新教材2024高中物理第十二章電能能量守恒定律12.2閉合電路的歐姆定律同步測試新人教版必修第三冊

第十二章電能能量守恒定律2閉合電路的歐姆定律【基礎(chǔ)鞏固】1.一臺發(fā)電機以0.5A的電流向外輸電,在1min內(nèi)將180J的機械能轉(zhuǎn)化為電能,則發(fā)電機的電動勢為 ()A.6V B.360VC.120V D.12V答案:A2.(多選)下列說法正確的是 ()A.由關(guān)系式E=I(R+r)可知,電源電動勢由通過它的電流和電路的總電阻共同確定B.由關(guān)系式R=UIC.由關(guān)系式I=ERD.由關(guān)系式R=UI答案:CD3.如圖所示的電路中,把R由2Ω改為6Ω時,閉合開關(guān),電流減小為原來的一半,則電源的內(nèi)阻應(yīng)為()A.4Ω B.8Ω C.6Ω D.2Ω答案:D4.(多選)歐姆表的內(nèi)部電路如圖所示,已知表頭的電阻為Rg,滑動變阻器接入電路的阻值為R0,電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、r.下列說法正確的是()A.歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律B.電路圖中左側(cè)的表筆為黑表筆C.歐姆表表盤的最左端為電阻“0”刻度D.歐姆表表盤的中間刻度值為R中=r+Rg+R0解析:歐姆表是依據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的,選項A正確;測量電阻時,電流從黑表筆出,紅表筆進,選項B錯誤;“∞”刻度在刻度盤的左端,選項C錯誤;當歐姆表指針指在中間位置時,Ig2=ER0+Rg+r+Rx,Ig=ER0+r+Rg,所以Rx答案:AD5.(多選)某一電源路端電壓的U-I圖像如圖所示,由圖可知()A.電源電動勢為2VB.電源內(nèi)阻為13C.電源短路時電流為6AD.電源的路端電壓為1V時,電路中電流為5A解析:在U-I圖線中,縱軸截距表示電源電動勢,選項A正確;橫軸截距表示電源短路電流,選項C錯誤;圖線斜率的肯定值表示電源的內(nèi)阻,則r=0.2Ω,選項B錯誤;當路端電壓為1V時,內(nèi)阻分得的電壓U內(nèi)=E-U外=1V,則電路中的電流I=U內(nèi)r=答案:AD6.(多選)在如圖所示的電路中,電源電動勢為12V,電源內(nèi)阻r為1.0Ω,電路中的電阻R0為1.5Ω,小型直流電動機M的內(nèi)阻R為0.5Ω.閉合開關(guān)S后,電動機轉(zhuǎn)動,電流表的示數(shù)為2.0A.下列推斷正確的是 ()A.電動機的輸出功率為14WB.電動機兩端的電壓為7.0VC.電動機的熱功率為2.0WD.電源輸出的電功率為24W解析:電路中電流表的示數(shù)為2.0A,所以電動機兩端的電壓為U=E-U內(nèi)-UR0=E-I(r+R0)=7.0V,選項B正確;電動機的電功率為P電=UI=14W,電動機的熱功率為P熱=I2R=2.02×0.5W=2W,輸出功率小于14W,選項A錯誤,選項C正確;電源的輸出功率為P輸出=EI-I2r=12×2W-2.02×1W=答案:BC7.在如圖所示的電路中,R1=9Ω,R2=5Ω.當A、B兩點間接志向電流表時,其讀數(shù)為0.5A;當A、B兩點間接志向電壓表時,其讀數(shù)為1.8V.求電源的電動勢和內(nèi)阻.解析:當A、B兩點間接志向電流表時,R1被短接,電路中的電流I1=0.5A,由閉合電路歐姆定律得E=I1(R2+r)①當A、B兩點間接志向電壓表時,電路中的電流I2=UR由閉合電路歐姆定律得E=I2(R2+R1+r)③聯(lián)立①②③式并代入數(shù)據(jù),解得E=3V,r=1Ω.答案:3V1Ω【拓展提高】8.(多選)如圖所示的電路中,閉合開關(guān)S,燈泡L1和L2均正常發(fā)光,由于某種緣由燈泡L2的燈絲突然燒斷,其余用電器均不會損壞,則下列結(jié)論正確的是 ()A.