12.2.1闭合电路欧姆定律 限时练 -2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
上蔡县衡实中学课堂限时训练(高二物理) 编号:WLST-必修三-029 时间: 2023-09-27(星期三) 组编:王金英 试做:葛振宇
12.2.1闭合电路欧姆定律
时间:40分钟 分值:100分
班级:_____ _____组_____号 姓名:__________ 分数:________ 卷面
一、选择题(每小题4分,共18小题,总计72分)
1.在闭合电路中,下列叙述正确的是( )
A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比
B.当外电路断开时,路端电压等于零
C.当外电路短路时,电路中的电流无穷大
D.当外电阻增大时,电源两端的电压不变,一直等于电源电动势
2.将一电源电动势恒定为E,内阻恒定为r的电池,与阻值可变的纯电阻R连接,构成一个闭合电路。I表示电路的总电流,下列说法正确的是( )
A.由可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小
B.由可知,电源两端的电压随I的增大而增大
C.由可知,外电压随I的增大而增大
D.由可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大
3.以下有关电动势的说法中正确的是( )
A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比
B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是电源两极间的电压
C.非静电力做的功越多,电动势就越大
D.只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力特性决定
4.测得某铅蓄电池的电动势为 6V,这表示( )
A.该铅蓄电池不接入外电路时, 两极间的电压为 6V
B.该铅蓄电池接入外电路(外电路电阻不为零)时, 两极间的电压为 6V
C.该铅蓄电池比普通的电池(电动势为 1. 5V)将其他形式的能转化为电能的本领弱
D.铅蓄电池与普通的电池(电动势为 1. 5V)将其他形式的能转化为电能本领是一样的
5.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,负极处于负锂状态。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.移动一个锂离子,需要消耗电能3.7eV
D.在电池中电荷量的单位通常表示为
6.某一电源的电动势为E,内阻为r,外电路(纯电阻电路)的电阻为R,此电路( )
A.短路电流为 B.短路电流为
C.正常工作时的电流为 D.正常工作时的电流为
7.现有电动势为1.5V、内阻为1.0Ω的电池多节,准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为6.0V、工作电流为0.1A的用电器供电。电路还需要一个定值电阻来分压,请计算最少需要用这种电池的节数及这个电阻的阻值分别为( )
A.8;52Ω B.7;38Ω C.6;24Ω D.5;10Ω
8.在如图所示的电路中,当开关S1断开、开关S2闭合时,电压表的读数为3V;当开关S1、S2均闭合时,电压表的读数为1.8V,已知电压表为理想电表,外接电阻为R、电源内阻为r.由以上数据可知
为( )
A. B.
C. D.
9.如图,电源的内阻不能忽略,当电路中点亮电灯的数目增多时,下面说法正确的是( )
A.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小
B.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压不变
C.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压不变
D.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小
10.(多选)如图所示电路,电源电动势E = 9V,内阻r = 3Ω,R = 15Ω,下列说法中正确的是( )
A.当S断开时,UAC = 9V
B.当S闭合时,UAC = 9V
C.当S闭合时,UAB = 7.5V,UBC = 0
D.当S断开时,UAB = 0,UBC = 0
11.两个电源的伏安特性图线如图所示,由图可知( )
A.电源a的内电阻较小,电动势较大
B.电源a的内电阻较大,电动势较大
C.电源b的内电阻较小,电动势较小
D.电源b的内电阻较大,电动势较大
12.(多选)若E表示电动势,U表示外电压,U′表示内电压,R表示外电路的总电阻,r表示内电阻,I表示电流,则下列各式中正确的是( )
A.U′=IR B.U′=E-U C.U=E+Ir D.
