2023新教材高中物理课时跟踪检测（十五）常见的电路元器件闭合电路的欧姆定律粤教版必修第三册

/05/5/课时跟踪检测（十五）常见的电路元器件闭合电路的欧姆定律A组—重基础·体现综合1．[多选]对于电动势的定义式E＝eq\f(W,q)的理解，下列说法正确的是()A．E与W成正比 B．E与q成反比C．E的大小与W、q无关 D．W表示非静电力做的功解析：选CD电动势的定义式E＝eq\f(W,q)中，E与W、q无关，E反映的是电源的属性，由电源内部非静电力的特性决定，W为非静电力做的功，故A、B错误，C、D正确。2．(2021·山东济宁检测)下列有关电动势的说法中不正确的是()A．电源的电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功B．当外电路断开时，电源两端的电压与电源电动势相等C．电源提供的电能越多，电源的电动势越大D．当电路中通过1C电荷量时，电源便将EJ其他形式的能转化为电能解析：选C根据电动势的定义式E＝eq\f(W,q)可知，电源的电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，A正确；由闭合电路欧姆定律可知，电动势等于内、外电路电势降落之和，当外电路断开时，电源两端的电压与电源电动势相等，B正确；电源提供的电能取决于做功时间与输出功率的乘积，电源提供的电能多，不能说明电动势大，C错误；根据电动势的定义式E＝eq\f(W,q)可知，当电路中通过1C电荷量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值，D正确。3．第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3000mA·h电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则()A．4.35V表示该电池的电动势B．11.4W·h表示该电池能提供的电荷量C．3000mA·h表示该电池能提供的电能D．该电池充满电后以100mA的电流工作时，可连续工作30h解析：选D4.35V为充电电压，不是该电池的电动势，故A错误；11.4W·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3000mA·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100mA的电流工作时，可连续工作时间t＝eq\f(3000mA·h,100mA)＝30h，故D正确。4.在如图所示的电路中，电源的内电阻为1Ω，外电路电阻为9Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A，电流表的内阻不计。电源的电动势E等于()A．1V B．2VC．3V D．5V解析：选C根据闭合电路欧姆定律得电源的电动势为E＝I(R＋r)＝0.3×(9＋1)V＝3V，故选项C正确。5.如图所示的电路中，把R由2Ω改变为6Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为()A．4Ω B．8ΩC．6Ω D．2Ω解析：选D根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2Ω时，E＝I(2Ω＋r)；当R＝6Ω时，E＝eq\f(I,2)(6Ω＋r)，解得r＝2Ω，故选项D正确。6.[多选]如图所示电路中，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＝9VB．当S闭合时，UAC＝9VC．当S闭合时，UAB＝7.5V，UBC＝0D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0解析：选AC当S断开时，UAC与UBC都等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，UAC＝UAB＝eq\f(E,R＋r)R＝7.5V，UBC＝0，B错误，C正确。7.如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8V，则外电阻R与电源内阻r之比为()A．5∶3 B．3∶5C．2∶3 D．3∶2解析：选DS断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即E＝3V；S闭合时，U外＝1.8V，所以U内＝E－U外＝1.2V，因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2，故D正确。8.如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时，滑动触头位于滑动变阻器正中间，这时电压表指针恰好在刻度盘正中间。(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式为______________。(2)若电压表指针指在满刻度的eq\f(3,4)位置，此时系统的加速度大小为________，方向向______(选填“左”或“右”)。解析：(1)当振子向左偏离变阻器中间位置x距离时，对振子，根据牛顿第二定律得2kx＝ma, ①根据欧姆定律和串联电路分压特点得U＝eq\f(\f(L,2)－x,L)E， ②联立①②得，a＝eq\f(kL,mE)(E－2U)。(2)由加速度的表达式可知，a与U是线性关系，所以加速度仪的刻度盘是均匀的，当变阻器触片滑到最右端时，电压表的读数等于电源的电动势E，得到电压表指针指在满刻度的eq\f(3,4)位置时电压值U＝eq\f(3,4)E。代入到加速度a的表达式得，a＝－eq\f(kL,2m)，负号表示方向向左。答案：(1)a＝eq\f(kL,mE)(E－2U)(2)eq\f(kL,2m)左B组—重应用·体现创新9．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.1V B．0.2VC．0.3V D．0.4V解析：选D电池没有接入外电路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E＝800mV，由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝eq\f(E,r)，所以电池内阻r＝eq\f(E,I短)＝eq\f(800×10－3,40×10－3)Ω＝20Ω，该电池与20Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(800,20＋20)mA＝20mA，所以路端电压U＝IR＝400mV＝0.4V，D正确。10.如图所示的电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大解析：选A由变阻器R0的滑动端向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小，则R外减小，由I＝eq\f(E,R外＋r)可知I增大，由U内＝Ir可知U内增大，由E＝U内＋U外可知U外减小，故电压表示数减小。由U1＝IR1可知U1增大，由U外＝U1＋U2可知U2减小，由I2＝eq\f(U2,R2)可知电流表示数变小，故A正确。11．(2020·广东部分重点中学联考)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(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U-I图像，在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()A．8.0Ω B．10ΩC．12Ω D．12.5Ω解析：选A由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由图线a与纵轴的交点读出电动势E＝3.6V。根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压U1＝2V，电流I1＝0.2A，则内阻r＝eq\f(E－U1,I1)＝eq\f(3.6－2,0.2)Ω＝8.0Ω，A正确。12.如图所示，电源电动势为6V，内阻为1Ω，R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R3阻值变化范围为0～10Ω，求电路中的总电流的变化范围。解析：当R3阻值为零时，R2被短路，外电阻最小，电流最大。R外＝R1＝5Ω，I＝eq\f(E,R外＋r)＝eq\f(6,5＋1)A＝1A。当R3阻值为10Ω时，外电阻最大，电流最小。R并＝eq\f(R3R2,R3＋R2)＝5Ω，R外′＝R1＋R并＝10Ω，I′＝eq\f(E,R外′＋r)＝eq\f(6,10＋1)A≈0.55A。答案：0.55～1A13.在如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当开关K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当开关K接b时，电压表示数为4.5V，试求：(1)开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)电源的电动势和内电阻；(3)开关K接c时，通过R2的电流。解析：(1)开关K接a时，R1被短路，由P2＝I2R2得：通过电源的电流为I＝1A。电源两端的电压等于R2两端的电压为U＝IR2＝1×4V＝4