第02讲 闭合电路的欧姆定律（分层练习）-【上好课】高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

第2课 闭合电路的欧姆定律 1．关于电动势，下列说法中正确的是（　　） A．电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 B．电动势的大小，与非静电力的功的大小成正比，与移动电荷量的大小成反比 C．电动势等于电荷通过电源时单位时间内非静电力所做的功 D．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量 2．如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，直线C为电阻R两端电压与电流的关系图线，将电阻R分别接到a、b两电源上，下列说法正确的是（　　）    A．a电源的电动势小 B．a电源的内阻小 C．电阻R接到a电源上时，其消耗的功率大 D．电阻R接到a电源上时，电源的效率大 3．如图所示是某学习小组设计的光控电路。已知光照强度增大时，光敏电阻R的阻值减小，灯泡、的电阻不随温度改变。现闭合开关S，当光照强度逐渐减小时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡、的亮度不变 B．灯泡的亮度变亮，灯泡的亮度变暗 C．灯泡的亮度变暗，灯泡的亮度变亮 D．灯泡、的亮度都变暗 4．如图中虚线框所示，某电子秤主要由三部分构成：秤盘、显示重量的仪表G、阻值随压力增大而减小的压力传感器。图中为定值保护电阻，当秤盘中所放物体的重量增大时。下列说法正确的是（　　） A．电路中电流减小 B．电路中电流增大 C．消耗的电功率减小 D．消耗的电功率不变 5．如图所示，电源电动势，内阻忽略不计，闭合开关，标有“，”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻，则（　　） A．电路中的电流为 B．电动机的发热功率为 C．电动机的输出功率为 D．电动机的效率为60% 6．交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，图中电源电动势为E，内阻为r。已知传感器电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中的电压表为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　）    A．酒精气体浓度越大，电压表读数越大 B．酒精气体浓度越大，电压表指针偏转角越小 C．酒精气体浓度越大，电源输出功率越大 D．随着酒精气体浓度增大，电压表示数变化量与电路中电流变化量的比值变大 7．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为、内阻为，电路中的电表均为理想电表，且。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　） A．电压表的示数增大 B．电流表的示数减小 C．电源对外输出功率减小 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 8．如图所示电路中，当开关S闭合后，灯泡L1、L2均不发光，这时，用电压表测得B、C两点间有电压UBC=0，C、D两点间的电压UCD=4.5V，A、D两点间电压UAD=4.5V，由此可判断（　　） A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路 9．如图所示，电源的电动势，内阻，两个定值电阻均为，平行板电容器的电容，则（　　） A．开关断开时两极板间的电压为 B．开关断开时电容器所带电荷量为 C．开关接通时两极板间的电压为 D．开关接通时电容器所带电荷量为 10．如图所示，电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，R1为3Ω，R2为滑动变阻器，可调阻值范围为0~5Ω，下列说法正确的是（　　） A．当R2为1Ω时，R1消耗的功率最大 B．当R2为4Ω时，R1消耗的功率最大 C．当R2为1Ω时，R2消耗的功率最大 D．当R2为4Ω时，R2消耗的功率最大 11．如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识不清的小灯泡的U-I图线，将与该电源组成闭合电路时，恰好能正常发光。若将相同材料制成的标有“3V，20W”的灯泡与该电源组成闭合电路，下列说法中正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电源的电动势为4V C．把灯泡换成，电源的输出功率可能相等 D．把灯泡换成，电源的输出功率一定变小 12．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻R的U-I图像，倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　） A．此状态下电阻R的功率为0.4W B．该光照强度下，硅光电池的电动势为5V C．该光照强度下，硅光电池的短路电流为0.4A D．此状态下硅光电池的内阻为8Ω 13．