2022人教版高中物理必修第三册练习题-闭合电路的欧姆定律

2022人教版高中物理必修第三册

2闭合电路的欧姆定律

基础过关练

题组一对电动势的理解

1.（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.电动势公式后些中的/与电压公式历些中的/是一样的,都是电场力做的功

qq

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

2.（2020内蒙古集宁一中高二上月考）（多选）如图所示是常用在电子手表和小型

仪表中的锌汞电池,它的电动势约为1.2V,这表示（）

A.电路通过1C的电荷量，电源把1.2J其他形式的能转化为电能

B.电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能

C.该电源比电动势为1.5V的干电池做功少

D.该电源与电动势为1.5V的干电池相比,通过1C电荷量时其他形式的能转化

为的电能少

题组二闭合电路欧姆定律的理解与应用

3.如图所示的电路中，把〃由2。改变为6。时，电流减小为原来的一半，则电

源的内电阻应为（）

A.4QB.8QC.6QD.2Q

4.在如图所示的电路中，当开关&断开、开关S2闭合时，电压表的读数为3V;当

开关8、S2均闭合时，电压表的读数为1.8V。已知电压表为理想电表，外接电阻

为其电源内阻为八由以上数据可知®为（）

A.-B.-C.-D.-

3532

5.（多选）如图所示电路中，电源电动势斤9V、内阻尸3Q,后15。，下列说法

中正确的是（）

A.当S断开时，Z=9V

B.当S闭合时，〃,二9V

C.当S闭合时，〃尸7.5V,心=0

D.当S断开时,〃尸0,U衍0

题组三闭合电路的动态分析

6.（多选）如图所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片〃的位置，使/、B、C三

灯亮度相同。若继续将〃向下移动，则三灯亮度变化情况为（）

A./灯变亮B.夕灯变亮

C.夕灯变暗D.C灯变亮

7.（2021江苏吴江汾湖中学高二上月考）如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关

S闭合后，在滑动变阻器总的滑片向下滑动的过程中（）

A.电压表与电流表的示数都减小

B.电压表与电流表的示数都增大

C.电压表的示数增大，电流表的示数减小

D.电压表的示数减小，电流表的示数增大

8.如图所示,£为内阻不能忽略的电池，用、尼、尼为定值电阻,S。、S为开关，①与

G分别为电压表与电流表。初始时S。与S均闭合，现将S断开，则（）

A.①的读数变大,⑷的读数变小

B.①的读数变大,⑷的读数变大

C.①的读数变小,⑷的读数变小

D.⑹的读数变小,⑷的读数变大

9.（2020河南科技大学附中高二上期中）如图所示的电路中，灯泡A和灯泡方原来

都是正常发光的。现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些,

则电路中出现的故障可能是（灯泡电阻不变）（）

a

—（I_1—

Er

4

A.尼断路B.用短路

C.尼断路D.泥、尼同时短路

题组四闭合电路的功率及效率问题

10.（2020山东师大附中高二期中）如图所示，电源电动势后10V,内阻片0.2。，

标有“8V16W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻向=0.15。，则电源

的输出功率为（）

A.16WB.440W

C.80WD.400W

11.（2020河南开封高二月考）（多选）直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P

向右移动时，电源的（）

A.总功率一定减小

B.效率一定增大

C.内部损耗功率一定减小

D.输出功率一定先增大后减小

12.（2020湖北黄冈模拟）如图所示电路中,L、Lz为两只完全相同、阻值恒定的

灯泡,笈为光敏电阻（光照越强,阻值越小）o闭合开关S后，随着光照强度逐渐增

强（）

A.L逐渐变暗,L?逐渐变亮

B.L逐渐变亮,L?逐渐变暗

C.电源内电路消耗的功率逐渐减小

D.光敏电阻7?和灯泡L消耗的总功率逐渐增大

题组五对电源井/图线的理解和应用

13.（2020江苏盐城中学高二期中）（多选）如图所示为两个不同闭合电路中两个不

同电源的小/图像,则下列说法中正确的是（）

A.电动势£尸£,短路电流

B.电动势£=与，内阻r,>Z2

C.电动势£>区，内阻水s

D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大

14.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、。分别是电

阻其、及两端的电压与通过电阻的电流的关系图线。若将这两个电阻分别接到

该电源上，则（）

A.A接在电源上时，电源的效率高

B.尼接在电源上时，电源的效率高

C.A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

题组六含容电路的分析

15.（2020河北邯郸一中高二期中）阻值相等的四个电阻、电容器C及电池双内

阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,。所带的电荷量为

闭合开关s,电流再次稳定后，。所带的电荷量为a。a与a的比值为（）

2

-B

5

AC.

3

-

5D.

