2024-2025学年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律第2节闭合电路的欧姆定律练习含解析新人教版必修3VIP

PAGE6-第2节闭合电路的欧姆定律eq\f(合格考训练,25分钟·满分60分)一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)1．(2024·新疆试验中学高二第一学期期末)一节干电池的电动势为1.5V，这表示(B)A．该电池接入电路工作时，电池两极间的电压恒为1.5VB．电池中每通过1C的电荷量，该电池能将1.5J的化学能转变成电势能C．该电池存储的电能肯定比电动势为1.2V的电池存储的电能多D．将1C的电子由该电池负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功解析：接入电路后，两极电压为路端电压，若外电路正常工作，则路端电压小于电动势，故A错误；电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电路中每通过1C的电量，该电池能将1.5J的化学能转变成电能，故B正确；电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本事的物理量，电动势大储存的电能不肯定多，故C错误；一节干电池的电动势为1.5V，表示该电池能将1C的正电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J的功，故D错误。2．关于闭合电路，下列说法正确的是(B)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，路端电压肯定增大D．把电压表干脆和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势解析：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；当电压表干脆和电源连接时，电压表不视为志向电表时，电路中有微小电流，内电路有肯定的电势着陆，D错误。3．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池供应能量。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(D)A．0.1V B．0.2VC．0.3V D．0.4V解析：电池没有接入外电路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E＝800mV。由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝eq\f(E,r)，所以电池内阻r＝eq\f(E,I短)＝eq\f(800×10－3,40×10－3)Ω＝20Ω，该电池与20Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(800,20＋20)mA＝20mA，所以路端电压U＝IR＝400mV＝0.4V，D项正确。4.如右图所示，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，以下说法错误的是(D)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。5．(2024·北京人大附中朝阳学校高一下学期段考)在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r,在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中(B)A．路端电压变大B．通过滑动变阻器R1的电流变大C．通过安培表的电流变大D．电源的输出功率变大解析：在滑动变阻器R1的滑动触片P向下滑动的过程中，R1变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大，路端电压U＝E－Ir，I变大，E、r不变，则U变小，故A错误；路端电压U变小，通过电阻R2的电流变小，总电流变大，所以通过滑动变阻器R1的电流必定变大，故B正确，C错误；因为不知道内外电阻的关系，电源的输出功率改变无法确定，故D错误。6．(多选)如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是(ABD)A．该电池的容量为500mA·hB．该电池的电动势为3.6VC．该电池在工作时的电流为500mAD．若电池以10mA的电流工作，可用50h解析：电池上的3.6V表示电动势，500mA·h表示电荷容量，可以由电荷容量计算在肯定放电电流下运用的时间，由500mA·h＝t×10mA，得t＝50h，所以A、B、D选项正确；从电池说明上无法知效电池工作电流，选项C错误。7．(多选)如图所示的电路中，开关K1、K2、K3、K4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，下列推断正确的是(ACD)A．若断开K1，则P将接着悬浮不动B．若断开K2，则P将向下加速运动C．若断开K3，则P将向下加速运动D．若断开K4，则P将接着悬浮不动解析：断开K1，电容器两板间的电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于平衡状态，故P悬浮不动，故A正确；断开K2，电容器两板间的电压增大，稳定时，其电压等于电源的电动势，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动，故B错误；断开K3，电容器通过电阻放电，板间场强渐渐减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下加速运动，故C正确；断开K4，电容器的电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态，故D正确，故选ACD。8．(多选)某中学生为“神舟十一号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中心的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值，当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正。这个装置在“神州十一号”载人飞船放射、运行和回收过程中，下列说法中正确的是(ABD)A．飞船在竖直减速上升的过程中，处于失重状态，电压表的示数为负B．飞船在竖直减速返回地面的过程中，处于超重状态，电压表的示数为正C．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为零D．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为负解析：飞船在竖直减速上升的过程中，加速度方向竖直向下，由牛顿其次定律得知，飞船处于失重状态。此时电压表的示数为负，故A正确；飞船在竖直减速返回地面的过程中，加速度方向竖直向上，由牛顿其次定律得知，处于超重状态，电压表的示数为正，故B正确；飞船在圆轨道上运行时，加速度方向竖直向下处于完全失重状态，电压表的示数为负，故C错误，D正确。二、非选择题9．(12分)(2024·安徽省合肥一中高二上学期段考)如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器，最大阻值为300Ω。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流改变图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：(1)由图乙求电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑片P从左端滑至右端过程中，电源输出功率的最大值。答案：(1)20V20Ω(2)5Ω(3)5W解析：(1)题中图乙中AB延长线，交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，内阻r＝20Ω。(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U2＝4V、I2＝0.8A，得R2＝eq\f(U2,I2)＝5Ω。(3)当外阻等于内阻时，电源输出功率最大为P出＝eq\f(E2,4r)＝5W。eq\f(等级考训练,15分钟·满分40分)一、选择题(本题共3小题，每题8分，共24分)1．(多选)(2024·新疆建设兵团一师高二上学期期中)如图所示，电流表、电压表均为志向电表，L为小电珠。R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是(AC)A．电流表示数变小，电压表示数变大B．小电珠L变亮C．电容器C上电荷量增大D．电源的总功率变大解析：当滑动变阻器滑片P向左移动时，电阻增大，由“串反并同”可知，与之并联的电压表示数增大，与之串联的小电珠L电流减小，小电珠变暗；同理推断电流表示数减小，电源总功率减小。路端电压增大，电容器两端电压增大，由Q＝CU可知电荷量增大。故AC正确，BD错误。2．(多选)(2024·江苏省启东中学高二上学期期中)用标有“6V,3W”的灯泡L1、“6V,6W”的灯泡L2与志向电压表和志向电流表连接成如图所示的试验电路，其中电源电动势E＝9V。下图是通过两个灯泡的电流随两端电压改变的曲线。当其中一个灯泡正常发光时(CD)A．电流表的示数为1A B．电压表的示数约为6VC．电路输出功率为4W D．电源内阻为2Ω解析：由题可知，若L1正常发光，I1＝eq\f(P,U)＝eq\f(3,6)A＝0.5A，若L2正常发光，I2＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(6,6)A＝1A，两个小灯泡串联，只有一个灯泡正常发光，则为L1正常发光。故A项错误；电压表测量灯泡L2的电压，由图乙可知，曲线A对应灯泡L2，当电流为0.5A时，此时电压为2V，所以电压表示数为2V，故B项错误；电路输出功率P输＝U1I＋U2I＝(6×0.5＋2×0.5)W＝4W，故C项正确；电源内阻为r＝eq\f(E－U1－U2,I)＝eq\f(9－6－2,0.5)Ω＝2Ω，故D项正确。3．(多选)有一种测量体重的电子秤，其原理图如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改变的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是志向电流表)。设踏板的质量可忽视不计，已知志向电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力改变的函数为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4.(16分)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)4×10－3kg解析：(1)R2与R3并联后的电