12.2 闭合电路的欧姆定律综合训练-2022-2023学年物理高二上学期（人教版2019必修第三册）

12.2闭合电路的欧姆定律一、选择题（共15题）1．下列说法中正确的有()A．元电荷就是一个电子，它的电量为1.6×10-19CB．电源电动势的大小与电源所在电路是否闭合有关C．电场是电荷周围空间实际存在的物质D．电场线就是电荷静止释放后电荷运动的轨迹，它与等势线一定垂直2．关于电源的电动势，下列说法中正确的是A．电动势E，其大小可用公式E=表示，其中q表示自由电荷的电荷量B．不管外电路的电阻如何变化，电源的电动势不变C．电动势就是电压，它们之间无区别D．外电路全部断开时，电动势将变为零3．电源的电动势是2V，表明了电源具有这样的本领

（

）A．电源把2J其它形式的能转化为电能的本领B．在每秒内，能把2J的其它形式的能转化为电能的本领C．电路中每通过1C电荷量时有2J的其它形式的能转化为电能D．在每秒内，能使电路中通过的每库仑的电荷量具有2J的电能4．如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，闭合开关S后电灯L恰能正常发光，当变阻器的滑片P向b端滑动时，则（）A．电灯L变亮，电流表的示数增大 B．电灯L变亮，电流表的示数变小C．电灯L变暗，电流表的示数变小 D．电灯L变暗，电流表的示数增大5．单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量取决于（）A．电荷运动一周所需要的时间 B．电荷定向移动的速度C．内外电路的电阻之和 D．电源的电动势6．在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，（电压表和电流表均视为理想）下列结论正确的是（

）A．灯泡L变亮B．电源的输出功率变小C．电流表读数变大D．电容器C上电荷量减小7．锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，锂电池的内阻为r，下列说法正确的是（）A．锂电池产生的热功率为UIB．充电器的充电效率为C．电能转化为化学能的功率为UI-I2rD．充电器输出的电功率为UI+I2r8．如图所示L1灯与L2灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度变化情况是（）A．L1灯变亮，L2灯变亮 B．L1灯变暗，L2灯变亮C．L1灯变暗，L2灯变暗 D．L1灯变亮，L2灯变暗9．如图，电源内阻为r，A、B两盏电灯完全相同．当滑动变阻器的滑动头向右移动时，则（）A．A灯变亮，B灯变亮 B．A灯变暗，B灯变亮C．A灯变暗，B灯变暗 D．A灯变亮，B灯变暗10．如图所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片从a端移到b端的过程中（）A．电流表的示数先减小后增大 B．电压表的示数先增大后减小C．R0消耗的功率先变大后变小 D．电源的输出功率先变大后变小11．下列说法正确的是：A．电源是将电能转化为其他形式的能的装置；B．电源能把自由电子从正极搬运到负极C．因为电流有方向，所以电流是矢量D．通过导体截面的电荷量越多，电流越大12．如图所示的电路，两电表均为理想电表，电源的内阻不可忽略。开始时滑片位于图示的位置，则在滑片向上滑动的过程中，下列选项正确的是（）A．R1消耗电功率变大B．流过R的电流减小C．两电表的示数均增大D．电源的总功率减小13．下述关于使用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（）A．测前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“0”处B．测电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后再测C．测备阻值不同的电阻时都必须重新调零D．外电路，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔14．如图所示的电路中，当R3的滑动头向右滑动时，以下判断正确的是A．电流表示数变大 B．电容器带电量减小C．电压表示数变大 D．R1消耗功率变小15．在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器（滑动变阻器）R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a点时，下列说法中正确的是（）A．L1变亮，L2变暗B．L1、L2两个指示灯都变暗C．若电源的负极接地，则a点的电势降低，b点的电势升高D．若电源的负极接地，则a、b点的电势都降低二、填空题16．电动势的定义：非静电力把正电荷从___________________所做的功跟搬运的_______的比值叫做电源的电动势。电动势的物理意义：____________________________17．如图所示，当电阻为R时，电流表读数为I，换成3R之后，电流表读数为，换成3R时的电压与电阻为R时的电压之比为______，电源电动势为______。18．如图，电源电动势E＝12V，内阻r