能力提升练

题组一电路的动态分析

1.（2020福建福州期末质检,站，）（多选）如图所示，电源电动势£和内阻r一定，服

不是定值电阻,凡是光敏电阻（阻值随光照强度的增大而变小），电流表和电压表均

为理想电表。闭合开关，当照射到用的光照强度变化时,总功率变大，以下判断正

确的是（『:加:）

A.电流表示数一定变小

B.电压表示数一定变小

C.兄的功率一定变大

D.照射到发的光照强度一定增大

2.（2020河北张家口高二期中,*，）（多选）在如图所示的电路中，电源的电动势为

E,内阻为乙灯泡L的电阻大于电源的内阻入闭合开关S,在滑动变阻器的滑片

〃由a向8移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是（）

-----®-----

-----'I-------®——

SE.r

A.电流表的读数一直减小

B.灯泡L变亮

C.电源输出功率先增大后减小

D.电压表的读数先增大后减小

3.（2020河南信阳高二期中,*）如图所示，电路中定值电阻阻值7?大于电源内阻

阻值人闭合开关，电路稳定后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表%、%、

V3示数变化量的绝对值分别为△〃、△〃、△区理想电流表A示数变化量的绝

A.A的示数增大

B.V2的示数增大

C.△〃与△/的比值大于r

D.△〃大于

题组二电路的功率和效率问题

4.（2020河南洛阳高二期中,北，）将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻

箱所消耗功率尸随电阻箱读数发变化的曲线如图所示，由此可知（）

A.电源最大输出功率可能大于45W

B.电源内阻等于5Q

C.电源电动势为45V

D.电阻箱所消耗功率〃最大时，电源效率大于50%

5（2020湖北荆州中学高二月考,不）如图所示,电源电动势斤6V,内阻尸1Q,

定值电阻后4=1Q,滑动变阻器的最大阻值兆=3Qo若闭合开关S,将滑动变阻

器的滑片〃从右向左滑动，已知两电表均为理想电表,则下列说法正确的是（）

E

A.电压表示数增大，电流表示数增大

B.定值电阻??上消耗的功率增大,最大值为竽W

C.电源输出功率先变小后变大，电源效率一定增大

D.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小

题组三含电容器电路的分析

6.（2020河北石家庄高三上期末模拟,*）在如图所示的电路中，电源的负极接地,

其电动势为反内电阻为r,A、尼为定值电阻，兄为滑动变阻器,。为电容器,A、V

为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头产自a端向。端滑动的过程中，下

列说法中正确的是（，:'iM「）

——~ia1

p,&4

A.电压表示数变小

B.电流表示数变小

C.电容器。所带电荷量增多

D.a点的电势降低

7.（2020湖北武汉一中线上模拟，便）如图所示的电路中，电源的电动势为E内阻

不计，电容器电容为C电阻发：尼：尼：兄=3：2：1：1,开关S断开。现将S闭

合，由S闭合到电路稳定的过程中通过兆的电荷量是（）

A.yB.若

C.若D.EC

8.（2020海南海口高二上期中,*，）（多选）如图所示,G=6uF,C=3uF,其=3

。，笈=6。，电源电动势斤18V,内阻不计。下列说法正确的是（）

A.开关S断开时,a、6两点电势相等

B.开关S闭合、电路稳定后，流过a、6两点的电流是2A

C.开关S断开时G带的电荷量比开关S闭合后G带的电荷量大

D.不论开关S断开还是闭合,G带的电荷量总比G带的电荷量大

题组四两类3/图像的分析与计算

9.（2020湖北襄阳四中高二期中,"）（多选）如图所示，直线/、〃分别是电源1

与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线屣一个小灯泡的伏安特

性曲线，曲线〃，与直线/、〃相交点的坐标分别为尸（5.2A,3.5V）、0（6A,5V）o

如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是（）

A.电源1与电源2的内阻之比是3：2

B.电源1与电源2的电动势之比是1：1

C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1:2

D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7：10

10.（2020河南南阳模拟,"）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〃和电流/的关系图像（电

