高中人教版 (2019)2 閉合電路的歐姆定律一課一練

這是一份高中人教版 (2019)2 閉合電路的歐姆定律一課一練，共7頁。試卷主要包含了選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
閉合電路的歐姆定律(25分鐘　60分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.鋰離子電池充電電壓為4.2 V,充電電流為500 mA,關(guān)于在充電過程中的鋰電池,以下說法正確的是(　　)A.1 s通過電池某一橫截面的電荷量為500 CB.1 s通過電池某一橫截面的電荷量為0.5 CC.1 s內(nèi)生成2.1 J的電能D.1 s內(nèi)消耗的電能為2 100 J【解析】選B。由I=得q=It=0.5×1 C=0.5 C,A錯誤,B正確;1 s內(nèi)消耗的電能:E電=UIt=4.2×0.5×1 J=2.1 J,充電過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,C、D均錯誤。2.如圖所示的電路中,把R由2 Ω改變?yōu)? Ω時,電流減小為原來的一半,則電源的內(nèi)電阻應(yīng)為 (　　)A.4 Ω　　　B.8 ΩC.6 Ω    D.2 Ω【解析】選D。根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(R+r),當(dāng)R=2 Ω時,E=I(2 Ω+r);當(dāng)R=6 Ω時,E=(6 Ω+r),解得r=2 Ω,故選D。3.在如圖的閉合電路中,當(dāng)滑片P向右移動時,兩電表讀數(shù)的變化是 (　　)A.A變大,V變大B.A變小,V變大C.A變大,V變小D.A變小,V變小【解析】選B。當(dāng)滑片向右移動時,R變大,電路中的總電阻變大。根據(jù)閉合電路歐姆定律:電路中的電流I=變小,即電流表讀數(shù)變小;電壓表讀數(shù)U=E-IR0變大,B正確。4.如圖所示,直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb,若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上,通過R0的電流分別為Ia和Ib,則下列說法不正確的是 ????????????? (　　)A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源的效率較低D.R0接到b電源上,電源的輸出功率較小,電源的效率較低【解析】選D。在電源路端電壓與電流的關(guān)系圖像中,圖線斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻,則ra>rb,A正確;如圖所示,在圖像中作出定值電阻R0的U-I圖線,與電源的U-I圖線的交點(diǎn)表示當(dāng)將R0接入電路時的工作點(diǎn),Ia>Ib,B正確;由P=UI可知R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,由η====可知,R0接到a電源上,電源的效率較低,C正確,D錯誤。5.如圖所示,直線OAC為某一直流電源的總功率隨電流I變化的圖線,曲線OBC表示同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流I變化的圖線。若A、B點(diǎn)的橫坐標(biāo)均為1 A,那么AB線段表示的功率為????????????? (　　)A.1 W　　B.6 W　　C.2 W　　D.2.5 W【解析】選C。由題圖知,在C點(diǎn),電源的總功率等于電源內(nèi)部的熱功率,所以電源的電動勢為E=3 V,短路電流為I=3 A,所以電源的內(nèi)阻為r==1 Ω。圖像上AB段所表示的功率為PAB=P總-I'2r=(1×3-12×1) W=2 W。6.直流電路如圖所示,在滑動變阻器的滑片P向右移動時,下列關(guān)于電源的說法錯誤的是(　　)A.總功率一定減小B.效率一定增大C.內(nèi)部損耗功率一定減小D.輸出功率一定先增大后減小【解析】選D?；瑒幼冏杵鞯幕琍向右移動時,滑動變阻器連入電路部分的阻值變大,因而電流減小,由P總=IE可知電源的總功率減小,選項(xiàng)A正確。滑動變阻器連入電路部分阻值變大,路端電壓變大,由η=可知電源的效率增大,選項(xiàng)B正確。內(nèi)部損耗功率為P內(nèi)=I2r,電流減小,因而內(nèi)部損耗功率減小,選項(xiàng)C正確。電源輸出功率為外電阻消耗功率,但外電阻與內(nèi)電阻的大小關(guān)系未知,因而不能判斷輸出功率的變化情況,選項(xiàng)D錯誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】法國和德國兩名科學(xué)家先后獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了“巨磁電阻”效應(yīng),共同獲得2007年諾貝爾物理學(xué)獎。