将一电源（铅蓄电池）、阻值为2Ω的定值电阻R0及电阻箱R连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关S后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱的功率与电阻箱读数的变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该电源使用时将化学能转化为电能 B．该电源内阻为2Ω C．调整电阻箱R，电源最大输出功率为8W D．电阻箱的功率最大时，10s内电流通过电阻箱所产生的热量为30J 14．在如图甲所示的电路中，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，三个理想电表的示数都发生变化。图乙中的两条图线分别表示了两个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是（　　） A．此过程中消耗的功率在减小 B．此过程中消耗的功率先增大后减小 C．此过程中电压表示数的变化量小于电压表示数的变化量 D．此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数变化量的比值变大 15．在如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电压表和电流表均为理想电表，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为，当滑动变阻器的滑片在最左边时，电源输出功率为P，电压表的示数为，电流表A1的示数为，滑至最右边时，电源输出功率仍为P，电压表的示数为，电流表A1的示数为，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．在滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电流表A1的示数减小，电流表A2的示数增大，电压表的示数增大 D．在滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电源的效率先减小后增大 16．在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电表、、、的示数分别用、、和表示，其示数变化量的绝对值分别用、、和表示。所有电表均视为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．增大，增大 B． C．变大，不变 D．不变，不变 17．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为。闭合开关S，电压表示数为，电流表示数为；在滑动变阻器R1的滑片由端滑到端的过程中，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，则（　　） A．电压表示数变大 B．电源的效率变小 C．与的比值先变大后变小 D．与的比值不变 18．如图所示，电源电动势E=12V，内阻不计，定值电阻R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5和水平放置的理想平行板电容器，电容器的电容C=0.5F。第一次将电阻箱的阻值调为R4=2Ω，第二次将电阻箱的阻值调为。下列说法正确的是（　　） A．第一次，M点的电势低于N点的电势 B．第二次，电阻箱两端的电压为4.5V C．电阻箱的阻值改变的过程中，通过电阻R5的电荷量为2.25C D．电阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为11:14 19．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3均为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（　　） A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 B．只将滑动变阻器R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C．只将滑动变阻器R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D．若断开开关S，带电微粒向下运动 20．在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当开关闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮．则下列对电路故障的分析正确的是(　　) A．可能是定值电阻R1短路 B．可能是定值电阻R2断路 C．可能是定值电阻R3断路 D．可能是定值电阻R4短路 21．某同学利用如图所示的电路测量电源电动势和内阻，其中为额定电压为的微型电动机，为理想电流表，为调节范围足够大的电阻箱，为单刀双掷开关，定值电阻。当开关S置于处，电流表示数为，电动机刚好正常工作。当开关S置于处，电阻箱阻值调为时，电流表示数为。 (1)求开关S置于处时电动机消耗的总功率； (2)求电源电动势和内阻； (3)若开关S置于处，调节电阻箱，当电阻箱消耗功率为时，求电阻箱接入电路阻值。 