12.2 闭合电路的欧姆定律 同步训练-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）1．二氧化锡传感器的电阻随着一氧化碳的浓度增大而减小，将其接入如图所示的电路中，可以测量汽车尾气一氧化碳的浓度是否超标。当一氧化碳浓度增大时，电压表V和电流表A示数的变化情况可能为A．V示数变小，A示数变大B．V示数变大，A示数变小C．V示数变小，A示数变小D．V示数变大，A示数变大2．以下说法中正确的是（）A．电动势是一种非静电力B．电动势E与电压U的单位都是伏特，故二者本质上是一样的C．电动势在数值上等于将1C正电荷从电源负极移到正极非静电力所做的功D．静电力与非静电力都可以移动电荷，本质上都是使电荷的电势能减少3．如图所示的电路中，电阻、、的阻值都是，、的阻值都是，端输入电压。当c、d端分别接电流表和电压表时，两表的示数分别是（）A．、 B．、 C．、 D．、4．如图电源E=12V，r=2Ω，定值电阻为R0=6Ω，滑动变阻器R最大阻值为12Ω。以下说法正确的是（）A．R=4Ω时，R0上消耗的功率最大B．R=8Ω时，R上消耗的功率最大C．R=4Ω时，电源的输出功率最大D．R=8Ω时，R0上消耗的功率最大5．如图所示,电源电动势为E、内阻为r,电阻、为定值电阻,为滑动变阻器,A、B为电容器的两个极板当滑动变阻器处于某位置时,A、B两板间的带电油滴静止不动则下列说法中正确的是A．仅把的触头向右滑动时,电流表读数减小,油滴向下运动B．仅把的触头向右滑动时,电流表读数减小,油滴向上运动C．仅把两极板A、B间距离增大,油滴向下运动,电流表读数变小D．仅把两极板A、B间相对面积减小,油滴向下运动,电流表读数不变6．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是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻的U-I图像。在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（）A．此时硅光电池的电动势是2VB．此时硅光电池的输出功率是0.4WC．此时硅光电池的内阻为10ΩD．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机的输出功率为0.4W7．如图所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成．当通过超导部件的电流大于其临界电流IC时，超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制故障电流．超导部件正常态电阻R1＝6Ω，临界电流IC＝0.6A，限流电阻R2＝12Ω，灯泡L上标有“6V，3W”字样，电源电动势E=6V，内阻忽略不计，则下列判断不正确的是A．当灯泡正常发光时，通过灯L的电流为0.5AB．当灯泡正常发光时，通过R2的电流为0.5AC．当灯泡L发生故障短路时，通过R1的电流为1AD．当灯泡L发生故障短路时，通过R2的电流为0.5A8．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片P向下滑动，理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则以下说法正确的是（）A．A的示数减小 B．的示数增大C．与的比值大于r D．小于9．如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小。当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电。当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较（）A．电容器C的上极板带正电B．电容器C的下极板带正电C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小10．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，各电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列判断正确的是A．B．C．不变，变小D．变大，不变11．在如图所示电路中，电压表为理想电压表，两电流表由相同的表头改装而成，电流表A1量程为1A，电流表A2量程为0.6A，闭合开关S，滑动变阻器的滑片位于a点时，电压表的读数分别为U1，两电流表示数和为I1，滑动变阻器的滑片位于b点时，电压表的读数为U2，两电流表示数和为I2，下列判断正确的是A．U1>U2，I1>I2 B．两电流表A1与A2示数相同C．两电流表A1与A2指针偏角不同 D．滑片由滑到，不会变化12．如图所示电路，电源内阻不能忽略，阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片位于变阻器的中点，由中点向上移动到顶端的过程中（）A．电流表的示数一直增大 B．电压表的示数先增大后减小C．电源的总功率先减小后增大 D．电源的效率先减小后增大13．在如图所示的电路中，E为电，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，若将照射R3的光的强度减弱，则（）A．电压表的示数变大B．小灯泡消耗的功率变小C．通过R2的电流变小D．电源内阻发热的功率变小14．图甲电路中，D为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示．在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中（

