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闭合电路的欧姆定律过关检测题(附答案)

编辑: 路逍遥 关键词: 高二 来源: 记忆方法网


1.关于闭合电路,下列说法正确的是(  )
A.电短路时,放电电流为无限大
B.电短路时,内电压等于电电动势
C.用电器增加时,路端电压一定增大
D.把电压表直接和电连接时,电压表的示数总小于电电动势
解析:选BD.由I短=Er知,A错,B对;用电器如果并联,R外减小,U外减小,C错.由于内电路两端总是有电压,由E=Uv+Ur知,Uv<E,D选项正确.
2.一块太阳能电池板,测得它的开路电压为800 V,短路电流为40 A,若将该电池与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是(  )
A.0.10 V B.0.20 V
C.0.30 V D.0.40 V
解析:选D.电电动势E=800 V=0.80 V
电内阻r=EI=0.80.04 Ω=20 Ω
路端电压为U=ERtr•R=0.820+20×20=0.40 V
所以D对.
3.图2-7-14是根据某次实验记录数据画出的U-I图象,下列关于这个图象的说法中正确的是(  )

图2-7-14

A.纵轴截距表示待测电的电动势,即E=3.0 V
B.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6 A
C.根据r=E/I短,计算出待测电内电阻为5 Ω
D.根据r=ΔUΔI,计算出待测电内电阻为1 Ω
解析:选AD.U-I图线纵轴截距表示电动势E=3.0 V,A正确;横轴截距点坐标为(0.6 A,2.4 V),因此不是短路时电流,B、C错误;由U=E-Ir或r=ΔUΔI知D正确.
4.(2011年湖州高二检测)如图2-7-15所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为(  )

图2-7-15

A.A灯和B灯都变亮
B.A灯和B灯都变暗
C.A灯变亮,B灯变暗
D.A灯变暗,B灯变亮
答案:D
5.如图2-7-16所示,线段A为某电的U-I图线,线段B为某电阻R的U-I图线,由上述电和电阻组成闭合电路时,求:

图2-7-16

(1)电的输出功率P出是多大?
(2)电内部损耗的电功率P内是多少?
(3)电的效率η是多大?
解析:根据题意从A图线可读出
E=3 V,r=EI=36 Ω=0.5 Ω,
从B图线可读出R=ΔUΔI=1 Ω.
由电E=3 V,r=0.5 Ω与R=1 Ω组成的闭合电路中,
I=ER+r=31.5 A=2 A.
则P出=I2R=4 W,
P内=I2r=2 W,
P总=IE=6 W,
所以η=P出P总=66.7 %.
答案:(1)4 W (2)2 W (3)66.7%

一、选择题
1.关于电动势,以下说法中正确的是(  )
A.电电动势等于电正、负极之间的电势差
B.用电压表直接测量电两极得到的电压数值,实际上总略小于电电动势的准确值
C.电电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关
D.在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电的电动势也增大
解析:选B.电动势是电本身的属性,是由电本身决定的,与外电路的组成及变化无关,故C、D错误.由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.用电压表直接测量电两极时,虽然电压表的电阻很大,但电路中也有电流,内电路中也有电压降落,电压表直接测量电两极得到的电压数值应略小于电动势,B正确,A错误.
2.当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电的内电阻是(  )
A.1 Ω       B.2 Ω
C.4 Ω D.6 Ω
解析:选C.由(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2,代入数据解得r=4 Ω,选项C正确.
3.如图2-7-17所示为闭合电路中两个不同电的U-I图象,则下列说法中正确的是(  )

图2-7-17

A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1>E2,内阻r1>r2
D.当两电的工作电流变化量相同时,电2 的路端电压变化较大
解析:选AD.由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.当I=0时电动势E等于路端电压U,即U-I图线和U轴的交点就是电动势,由图知,两电的电动势相等.当 U=0时I=E/r,U-I图线和I轴的交点就是短路电流,由图知I1>I2.A正确.而r=E/I,即图线的斜率表示电的内阻,由图知r1<r2,B、C错误.当工作电流变化量相同时,因为r1<r2,电2内电压变化较大,由闭合电路的欧姆定律得E=U外+U内,所以电2的路端电压变化较大.D正确.
4.如图2-7-18所示,直线A为电的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1和R2的U-I图线,用该电分别与R1、R2组成闭合电路时,电的输出功率分别为P1、P2,电的效率分别为η1、η2,则(  )

图2-7-18

A.P1>P2 B.P1<P2
C.η1>η2 D.η1<η2
解析:选C.由直线A可知,E=6 V,r=1 Ω,由直线B、C可知,R1=2 Ω,R2=0.5 Ω,P1=(Er+R1)2•R1=8 W,η1=R1r+R1=23,P2=(Er+R2)2R2=8 W,η2=R2r+R2=13
故有:P1=P2 η1>η2,只有C正确.
5.(2011年东济南模拟)在图2-7-19所示的电路中,电电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向上滑动的过程中(  )

