12.2 闭合电路的欧姆定律 综合练习 -湖南省长沙市长郡中学2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册

闭合电路欧姆定律综合练习--教师版 一、单项选择题 1.我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子 而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟 电路如图乙所示。测量时，闭合开关 S，测试者两手分别握两手柄 A、B，则（ ） A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小 B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高 C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大 D．当 A、B间电阻逐渐增大时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值变小 【答案】B 【解析】A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者电阻较大，图乙是串联电路，总电阻增大，电流减小， AB两端电压增大，对应的电流表示数较小，电压表示数较大，选项 A错误； B．电源效率 100 U E    ％路端电压U随外电阻 R外 增加而增大，因此脂肪含量高者对应的电源效率高， 选项 B正确；C．电源输出功率与外电阻和电源内阻的关系有关，外电阻与电源的内阻越接近，电源 输出功率越大，本题中未给出外电阻与电源内阻的关系，故无法判断谁对应的电源输出功率大，故 C 错误；D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值为 U R r I     其大小不变，故 D错误。 2.锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构，某过 程中 Li+从正极脱嵌通过膈膜嵌入负极。锂电池的电动势为 3.7V，则（ ） A．电池处于充电状态 B．电池内部电流方向从负极到正极 C．移动 1C锂离子，需要消耗电能 3.7J D．在电池中电荷量的单位通常表示为 kW·h 【答案】A 【解析】A．电池在放电状态下，在电源内部正电荷应该由负极向正极移动，而图中状态下带正电的锂 离子（Li+）从正极向负极移动，可知电池处于充电状态，故 A正确； B．电流的方向是正电荷定向 移动的方向，由图可知电池内部电流方向从正极到负极，故 B错误；C．根据静电力做功表达式 1 3.7J 3.7JW qE    即给电池充电时移动 1C锂离子至少要克服静电力做功 3.7J，因电池有内阻等因 素，充电要做的功要大于克服静电力做的功，充电电压要大于电池电动势才能把电能充进电池，即移 动 1C锂离子，需要消耗电能大于 3.7J，故 C错误；D．kW·h是能量单位，在电池中电荷量的单位通 常表示为 hmA  ，故 D错误。故选 A。 3.某研究性学习小组用如图甲所示装置研究平行板电容器的放电现象，开关先置于 1位置对电容器充电， 稳定后，开关置于 2位置，利用电流传感器记录电容器放电过程，作出 I t 图线如图乙所示，已知电 源电动势为 E， I t 图线与坐标轴围成面积为 S.下列说法正确的是（ ） A．电容器放电时通过电流传感器的电流减小得越来越快 B．电容器放电持续时间与电阻 R的阻值没有关系 C．电容 C的大小等于 S E D．电阻 R的阻值会影响电容 C的测量结果 【答案】C 【解析】A．由题图乙可知，I t 图线的斜率的绝对值越来越小，说明流过电流传感器的电流减小得越 来越慢，故 A错误；B．电阻 R越大，电路中的电流越小，而电容器储存的电荷量一定，所以电容器 放电持续时间与电阻 R的阻值有关，故 B错误；C． I t 图线与时间轴所围的面积表示电荷量，所以 电容器储存的电荷量为 S，根据电容的定义式 QC U  可得电容 C的大小为 SC E  故 C正确；D．电阻 R 的阻值的大小会影响放电时间，但不会影响放电量的多少，也就不会影响电容 C的大小的测量结果， 故 D错误。故选 C。 4.如图所示，电源电动势 E=12V，内阻 r=3Ω，直流电动机内阻 R0=1Ω。调节 R使图中电路输出功率最 大，且此时电动机刚好正常工作（额定功率为 6W），则此时电动机的焦耳热功率 P为（ ） A．P=2W B．P=1.5W C．P=6W D．P=4W 【答案】D 【解析】根据闭合电路欧姆定律可知 +E U Ir 电源输出功率 P UI出 联立解得 2P EI I r 出 因此当 2A 2 EI r   时，电源输出功率最大 2 max 4 EP r  此时电机的焦耳热功率 2 0 4WP I R  ，故 D正确。 5.某同学将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR和电源内部的发热功率 Pr随电流 I变化的图线画在 了同一坐标系上，如图中的 a、b、c所示，以下判断正确的是（ ） A．电源的电动势 E=4V，内阻 r=2Ω B．电源的最大输出功率 Pmax=8W C．曲线 c表示电源的输出功率 PR