高中物理 2.7 閉合電路的歐姆定律練習 新人教版選修3-1

【成才之路】版高中物理2.7閉合電路的歐姆定律練習新人教版選修3-1基礎夯實一、選擇題(1～4題為單選題，5～7題為多選題)1．關于閉合電路，下列說法正確的是()A．電源短路時，放電電流為無限大B．電源短路時，內電壓等于電源電動勢C．用電器增加時，路端電壓一定增大D．把電壓表直接和電源連接時，電壓表的示數(shù)等于電源電動勢答案：B解析：電源短路時，R＝0，放電電流I＝eq\f(E,r)，U內＝E，A錯誤，B正確；當并聯(lián)用電器增加時，并聯(lián)電阻變小，電路中的電流變大，內電壓變大，路端電壓變小，C錯誤；當電壓表直接和電源連接時，電壓表不視為理想電表時，電路中有微小電流，內電路有一定的電勢降落，D錯誤。2．一太陽能電池板，測得它的開路電壓(電動勢)為800mV，短路電流為40mA，若將該電池板與一阻值為60Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()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。3．一同學將變阻器與一只6V,6～8W的小燈泡L及開關S串聯(lián)后接在6V的電源E上，當S閉合時，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光。按此圖的接法，當滑片P向右滑動時，燈泡將()A．變暗 B．變亮C．亮度不變 D．可能燒壞燈泡答案：B解析：由圖可知，變阻器接入電路的是PB段的電阻絲，當滑片P向右滑動時，接入電路中的電阻絲變短，電阻減小，燈泡變亮，B選項正確。由于燈泡的額定電壓等于電源電壓，所以不可能燒壞燈泡。4．(淄博市～學年高二上學期三校聯(lián)考)某居民家中的電路如圖所示，開始時各部分工作正常，將電飯煲的插頭插入三孔插座后，正在燒水的電熱壺突然不能工作，但電燈仍能正常發(fā)光。拔出電飯煲的插頭，把試電筆插入插座的左、右插孔，氖管均能發(fā)光，則()A．僅電熱壺所在的C、B兩點間發(fā)生了斷路故障B．僅電熱壺所在的C、B兩點間發(fā)生了短路故障C．僅導線AB斷路D．因插座用導線接地，所以發(fā)生了上述故障答案：C解析：由于電燈仍正常發(fā)光，說明電源是好的，電熱壺所在的C、B兩點間沒有發(fā)生短路故障。把試電筆分別插入插座的左、右插孔，氖管均能發(fā)光，說明插座的左、右插孔都與火線相通，說明電熱壺所在的C、B兩點間沒有發(fā)生斷路故障。綜合分析可知，故障為A、B間導線斷路，即C選項正確。5．在下圖電路中K1、K2、K3、K4均閉合，G是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴P，斷開哪一個開關后P會運動？()A．K1 B．K2C．K3 D．K4答案：BC解析：油滴受重力G與電場力F平衡，斷開K1或K4，電容器帶電量不變，油滴不動，斷開K3，電容器通過回路放電，油滴向下運動。斷開K2，電容器充電，油滴向上運動，故應選B、C。6.如圖所示，用兩節(jié)干電池點亮幾個小燈泡，當逐一閉合開關，接入燈泡增多時，以下說法正確的是()A．燈少時各燈較亮，燈多時各燈較暗B．各燈兩端電壓在燈多時較低C．通過電池的電流在燈多時較大D．電池輸出功率燈多時較大答案：ABC解析：由于電燈并聯(lián)在電路中，所以接入電路的電燈越多，總電阻越小，電路的總電流越大，電源的內電壓越大，路端電壓越低，流過每個燈的電流越小，每個電燈越暗，選項A、B、C正確，選項D錯。7.豎直放置的一對平行金屬板的左極板上用絕緣線懸掛了一個帶正電的小球，將平行金屬板按圖所示的電路圖連接，絕緣線與左極板的夾角為θ，當滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則()A．I1<I2 B．θ1>θ2C．I1＝I2 D．θ1<θ2答案：CD解析：電路電流I＝eq\f(E,R＋r)不變，A錯C對；滑動片在a位置時兩平行板間電壓，小于滑動片在b位置時兩板間電壓，所以θ1<θ2，B錯，D對。二、非選擇題8.如圖所示電路中，R1＝R2＝R3＝1Ω，電壓表內阻很大，當S斷開時，電壓表示數(shù)為0.8V，當S閉合時，電壓表示數(shù)為1V，求電源的電動勢與內阻。答案：2V0.5Ω解析：當S斷開時，R1與R2串聯(lián)組成外電路I1＝eq\f(U1,R1)E＝I1(R1＋R2＋r)當S閉合時，R2與R3并聯(lián)，然后與R1串聯(lián)組成外電路，且電壓表仍測R1兩端電壓I1′＝eq\f(U1′,R1)E＝I1′(eq\f(R2·R3,R2＋R3)＋R1＋r)代入已知數(shù)據(jù)聯(lián)立解得E＝2V，r＝0.5Ω。能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．(黃岡中學～學年高二上學期期中)圖示的電路中，電源內阻不可忽略，電鍵S閉合前燈泡A、B、C均已發(fā)光。那么，當電鍵S閉合時，A、B、C三個燈泡的亮度變化情況是()A．A亮度不變，B變亮，C變暗 B．A變暗，B變亮，C變暗C．A變亮，B變暗，C變亮 D．A變暗，B變亮，C亮度不變答案：B解析：當電鍵S閉合時，燈泡C、D并聯(lián)電阻減小，外電路總電阻R減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流I增大，燈泡A的電壓UA＝E－Ir減小，電流IA減小，燈泡A變暗，燈泡B的電流IB＝I－IA增大，電壓UB增大，燈泡B變亮，C燈的電壓UC＝UA－UB，UA減小，UB增大，則UC減小，燈泡C變暗。2．如圖所示，電源的電動勢為E、內阻為r，R1、R2、R3為定值電阻，R為滑動變阻器，A為理想電流表、V為理想電壓表。