课时跟踪检测(17) 闭合电路欧姆定律（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

课时跟踪检测（十七） 闭合电路欧姆定律 A级——学考达标 1．目前国内已经在手机电池上应用了120 W超快闪充技术，最快15分钟就可将4 500 mA·h的电池充满。如图是某智能手机电池上的信息，则下列说法正确的是(　 ) A．4.35 V表示该电池的电动势 B．11.4 W·h表示该电池能提供的电荷量 C．3 000 mA·h表示该电池能提供的电能 D．该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作30 h 解析：选D　4.35 V为充电电压，不是该电池的电动势，故A错误；11.4 W·h为电池能提供的电能，不是该电池能提供的电荷量，故B错误；mA·h为电荷量的单位，所以3 000 mA·h表示该电池能提供的电荷量，故C错误；该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作时间t＝＝30 h，故D正确。 2．图示为研究闭合电路欧姆定律的演示实验装置，图中电压表为理想电表。下列判断不正确的是(　 ) A．两只电压表的四个接线柱中，若a为正，则c也为正 B．S1、S2都断开时，电压表V1的示数等于电源电动势 C．S1、S2都闭合时，电压表V1与V2的示数之和等于电源电动势 D．S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V1的示数减小，V2的示数增大 解析：选A　由于电压表V1测量的是路端电压，而电压表V2测量的是内电压，电流从电势高的地方流向电势低的地方，因此若a为正，则d也为正，A错误；S2、S2都断开时，外电路断路，回路电流为零，内电压为零，电压表V1的示数等于电源电动势，B正确；S1、S2都闭合时，电压表V1测量的是路端电压，电压表V2测量的是内电压，由于E＝U内＋U外，可知电压表V1与V2的示数之和等于电源电动势，C正确；S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，回路的总电阻减小，电流强度增加，内电压升高，路端电压降低，电压表V1的示数减小，V2的示数增大，D正确。 3．(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，则下列说法正确的是(　 ) A．电源电动势EA＝EB B．电源内阻rA＝rB 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 解析：选BD　由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，U＝E，U －I图线的斜率的绝对值大小等于电源内阻大小。由题图看出，A的电动势为2 V，B的电动势为1.5 V，即电源电动势EA＞EB，故A错误；两图线平行，说明电源的内阻相等，即rA＝rB，故B正确；电源A的短路电流为IA＝＝ A＝0.4 A，故C错误；电源B的短路电流为IB＝＝ A＝0.3 A，故D正确。 4．(2023·泉州永安检测)如图所示，甲电路中只有一个小灯泡，乙电路中有四个小灯泡并联，两个电路所用电池和小灯泡的规格都相同。闭合开关后发现，乙电路中每个小灯泡的亮度明显比甲电路中的小灯泡暗。对该现象的解释，正确的是(　 ) A．甲电路中流过电源的电流更大 B．甲电路中的路端电压更大 C．甲电路中灯泡的电压是乙电路中灯泡电压的四倍 D．甲电路中流过灯泡的电流是乙电路中流过每个灯泡电流的四倍 解析：选B　两个电路中的电池相同，灯泡规格相同，根据并联电路的规律可知，乙电路中外电阻偏小，根据闭合电路欧姆定律可知，乙电路中干路电流偏大，内电压偏大，路端电压偏小，即灯泡两端电压偏小，所以乙电路中的灯泡偏暗，故选B。 5．(2023·三明一中检测)如图，R1为定值电阻，R2为电阻箱。闭合开关S，若增大R2的阻值，则通过电流表的电流(　 ) A．不变，方向由a到b B．不变，方向由b到a C．变小，方向由a到b D．变小，方向由b到a 解析：选D　闭合开关S，若增大R2的阻值，则根据I＝可知，电路中电流减小，通过电流表的电流变小，方向由b到a。故选D。 6．(2023·福建南平检测)研究路端电压U与外电阻R的关系的电路如图所示。闭合开关S，改变电阻箱R的阻值，测出多组U和R的值，已知电压表可看作理想电压表，则描绘出的U－R图像可能是(　 ) 解析：选C　当电阻箱阻值增大时，总电阻增大，则干路电流变小，内电压减小，则路端电压增大，故B错误；根据函数关系U＝R＝，U、R为非线性关系，故A错误；当电阻箱阻值趋于无穷大时，路端电压U趋于电动势E，故C正确，D错误。 7．(2023·南平邵武检测)如图是某电阻R的I－U图像，U＝4 V时图像的切线交I轴于1 A处。将该电阻与电动势E＝8 V、内阻r＝2 Ω的电源连成闭合回路，根据图中给出的信息可以得出(　 ) A．该电阻的电阻率随电压的增大而减小 B．该闭合回路接通时，电阻的阻值R＝4 Ω C．该闭合回路接通时，电阻的电功率P＝16 W D．该闭合回路接通时，电源的总功率P＝16 W 解析：选D　I－U图线上某点和原点连线的斜率表示电阻的倒数，可知该电阻的倒数随电压的增大而减小，则该电阻的阻值随电压的增大而增大，根据电阻定律R＝ρ，可知该电阻的电阻率随电压的增大而增大，故A错误；根据闭合电路欧姆定律有U＝E－Ir，即I＝－U＝ A－U＝4 A－U，在I－U图像中作出上述表达式的图线，如图所示，可知电阻的工作电压为4 V，电流为2 A，故电阻阻值为R＝＝ Ω＝2 Ω，故B错误；该闭合回路接通时，电阻的功率为P＝UI＝4×2 W＝8 W，故C错误；该闭合回路接通时，电源的总功率为P＝EI＝8×2 W＝16 W，故D正确。 