22．某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势为，电源内阻，电阻，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电流表的示数为；当重物质量时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机输出机械功率最大（不计空气阻力和摩擦力，取）求： (1)电动机的内阻； (2)重物匀速上升时流过电动机的电流大小及最大机械功率； (3)重物匀速上升的速度大小。 23．电动自行车电路部分的原理图可简化为图乙所示，已知该电动车电源电动势，内阻，电动机内阻，车灯电阻（保持不变），保护电阻。 (1)只有闭合时，求通过电源的电流及车灯的两端电压； (2)、均闭合时，电动机正常工作，通过电源的电流。求电动机两端的电压以及电动机输出的机械功率。 24．如图所示的电路中，电压表为理想电表，电源电动势，内阻未知，定值电阻，平行板电容器的电容为，两板间距，电动机线圈的电阻为。闭合开关S，电动机正常工作，电容器中间有一质量，电荷量的带电微粒刚好处于静止状态，电压表的示数，重力加速度取。求： (1)电容器的带电量为多少； (2)电源的内阻r； (3)电动机的输出功率。 25．各元件参数如图所示，电容器电容值C = 1.0 × 10−6 F，上下极板水平放置，极板间的距离是0.1 m，重力常数g取10 m/s2。    (1)开关S1、S2都闭合时，移动电阻箱的滑片位置，待电路稳定后在电容器两极板间放入带负电的微粒，微粒质量m = 2 × 10−8 kg，微粒带电量q = 1.0 × 10−8 C，为使微粒保持静止状态，则接入电路的R1阻值多大？ (2)保持第（1）问中电阻箱接入电路的阻值不变，保持S1闭合，断开S2，求电路达到新的稳定过程中通过R3的电量ΔQ。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2课 闭合电路的欧姆定律 1．关于电动势，下列说法中正确的是（　　） A．电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 B．电动势的大小，与非静电力的功的大小成正比，与移动电荷量的大小成反比 C．电动势等于电荷通过电源时单位时间内非静电力所做的功 D．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量 【答案】D 【详解】A．电动势的单位虽与电势、电势差的单位都是伏特，但三者本质并不一样，故A错误； B．电动势的大小由电源内部非静电力的特性决定，与非静电力的功、移动的电荷量大小无关，故B错误； C．电动势等于电荷通过电源时移动单位电荷量的电荷非静电力所做的功，故C错误； D．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，故D正确。 故选D。 2．如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，直线C为电阻R两端电压与电流的关系图线，将电阻R分别接到a、b两电源上，下列说法正确的是（　　）    A．a电源的电动势小 B．a电源的内阻小 C．电阻R接到a电源上时，其消耗的功率大 D．电阻R接到a电源上时，电源的效率大 【答案】C 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律 可知电源的图像的纵截距表示电源电动势，则 斜率的绝对值表示内阻，则 故AB错误； C．电阻R两端电压与电流的关系图线与电源a、b的图像的交点横纵坐标的乘积表示电阻R消耗的功率，由图可知电阻R接到电源a上时，其消耗的功率大，故C正确； D．根据电源的效率 可知，R接到a电源上时，电源的效率小，故D错误。 故选C。 3．如图所示是某学习小组设计的光控电路。已知光照强度增大时，光敏电阻R的阻值减小，灯泡、的电阻不随温度改变。现闭合开关S，当光照强度逐渐减小时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡、的亮度不变 B．灯泡的亮度变亮，灯泡的亮度变暗 C．灯泡的亮度变暗，灯泡的亮度变亮 D．灯泡、的亮度都变暗 【答案】B 【详解】当光敏电阻R所受的光照强度逐渐减小时，电阻增大，电路的总电阻增大，干路电流减小，灯泡变暗，灯泡的电压增大，则灯泡变亮。 故选B。 4．如图中虚线框所示，某电子秤主要由三部分构成：秤盘、显示重量的仪表G、阻值随压力增大而减小的压力传感器。图中为定值保护电阻，当秤盘中所放物体的重量增大时。下列说法正确的是（　　） A．电路中电流减小 B．电路中电流增大 C．消耗的电功率减小 D．消耗的电功率不变 【答案】B 【详解】当秤盘中所放物体的重量增大时，压力传感器的阻值减小，总电阻减小，则电路中电流增大；根据P=I2R0可知，消耗的电功率变大。 故选B。 5．如图所示，电源电动势，内阻忽略不计，闭合开关，标有“，”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻，则（　　） A．电路中的电流为 B．电动机的发热功率为 C．电动机的输出功率为 D．电动机的效率为60% 【答案】C 【详解】A．