＝1Ω，电阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑动变阻器R的阻值0~30Ω。闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则______Ω；R1消耗的最小电功率为P＝_______W。19．当一个电池的外电路分别接4欧和9欧电阻时，电池的输出功率相等，则在这两种情况下，通过电池的电流强度之比为______，电池的内电阻为______欧。三、综合题20．如图所示，已知路端电压，电容器、，电阻、。（1）开关S先断开再闭合，电容器的电荷量改变了多少？（2）保持开关S闭合，电路稳定后，求电阻和消耗的总功率。21．竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用长为的轻质绝缘细线悬挂一个带电量为q质量为m的小球，将平行金属板按如图所示的电路图连接．当滑动变阻器R在a位置时，绝缘线与左极板的夹角为θ1=30°，当将滑片缓慢地移动到b位置时，夹角为θ2=60°．两板间的距离大于，重力加速度为g．（1）求小球在上述两个平衡位置时，平行金属板上所带电荷量之比Q1︰Q2；（2）若保持变阻器滑片位置在a处不变，对小球再施加一个拉力，使绝缘线与竖直方向的夹角从θ1=30°缓慢地增大到θ2=60°，求此过程中拉力做的功W．22．在如图所示的电路中，电源电动势E＝15V，内阻r=5Ω，电阻R1、R2、R3的阻值均为10Ω，S为单刀三掷电键，求（1）电键S接A时电压表的读数（2）电键S接B时电压表的读数（3）电键S接C时电压表的读数23．如图1、2所示，两电源的电动势均为6V、内阻为0.5Ω，小型电动机M的线圈电阻为0.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，限流电阻R0均为2.5Ω，若理想电压表的示数均为2.5V时，试求：（1）在图1中电源的输出功率和电动机输出的机械功率；（2）在图2中滑动变阻器使用的阻值及限流电阻R0可消耗的最大功率。参考答案：1．C【详解】元电荷是指最小的电荷量，电量为1.6×10-19C，不是指质子或者是电子，故A错误；电源电动势的大小与电源所在电路是否闭合无关，故B错误；电场是电荷周围空间实际存在的物质，故C正确；电场线是为了形象的描述电场的强弱和方向而假想的曲线，不是电荷运动的轨迹，故D错误；故选C．2．B【详解】A．公式中的E表示电场强度，并不是电动势，故A错误；B．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，所以不管外电路的电阻如何变化，电源的电动势不变，故B正确；C．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电压表征的是把电能转化为其它形式能的本领，不是同一量，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得知，当I=0时，U=E，即电源没有接入外电路时两极间的电压等于电源电动势，故D错误．3．C【详解】电动势是指电源中的非静电力将1C的正电荷从负极搬到正极所做的功,同时也可以表述为每通过1C的电量,电源将其他形式的能转化为电能的多少，故C正确．4．B【详解】当变阻器的滑片P向b端滑动时，R1电阻增大，由“串反并同”规律，与R1串联的电流表的读数变小，与R1并联的电灯电压增大变亮，B正确，ACD错误。故选B。5．D【详解】单位正电荷q沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量，其中E为电源的电动势，D正确。故选D。6．B【详解】AC.当滑动变阻器滑片向左移动，其接入电路的电阻增大，电路的总电阻总增大，总电流减小，即电流表读数变小，根据可知灯泡的功率减小，灯泡变暗，故A、C错误；B.因灯泡内阻大于电源内阻，则滑片向左移动时，外电阻增大，因此电源的输出功率一定减小，故B正确；D.因总电流减小，则由可知，路端电压增大，根据欧姆定律可知灯泡两端电压及内电压减小，故变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故D错误．7．C【详解】A．电池产生的热功率为P损=I2r，小于UI，A错误；B．充电器的充电效率为；B错误；D．充电器输出的电功率为P输出=UI，D错误；C．电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律，有UI=I2r+P，故P=UI-I2r，故C正确。故选C。8．A【详解】由题意可知，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，电阻R增大，导致电路中的总电阻增大，由欧姆定律可得即电路中的总电流减小，由可知，内压减小，则由可知，灯泡L1两端的电压即电路的路端电压增大，所以灯泡L1变亮。