池内阻不是常量），图线6是某电阻彳的小/图像。在该光照强度下将它们组成

闭合回路时，硅光电池的内阻为（）

A.5.5QB.7.0Q

C.12.0QD.12.5Q

11.（2020重庆江津中学模拟,小）两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定

值电阻加、电源的电动势片和内电阻乙调节滑动变阻器的滑动触头夕向某一方

向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V,的测量数据，另一同学记录的是

电流表A和电压表V2的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两条心/直线。

则图像中两直线的交点表示的物理意义是（）

甲

A.滑动变阻器的滑动触头户滑到了最右端

B.电源的输出功率最大

C.定值电阻就上消耗的功率为LOW

D.电源的效率达到最大值

答案全解全析

2闭合电路的欧姆定律

基础过关练

1.D电压与电动势是两个不同的概念，电动势公式后叱中的『是非静电力做的

q

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

公式建式中的/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、

q

B、C错误,D正确。

2.AD电动势在数值上等于将1C电荷量的正电荷从电源的负极移到正极过程

中非静电力做的功，该电池的电动势为L2V,表示该电池将1C电荷量的正电荷

由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.2J的功，电源把1.2J其他形式

的能转化为电能,不表示电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能,故A

正确,B错误；电动势表示电源做功的能力的大小,不表示做功的多少,故C错误；

电动势为1.2V的锌汞电池与电动势为1.5V的干电池相比,通过1C电荷量时

其他形式的能转化为的电能少,D正确。故选A、Do

3.D根据闭合电路欧姆定律后/(»r),当庐2。时，斤/(2Q+r);当庐6Q

时，左g(6Q+r),解得尸2。，故选D。

4.D当开关Si断开、开关S2闭合时，电压表的示数等于电源的电动势，即后3Vo

当开关Si、S2均闭合时，〃外=1.8V,所以〃内=氐〃外=1.2V,因U后IR,〃内=4,所以

R："U外:〃内=1.8V：1.2V=3：2,故选D。

5.AC当S断开时，如与雄都等于电源电动势,A正确,D错误；当S闭合

时，〃尸〃后昌庐7.5V,a=0,B错误,C正确。

R+r

6.ACD将变阻器滑片产向下移动时一,接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，

根据闭合电路欧姆定律得知，总电流/增大,则力灯变亮。并联部分的电压U井

二E—L,(R,,+a,E、&、r不变,〃增大,〃并减小，乙减小,8灯变暗。通过。灯的电流

/三£一4,增大，〃减小，则〃增大，。灯变亮。综上可知,A、C、D正确。

7.A滑动变阻器的滑片向下滑动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻

减小,根据/=户可知电路中总电流增大，电源内电压增大,则路端电压减小，故电

压表示数减小；由欧姆定律可知,用上的分压增大，故并联部分两端电压减小,可