灯泡L恰好能正常发光，则电路中的电流为 故A错误； BCD．电动机的发热功率为 电动机的两端电压为 电动机的输入功率可得 电动机的输出功率为 电动机的效率为 故BD错误，C正确。 故选C。 6．交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，图中电源电动势为E，内阻为r。已知传感器电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中的电压表为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　）    A．酒精气体浓度越大，电压表读数越大 B．酒精气体浓度越大，电压表指针偏转角越小 C．酒精气体浓度越大，电源输出功率越大 D．随着酒精气体浓度增大，电压表示数变化量与电路中电流变化量的比值变大 【答案】B 【详解】ABD．根据题意可知，酒精气体浓度越大，阻值越小，电路总电阻减小，由闭合回路欧姆定律可得，总电流增大，由可知，电压表读数减小，即电压表指针偏转角越小，由上式可知，电压表示数变化量与电路中电流变化量的比值为，则电压表示数变化量与电路中电流变化量的比值不变，故AD错误，B正确； C．由于外电路总电阻与的关系未知，则无法判断电源的输出功率变化情况，故C错误。 故选B。 7．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为、内阻为，电路中的电表均为理想电表，且。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（　　） A．电压表的示数增大 B．电流表的示数减小 C．电源对外输出功率减小 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变 【答案】D 【详解】AB．当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻减小，电路中电流增大，即电流表的示数增大，内电阻及的分电压增大，则传感器电阻上的电压减小，电压表示数减小，AB错误； C．当内外电阻相等时，电源输出功率最大，当传感器电阻减小时，外电阻阻值接近内电阻，所以电源输出功率变大，C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律得 则有 即比值不变，D正确； 故选D。 8．如图所示电路中，当开关S闭合后，灯泡L1、L2均不发光，这时，用电压表测得B、C两点间有电压UBC=0，C、D两点间的电压UCD=4.5V，A、D两点间电压UAD=4.5V，由此可判断（　　） A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路 【答案】D 【详解】根据电路图可知，两灯泡串联，闭合开关后L1、L2都不亮，电压表测断路两端时，电压表示数为电源电压，测量通路位置时，电压表示数为零；由题意可知，UBC=0，UCD=4.5V，UAD=4.5V，因此CD之间有断路，即L2断路。 故选D。 9．如图所示，电源的电动势，内阻，两个定值电阻均为，平行板电容器的电容，则（　　） A．开关断开时两极板间的电压为 B．开关断开时电容器所带电荷量为 C．开关接通时两极板间的电压为 D．开关接通时电容器所带电荷量为 【答案】D 【详解】AB．电容器两极板间的电压等于两端的电压，开关S断开时，电路中的总电流为 电容器的两极板间的电压为 此时电容器所带电荷量为 故AB错误； CD．开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流为 电容器的两极板间的电压为 此时电容器所带的电荷量为 故C错误，D正确。 故选D。 10．如图所示，电源的电动势E=6V，内阻r=1Ω，R1为3Ω，R2为滑动变阻器，可调阻值范围为0~5Ω，下列说法正确的是（　　） A．当R2为1Ω时，R1消耗的功率最大 B．当R2为4Ω时，R1消耗的功率最大 C．当R2为1Ω时，R2消耗的功率最大 D．当R2为4Ω时，R2消耗的功率最大 【答案】D 【详解】AB．当R2=0时，电路中的电流Ⅰ最大，由可知R1消耗的功率也最大，故A、B错误； CD．将R1等效到电源内部，等效内阻为 电路中的电流为 电源输出功率为 故当外电阻等于内阻时，即 R2=R1+r=4Ω 等效电源的输出功率最大，即R2消耗的功率最大，故C错误，D正确。 故选D。 11．如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为标识不清的小灯泡的U-I图线，将与该电源组成闭合电路时，恰好能正常发光。若将相同材料制成的标有“3V，20W”的灯泡与该电源组成闭合电路，下列说法中正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电源的电动势为4V C．把灯泡换成，电源的输出功率可能相等 D．把灯泡换成，电源的输出功率一定变小 【答案】BC 【详解】AB．电源的图线纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，所以， 故A错误，B正确； CD．灯泡与电源的图线表示表示灯泡的工作状态，和正常发光时的电阻分别为， 与电源组成闭合回路时正常发光，正常发光时的电阻虽然更接近电源的内阻，但将与电源组成闭合回路时并没有达到正常发光，所以其电阻是不确定的，电源的输出功率可能变大，可能相等，也有可能变小，故C正确，D错误。 