人教版物理必修3同步练习: 12.2 闭合电路的欧姆定律(能力提升)

试卷更新日期：2024-04-02 类型：同步测试

进入出卷网下载

一、选择题

1. 如图，电源电动势 $E = 6 V$ ，内阻不计， $R_{0} = R_{1} = 100 Ω$ ， $R_{2} = 200 Ω$ 两板间距 $d = 5 \times 1 0^{- 3} m$ ，则（　　）

A、平行金属板MN间电势差 $U_{M N} = 3 V$ B、若两极板M、N间距离增大，则极板所带电荷量增加 C、两极板间的电场强度大小为 $E = 400 V / m$ D、若两极板M、N间距离增大，两极板间的电场强度增大

查看试题解析
2. 在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表， $R_{1} 、 R_{2}$ 为定值电阻， $R$ 为滑动变阻器，电源电动势为 $E$ 、内阻为 $r$ ，平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，闭合开关 $S$ ，当滑动变阻器的滑片由中点向下滑动过程中，下列说法正确的是（）

A、电流表读数变小 B、电压表读数不变 C、电源内阻消耗的功率变大 D、油滴将向上运动

查看试题解析
3.
在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R₁和R₃均为定值电阻，R₂为滑动变阻器。当R₂的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A₁、A₂和V的示数分别为I₁、I₂和U。现将R₂的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）

A、I₁增大，I₂不变，U增大 B、I₁减小，I₂增大，U减小 C、I₁增大，I₂减小，U增大 D、I₁减小，I₂不变，U减小

查看试题解析
4. 汽车启动时是由蓄电池给电动机供电，启动完成后电动机断开。图示是汽车蓄电池供电简化电路图，图中M表示电动机，L是汽车的车灯，蓄电池E的内阻不能忽略。当汽车启动时，先闭合开关S₁ ，然后闭合开关S₂ ，则（）

A、当闭合开关S₂时，车灯会变亮 B、当闭合开关S₂时，蓄电池输出功率减小 C、开关S₂断开，车灯会变亮 D、开关S₂断开，蓄电池输出功率增大

查看试题解析
5. 如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例 $($ 体液中含有钠离子、钾离子等，而脂肪不容易导电 $)$ ，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者分握两手柄，体型相近的两人相比，脂肪含量低者（）

A、 $R_{1}$ 消耗的功率小
B、电源的效率大
C、电压表示数与电流表示数的比值 $\frac{U}{I}$ 小
D、电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 $\frac{Δ U}{Δ I}$ 大

查看试题解析
6. 如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10A；电动机启动时电流表的示数为58A。已知电源的电动势为12.5V，内阻为 $0.05 Ω$ ，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。则（　　）

A、车灯的电阻为 $1.0 Ω$ B、电动机的内阻为 $0.2 Ω$ C、打开车灯、电动机启动时，电动机的输入功率为480W D、打开车灯、电动机启动时，电源的工作效率为60%

查看试题解析
7. 如图甲所示，是某型号干电池的路端电压与电流的关系图线。将2节该型号干电池串联后接入如图乙所示的电路，已知R₁=1Ω，R₂=3Ω，R₃=4Ω，R₄=2Ω，则理想电压表的示数为（　　）

A、0.25V B、0.75V C、1.25V D、1.75V

查看试题解析
8. 下列关于物理基本概念与规律的判断正确的是（　　）

A、由库仑定律 $F = k \frac{Q_{1} Q_{2}}{r^{2}}$ 可知，当距离r→0时库仑力 $F \to \infty$ B、根据电场强度的定义式 $E = \frac{F}{q}$ 可知，E与F成正比，E与q成反比 C、由 $E = I (R_{外} + r_{内})$ 可知，外电路的总电阻越大，电源的电动势就越大 D、将内阻为300Ω、满偏电流为1mA的表头改装为量程为0~3V的电压表，需要串联一个2.7kΩ的电阻

