新教材高中物理第十二章電能能量守恒定律2閉合電路的歐姆定律課后練習(xí)（含解析）新人教版

閉合電路的歐姆定律合格考達(dá)標(biāo)練1.如圖所示為某手機(jī)電池的銘牌,第一行標(biāo)有“3.8V3000mA·h(11.4W·h)”。對(duì)該銘牌參數(shù)的分析,下列說法中正確的是()A.銘牌中的W·h是能量的單位B.銘牌中的mA·h是功率的單位C.該電池放電時(shí)輸出的總能量約為11.4JD.該電池放電時(shí)輸出的總電荷量約為1.08×105C答案A解析功率乘以時(shí)間得到功,功和能量單位相同,故功率的單位乘以時(shí)間的單位是能量的單位,故A正確;電流乘以時(shí)間得到電荷量,故電流的單位乘以時(shí)間的單位是電荷量的單位,故銘牌中的mA·h是電荷量的單位,故B錯(cuò)誤;該電池放電時(shí)輸出的總能量約為11.4W·h=11.4×3600J=4.104×104J,C錯(cuò)誤;該電池放電時(shí)輸出的總電荷量約為3000mA·h=3000×10-3×3600C=1.08×104C,故D錯(cuò)誤。2.如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U-I圖像,則下列說法正確的是()A.電動(dòng)勢(shì)E1=E2,短路電流I1>I2B.電動(dòng)勢(shì)E1=E2,內(nèi)阻r1>r2C.電動(dòng)勢(shì)E1>E2,內(nèi)阻r1<r2D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí),電源1的路端電壓變化較大答案A解析由題圖可知兩電源的U-I圖線交縱軸于一點(diǎn),則說明兩電源的電動(dòng)勢(shì)相同;交橫軸于兩不同的點(diǎn),可判斷出電源1的短路電流大于電源2的短路電流,則A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。又由兩圖線的傾斜程度可知圖線2的斜率的絕對(duì)值大于圖線1的斜率的絕對(duì)值,即電源2的內(nèi)阻大于電源1的內(nèi)阻,則可知B項(xiàng)錯(cuò)誤。由圖像可判斷當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí),電源2的路端電壓的變化量大于電源1的路端電壓的變化量,可知D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì),下列說法正確的是()A.電動(dòng)勢(shì)就是電源供給電路的能量B.電源與外電路斷開時(shí),電動(dòng)勢(shì)等于其兩端電壓C.電源接入電路時(shí),其兩端的電壓就是電源電動(dòng)勢(shì)D.電動(dòng)勢(shì)的大小一定等于電路中的電流與全電路電阻的乘積答案B解析由電動(dòng)勢(shì)的定義知A錯(cuò)誤;電源與外電路斷開時(shí),電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上才等于其兩端電壓,故B正確,C錯(cuò)誤;當(dāng)外電路有非純電阻時(shí),電動(dòng)勢(shì)的大小不等于電路中的電流與全電路電阻的乘積,故D錯(cuò)誤。4.(2021山東濟(jì)寧魚臺(tái)一中高二月考)有關(guān)電壓與電動(dòng)勢(shì)的說法中正確的是()A.電壓與電動(dòng)勢(shì)的單位都是伏特,所以電壓與電動(dòng)勢(shì)是同一物理量的不同叫法B.電動(dòng)勢(shì)是電源兩極間的電壓C.電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W與電壓公式U=中的W是一樣的,都是電場力做的功D.電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量答案D解析電壓與電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)不同的概念,電動(dòng)勢(shì)公式E=中的W是非靜電力做的功,電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量;而電壓公式U=中的W則是電場力做的功,電動(dòng)勢(shì)的大小也不一定等于電壓的大小,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。5.(2021湖北黃岡模擬)為了充分利用舊電池,小明使用一節(jié)新電池搭配一節(jié)舊電池共同為手電筒供電。已知新舊電池的電動(dòng)勢(shì)均為1.5V,新電池內(nèi)阻為1Ω,舊電池內(nèi)阻為8Ω,手電筒采用的燈泡參數(shù)為“3V,1.5W”。(1)新舊電池的輸出功率分別為多少?(2)結(jié)合計(jì)算結(jié)果思考,新舊電池能否搭配使用呢?答案(1)0.26W-0.02W(2)不能解析(1)由題意可知,燈泡內(nèi)阻為:R==6Ω;由閉合電路歐姆定律知,電路中的電流為:I==0.2A;新電池的輸出功率:P1=EI-I2r1=0.26W;舊電池的輸出功率:P2=EI-I2r2=-0.02W。(2)新舊電池搭配使用時(shí),舊電池的輸出功率為負(fù)值,不向外輸出反而消耗能量,充當(dāng)用電器,故新舊電池不能搭配使用。6.如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)電阻r=1Ω,定值電阻R1=5Ω,R2=10Ω,電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R3=0.5Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后,電壓表示數(shù)U1=2V,不計(jì)電動(dòng)機(jī)除線圈電阻外其他損耗,求:(1)R2兩端的電壓U2。(2)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率η。