2024-2025學年新教材高中物理第十二章電能能量守恒定律第2節(jié)閉合電路的歐姆定律練習含解析新人教版必修3

PAGE6-第2節(jié)閉合電路的歐姆定律eq\f(合格考訓練,25分鐘·滿分60分)一、選擇題(本題共8小題，每題6分，共48分)1．(2024·新疆試驗中學高二第一學期期末)一節(jié)干電池的電動勢為1.5V，這表示(B)A．該電池接入電路工作時，電池兩極間的電壓恒為1.5VB．電池中每通過1C的電荷量，該電池能將1.5J的化學能轉(zhuǎn)變成電勢能C．該電池存儲的電能肯定比電動勢為1.2V的電池存儲的電能多D．將1C的電子由該電池負極移送到正極的過程中，非靜電力做了1.5J的功解析：接入電路后，兩極電壓為路端電壓，若外電路正常工作，則路端電壓小于電動勢，故A錯誤；電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電路中每通過1C的電量，該電池能將1.5J的化學能轉(zhuǎn)變成電能，故B正確；電動勢表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本事的物理量，電動勢大儲存的電能不肯定多，故C錯誤；一節(jié)干電池的電動勢為1.5V，表示該電池能將1C的正電荷由負極移送到正極的過程中，非靜電力做了1.5J的功，故D錯誤。2．關(guān)于閉合電路，下列說法正確的是(B)A．電源短路時，放電電流為無限大B．電源短路時，內(nèi)電壓等于電源電動勢C．用電器增加時，路端電壓肯定增大D．把電壓表干脆和電源連接時，電壓表的示數(shù)等于電源電動勢解析：電源短路時，R＝0，放電電流I＝eq\f(E,r)，U內(nèi)＝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(nèi)電壓變大，路端電壓變小，C錯誤；當電壓表干脆和電源連接時，電壓表不視為志向電表時，電路中有微小電流，內(nèi)電路有肯定的電勢著陸，D錯誤。3．飛行器在太空飛行，主要靠太陽能電池供應(yīng)能量。有一太陽能電池板，測得它的開路電壓為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(D)A．0.1V B．0.2VC．0.3V D．0.4V解析：電池沒有接入外電路時，路端電壓等于電池電動勢，所以電動勢E＝800mV。由閉合電路歐姆定律得短路電流I短＝eq\f(E,r)，所以電池內(nèi)阻r＝eq\f(E,I短)＝eq\f(800×10－3,40×10－3)Ω＝20Ω，該電池與20Ω的電阻連成閉合電路時，電路中電流I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(800,20＋20)mA＝20mA，所以路端電壓U＝IR＝400mV＝0.4V，D項正確。4.如右圖所示，用兩節(jié)干電池點亮幾個小燈泡，當逐一閉合開關(guān)，接入燈泡增多時，以下說法錯誤的是(D)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(nèi)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。5．(2024·北京人大附中朝陽學校高一下學期段考)在如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r,在滑動變阻器的滑動觸片P從圖示位置向下滑動的過程中(B)A．路端電壓變大B．通過滑動變阻器R1的電流變大C．通過安培表的電流變大D．電源的輸出功率變大解析：在滑動變阻器R1的滑動觸片P向下滑動的過程中，R1變小，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律分析電路中的總電流變大，路端電壓U＝E－Ir，I變大，E、r不變，則U變小，故A錯誤；路端電壓U變小，通過電阻R2的電流變小，總電流變大，所以通過滑動變阻器R1的電流必定變大，故B正確，C錯誤；因為不知道內(nèi)外電阻的關(guān)系，電源的輸出功率改變無法確定，故D錯誤。6．(多選)如圖為一塊手機電池的文字說明，下列說法正確的是(ABD)A．該電池的容量為500mA·hB．該電池的電動勢為3.6VC．該電池在工作時的電流為500mAD．若電池以10mA的電流工作，可用50h解析：電池上的3.6V表示電動勢，500mA·h表示電荷容量，可以由電荷容量計算在肯定放電電流下運用的時間，由500mA·h＝t×10mA，得t＝50h，所以A、B、D選項正確；從電池說明上無法知效電池工作電流，選項C錯誤。7．(多選)如圖所示的電路中，開關(guān)K1、K2、K3、K4均閉合，在平行板電容器C的極板間懸浮著一帶電油滴P，下列推斷正確的是(ACD)A．若斷開K1，則P將接著懸浮不動B．若斷開K2，則P將向下加速運動C．若斷開K3，則P將向下加速運動D．若斷開K4，則P將接著懸浮不動解析：斷開K1，電容器兩板間的電壓不變，場強不變，油滴所受的電場力不變，油滴仍處于平衡狀態(tài)，故P懸浮不動，故A正確；斷開K2，電容器兩板間的電壓增大，穩(wěn)定時，其電壓等于電源的電動勢，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動，故B錯誤；斷開K3，電容器通過電阻放電，板間場強漸漸減小，油滴所受的電場力減小，油滴將向下加速運動，故C正確；斷開K4，電容器的電量不變，板間場強不變，油滴仍處于靜止狀態(tài)，故D正確，故選ACD。8．(多選)某中學生為“神舟十一號”載人飛船設(shè)計了一個可測定豎直方向加速度的裝置，其原理可簡化如圖，拴在豎直彈簧上的重物與滑動變阻器的滑動頭連接，該裝置在地面上靜止時其電壓表的指針指在表盤中心的零刻度處，在零刻度的兩側(cè)分別標上對應(yīng)的正、負加速度值，當加速度方向豎直向上時電壓表的示數(shù)為正。這個裝置在“神州十一號”載人飛船放射、運行和回收過程中，下列說法中正確的是(ABD)A．飛船在豎直減速上升的過程中，處于失重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為負B．