知电流表示数减小，故A正确。

8.B将S断开,则电路的总电阻变大，总电流变小，由代朋女知,路端电压变大，

故电压表的示数变大;用两端的电压不/兄变小，则A两端的电压变大,流过R的

电流变大，电流表的示数变大。选项B正确。

9.C采取代入排除法,将选项逐个代入分析:人断路一心卜增大一发总变大一/总减

小一〃外变大，灯泡从8两端电压变大，由此可知两灯均变亮,故A错误;此短路f

心卜减小一彳总减小一/总增大f〃外减小一A减小,通过灯泡A和少的电流变大,两

灯变亮,B错误;足断路一危卜增大一A总变大f/总减小f〃外增大f4增大,通过灯

泡力的电流变小,灯泡少两端电压变大，灯泡A变暗，灯泡8变亮,故C正确;用、

是同时短路，灯泡夕不亮,故D错误。

10.C干路的电流/=上红=翳A=10A,则电源的输出功率为6/〃额=10义8W=80

r0.2

Wo

11.ABC滑动变阻器的滑片刀向右移动时，滑动变阻器连入电路部分的阻值变大,

因而电流减小，由户总="可知电源的总功率减小,选项A正确。滑动变阻器连入

电路部分阻值变大,路端电压变大，由〃=2可知电源的效率增大,选项B正确。

IE

内部损耗功率为户内=/r,电流减小，因而内部损耗功率减小,选项C正确。电源输

出功率为外电阻消耗功率,但外电阻与内电阻的大小关系未知，因而不能判断输

出功率的变化情况,选项D错误。

12.A当光照增强时,光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆

定律可知，电路中总电流增大,则灯L2逐渐变亮，由徐股〃可知路端电压减小，灯

L2两端的电压增大,则L两端的电压减小，故灯L逐渐变暗,A正确,B错误;总电

流增大，由户内知电源内电路消耗的功率逐渐增大,故C错误;将灯L2看成电

源内电路的一部分，光敏电阻〃和灯泡L消耗的总功率是等效电源的输出功率，

由于等效电源的内阻大于外电阻,所以当光敏电阻的阻值减小时,等效电源的输

出功率减小，即光敏电阻用和L消耗的总功率逐渐减小，故D错误。

13.AD由图像可知两电源的由/图线交纵轴于同一点，说明两电源的电动势相

同;交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，

则A项正确。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，则电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B、C项错误。根据

l^E-Ir,△归-•r,内阻力〈心当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路

端电压变化较大,可知D项正确。

14.A电源的效率〃=萨2=*:，由于故兄接在电源上时，电源的效率

P1：IElER+r

高,A正确,B错误；由图线的交点可得出，发接在电源上时，鹏仄、电源的

44

输出功率尸尸〃尼接在电源上时，编】、729T0,电源的输出功率

1622

PF&I三Uol。,P〈P2,C、D错误。

4

15.C当开关S断开时等效电路如图1所示，电容器C两端的电压勿2我,所带的

电荷量Q^Cl^CE-当开关S闭合时等效电路如图2所示，电容器。两端的电压

*E,所带的电荷量Q^CE。所以曾3C项正确。

33Q25

图1图2

能力提升练

1.BD由于此功率变大，根据尸汽?可知通过兆的电流增大，根据“串反并同”