答案(1)8V(2)70%解析(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知:E=U2+(I1+I2)r根據(jù)歐姆定律可得通過R2電流為:I2=通過R1的電流為:I1=聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:U2=8V,I1=1.2A;(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為:P=U1I1=2×1.2W=2.4W電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為:P熱=R3=1.22×0.5W=0.72W電動(dòng)機(jī)的輸出功率為:P出=P-P熱=2.4W-0.72W=1.68W電動(dòng)機(jī)的效率為:η=×100%=×100%=70%等級(jí)考提升練7.(多選)如圖所示電路,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r。當(dāng)開關(guān)S閉合后,小型直流電動(dòng)機(jī)M和指示燈L都恰能正常工作。已知指示燈L的電阻為R0,額定電流為I,電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為R,則下列說法中正確的是()A.電動(dòng)機(jī)的額定電壓為IRB.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IE-I2(R0+R+r)C.電源的輸出功率為IE-I2rD.整個(gè)電路的熱功率為I2(R0+R)答案BC解析電動(dòng)機(jī)不是純電阻,不能滿足歐姆定律,IR不是電動(dòng)機(jī)的額定電壓,故A錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律可知,電動(dòng)機(jī)總功率為IE-I2(R0+r),內(nèi)部消耗功率為I2R,故輸出功率為IE-I2(R0+R+r),故B正確;電源的總功率為IE,內(nèi)部消耗功率為I2r,則電源的輸出功率為IE-I2r,故C正確;整個(gè)電路的熱功率為I2(R0+R+r),故D錯(cuò)誤。8.有兩個(gè)阻值相同都為R的電阻,串聯(lián)起來接在電動(dòng)勢(shì)為E的電源上,通過每個(gè)電阻的電流為I,若將這兩個(gè)電阻并聯(lián)起來,仍接在該電源上,此時(shí)通過一個(gè)電阻的電流為,則該電源的內(nèi)阻是()A.R B. C.4R D.答案C解析由閉合電路歐姆定律得,兩電阻串聯(lián)時(shí)I=,兩電阻并聯(lián)時(shí)I=,解得r=4R,故選C。9.(多選)如圖所示的U-I圖像中,直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系,直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U-I曲線,用該電源直接與電阻R連接成閉合電路,由圖像可知()A.R的阻值為1.5ΩB.電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為0.5ΩC.電源的輸出功率為3WD.電源內(nèi)部消耗功率為1.5W答案AD10.(多選)如圖所示,甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源(外電路為純電阻電路)的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖線,下列說法正確的是()A.電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì)B.電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻C.路端電壓都為U0時(shí),它們的外電阻相等D.電流都是I0時(shí),兩電源的內(nèi)電壓相等答案AC解析圖線與U軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值表示電動(dòng)勢(shì)的大小,由圖線可知,甲與U軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值比乙的大,表明甲的電動(dòng)勢(shì)大于乙的電動(dòng)勢(shì),故A正確;圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻的大小(電動(dòng)勢(shì)與短路電流的比值),圖線甲的斜率的絕對(duì)值大于圖線乙的斜率的絕對(duì)值,表明甲的內(nèi)阻大于乙的內(nèi)阻,故B錯(cuò)誤;甲、乙兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0,U0),外電路是純電阻電路說明兩電源的外電阻相等,故C正確;電源的內(nèi)電壓等于通過電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積,即U內(nèi)=Ir,因?yàn)榧椎膬?nèi)阻比乙的內(nèi)阻大,所以當(dāng)電流都為I0時(shí),甲電源的內(nèi)電壓較大,故D錯(cuò)誤。故選A、C。11.(2021廣東廣州一中?？?截至2020年11月17日凌晨,我國首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器已在軌飛行116天,飛行里程突破3億千米。衛(wèi)星在太空飛行,主要靠太陽能電池提供能量。有一太陽能電池板,測(cè)得它的開路電壓為800mV,短路電流為40mA。若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻連成一閉合電路,則它的路端電壓是多少?答案0.4V解析電池板沒有接入外電路時(shí),開路電壓等于電池板電動(dòng)勢(shì),所以電動(dòng)勢(shì)E=800mV。由閉合電路歐姆定律得短路電流I短=,所以電池板內(nèi)阻r=Ω=20Ω,該電池板與20Ω的電阻連成閉合電路時(shí),電路中電流I=mA=20mA,所以路端電壓U=IR=400mV=0.4V。12.(2021山東德州月考)如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻r=2Ω,R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω。(1)若在C、D間連一個(gè)理想電壓表,其讀數(shù)是多少?(2)若在C、D間連一個(gè)理想電流表