图2-7-19

A.电路中的总电流变大
B.路端电压变大
C.通过电阻R2的电流变大
D.通过滑动变阻器R1的电流变小
解析:选BCD.本题可按照以下思路分析:

                   

故B、C、D均正确.
6.(2009年高考广东卷)图2-7-20所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是(  )

图2-7-20

A.路端电压变小
B.电流表的示数变大
C.电内阻消耗的功率变小
D.电路的总电阻变大
解析:选A.由a到b,R1电阻值减小,因此总电阻变小,D错,总电流增大,内电压增大,路端电压减小,所以A正确.再结合欧姆定律知电流表的示数变小,B错,由P内=I2r知电内阻消耗的功率变大,C错.
7.(2011年福建师大附中高二检测)在如图2-7-21所示的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是(  )

图2-7-21
A.L变暗,Q增大 B.L变暗,Q减小
C.L变亮,Q增大 D.L变亮,Q减小
解析:选B.滑动变阻器滑片P向下移动时,R2变小,I总变大,UL变小,L变暗,因UR1增大,故UC=UR2变小,再由Q=CUC可知Q减小,故只有B正确.
8.(2009年高考广东卷)如图2-7-22所示,电动势为E、内阻不计的电与三个灯泡和三个电阻相接,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S2,则下列表述正确的是(  )

图2-7-22

A.电输出功率减小   B.L1上消耗的功率增大
C.通过R1上的电流增大 D.通过R3上的电流增大
解析:选C.电不计内阻,其输出电压等于电动势.当闭合S2时,电路的外电阻R变小,电路总电流变大,故C正确;电的输出功率P出=E2R,所以电输出功率应该变大,A错误;因并联部分两端的电压U并=E-UR1,又闭合S2时UR1变大,所以U并变小,L1上消耗的功率变小,通过R3的电流也是变小的,故B、D错误.
9.利用图2-7-23所示电路可测出电压表的内阻,电的内阻可以忽略.R为电阻箱,当R取不同阻值时,电压表均对应有不同读数U.多次改变阻箱的阻值.所得到的1U-R图象为下图中的哪一个(  )

图2-7-23


图2-7-24
解析:选C.由闭合电路的欧姆定律E=U+IR=U+URV•R得1U=1E+1ERV•R,故选C.
二、计算题
10.如图2-7-25所示的电路中,电阻R=10 Ω,当开关S断开时,电压表示数为6 V,当开关S闭合时,电压表示数为5.46 V,则电的内阻为多少?

图2-7-25

解析:当开关S断开时,R外→ ∞,所以E=U外=6 V.
当开关S闭合时,U外=IR,
即5.46 V=I×10 Ω,所以I=0.546 A,
又由E=U外+Ir,即6 V=5.46 V+0.546 r,解得r≈1 Ω.
答案:1 Ω
11.如图2-7-26所示,E=10 V,r=1 Ω,R1=R3=5 Ω,R2=4 Ω,C=100 μF.当S断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:

图2-7-26

(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;
(2)S闭合后流过R3的总电荷量.
解析:(1)开始带电粒子恰好处于静止状态,必有qE=g且qE 竖直向上.S闭合后,qE=g的平衡关系被打破.S断开,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有UC=R2R1+R2+rE=4 V,qUC/d=g.
S闭合后,U′C=R2R2+rE=8 V
设带电粒子加速度为a,
则qU′C/d-g=a,解得a=g,方向竖直向上.
(2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以ΔQ=C(U′C-UC)=4×10-4C.
答案:(1)g 方向向上 (2)4×10-4C
12.(2011年东茌平一中模拟)在图2-7-27甲所示电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2的阻值未知,R3是一滑动变阻器,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的.求:

甲          乙
图2-7-27

(1)电的电动势和内电阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器R3的最大值.
解析:(1)由闭合电路欧姆定律得:
E=U+Ir
将图象中A、B两点的电压和电流代入得:
E=16+0.2 r E=4+0.8 r
解得E=20 V,r=20 Ω.
(2)当R3的滑片滑到最右端时,R3、R1均被短路,此时外电路电阻等于R2,且对应于图线上B点,故由B点的U、I值可求出R2的阻值为:
R2=UBIB=40.8 Ω=5 Ω.
(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R3阻值最大.设此时外电路总电阻为R,由图象中A点坐标求出:
R=UAIA=160.2 Ω=80 Ω.
又R=R1R3R1+R3+R2,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3=300 Ω.
答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω




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