13.如图所示的电路中有一节干电池、一个定值电阻、一个电阻箱和一只内阻不计的理想电流表,已知定值电阻的阻值为R0=1Ω,把电阻箱R的阻值由2Ω改变为6Ω时,电流表的读数减小到原来的一半,则电源的内阻应为( )
A.1Ω
B.2Ω
C.4Ω
D.6Ω
高二物理 第3页 (共12页) 高二物理 第4页 (共12页)
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14.(多选)如图为简单的闭合电路电势高低变化情况示意图,则下列说法正确的是( )
A.电源和导线中积累电荷形成的恒定电场在电源外部由A指向B,电源内部由B指向A
B.C至D电势的降低是由于电源内部存在内阻
C.BC、DA电势跃升越大,则表示电源将电势能转化为其它能的本领越强
D.若AD、CB、AB、CD间电势差分别为UAD、UCB、UAB、UCD,则UAD+UCB=UAB+UCD
15.(多选)如图所示的电路中,电源的电动势为3.2V,电阻R的阻值为30Ω,小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W。当开关S接位置1时,电压表的读数为3V,下列说法正确的是( )
A.电源的内电阻为4Ω
B.小灯泡的电阻为2Ω
C.当开关S接到位置2时,小灯泡很暗
D.当开关S接到位置2时,小灯泡两端的电压为3V
16.(多选)A、B两电源分别供电时其路端电压与电流的关系图线如图所示,则下述正确的是 ( )
A.电源电动势
B.电源内阻
C.电源A的短路电流为0.2 A
D.电源B的短路电流为0.3 A
17.(多选)如图所示,已知直流电动机M的电阻是R,电源的电阻是r,当电动机正常工作时电压表的示数是U,电流表的示数是I.( )
A.t秒钟内,电动机产生的热量是IUt
B.t秒钟内,电动机消耗的电能是IUt
C.电源电动势是IR+Ir
D.电源电动势是U+Ir
18.(多选)小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为
,内阻为
.仅
接通时电流表示数为
:保持
接通、
闭合瞬间,电流表示数达到
。下列说法正确的是( )
A.当仅接通时,电源每秒有
的化学能转化为电能
B.在闭合瞬间,流过电动机的电流为
C.在闭合瞬间,车灯的功率减少约
D.当电动机正常工作时,电流表示数将比更小
二、解答题(共3小题,19题、20题每题9分,21题10分,总计28分)
19.如图所示的电路中,电阻R=10 Ω,当开关S断开时,电压表示数为6V,当开关S闭合时,电压表示数为5 V,求:
(1)电路中的电流I;
(2)电源的内阻r。
20.如图所示的电路中,电源的内阻为
,电阻
,
,
。当开关S闭合时,理想电流表示数为
,求:
(1)电阻两端的电压
;
(2)流过电阻的电流
;
(3)电阻两端的电压
和电源的电动势E。
21.如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1 A,这时电阻R两端的电压为4 V。求:
(1)电阻R的值;
(2)电源的电动势和内阻。
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12.2.1闭合电路欧姆定律(参考答案)
时间:40分钟 分值:100分
班级:_____ _____组_____号 姓名:__________ 分数:________ 卷面
一、选择题(每小题4分,共18小题,总计72分)
1.A【详解】A.根据闭合电路的欧姆定律可知,闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,选项A正确;B.当外电路断开时,路端电压等于电源电动势,选项B错误;C.当外电路短路时,电路中的电流为
,不是无穷大,选项C错误;D.根据
当外电阻增大时,电源两端的电压增大,一直小于电源电动势,选项D错误。
2.A【详解】A.根据闭合电路欧姆定律得电源两端的电压实际上是路端电压,可知电源输出电压随输出电流I的增大而减小,A正确;B.电源两端的电压实际上是路端电压,由A的分析可知电源两端的电压,随I的增大而减小,B错误;C.外电压为
,电源两端的电压,随I的增大而减小,C错误;D.根据数学知识分析得知,当电源的内电阻等于外电阻时,输出功率最大,而
所以电流增大时,电源的输出功率可能变大,也可能变小,
3.D【详解】电源内部非静电力把正电荷从电源负极移送到正极,根据电动势的定义式可知,电动势等于非静电力把单位正电荷从电源负极移送到正极所做的功.属于比值定义,电动势E与W、q及体积和外电路无关,由电源内非静电力的特性决定.故A错误,D正确;电动势和电压虽然单位相同,但是二者具有不同的性质,不能说电动势就是电压;故B错误;非静电力做功的多少与时间有关,电动势很小,若时间很长也可以做功很多;故C错误;故选D.