所謂“巨磁電阻”效應(yīng),是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較無外磁場作用時存在巨大變化的現(xiàn)象。物理興趣小組的同學(xué)從“巨磁電阻”效應(yīng)聯(lián)想到一些應(yīng)用,他們的探究如下:為了兒童安全,布絨玩具必須檢測其中是否存在金屬斷針,可以先將玩具放置在強(qiáng)磁場中,若其中有斷針,則斷針被磁化,用磁報(bào)警裝置可以檢測到斷針的存在。如圖是磁報(bào)警裝置一部分電路示意圖,其中RB是利用“巨磁電阻”效應(yīng)而制作的磁敏傳感器,它的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減小,a、b接報(bào)警器,當(dāng)傳感器RB所在處出現(xiàn)斷針時,電流表的電流I、ab兩端的電壓U將????????????? (　　)A.I變大,U變大　　　　B.I變小,U變小C.I變大,U變小      D.I變小,U變大【解析】選C。當(dāng)RB處出現(xiàn)斷針時,RB減小,R總減小,I總增大,I總r增大,U=E-I總r將減小;由于I總增大,所以R1分壓增大,UR1+URB=U,可得URB減小,IR3減小,由IR3+I=I總,可得I增大。二、非選擇題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(10分)將電動勢為3 V的電源接入電路中,測得電源兩極間的電壓為2.4 V,當(dāng)電路中有6 C的電荷流過時,求:(1)有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。(2)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。(3)內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。【解析】由電動勢定義可知,在電源內(nèi)部,非靜電力每移送1 C電荷,有3 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。也可認(rèn)為在電源中,非靜電力移送電荷做多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;在外電路中,靜電力移送電荷做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。(1)W=Eq=3×6 J=18 J,電源中共有18 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。(2)W1=Uq=2.4×6 J=14.4 J,外電路中共有14.4 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。(3)由能量守恒定律知,內(nèi)電路中有18 J-14.4 J=3.6 J 的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。答案:(1)18 J　(2)14.4 J　(3)3.6 J8.(14分)電路圖如圖甲所示,圖乙是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖像,滑動變阻器的最大阻值為15 Ω,定值電阻R0=3 Ω。(1)當(dāng)R為何值時,R0消耗的功率最大?最大值為多少?(2)當(dāng)R為何值時,電源的輸出功率最大?最大值為多少?(3)當(dāng)R為何值時,R消耗的功率最大?最大功率為多少?【解析】(1)由題圖乙知電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E=20 V,r=7.5 Ω。由題圖甲分析知道,當(dāng)R=0時,R0消耗的功率最大,為P=()2R0=()2×3 W=10.9 W。(2)當(dāng)r=R+R0時,即R=4.5 Ω時,電源的輸出功率最大,最大值P'=()2(R0+R)=()2×(3+4.5) W=13.3 W。(3)把定值電阻R0和電源作為一個等效電源,其電動勢E=20 V,內(nèi)阻r1=r+R0=10.5 Ω,則當(dāng)R=r1=10.5 Ω時,R消耗的功率最大,此時Pmax== W=9.5 W。答案:(1)0　 10.9 W　(2)4.5 Ω　 13.3 W(3)10.5 Ω　 9.5 W【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)在如圖所示的電路中,電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r,C為電容器,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。開關(guān)閉合后,燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時,下列判斷正確的是????????????? (　　)A.燈泡L將變暗B.燈泡L將變亮C.電容器C所帶的電荷量將減小D.電容器C所帶的電荷量將增大【解析】選A、D。