故选BC。 12．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻R的U-I图像，倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　） A．此状态下电阻R的功率为0.4W B．该光照强度下，硅光电池的电动势为5V C．该光照强度下，硅光电池的短路电流为0.4A D．此状态下硅光电池的内阻为8Ω 【答案】AD 【详解】A．此状态下电阻的功率 A正确； B．根据 外电路开路时，，图线与纵轴的交点为电动势，即，B错误； C．图线与横轴的交点为短路电流，则该光照强度下，硅光电池的短路电流为0.3A， C错误； D．根据闭合电路欧姆定律 此状态下，，，可得硅光电池的内阻为， D正确。 故选AD。 13．将一电源（铅蓄电池）、阻值为2Ω的定值电阻R0及电阻箱R连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关S后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱的功率与电阻箱读数的变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该电源使用时将化学能转化为电能 B．该电源内阻为2Ω C．调整电阻箱R，电源最大输出功率为8W D．电阻箱的功率最大时，10s内电流通过电阻箱所产生的热量为30J 【答案】ACD 【详解】A．电源在工作过程中能量发生转化，将化学能转化为电能，故A正确； B．电阻箱消耗功率 根据数学对勾函数的规律，结合图像，当有 电阻箱消耗功率达到最大值，结合图像有 解得， 故B错误； C．电源输出功率 结合上述，由于 根据数学对勾函数可知，当电阻箱接入电阻为0时，电源输出功率达到最大值，则有 故C正确； D．结合上述可知，当有 电阻箱消耗功率达到最大值， 可知，10s内电流通过电阻箱所产生的热量为 故D正确。 故选ACD。 14．在如图甲所示的电路中，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，三个理想电表的示数都发生变化。图乙中的两条图线分别表示了两个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法正确的是（　　） A．此过程中消耗的功率在减小 B．此过程中消耗的功率先增大后减小 C．此过程中电压表示数的变化量小于电压表示数的变化量 D．此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数变化量的比值变大 【答案】AC 【详解】AB．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，又 根据电路规律知，距的距离越远，故此过程中消耗的功率在减小，故A正确，B错误； C．由闭合电路欧姆定律得U1EIr 得 故 又U2E 得 故 故 故C正确； D．根据C项分析知此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数变化量的比值 为定值，故D错误。 故选AC。 15．在如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电压表和电流表均为理想电表，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为，当滑动变阻器的滑片在最左边时，电源输出功率为P，电压表的示数为，电流表A1的示数为，滑至最右边时，电源输出功率仍为P，电压表的示数为，电流表A1的示数为，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．在滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电流表A1的示数减小，电流表A2的示数增大，电压表的示数增大 D．在滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电源的效率先减小后增大 【答案】AB 【详解】A．令路端电压为U，根据闭合电路欧姆定律有， 解得 故A正确； B．设滑动变阻器的滑片在最左边时，外电路总电阻为R，滑动变阻器的滑片在最右边时，外电路总电阻为，则有 解得 其中， 解得 故B正确； C．滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，滑动变阻器接入电阻增大，干路电流减小，即电流表A1的示数减小，电源内阻承担电压减小，路端电压增大，即电压表的示数增大，由于干路电流减小，则外电路并联部分承担电压减小，则电流表A2的示数减小，故C错误； D．滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，滑动变阻器接入电阻增大，即外电阻越大，根据 可知，电源效率增大，故D错误。 故选AB。 16．在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电表、、、的示数分别用、、和表示，其示数变化量的绝对值分别用、、和表示。