）A．通过二极管D的电流减小B．二极管D的电阻变小C．二极管D消耗的功率变大D．电源的功率减小15．如图所示，C为电容器，D为理想二极管（具有单向导电作用），电流表、电压表均为理想表。闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为∆U1，电压表V2的示数改变量大小为∆U2，电流表A的示数改变量大小为∆I，则下列判断正确的有A．的值变大B．的值变大C．的值不变，且始终等于电源内阻rD．滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量要不断减少二、填空题16．如图所示，电源可提供U=6V的恒定电压，R0为定值电阻，某同学实验时误将一电流表（内阻忽略）并联于Rx两端，其示数为2A，当将电流表换成电压表（内阻无限大）后，示数为3V，则Rx的阻值为_______Ω.17．如图所示是某电源的伏安特性曲线,由图线可知,电源电动势为____________V,电源内阻为____________Ω.电流为0.2A时的外电阻为____________Ω.18．如图所示的两条图线分别为直流电源总功率随电流变化的图线和这个电源内电阻发热功率随电流变化的图线．其中，图线_______（填写“a”或“b”）表示电源总功率随电流变化的图线，从图中给出的数据可以得出电源对外电阻能够提供的最大功率为________W。19．如图所示电路，，安培表1的示数为。在外电路中每移动电量电场力做功为，在电源内部，把电荷从某一极移到另一极，非静电力做功，该电路的电源电动势是______V，内电阻是______。三、综合题20．如图电路中，电源的电动势，内阻，电阻，，，，电容器的电容，求闭合开关后，通过电阻的总电荷量。21．根据电池的输出功率，得出被测电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示，求：（1）被测电池组的内电阻r；（2）被测电池组的电动势E。22．如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝1Ω，求：(1)路端电压和内电压．(2)电路中电流和电源的总功率．(3)电动机的输出功率．23．如图所示电路，闭合S1，当S2断开时，电流表和电压表示数分别是0.5A、8.5V；当S2闭合时，电流表和电压表示数分别是2.2A、6.8V，此时电动机恰好正常工作．已知电动机内阻R0=1Ω，电流表、电压表均为理想表．求：(1)电源电动势和内阻；(2)S2闭合时流过电动机的电流和电动机输出功率．参考答案：1．D【详解】当一氧化碳浓度增大时，二氧化锡传感器的电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，电路中电流变大，则A示数变大；由欧姆定律知R的电压变大，则电压表V变大；AC．综上分析，电压表示数变大，AC错误；BD．综上分析，电流表示数变小，B错误D正确。故选D。2．C【详解】AC．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，故A错误，C正确；B．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势越大，本领越大；电压描述电场的能的性质的物理量，二者的本质不同，故B错误；D．非静电力克服电场力做功，把其它形式的能转化为电势能，静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加，故D错误。故选C。3．A【详解】cd接电流表时，R4和R5串联，再与R2并联，总电阻为总电流因为支路R45和R2相等，所以电流表的电流为1A；cd接电压表时，电压表测量R2的电压，则电压表的示数为故选A。4．B【详解】AD．由于R0为定值电阻，由功率公式可知电路中电阻最小时电流最大，R0的功率最大，此时R=0，选项AD错误；B．把R0归结为电源内阻，当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，即当R=8Ω时，R上消耗的功率最大，因此B正确；C．同理当R=0时外电阻最接近内电阻，电源输出功率最大，选项C错误；故选B。点评：本题难度较小，掌握电源输出功率与外电阻的关系，当判断可变电阻功率变化时应将定值电阻归结为电源内阻5．B【详解】AB.仅把的触头向右滑动时,增大,外电路总电阻增大,干路电流减小,路端电压增大,则电流表读数减小．由分析可知,板间场强增大,油滴所受电场力增大,则油滴向上运动．故A错误,B正确．C.仅把两极板A、B间距离d增大,电容器的电压不变,由分析可知,板间场强减小,油滴所受电场力减小,则油滴向下运动．而电路其他部分不变,电流表读数不变．故C错误；D.仅把两极板A、B间相对面积减小,板间场强不变,油滴所受电场力不变,则油滴仍保持静止．电流表读数不变．故D错误．6．B【详解】A．由题意可知此时硅光电池的电动势是3.6V，故A错误；B．此时硅光电池的输出功率等于图线a、b交点横纵坐标之积，即0.4W，故B正确；C．根据闭合电路欧姆定律可得此时硅光电池的内阻为故C错误；D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，由于电动机是非纯电阻电路，所以无法根据题给数据计算电动机的输出功率，故D错误。故选B。7．B【详解】A．当灯泡正常发光时，通过灯L的电流为选项A正确；B．当灯泡正常发光时，超导部件处于超导状态，则通过超导部件的电流为0.5A，通过R2的电流为零，选项B错误；CD．当灯泡L发生故障短路时，超导部件处于正常状态，此时R1＝6Ω，通过R1的电流为通过R2的电流为选项CD正确；此题选择错误的选项，故选B.8．