8．(2023·厦门海沧检测)如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器R0接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势E＝10 V，内阻r＝2 Ω，灯泡电阻RL＝6 Ω(固定不变)，电位器调节的幅度是5 Ω(即每旋转一次旋钮，电阻增大或减小5 Ω)。则电位器获取的电功率最大时，电位器接入电路的阻值及灯泡消耗的电功率分别是(　 ) A．8 Ω，2.34 W　　　　　 B．5 Ω，3.55 W C．10 Ω，3.13 W D．10 Ω，1.85 W 解析：选D　电源输出功率随外电阻变化规律如图所示，将灯泡电阻看作电源内阻，则电源的等效电阻为RL＋r＝8 Ω，当电位器电阻等于电源等效内阻8 Ω时，电源输出功率(电位器获取的功率)最大，但由题意可知电位器电阻不能取到8 Ω，只能取到与8 Ω接近的5 Ω或10 Ω。当取5 Ω时，电位器消耗的功率为P1＝2×5 W＝ W，当取10 Ω时，P2＝2×10 W＝ W，所以电位器接入电路的阻值为10 Ω时，电位器获取的电功率最大，此时灯泡消耗的功率P＝2RL＝ W≈1.85 W，故选D。 9．(2023·福州罗源检测)如图所示，电流表G的满偏电流Ig＝200 μA，内阻Rg＝90 Ω，R0为一阻值未知的定值电阻。闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R使电流表的示数为200 μA，此时回路总电阻为R1＝15 kΩ；同时闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R使电流表的示数仍为200 μA，此时回路总电阻为R2＝1 500 Ω。求： (1)电源电动势； (2)定值电阻R0的阻值。 解析：(1)S1闭合，S2断开时有E＝IgR1 解得电源电动势E＝3 V。 (2)S1、S2都闭合时有E＝IR2，IgRg＝(I－Ig)R0 联立解得R0＝10 Ω。 答案：(1)3 V　(2)10 Ω B级——选考进阶 10．(2023·福州连江检测)(多选)某同学将一玩具车的太阳能电池板取下，并通过测量多组电池板的路端电压U及流过其电流I的数据描绘了电池板的U－I图像，如图甲所示，图像的横、纵截距分别为I0和U0。现将该电池板与一定值电阻相连组成如图乙所示的电路，电压表和电流表的示数分别为U1和I1，两电表均为理想电表，下列说法正确的是(　 ) A．该电池板的内阻恒为 B．该电池板内阻消耗的功率为(U0－U1)I1 C．该电池板的输出功率为U0I1 D．该电池板的效率为 解析：选BD　U－I图像的斜率表示内阻，该电池板的U－I图像为曲线，故内阻是变化的，A错误；该电池板内阻消耗的功率为P＝U内I1＝(U0－U1)I1，B正确；该电池板的输出功率为P出＝U外I1＝U1I1，C错误；该电池板的效率为η＝＝，D正确。 11．(多选)现有标识为“6 V,3 W”、“6 V,6 W”、“6 V,12 W”的三个小灯泡，分别将其中一个小灯泡与电动势为6 V、内电阻为3 Ω的直流电源以及阻值为3 Ω的定值电阻串联组成闭合回路，以下说法中正确的是(　 ) A．串联“6 V,6 W”小灯泡时，小灯泡的亮度最大 B．串联“6 V,12 W”小灯泡时，小灯泡的亮度最大 C．串联“6 V,3 W”小灯泡时，电源的输出功率最大 D．串联“6 V,12 W”小灯泡时，电源的输出功率最大 解析：选AD　三个小灯泡的阻值分别为R1＝＝12 Ω，R2＝＝6 Ω，R3＝＝3 Ω，当与定值电阻、电源串联组成闭合回路时，小灯泡的实际功率P＝2R，代入数据可知串联“6 V，6 W”小灯泡时，小灯泡的功率最大为P＝1.5 W，此时小灯泡亮度最大，故A正确，B错误；由题意可知，外部电路的阻值总是大于电源内阻，所以外部电路的阻值之和越接近电源内阻，电源的输出功率越大，可知串联“6 V,12 W”小灯泡时，电源的输出功率最大，故D正确，C错误。 12．(2023·福州福清检测)某同学想研究电动机驱动喷泉时水柱能达到的高度，他进行了如下探究：如图所示的电路中，定值电阻R1＝18 Ω，R2＝20 Ω，直流电动机M的线圈电阻RM＝1 Ω，电流表A为理想电表。闭合开关S1，断开开关S2和S3，电流表A的示数为I1＝3 A；同时闭合开关S1和S2，断开S3，电流表A的示数为I2＝6 A；仅闭合开关S3，直流电动机M正常工作，电流表A的示数为I3＝8 A。喷管的截面积S＝3×10－3 m2，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2。 (1)求电源的电动势E和内阻r； (2)仅闭合开关S3，电动机用以驱动喷泉，求水柱能达到离喷管口的高度。 解析：(1)闭合开关S1，断开开关S2和S3，由闭合电路欧姆定律得E＝I1(R1＋R2＋r) 同时闭合开关S1和S2，断开S3，由闭合电路欧姆定律得E＝I2(R1＋r) 解得E＝120 V，r＝2 Ω。 (2)仅闭合开关S3，设电动机两端的电压为U，由闭合电路欧姆定律得E＝U＋I3r 电动机的输出功率为P出＝UI3－I32RM 设水喷出的初速度为v0，在Δt时间内从喷管喷出的水的质量为Δm，则Δm＝ρSv0Δt 电动机的输出功率有P出＝ 化简得P出＝ 解得v0＝8 m/s 由竖直上抛运动规律得v02＝2gh 解得h＝3.2 m。 答案：(1)120 V　2 Ω　(2)3.2 m 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$