可得兆的阻值减小，照射到兄的光照强度一定增大，电路总电阻减小，电路总电流

增大，电源内电压增大，路端电压减小，电压表示数减小，电流表示数增大，故B、D

正确,A错误;泥的阻值减小，通过发的电流增大，瓜与人分、尼的定量关系不确

定,发的功率变化无法确定,不一定变大,故C错误。

解题思路

电路动态分析的一般步骤

(1)弄清局部电路变化所引起的局部电路电阻的变化。

(2)根据局部电路电阻的变化,确定整个电路的外电阻如何变化。

(3)根据闭合电路欧姆定律/总=产一,确定电路总电流如何变化。

(4)由〃内=/总r确定电源内电压如何变化。

(5)由3后〃内确定路端电压如何变化。

(6)确定各支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。

2.AD滑动变阻器的右半部分与电流表A串联,再与左半部分并联,并联部分与

灯泡串联后再与电压表并联，电压表测路端电压。滑片〃向左滑动，当两支路电

阻相等，即吊+兄/时，并联路段电阻最大,并联路段的电阻先增大后减小,外电路

总电阻先增大后减小，由串联分压可知路端电压先增大后减小,选项D正确；电流

表刚开始测干路电流,随着户由a向6移动，电流表示数逐渐变小，尸滑到b端,电

阻〃和电流表被短路，电流表示数为零,A正确；外电路电阻增大时,流过灯泡的电

流减小，灯泡分压减小,灯泡变暗,选项B错误;外电路电阻越接近电源内阻，电源

输出功率越大，由于灯泡电阻大于电源内阻，因此外电路电阻总大于电源内阻,外

电阻先增大后减小,所以电源的输出功率先减小后增大,选项C错误。

3.B理想电压表％、V2、V3分别测定值电阻两端的电压、路端电压、滑动变阻

器两端的电压，理想电流表A测的是干路中的电流。滑动变阻器滑片向下滑动，

其接入电路的电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知,干路中的电流增大,A示数

增大，内电压增大,路端电压减小，即V2示数减小，故A正确,B错误；因为

N=R,警=百翌二A尺故C正确；△编,r,△〃=△/♦兄又因R>r,故

△朗〈△儿故D正确。

4.B将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，电阻箱所消耗功率尸等于电源输出

功率。由电阻箱所消耗功率尸随电阻箱读数A变化的曲线可知，电阻箱所消耗功

率尸最大为45W,所以电源最大输出功率为45W,A错误；由电源输出功率最大的

条件可知，电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源内阻,所以电源内阻等于5

Q,B正确；电阻箱所消耗功率尸的最大值为45W,此时电阻箱读数为庐5。，电

流1=旧3A,电源电动势层/(»r)=30V,C错误；电阻箱所消耗功率〃最大时，

电源效率为50%,D错误。

5.D若闭合开关S,将滑动变阻器的滑片〃从右向左滑动,滑动变阻器接入电路

的阻值增大，电路总电阻增大,干路电流减小，内电压减小,路端电压增大，电压表

测路端电压，电压表示数增大,因总电流减小,且通过〃的电流增大,所以电流表

示数减小,A错误；当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,路端电压最大,定值电阻

4上消耗的功率最大,此时外电阻〃产弊岑=0.8Q,路端电压小弓V,所

R+Ri+R2r+R外3

以定值电阻彳消耗的功率W,B错误；电源的内阻和外电路电阻相等时，

R9

外电路消耗的功率最大，当滑片〃从右向左滑动时,外电路电阻的变化范围是

0.57).8Q,所以电源的输出功率一直变大,效率一定增大,C错误;设兄中的电

流为A中的电流为12,贝II、(R\+R)=l2R,成(I\+DAI\(R\+RJ,P*改电联立得

生(名,—-1后由此可知,可将电源(Er)与〃看成内阻为r=^~,电动

\r+R鸟+R1+R2，r+R

势£'=二的新电源,滑片刀从右向左滑动，当此寸'+H1.5Q时,滑动变阻器消

耗的功率达到最大值,则滑动变阻器消耗的功率先变大后变小,D正确。

知识拓展

功率的最值问题

(1)定值电阻的功率:尸定=力？

〃为定值电阻，户定只与电流有关系，当彳外最大时，/最小,〃定最小，当色卜最小

时，/最大，尸定最大。

(2)电源的输出功率：当A外寸时，〃出最大,月二。

(3)变化电阻的功率的最大值

利用等效思想，把除变化电阻之外的其他的定值电阻等效成电源的内阻”，

则变化电阻的功率即等效以后的电源的输出功率，即当7?变二r'时,〃变有最大值。

6.D在滑动变阻器滑动头〃自a端向力端滑动的过程中，变阻器接入电路的电

阻减小,外电路总电阻减小,干路电流/增大，电阻用两端电压增大,则电压表示

数变大,A错误；电阻及两端的电压kE-I(R\+a,/增大,则朗变小，电容器两极

板间电压变小,其所带电荷量减小,C错误;根据外电路中顺着电流方向，电势降低,

可知a点的电势大于零,a点的电势等于尼两端的电压，&变小,则a点的电势降

低,通过尼的电流△减小,D正确；电流表下端接地，电势为零,通过电流表的电流

1口-瓜/增大，石减小,则人增大，即电流表示数变大,B错误。

技巧点拨

分析电容器所带电荷量的变化要注意以下两点