2024-2025學(xué)年高中物理第二章恒定電流7閉合電路的歐姆定律練習(xí)含解析新人教版選修3-1

PAGE6-閉合電路的歐姆定律基礎(chǔ)夯實一、選擇題(1～3題為單選題，4～6題為多選題)1．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(dāng)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(dāng)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。2．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。3.如圖所示，用兩節(jié)干電池點亮幾個小燈泡，當(dāng)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。4.學(xué)生為“神州十一號”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(biāo)上對應(yīng)的正、負(fù)加速度值，當(dāng)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(fù)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(fù)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(fù)，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，電壓表的示數(shù)為負(fù)，故C錯誤，D正確。5．如圖所示的電路中，電鍵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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)不變，油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D正確，故選ACD。6.(多選)(2024·廣州市荔灣區(qū)高二上學(xué)期期末)在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器滑片P向下移動時(BD)A．A燈變亮 B．B燈變亮C．C燈變亮 D．D燈變亮解析：當(dāng)滑動變阻器滑片P向下移動時，滑動變阻器的有效阻值變小，外電路總電阻變小，依據(jù)閉合電路歐姆定律知，總電流I增大，內(nèi)電壓增大，則路端電壓減小，A燈的電壓減小，故A燈變暗；總電流I增大，通過A燈的電流減小，所以B燈所在支路電流增大，則B燈變亮；B燈的電壓增大，而路端電壓減小，所以C燈的電壓減小，C燈變暗。通過C燈的電流減小，而通過B燈的電流增大，所以通過D燈的電流增大，D燈變亮。故AC錯誤，BD正確。故選BD。二、非選擇題7．(2024·江蘇省宿遷市高二上學(xué)期期末)如圖，電路中電源電動勢E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω，小燈泡L額定電壓U＝8V，額定功率字跡模糊不清，電動機(jī)M的線圈電阻RM＝2Ω。閉合開關(guān)S后，燈泡恰好正常發(fā)光，電動機(jī)輸出機(jī)械功率P＝3.5W。求：(1)電源中電流I；(2)電動機(jī)線圈中電流IM；(3)小燈泡額定功率PL。答案：(1)2A(2)0.5A(3)12W解析：(1)電源的內(nèi)電壓U內(nèi)＝E－U電源中電流I＝eq\f(U內(nèi),r)解得：I＝2A(2)電動機(jī)的總功率PM＝UIM，電動機(jī)的熱功率P熱＝Ieq\o\al(2,M)RM，能量守恒PM＝P熱＋P，電動機(jī)中電流IM＝0.5A(3)通過燈泡的電流I燈＝I－IM，小燈泡的額定功率PL＝UI燈＝12W實力提升一、選擇題(1～2題為單選題，3～5題為多選題)1．(2024·浙江省名校協(xié)作體高二上學(xué)期聯(lián)考)如圖所示的電路，電源電動勢為12V，內(nèi)阻恒定且不行忽視。初始時刻，電路中的電流等于I0，且視察到電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)在調(diào)整滑動變阻器使電路中的電流減小為I0的一半，視察到電動機(jī)仍在轉(zhuǎn)動。不考慮溫度對電阻的影響，下列說法正確的是(B)A．電源的熱功率減為初始時的一半B．電源的總功率減為初始時的一半C．電動機(jī)的熱功率減為初始時的一半D．變阻器的功率減為初始時的四分之一解析：電源的內(nèi)阻和電動機(jī)的內(nèi)阻不變，依據(jù)公式P＝I2R知：電路中的電流減小為I0的一半，則電源的熱功率減為初始時的eq\f(1,4)，電動機(jī)的熱功率減為初始時的eq\f(1,4)。故A、C錯誤。依據(jù)P＝EI知：電路中的電流減小為I0的一半，而電源的電動勢不變，則電源的總功率減為初始時的一半，故B正確。電路中的電流減小為I0的一半，說明變阻器接入電路的電阻增大，所以由P＝I2R知變阻器的功率大于初始時的eq\f(1,4)。故D錯誤。故選B。2.(2024·山東師范高校附中高二上學(xué)期期末)如圖所示，圖中的四個電表均為志向電表，當(dāng)滑動變阻器滑動觸點P向右端移動時，下面說法中正確的是(D)A．伏特表V1的讀數(shù)減小，安培表A1的讀數(shù)減小B．伏特表V1的讀數(shù)增大，安培表A1的讀數(shù)增大C．伏特表V2的讀數(shù)減小，安培表A2的讀數(shù)增大D．伏特表V2的讀數(shù)增大，安培表A2的讀數(shù)減小解析：當(dāng)滑動變阻器滑動觸點P向右端移動時，變阻器接入電路的電阻減小，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，路端電壓U減小，則電流表A1讀數(shù)增大；電壓表V1讀數(shù)U1＝E－I(R1＋r)，I增大，其他量不變，則U1減小；通過電流表A2的電流I2＝eq\f(U1,R3)，U1減小，則I2減小；通過電阻R2電流I2′＝I－I2，I增大，I2減小，則I2′增大，則伏特表V2的讀數(shù)增大，故D正確，故選D。3.(2024·新疆建設(shè)兵團(tuán)一師高二上學(xué)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(dāng)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(dāng)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)的燈泡L電流減小，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可知電量增大。故AC正確，BD錯誤。4．(2024·陜西西安中學(xué)高二上學(xué)期期末)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流改變的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，假如把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是(ABC)A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶2解析：由圖可知，E1＝E2＝10V，r1＝eq\f(E1,I1)＝eq\f(10,7)Ω，r2＝eq\f(E2,I2)＝eq\f(10,11)Ω，故選項A、B正確；由小燈泡的伏安特性曲線可知，R1＝eq\f(U1′,I1′)＝0.6Ω，R2＝eq\f(U2′,I2′)＝eq\f(5,6)Ω，P1＝I1′U1′＝15W，P2＝I2′U2′＝30W，故選項C正確，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(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R的單位分別是N和Ω)。下列說法正確的是(AC)A．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(biāo)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(biāo)在電流表G刻度盤0.400A處解析：當(dāng)電流表示數(shù)達(dá)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(dāng)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，一電荷量q＝3×10－4C帶正電的小球，用絕緣細(xì)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(xì)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，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)電源的輸出功率；(2)兩板間的電場強(qiáng)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)后的電阻