所有电表均视为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．增大，增大 B． C．变大，不变 D．不变，不变 【答案】CD 【详解】AB．滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；则电流表示数减小，通过定值电阻的电流减小，两端电压减小，则电压表示数增大；通过定值电阻的电流减小，两端电压减小，则电压表示数减小，根据 可知电压表示数增大，且的增大量大于的减小量，即有 故AB错误； C．根据欧姆定律可得 由于滑动变阻器接入电路阻值增大，则变大；根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知不变，故C正确； D．根据欧姆定律可得 可知不变；根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知不变，故D正确。 故选CD。 17．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为。闭合开关S，电压表示数为，电流表示数为；在滑动变阻器R1的滑片由端滑到端的过程中，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，则（　　） A．电压表示数变大 B．电源的效率变小 C．与的比值先变大后变小 D．与的比值不变 【答案】CD 【详解】A．滑动变阻器是被并联接入电路的，在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的有效电阻先增大后减小，所以外电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知：总电流先变小后变大，电源内压先减小后增大，路端电压先增大后减小，故A错误； B．电源的效率 由于外电路总电阻先增大后减小，所以电源的效率先增大后减小，故A错误； C．与的比值为 由于滑动变阻器R1的有效电阻先增大后减小，所以与的比值先变大后变小，故C正确； D．与的比值 故D正确。 故选CD。 18．如图所示，电源电动势E=12V，内阻不计，定值电阻R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω。M点和N点之间接有定值电阻R5和水平放置的理想平行板电容器，电容器的电容C=0.5F。第一次将电阻箱的阻值调为R4=2Ω，第二次将电阻箱的阻值调为。下列说法正确的是（　　） A．第一次，M点的电势低于N点的电势 B．第二次，电阻箱两端的电压为4.5V C．电阻箱的阻值改变的过程中，通过电阻R5的电荷量为2.25C D．电阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为11:14 【答案】AC 【详解】A．当电阻箱的阻值为，电阻两端的电压为 电阻两端的电压为 M点的电势低于N点的电势，故A正确； B．当电阻箱的阻值为，电阻箱两端的电压为 故B错误； C．当电阻箱的阻值为，M点的电势低于N点的电势，电容器下极板带正电，带电量为 当电阻箱的阻值为，电阻两端的电压为 M点的电势高于N点的电势，电容器下极板带负电，带电量为 电阻箱的阻值改变的过程中，通过电阻的电荷量为 故C正确； D．电阻箱的阻值改变前，电路消耗的电功率为 电阻箱的阻值改变后，电路消耗的电功率为 电阻箱的阻值改变前后，电路消耗的电功率之比为 故D错误。 故选AC。 19．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3均为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（　　） A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 B．只将滑动变阻器R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C．只将滑动变阻器R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D．若断开开关S，带电微粒向下运动 【答案】AD 【详解】A．只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R0消耗的电功率变大，滑动变阻器R2两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器下极板的带电荷量变大，所以电阻R3中有向上的电流，故A正确； B．电路稳定时，电容器所在支路相当于断路，只将滑动变阻器R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，故B错误； C．只将滑动变阻器R2的滑动端P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，分析可知带电微粒受到向上的电场力，由可知电场强度变大，带电微粒将向上运动，故C错误； D．若断开开关S，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间电场强度减小，带电微粒所受的电场力减小，带电微粒将向下运动，故D正确。 故选AD。 20．