4.A【详解】A.该铅蓄电池不接入外电路时,两极间的电压为6V,故A正确;B.该铅蓄电池接入外电路(外电路电阻不为零)时,两极间的电压小于 6V,故B错误;CD.该铅蓄电池比普通的电池(电动势为 1.5V)将其他形式的能转化为电能的本领强,故CD错误。故选A。
5.A【详解】A.电池在放电状态下,带正电的锂离子(Li+)应该从电源内部由负极到正极,而在图中状态下带正电的锂离子(Li+)从正极到负极,可知电池处于充电状态,选项A正确;
B.电流的方向是正电荷定向移动的方向,可知电池内部电流方向从正极到负极,选项B错误;C.给电池充电时充电电压必须大于电池电动势才能把电能充进电池,则移动一个锂离子,需要消耗电能大于3.7eV,选项C错误;D.时能量单位,在电池中电荷量的单位通常表示为
,选项D错误;故选A。
6.B【详解】AB.短路是指外电路电阻为零,则短路电流为,选项A错误,B正确;
CD.根据闭合电路的欧姆定律,知此电路正常工作时的电流为选项C、D错误。
7.D【详解】设电路还需要一个定值电阻为R0,根据闭合电路的欧姆定律有
根据题意,至少需要n=5节这样的电池,解得故选D。
8.D【详解】当开关S1断开、开关S2闭合时,此时电压表示数为电源电压,则电源电压为3V;
当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为路端电压,即R两端电压,此时电源内电压则有
D正确,ABC错误。故选D。
9.D【详解】由并联电路总电阻小于任意支路电阻可知,并联的路段越多电阻越小,总电阻越小,电流增大,内电阻分压增大,路端电压减小,D对;
10.AC【详解】AD.当S断开时,UAC与UBC为路端电压,等于电源电动势,A正确、D错误;BC.当S闭合时根据闭合电路的欧姆定律有.UBC = I × 0 = 0
11.B【详解】D.U-I图像中图线与纵坐标的纵截距表示电源电动势,故电源a的电动势较大,电源b的电动势较小,故D错误;ABC.与横坐标的截距表示路端电压为零时,即外电路短路时对应的最大电流,故电源内阻所以电源a的内电阻较大,电源b的内电阻较小。
12.BD【详解】根据闭合电路的欧姆定律可知: U′=Ir,选项A错误;U′=E-U,选项B正确;U=E-Ir ,选项C错误;,选项D正确;故选BD.
13.A【详解】设电源内阻为r,当电阻箱阻值为2Ω时,电路中电流为I,电源电动势为E,则
.当电阻箱阻值为6Ω时
联立可解得
故选A。
14.BD【详解】A.电源和导线中积累电荷形成的恒定电场在电源外部由A指向B,电源内部也是由A指向B,选项A错误;B.C至D电势降低是由于电源内部存在内阻,电流通过内阻时电势降低,选项B正确;C.BC、DA电势跃升越大,则表示电源将其它能转化为电势能本领越强,选项C错误;D.A、B两点的高度差类似于路端电压,而图中A与D,C与B高度差的总和为电动势,保持不变,C、D间高度差相当于内阻上的电压,电动势等于内外电压和,则若AD、CB、AB、CD间电势差分别为UAD、UCB、UAB、UCD,则UAD+UCB=UAB+UCD
15.BC【详解】A.当开关接1时,外电路只有一个电阻R,电压表示数为电阻R上电压,根据欧姆定律可得电路中电流为而由闭合电路电路欧姆定律可得
,代入数据计算得
A错误;B.小灯泡电阻为
B正确;CD.当开关S
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