C【详解】AB．闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，其有效电阻减小，电路中总电阻减小，电路中总电流增大，由闭合电路欧姆定律可知，路端电压减小即的示数减小，故AB错误；C．根据闭合电路欧姆定律得则有即与的比值大于r，故C正确；D．由于总电流增大，则电压表V1的示数增大，，由于路端电压减小，所以电压表V2示数减小，，所以有大于，故D错误。故选C。9．B【详解】CD．光照射时光敏电阻的阻值减小，总电阻减小，干路的总电流增大，电源的总功率增大，内电压增大，路端电压减小。R1与R2支路中电阻不变，该支路中的电流减小。由并联电路的电流规律知R4支路中电流增大。即通过R2的电流减小，而通过R4的电流增大。选项CD错误；AB．当没有光照时，C不带电说明C所接的两点电势相等。以电源正极为参考点，光照射时R1上的分压减小而R3上的分压增大，故电容器上极板所接处的电势低于下极板的电势，电容器的下极板带正电，选项A错误，B正确。故选B。10．D【详解】AB．当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电流减小，则减小，内电压也减小，则增大，增大．因为则得因为，，所以选项AB错误；C．电压表测量两端的电压，电流表测量电流，故根据欧姆定律得知为定值电阻，所以无论滑动变阻器如何滑动，与均不变，C错误；D．电压表测量两端的电压，电流表测量电流，故滑动变阻器向下滑动时，变大，故变大，根据闭合电路欧姆定律得则有为定值，故D正确；故选D。11．D【详解】A．让滑动变阻器的滑片从a点移动到b点，滑动变阻器的阻值增大，由串反并同规律，与滑动变阻器并联的电压表的读数增大，U2>U1，A错误；B．两个电流表的量程不同，内阻不同，并联时电压相同，电流一定不同，B错误；C．两电流表由相同的表头改装而成，并联时所加电压相同，电流相同，两电流表指针偏角一定相同，C错误。D．由闭合回路的欧姆定律可知两电流表内阻的并联值保持不变，D正确。故选D。12．B【详解】AB．因并联电路的总电阻当两电阻之和确定时，两电阻大小相等时总电阻最大；所以P向上滑动时，并联电路的总电阻先增大后减小，外电路的总电阻就先增大后减小，所以电压表的示数（路端电压）先增大，后减小。与电流表串联的电阻在减小，所以开始时电流表的示数是增加的，故A错误，B正确；C．因P向上滑动时，并联电路的总电阻先增大后减小，则干路电流先减小，后增加，由可知电源的总功率先减小后增大。则C正确；D．因电源效率所以电源效率先增大后减小。则D错误。故选B。13．BD【详解】A．将光照强度减弱时，光敏电阻R3的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，则电压表的示数变小，故A错误；BC．因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，而R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大；由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由：可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确，C错误；D．通过电源的电流减小，由：可知，电源内阻发热的功率变小，故D正确。故选BD。14．BC【详解】ABC.滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路电流增大，由图乙可知，二极管的电阻减小，电流、电压增大，消耗的功率也增大，故BC正确，A错误；D.电源的功率为：，因为电流增大，所以电源的功率增大，故D错误；15．BC【详解】A、根据闭合电路的欧姆定律得：则所以的值不变，故A错误；B、若电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流减小，则内电压减小，路端电压增大，即电压表V2的示数增大，R1两端的电压减小，所以V1的示数增大。根据欧姆定律得的值等于滑动变阻器的阻值，所以的值变大，故B正确；C、根据闭合电路的欧姆定律得：由则=r所以的值不变，故C正确；D、滑片向左移动的过程中，由于理想二极管具有单向导通作用，只会充电，不会放电，所以电容器所带的电荷量不变，故D错误。16．3【详解】当电流表与Rx并联时，电流表将Rx短路，由闭合电路欧姆定律可得，定值电阻；当电压表与Rx并联后,根据闭合电路欧姆定律可得：，联立可解得：；17．

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1.6

28.4【详解】当外电路处于断路状态时，即外电流电路为零，电源两端电压为电源电动势，即，当外电路短路时，即外电路电流最大时，只有电源内阻串联在电路中，故外电阻电路的计算公式为将代入得18．

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1.5【详解】电源消耗的总功率PE=EI所以PE-I图线是直线，直线a表示电源总功率随电流I变化的图线；电源内电阻消耗的功率Pr=I2r所以b表示Pr-I图线。当I=2A时，根据PE=EI可得E=3V同理可得根据电源输出功率最大的条件可知，当外电阻的电阻值与内电阻的电阻值相等时，电源的输出功率最大，即19．

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0.5【详解】在外电路中每移动1C电量电场力做功为6J，说明路端电压为6V，在电源内部，把1C电荷从某一极