當滑動變阻器滑片向右滑動時，下列說法中正確的是()A．電流表和電壓表示數(shù)都變大B．電流表和電壓表示數(shù)都變小C．電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)變大D．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)減小答案：A解析：首先要弄清電路的結構，畫出等效電路圖，電壓表測R1兩端的電壓。當滑動變阻器的滑片向右滑動時，接入電阻變小，總電阻變小，總電流變大，內電壓變大，路端電壓變小，則流過R2的電流變小，流過R1的電流變大，其兩端電壓也變大，所以電壓表、電流表示數(shù)都變大，選項A正確。3．(合肥一中～學年高二上學期檢測)如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關系圖線，若將這兩個電阻分別接到該電源上，則()A．R1接在電源上時，電源的效率高B．R2接在電源上時，電源的效率高C．R1接在電源上時，電源的輸出功率大D．電源的輸出功率一樣大答案：A解析：電源的效率η＝eq\f(P出,P總)＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，效率與路端電壓成正比，R1接在電源上時路端電壓大，效率高，故A正確，B錯誤；由圖線的交點讀出，R1接在電源上時U＝eq\f(3,4)U0，I＝eq\f(1,4)I0，電源的輸出功率P1＝UI＝eq\f(3,16)U0I0，R2接在電源上時U＝eq\f(1,2)U0，I＝eq\f(1,2)I0，電源的輸出功率P2＝UI＝eq\f(1,4)U0I0，故C、D錯誤，故選A。4．(河南省實驗中學～學年高二上學期期中)如圖所示，平行金屬板中帶電質點P原處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則()A．電壓表讀數(shù)減小 B．電流表讀數(shù)減小C．質點P將向下運動 D．R3上消耗的功率逐漸增大答案：AC解析：由圖可知，R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再與R1串連接在電源兩端，電容器與R3并聯(lián)，當滑片向b移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知電流增大，路端電壓減小，R1兩端的電壓增大，故并聯(lián)部分的電壓減小，由歐姆定律可知流過R3的電流減小，則流過并聯(lián)部分的電流增大，故電流表示數(shù)增大，故B錯誤；因并聯(lián)部分電壓減小，而R2中電壓增大，故電壓表示數(shù)減小，故A正確；因電容器兩端電壓減小，故電荷受到的向上電場力減小，則重力大于電場力，電荷向下運動，故C正確；因R3兩端的電壓減小，由P＝eq\f(U2,R)可知，R3上消耗的功率減小，故D錯誤。5．有一種測量體重的電子秤，其原理圖如下圖中的虛線部分所示，它主要由三部分構成：踏板、壓力傳感器R(是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質是理想電流表)。設踏板的質量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3A，電源電動勢為12V，內阻為2Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)為R＝30Ω－0.02F(F和RA．該秤能測量的最大體重是1400NB．該秤能測量的最大體重是1300NC．該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.375A處D．該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.400A處答案：AC解析：當電流表示數(shù)達到3A時，壓力傳感器受到的壓力最大，由E＝I(R＋r)可求得R＝2Ω，由R＝30Ω－0.02F可求得F＝1400N，選項A正確，B錯誤；當踏板空載時，R′＝30Ω，電流表G示數(shù)為I′＝eq\f(E,R′＋r)＝eq\f(12,30＋2)A＝0.375A，選項C正確，D錯誤。二、非選擇題6.如圖所示，電源電動勢E＝10V，內阻r＝0.5Ω，標有“8V16W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光，電動機繞線的電阻R0＝1Ω，求：(1)電源的總功率；(2)電動機的輸出功率。答案：(1)40W(2)12W解析：(1)L正常發(fā)光，路端電壓等于燈泡額定電壓8V。內電壓U內＝(10－8)V＝2V則總電流I＝U內/r＝4A電源總功率為P電＝IE＝4×10W＝40W(2)流經(jīng)電動機的電流IM＝I－P/U＝2A輸入電動機的總功率P電動機＝UIM＝8×2W＝16W電動機內阻消耗功率P內＝Ieq\o\al(2,M)R0＝4×1W＝4W故電動機輸出功率P出＝(16－4)W＝12W。7．(南京市第三中學～學年高二上學期期中)如圖所示，一電荷量q＝3×10－4C帶正電的小球，用絕緣細線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點。S合上后，小球靜止時，細線與豎直方向的夾角α＝37°。已知兩板相距d＝0.1m，電源電動勢E＝12V，內阻r＝2Ω，電阻R1＝4Ω，R2＝R3＝R4＝12Ω。g取10m/s2(1)電源的輸出功率；(2)兩板間的電場強度的大小；(3)小球的質量。答案：(1)10W(2)100N/C(3)4×10－3解析：(1)R2與R3并聯(lián)后的電阻值R23