由題意可知滑動變阻器連入電路阻值增大,電流I=減小,燈泡L將變暗,故A正確,B錯誤。路端電壓U=E-Ir增大,則電容器所帶電荷量Q=CU增大,故C錯誤,D正確。(15分鐘　40分)9.(7分)如圖所示電路中,電源電壓不變,R0為定值電阻,R為滑動變阻器,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時,下列判斷正確的是????????????? (　　)A.電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)不變B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小D.電壓表和電流表的示數(shù)的比值不變【解析】選D。由電路圖可知,滑動變阻器與定值電阻串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓,電流表測量電路中的電流。當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時,其接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,由U=IR可知,定值電阻R0兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故A、B、C錯誤;因?yàn)殡妷罕砗碗娏鞅淼氖緮?shù)的比值等于定值電阻R0的阻值,所以電壓表和電流表的示數(shù)的比值不變,故D正確。10.(7分)(多選)在如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1為定值電阻,R2為電阻箱,R3為光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小,V為理想電壓表,A為理想電流表,閉合開關(guān)后,下列說法正確的是????????????? (　　)A.用光照射R3,電流表示數(shù)變大B.用光照射R3,電壓表示數(shù)變小C.增大電阻箱R2的阻值,電流表示數(shù)變大D.增大電阻箱R2的阻值,電壓表示數(shù)變小【解析】選A、C、D。用光照射R3,R3的阻值減小,電路中的總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知,電路中電流增大,則R1兩端的電壓增大,電壓表示數(shù)變大,根據(jù)串聯(lián)分壓可知電阻箱R2兩端的電壓減小,流過R2的電流減小,根據(jù)并聯(lián)分流可知流過R3的電流增大,電流表示數(shù)變大,故A正確,B錯誤;增大電阻箱R2的阻值,電路中的總電阻增大,由閉合電路歐姆定律可知,電路中電流減小,則R1兩端的電壓減小,電壓表示數(shù)變小,根據(jù)串聯(lián)分壓可知R3兩端的電壓增大,流過R3的電流增大,電流表示數(shù)變大,故C、D正確。11.(7分)如圖,直線A為某電源的U-I圖線,曲線B為某小燈泡L1的U-I圖線的一部分,用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L1恰能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是????????????? (　　)A.此電源的內(nèi)電阻為 ΩB.燈泡L1的額定電壓為3 V,額定功率為6 WC.把燈泡L1換成阻值恒為1 Ω的純電阻,電源的輸出功率將變小D.由于小燈泡L1的U-I圖線是一條曲線,所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用【解析】選B。由圖像知,電源的內(nèi)阻為r=||= Ω=0.5 Ω,A錯誤;因?yàn)闊鬖1正常發(fā)光,故燈L1的額定電壓為3 V,額定功率為P=UI=3×2 W=6 W,B正確;正常工作時,燈L1的電阻為R1==1.5 Ω,換成1 Ω的純電阻后,該電阻更接近電源內(nèi)阻r,故電源的輸出功率將變大,C錯誤;小燈泡是純電阻用電器,歐姆定律適用,其U-I圖線是一條曲線的原因是燈泡的電阻隨溫度的變化而發(fā)生變化,D錯誤。12.(19分)如圖所示的電路中,電源的電動勢E=12 V,內(nèi)阻未知,R1=8 Ω,R2=1.5 Ω,L是規(guī)格為“3 V　3 W”的燈泡,開關(guān)S斷開時,燈泡恰好正常發(fā)光。不考慮溫度對燈泡電阻的影響。試求:(1)燈泡的額定電流和燈絲電阻。(2)電源的內(nèi)阻。(3)開關(guān)S閉合時,燈泡實(shí)際消耗的功率。【解析】(1)I===1 ARL===3 Ω(2)S閉合前,E=Ir+IR1+IRL將E=12 V,I=1 A,R1=8 Ω,RL=3 Ω代入求解得r=1 Ω。(3)開關(guān)S閉合后,E=I'r+I'R1+U2I'=+代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求解得U2=1.2 V燈泡實(shí)際消耗的功率P'==0.48 W。答案:(1)1 A　3 Ω　(2)1 Ω　(3)0.48 W