查看试题解析
9. 下图的电路中，定值电阻R₂=4Ω，电流表的内阻R_A=0.5Ω。实验时调节滑动变阻器R₁的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点，并做出U-I图像如图所示。R₁连入电路的阻值调至最大时，对应图中的A点。下列说法正确的是（）

A、A点对应外电路的总电阻为20Ω B、电源电动势E=2.5V C、B点对应电源输出功率0.3W D、电源内阻r=5Ω

查看试题解析
10. 如图所示，将某一电源E的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个U-I图像中。若将该电源与两个定值电阻R构成闭合回路，下列分析中正确的是（）

A、甲图反映定值电阻R的U-I关系，R=4.0Ω B、乙图反映电源的U-I关系，其电动势E=5.0V C、通过定值电阻R的电流大小一定为1.2A D、电源内阻r消耗的热功率可能为9.0W

查看试题解析
11. 如图所示，光敏电阻 $A$ 、 $B$ 与恒压源 $($ 输出电压 $U$ 不变 $)$ 串联，光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，初始时 $A$ 、 $B$ 的光照强度 $E$ 相同，阻值相等。现保持 $A$ 的光照强度 $E_{A}$ 不变，改变 $B$ 的光照强度 $E_{B}$ ，则 $B$ 消耗的电功率 $P$ 变化情况为（）

A、无论 $E_{B}$ 增大还是减小， $P$ 均变小
B、无论 $E_{B}$ 增大还是减小， $P$ 均变大
C、 $E_{B}$ 增大时， $P$ 变大， $E_{B}$ 减小时， $P$ 变小
D、 $E_{B}$ 增大时， $P$ 变小， $E_{B}$ 减小时， $P$ 变大

查看试题解析
12. 如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），R₁和R₂为定值电阻，R₃为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，则（　　）

A、电路的路端电压将减小 B、灯泡L将变暗 C、R₁两端的电压将减小 D、内阻r上发热的功率将减小

查看试题解析

二、多项选择题

13. 如图所示，当K₁、K₂均闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的两平行金属板AB间，现保持 K₁闭合，将K₂断开，然后将B板向下平移一段距离，则下列说法正确的是（　　）

A、电容器的电容变小 B、A板的电势比电路中Q点的电势高 C、液滴将向上运动 D、液滴的电势能增大

查看试题解析
14. 如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，电流表与电压表都是理想电表，电容器C的击穿电压足够高。当闭合S后，滑动变阻器的触头P向右滑动时，下列说法正确的是（）

A、电压表示数增大 B、电流表示数减小 C、灯泡变亮 D、电容器的电荷量减少

查看试题解析
15. 如图甲所示，电源内阻为r， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为定值电阻， $R_{1} > r$ ，R为磁敏电阻，其阻值随磁感应强度的变化规律如图乙所示。当R处磁感应强度增强时，下列说法正确的是（）

A、电压表和电流表示数均减小 B、电阻 $R_{1}$ 消耗的电功率增大 C、电阻 $R_{2}$ 消耗的电功率增大 D、电源的输出功率减小

查看试题解析
16. 如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻 $r = 2 Ω$ ，定值电阻 $R = 4 Ω$ ，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值 $R_{r}$ 的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（）

A、图乙中滑动变阻器的最大功率 $P_{2} = 1.5 W$ B、滑动变阻器消耗功率最大时，定值电阻R也消耗功最大 C、图乙中 $R_{1} = 4 Ω$ D、调整滑动变阻器 $R_{r}$ 的阻值，不能使电源的输出电流达到2A

查看试题解析
17. 如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器 $R_{0}$ 的滑动端向上滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A、电压表的示数增大，电流表的示数减小 B、电压表的示数减小，电流表的示数增大 C、 $R_{1}$ 上消耗的功率增大 D、 $R_{2}$ 上消耗的功率增大

查看试题解析
18. 物理实验室中，天天同学在老师指导下利用各种物理实验器材，将一直流电源的总功率 $P_{E}$ 、电源内部的发热功率 $P_{r}$ 和输出功率 $P_{R}$ 随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是（　　）