在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当开关闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮．则下列对电路故障的分析正确的是(　　) A．可能是定值电阻R1短路 B．可能是定值电阻R2断路 C．可能是定值电阻R3断路 D．可能是定值电阻R4短路 【答案】BC 【详解】AD．由于小灯泡A串联于干路中，且故障发生后小灯泡A变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项AD选项，即AD错误； B．若R2断路，则R1和小灯泡B所在支路的电压增大，而R2的断路又使小灯泡B分配的电压增大，故小灯泡B变亮，选项B正确； C．若R3断路，必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大，小灯泡B分得的电流也变大，小灯泡B变亮，故选项C正确． 21．某同学利用如图所示的电路测量电源电动势和内阻，其中为额定电压为的微型电动机，为理想电流表，为调节范围足够大的电阻箱，为单刀双掷开关，定值电阻。当开关S置于处，电流表示数为，电动机刚好正常工作。当开关S置于处，电阻箱阻值调为时，电流表示数为。 (1)求开关S置于处时电动机消耗的总功率； (2)求电源电动势和内阻； (3)若开关S置于处，调节电阻箱，当电阻箱消耗功率为时，求电阻箱接入电路阻值。 【答案】(1) (2)6V， (3)或 【详解】（1）开关S置于处时电动机消耗的总功率为 （2）由闭合电路欧姆定律，开关S置于处时有 开关S置于b处时有 联立可得， （3）若开关S置于处时，电阻箱消耗功率为 代入数据解得电阻箱接入电路阻值为或 22．某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势为，电源内阻，电阻，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电流表的示数为；当重物质量时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机输出机械功率最大（不计空气阻力和摩擦力，取）求： (1)电动机的内阻； (2)重物匀速上升时流过电动机的电流大小及最大机械功率； (3)重物匀速上升的速度大小。 【答案】(1) (2)1.0A，18W (3) 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，可知 解得 此时电动机不转动，可看成纯阻电路，根据欧姆定律 解得 （2）根据能量关系，对电动机，有 根据数学知识可得当 时，电动机功率有极大值，且为 （3）对电动机，机械功率为 解得 23．电动自行车电路部分的原理图可简化为图乙所示，已知该电动车电源电动势，内阻，电动机内阻，车灯电阻（保持不变），保护电阻。 (1)只有闭合时，求通过电源的电流及车灯的两端电压； (2)、均闭合时，电动机正常工作，通过电源的电流。求电动机两端的电压以及电动机输出的机械功率。 【答案】(1)3A；12V (2)28V；192W 【详解】（1）只有闭合时，通过电源的电流 车灯的两端电压 （2）、均闭合时，电动机两端的电压 流过车灯的电流 流过电动机的电流 因此电动机的输出功率 24．如图所示的电路中，电压表为理想电表，电源电动势，内阻未知，定值电阻，平行板电容器的电容为，两板间距，电动机线圈的电阻为。闭合开关S，电动机正常工作，电容器中间有一质量，电荷量的带电微粒刚好处于静止状态，电压表的示数，重力加速度取。求： (1)电容器的带电量为多少； (2)电源的内阻r； (3)电动机的输出功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）带电微粒刚好处于静止状态，有 求得电容器极板间的电压为 则电容器的带电量为 （2）电路中干路电流为 电源的内电压为 内电阻为 （3）流经电动机的电流为 电动机的输入功率为 电动机的输出功率为 25．各元件参数如图所示，电容器电容值C = 1.0 × 10−6 F，上下极板水平放置，极板间的距离是0.1 m，重力常数g取10 m/s2。    (1)开关S1、S2都闭合时，移动电阻箱的滑片位置，待电路稳定后在电容器两极板间放入带负电的微粒，微粒质量m = 2 × 10−8 kg，微粒带电量q = 1.0 × 10−8 C，为使微粒保持静止状态，则接入电路的R1阻值多大？ (2)保持第（1）问中电阻箱接入电路的阻值不变，保持S1闭合，断开S2，求电路达到新的稳定过程中通过R3的电量ΔQ。 【答案】(1)3 Ω (2)3.8 × 10−6 C 【详解】（1）设电容器极板间电压为U时，微粒平衡，则有 代入数据得 开关S2闭合时，C与R4并联，通过R4的电流 R4与R2串联后再与R3并联，通过R3的电流 通过电源的电流 并联部分的等效电阻 解得 根据闭合电路欧姆定律 代入数据解得 （2）S1、S2都闭合时，电容器上极板带正电，下极板带负电，设带电量为Q1，则有 解得 S2断开后达到新的稳定状态时，C与R3串联后与R2并联，通过R3的电流为0，设流过R2的电流为I′，则有 电容器两端电压 解得 此时，电容器下极板带正电，上极板带负电，电荷量大小为则通过R3的电量解得 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$