灯泡L1变亮，电流变大，所以R0的电流变小，R0的电压减小，又路端电压增大，所以灯泡L2两端电压增大，所以灯泡L2变亮。故选A。9．D【详解】当滑动变阻器的滑动头向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，根据动态电路分析中“串反并同”规则可知：通过A灯的电流增大，通过B灯的电流减小，所以A灯变亮，B灯变暗。故选D。10．B【详解】A．滑动变阻器的滑片在a端时，电流表的示数为零，故A错误；BC．滑动变阻器的滑片从a向b移动过程中，电路中的电阻先增大后减小，因此电路中的电流先减小后增大，由可得外电压先增大后减小，故B正确；C．由可知R0消耗的功率先变小后变大，故C错误；D．由于不能确定外电阻与电源内阻的大小关系，不能确定电源的输出功率变化情况，故D错误。故选B。11．B【详解】试题分析：电源是把其它形式的能转化为电能的装置，比如干电池能把化学能转化为电能．故A错误；在电源外部，依靠电场力搬运电荷，而在电源内部，依靠非电场力搬运电荷，即把自由电子从正极搬迁到负极的．故B正确．电流有方向，但是电流是标量，选项C错误；根据可知，通过导体截面的电荷量越多，电流不一定越大，选项D错误；故选B．12．A【详解】A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，外电路的电阻减小，总电流增大，R1两端电压增大，电流增大，R1消耗电功率变大，A正确；B．总电流增大，路端电压减小，R、R2并联电路两端电压减小，R2的电压减小，电流减小，流过R的电流增大，B错误；C．电压表测的是路端电压，电流表测的是R2的电流，两电表的示数均减小，C错误；D．电路中总电流增大，由电源的电功率公式P=EI可知，电源电动势E不变，电源的总功率增大，D错误。故选A。13．BD【详解】A．测前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“”处，故A错误；B．测电阻时如果指针偏转过大，说明电阻较小，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后再测，故B正确；C．欧姆表每次换挡时需要进行重新调零，并不是测不同的电阻时需要重新调零，故C错误；D．欧姆表内部，黑表笔接电源正极，外电路，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔，故D正确。故选BD。14．AB【详解】当R3的滑动头向右滑动时，接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，电流变大，则电流表示数变大，电阻R1两端电压变大，R1消耗功率变大，则R3两端的电压减小，电压表的示数变小，故A正确，CD错误．电容器的电压等于变阻器两端的电压，由上分析可知其电压减小，由Q=CU知，带电量减小，故B正确．15．BC【详解】AB．当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a点时，R接入电路的电阻减小，总电阻减小，干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，L1变暗，L1中的电流变小，R1中的电流变大，R1两端的电压增大，则R2和L2两端的总电压减小，L2中的电流变小，L2变暗，故A错误；B正确；CD．若电源的负极接地，a点电势等于L1上端电势，由于电源的路端电压减小，所以a点电势降低，b点电势等于R1右端电势，由于R1两端的电压增大，所以b点电势升高，故C正确；D错误。故选BC。16．

负极搬运到正极

电荷量

表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱【详解】电动势的定义：非静电力把正电荷从负极搬运到正极所做的功跟搬运的电荷量的比值叫做电源的电动势。电动势的物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱。17．

2∶1

4IR【详解】根据欧姆定律得根据闭合电路的欧姆定律得，解得18．

5

1.78【详解】根据闭合电路欧姆定律得

U=E-I（R1+r）则由数学知识得知：=R1+r=4+1=5Ω．当变阻器与电阻R2并联的电阻最大时，外电路电阻最大，总电流最小，R1消耗的电功率最小，此时有：RaP=RPb+R2又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω则外电路总电阻为：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω电路中总电流为：

R1消耗的最小电功率为：19．

3:2

6