A、图b为输出功率 $P_{R}$ 随电流I变化的图线 B、图a为总功率 $P_{E}$ 随电流I变化图线 C、当电流 $I = 1.5 A$ 时，电源的输出功率最大 D、电流越大，电源的效率越大

查看试题解析
19. 某同学将一直流电源的总功率P_E、输出功率P_R和电源内部的发热功率P_r随电流I变化的图线画在同一坐标上，如图中的a、b、c所示，下面说法正确的是（　　）

A、电源内阻为2Ω B、电源电动势为8V C、反映P_R变化的图线是b D、当电流为0.5A时，外电路的电阻为4Ω

查看试题解析
20. 在如图所示的电路中， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为滑动变阻器， $R_{3}$ 为定值电阻， $A$ 、 $B$ 为两水平放置的平行金属板。一质量为 $m$ 的带电微粒由平行金属板最左端正中央的 $M$ 点以水平向右的初速度 $v_{0}$ 射入平行金属板，微粒沿图中所示的轨迹落在金属板 $B$ 上的 $N$ 点。微粒的重力可忽略不计。下列说法正确的是（）

A、微粒带负电 B、如果仅将滑动变阻器 $R_{1}$ 的滑动触头向上移动， $R_{3}$ 消耗的功率减小 C、如果仅将滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑动触头向右移动，微粒可能从金属板的右侧离开 D、如果仅将滑动变阻器 $R_{1}$ 的滑动触头向上移动，微粒将落在金属板 $B$ 上的 $N$ 点的左侧

查看试题解析
21. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r， $R_{1}$ 为定值电阻 $(R_{1} > r)$ ，滑动变阻器 $R_{2}$ 的最大阻值 $R_{2 m} > R_{1} + r$ ， $V_{1}$ 和 $V_{2}$ 均为理想电表，开关闭合后，下列说法正确的是（）

A、滑片P向a滑动， $V_{1}$ 示数增大、 $V_{2}$ 的示数减小 B、滑片P向b滑动， $V_{1}$ 示数改变量的绝对值大于 $V_{2}$ 示数改变量的绝对值 C、滑片P滑动过程中，滑动变阻器 $R_{2}$ 消耗的最大功率为 $\frac{E^{2}}{4 (R_{1} + r)}$ D、滑片P滑动过程中，定值电阻 $R_{1}$ 消耗的最大功率为 $\frac{E^{2}}{4 R_{1}}$

查看试题解析
22. 在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r ，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）

A、灯泡L变亮 B、电源的输出功率变大 C、电容器C上的电荷量增加 D、电流表示数变小，电压表示数变大

查看试题解析

三、非选择题

23. 如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻不计，电阻R₁＝14Ω，R₂＝6.0Ω，R₃＝2.0Ω，R₄＝8.0Ω，R₅＝10Ω，电容器的电容C＝2μF，求：

(1)、电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电；

(2)、若R₂突然断路，将有多少电荷量通过R₅？

查看试题解析
24. 如图所示，A为电解槽， $M$ 为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻R_A＝2Ω，当S₁闭合，S₂、S₃断开时，电流表示数为6A；当S₂闭合，S₁、S₃断开时，电流表示数为5A，且电动机输出功率为35W；当S₃闭合，S₁、S₂断开时，电流表示数为4A．求：

(1)、电炉子的电阻及发热功率；

(2)、电动机的内阻；

(3)、在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．

查看试题解析
25. 如图所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L 标有“2 V、0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。电动机M的内阻为1Ω.