飛船在豎直減速返回地面的過程中，處于超重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為正C．飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數(shù)為零D．飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數(shù)為負解析：飛船在豎直減速上升的過程中，加速度方向豎直向下，由牛頓其次定律得知，飛船處于失重狀態(tài)。此時電壓表的示數(shù)為負，故A正確；飛船在豎直減速返回地面的過程中，加速度方向豎直向上，由牛頓其次定律得知，處于超重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為正，故B正確；飛船在圓軌道上運行時，加速度方向豎直向下處于完全失重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為負，故C錯誤，D正確。二、非選擇題9．(12分)(2024·安徽省合肥一中高二上學期段考)如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3為滑動變阻器，最大阻值為300Ω。當其滑片P從左端滑至右端時，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流改變圖線如圖乙所示，其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的。求：(1)由圖乙求電源的電動勢和內(nèi)阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑片P從左端滑至右端過程中，電源輸出功率的最大值。答案：(1)20V20Ω(2)5Ω(3)5W解析：(1)題中圖乙中AB延長線，交U軸于20V處，交I軸于1.0A處，所以電源的電動勢為E＝20V，內(nèi)阻r＝20Ω。(2)當P滑到R3的右端時，電路參數(shù)對應(yīng)圖乙中的B點，即U2＝4V、I2＝0.8A，得R2＝eq\f(U2,I2)＝5Ω。(3)當外阻等于內(nèi)阻時，電源輸出功率最大為P出＝eq\f(E2,4r)＝5W。eq\f(等級考訓練,15分鐘·滿分40分)一、選擇題(本題共3小題，每題8分，共24分)1．(多選)(2024·新疆建設(shè)兵團一師高二上學期期中)如圖所示，電流表、電壓表均為志向電表，L為小電珠。R為滑動變阻器，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合，當滑動變阻器滑片P向左移動時，下列結(jié)論正確的是(AC)A．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B．小電珠L變亮C．電容器C上電荷量增大D．電源的總功率變大解析：當滑動變阻器滑片P向左移動時，電阻增大，由“串反并同”可知，與之并聯(lián)的電壓表示數(shù)增大，與之串聯(lián)的小電珠L電流減小，小電珠變暗；同理推斷電流表示數(shù)減小，電源總功率減小。路端電壓增大，電容器兩端電壓增大，由Q＝CU可知電荷量增大。故AC正確，BD錯誤。2．(多選)(2024·江蘇省啟東中學高二上學期期中)用標有“6V,3W”的燈泡L1、“6V,6W”的燈泡L2與志向電壓表和志向電流表連接成如圖所示的試驗電路，其中電源電動勢E＝9V。下圖是通過兩個燈泡的電流隨兩端電壓改變的曲線。當其中一個燈泡正常發(fā)光時(CD)A．電流表的示數(shù)為1A B．電壓表的示數(shù)約為6VC．電路輸出功率為4W D．電源內(nèi)阻為2Ω解析：由題可知，若L1正常發(fā)光，I1＝eq\f(P,U)＝eq\f(3,6)A＝0.5A，若L2正常發(fā)光，I2＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(6,6)A＝1A，兩個小燈泡串聯(lián)，只有一個燈泡正常發(fā)光，則為L1正常發(fā)光。故A項錯誤；電壓表測量燈泡L2的電壓，由圖乙可知，曲線A對應(yīng)燈泡L2，當電流為0.5A時，此時電壓為2V，所以電壓表示數(shù)為2V，故B項錯誤；電路輸出功率P輸＝U1I＋U2I＝(6×0.5＋2×0.5)W＝4W，故C項正確；電源內(nèi)阻為r＝eq\f(E－U1－U2,I)＝eq\f(9－6－2,0.5)Ω＝2Ω，故D項正確。3．(多選)有一種測量體重的電子秤，其原理圖如圖中的虛線部分所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個阻值可隨壓力大小而改變的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質(zhì)是志向電流表)。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽視不計，已知志向電流表的量程為3A，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω，電阻R隨壓力改變的函數(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(yīng)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(yīng)標在電流表G刻度盤0.400A處解析：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4.(16分)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(nèi)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?。?3)小球的質(zhì)量。答案：(1)10W(2)100N/C(3)4×10－3kg解析：(1)R2與R3并聯(lián)后的電