。能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(黄冈中学～学年高二上学期期中)图示的电路中，电源内阻不可忽略，电键S闭合前灯泡A、B、C均已发光。那么，当电键S闭合时，A、B、C三个灯泡的亮度变化情况是()A．A亮度不变，B变亮，C变暗 B．A变暗，B变亮，C变暗C．A变亮，B变暗，C变亮 D．A变暗，B变亮，C亮度不变答案：B解析：当电键S闭合时，灯泡C、D并联电阻减小，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，灯泡A的电压UA＝E－Ir减小，电流IA减小，灯泡A变暗，灯泡B的电流IB＝I－IA增大，电压UB增大，灯泡B变亮，C灯的电压UC＝UA－UB，UA减小，UB增大，则UC减小，灯泡C变暗。2．如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，R为滑动变阻器，A为理想电流表、V为理想电压表。当滑动变阻器滑片向右滑动时，下列说法中正确的是()A．电流表和电压表示数都变大B．电流表和电压表示数都变小C．电流表示数减小，电压表示数变大D．电流表示数变大，电压表示数减小答案：A解析：首先要弄清电路的结构，画出等效电路图，电压表测R1两端的电压。当滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻变小，总电阻变小，总电流变大，内电压变大，路端电压变小，则流过R2的电流变小，流过R1的电流变大，其两端电压也变大，所以电压表、电流表示数都变大，选项A正确。3．(合肥一中～学年高二上学期检测)如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则()A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．电源的输出功率一样大答案：A解析：电源的效率η＝eq\f(P出,P总)＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压大，效率高，故A正确，B错误；由图线的交点读出，R1接在电源上时U＝eq\f(3,4)U0，I＝eq\f(1,4)I0，电源的输出功率P1＝UI＝eq\f(3,16)U0I0，R2接在电源上时U＝eq\f(1,2)U0，I＝eq\f(1,2)I0，电源的输出功率P2＝UI＝eq\f(1,4)U0I0，故C、D错误，故选A。4．(河南省实验中学～学年高二上学期期中)如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则()A．电压表读数减小 B．电流表读数减小C．质点P将向下运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大答案：AC解析：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串连接在电源两端，电容器与R3并联，当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，故B错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C正确；因R3两端的电压减小，由P＝eq\f(U2,R)可知，R3上消耗的功率减小，故D错误。5．有一种测量体重的电子秤，其原理图如下图中的虚线部分所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数为R＝30Ω－0.02F(F和RA．该秤能测量的最大体重是1400NB．该秤能测量的最大体重是1300NC．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处答案：AC解析：当电流表示数达到3A时，压力传感器受到的压力最大，由E＝I(R＋r)可求得R＝2Ω，由R＝30Ω－0.02F可求得F＝1400N，选项A正确，B错误；当踏板空载时，R′＝30Ω，电流表G示数为I′＝eq\f(E,R′＋r)＝eq\f(12,30＋2)A＝0.375A，选项C正确，D错误。二、非选择题6.如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，标有“8V16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机绕线的电阻R0＝1Ω，求：(1)电源的总功率；(2)电动机的输出功率。答案：(1)40W(2)12W解析：(1)L正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8V。内电压U内＝(10－8)V＝2V则总电流I＝U内/r＝4A电源总功率为P电＝IE＝4×10W＝40W(2)流经电动机的电流IM＝I－P/U＝2A输入电动机的总功率P电动机＝UIM＝8×2W＝16W电动机内阻消耗功率P内＝Ieq\o\al(2,M)R0＝4×1W＝4W故电动机输出功率P出＝(16－4)W＝12W。7．(南京市第三中学～学年高二上学期期中)如图所示，一电荷量q＝3×10－4C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。S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°。已知两板相距d＝0.1m，电源电动势E＝12V，内阻r＝2Ω，电阻R1＝4Ω，R2＝R3＝R4＝12Ω。g取10m/s2(1)电源的输出功率；(2)两板间的电场强度的大小；(3)小球的质量。答案：(1)10W(2)100N/C(3)4×10－3解析：(1)R2与R3并联后的电阻值R23