電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變小B.燈泡L1變亮C.電阻R的功率變大D.電容器上的電荷量增大解析:燈泡L2的燈絲突然燒斷,外電路總電阻增大,總電流減小,依據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電源的內(nèi)電壓減小,路端電壓增大,故電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大.總電流減小,則燈泡L1變暗.選項A、B錯誤.依據(jù)路端電壓增大,燈L1的電壓減小,知電阻R兩端的電壓增大,其功率變大,選項C正確.與R并聯(lián)的電容器兩端的電壓也增大,由Q=CU知,電容器上的電荷量增大,故選項D正確.答案:CD9.如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻不行忽視,在滑動變阻器滑片由A滑向B的過程中,下列說法正確的是()A.電流表示數(shù)減小B.小燈泡L亮度增大C.電源內(nèi)阻消耗功率減小D.電源輸出功率肯定增大解析:在滑動變阻器滑片由A滑向B的過程中,滑動變阻器接入電路中的阻值增大,電路總阻值增大,由I=ER總知電路總電流減小,由U=E-Ir知路端電壓增大,電流表的示數(shù)增大,選項A錯誤;由I=IA+IL,總電流I減小,IA增大,知IL減小,則小燈泡L亮度減小,選項B錯誤;由P內(nèi)=I2r答案:C10.(2024·廣東深圳)(多選)如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電容器C兩極板之間有一通過絕緣輕繩懸掛的帶電小球,閉合開關(guān)S1、S2,電路穩(wěn)定后輕繩與豎直方向的夾角為θ,下列有關(guān)說法正確的是 ()A.將滑片P1向左端緩慢滑動,θ增大B.將滑片P2向上端緩慢滑動,θ減小C.斷開開關(guān)S1、S2,將電容器兩極板錯開一些,θ增大D.斷開開關(guān)S1、S2,將電容器兩極板間距增大一些,θ減小解析:閉合開關(guān)S1、S2,將滑片P1向左端滑動,R1增大,電容器兩極板間電壓U增大,對帶電小球受力分析得qUd=mgtanθ,所以θ增大,選項A正確;R2的改變對電壓U無影響,θ不變,選項B錯誤;斷開開關(guān)S1、S2,電容器所帶電荷量不變,將電容器兩極板錯開一些,由C=εrS4πkd知電容器的電容減小,由C=QU知U增大,E增大,θ增大,選項C正確;將電容器兩極板間距答案:AC11.如圖所示的電路中,電阻R1=R2=R3=10Ω,電源內(nèi)阻r=5Ω,電壓表可視為志向電壓表.當開關(guān)S1和S2均閉合時,電壓表的示數(shù)為10V.(1)通過電阻R2的電流為多大?(2)路端電壓為多大?(3)電源的電動勢為多大?(4)當開關(guān)S1閉合而S2斷開時,電壓表的示數(shù)變?yōu)槎啻?解析:(1)I2=U2R2(2)路端電壓等于外電路電壓,故U=I2R2+R(3)因為U=E-I2r,故E=U+I2r=20V.(4)當開關(guān)S1閉合而S2斷開時,電路是R1、R2串聯(lián)再與電源連接構(gòu)成的閉合電路,電壓表示數(shù)等于外電路電壓.U'=ER1+R2+r(R1答案:(1)1A(2)15V(3)20V(4)16V【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.(多選)某手機用鋰電池銘牌如圖甲所示,某型號超級電容器銘牌如圖乙所示,二者的內(nèi)阻均不計.假如將充溢電的鋰電池和電容器的電荷量放完,鋰電池可以釋放電荷量Q1,同時對外做功W1;電容器可以釋放電荷量Q2,同時對外做功W2.則下列關(guān)系正確的是 ()甲乙A.Q1>Q2 B.Q1<Q2C.W1>W2 D.W1<W2解析:手機鋰電池電荷量放完釋放的電荷量Q1=I