求：

(1)、电源的内阻；

(2)、电动机M的输出功率；

(3)、电源的效率。

查看试题解析
26. 如图 $1$ 所示，用电动势为 $E$ 、内阻为 $r$ 的电源，向滑动变阻器 $R$ 供电。改变变阻器 $R$ 的阻值，路端电压 $U$ 与电流 $I$ 均随之变化。
）以 $U$ 为纵坐标， $I$ 为横坐标，在图 $2$ 中画出变阻器阻值 $R$ 变化过程中 $U - I$ 图像的示意图，并说明 $U - I$ 图像与两坐标轴交点的物理意义。

(1)、 $a .$ 请在图 $2$ 画好的 $U - I$ 关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；
$b .$ 请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。

(2)、请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。

查看试题解析
27. 某小组拆下一个小电风扇的电动机 $($ 电动机线圈电阻 $r_{0} = 1 Ω)$ ，设计了如图所示的实验电路，电源的电动势 $E = 20 V$ 、内阻 $r = 2 Ω$ ，小灯泡的额定电压 $U = 2 V$ 、额定功率 $P = 2 W$ ，闭合开关 $S$ ，调节电阻箱的阻值，当 $R = 4 Ω$ 时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，求：

(1)、电动机正常工作时的输出功率；

(2)、电源的效率。

查看试题解析
28. 如图所示电路中，电源电动势 $E_{1} = 8 V$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ，定值电阻 $R_{1} = 2 Ω$ ，平行板电容器 $M N$ 的电容 $C = 10 μ F$ ，调节滑动变阻器 $R$ ，使得沿电容器 $M N$ 的中心线射入的初速度 $v_{0} = 1 m / s$ 的带正电小球恰好沿直线运动，然后从 $C D$ 板中点处的小孔 $O$ 进入平行板电容器 $A B$ 、 $C D$ 之间。已知小球的质量 $m = 1 k g$ 、电荷量 $q = + 0.1 C$ ，平行板电容器 $M N$ 上下两极板的间距为 $d_{1} = 5 c m$ ，平行板电容器 $A B$ 、 $C D$ 左右极板间距为 $d_{2} = 6 c m$ ，极板 $A B$ 、 $C D$ 长均为 $l = 40 c m$ ，极板 $M N$ 的右端与极板 $C D$ 的距离忽略不计。当 $A B$ 、 $C D$ 极板间电压为 $U_{0}$ 时，小球恰好从 $C D$ 极板下端 $D$ 点离开。忽略电容器的边缘效应，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、平行板电容器 $M N$ 的电压和其所带的电荷量；

(2)、滑动变阻器 $R$ 接入电路的阻值；

(3)、 $A B$ 、 $C D$ 极板间电压 $U_{0}$ 。

查看试题解析
29. 如图所示，电源电动势 $E$ 为 $12 V$ ，内阻 $r$ 为 $0.5 Ω$ ，电阻 $R$ 为 $0.5 Ω$ ，灯泡 $L$ 的额定电压 $U = 8 V$ ，额定功率 $P_{额} = 12 W$ ．开关闭合后，灯泡恰好正常发光．已知电动机线圈电阻 $R_{M}$ 为 $1 Ω$ ，求：

(1)、电源总功率；

(2)、电动机的输出功率．

查看试题解析
30. 开展科技活动时，某兴趣学习小组自制的电子秤原理图，如图1所示。
实验器材有：直流电源（电动势为 $E$ ，内阻为 $r$ ）；理想电压表V（量程0 ~ 3V）；限流电阻 $R_{0}$ ；竖直固定的滑动变阻器R（总长为2cm，总阻值为12Ω）；电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦；开关S以及导线若干。

(1)、若在某次实验中直流电源的路端电压 $U - I$ 图像如图2所示，可知电源电动势E = V，内阻r = Ω。

(2)、实验步骤如下：
①托盘中未放被测物前，电压表的示数为零。
②在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，要使此时电压表刚好达到满偏，限流电阻 $R_{0}$ 。的阻值为Ω；已知弹簧的劲度系数 $k = 1.96 \times 1 0^{4} N / m$ ，当地重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ ，被测物的质量m = kg，由此在电压表的刻度盘上标示相应的质量数值，即可将该电压表改装成测量物体质量的仪器，则质量刻度是（填“均匀”或“不均匀”）的。

查看试题解析