12.2 闭合电路的欧姆定律 课后练习-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．某实验小组将灯泡的灯丝p与小灯泡A和B连接在电路中，连接方式如图所示。闭合开关后两小灯泡均正常发光，用酒精灯给灯丝加热，加热时间较短。则下列关于实验现象及其推论原因正确的是（）A．发现小灯泡A变暗、B变亮，原因是灯丝p的电阻变大了B．发现小灯泡A变亮、B变暗，原因是灯丝p的电阻变小了C．发现小灯泡A和B都变亮，原因是灯丝p电阻变大了D．发现小灯泡A和B都变暗，原因是灯丝p的电阻变小了2．如图所示，电源电动势、内阻保持不变，合上开关S，灯泡L与定值电阻R2串联，R1是电阻箱，增大电阻箱R1的接入阻值，下列说法正确的是（）A．路端电压增大B．灯泡L的电功率减小C．定值电阻R2的热功率减小D．通过电阻箱R1的电流增大3．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则()A．电压表读数增大B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．上消耗的功率逐渐减小4．法国科学家阿尔贝·费尔由于发现了巨磁电阻（）效应，荣获了诺贝尔物理学奖，如图电路中，巨磁电阻周围的磁场增强时，其阻值减小；为电容器，当有磁铁靠近时，下列说法正确的是（）A．电流表的示数减小B．电容器的电荷量增大C．电压表的示数变小D．电源内部消耗的功率变小5．如图所示电路，开关S原来断开，现将S合上，则A、B两点的电势UA、UB与S断开时相比()A．UA升高，UB降低 B．UA降低，UB升高C．都升高 D．都降低6．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中电表均为理想电表。闭合电键S，将滑片P向右移动，下列说法正确的是（）A．灯泡L变暗B．电压表读数变大C．电流表读数变大D．电容器C上所带的电荷量增加7．如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（）A．灯泡将变暗，R中有电流流过，方向竖直向下B．液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做匀加速运动C．电源的路端电压增大，输出功率也增大D．滑片滑动过程中，带电液滴电势能将减小8．某同学按如图电路进行实验，电压表和电流表均为理想电表，实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（）A．R3短路 B．R1短路 C．R3断开 D．R2断开9．电动势为E、内电阻为r的电源与阻值为R的电阻连成闭合电路。t秒内电源内部的非静电力移送电荷的电量及非静电力做功分别为A．B．C．D．10．某同学设计了如图甲所示电路研究电源输出功率随外电阻变化的规律．电源电动势E恒定，内电阻r=6Ω，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表．当滑动变阻器滑片从a到b移动的过程中，电源输出功率随滑片移动距离x的变化情况如图乙所示，则R1的最大电阻及R2、R3的阻值可能为下列哪组A．12Ω、6Ω、8Ω B．12Ω、6Ω、4ΩC．6Ω、12Ω、6Ω D．12Ω、6Ω、2Ω11．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头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，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．|ΔU1|<|ΔU2|，|ΔU2|>|ΔU3|B．不变，变小C．变大，变大D．变大，变大12．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）A．反映变化Pr的图线是cB．电源电动势为8VC．电源内阻为D．当电流为1A时，电源的效率为75%13．将一个滑线变阻器与干电池连成闭合电路，若电路中的电流为I，路端电压为U，内电压u，电源内阻r，当变阻器接入电路的电阻增大时（）A．I减小，U增大 B．I增大，U减小C．r不变 D．r变大14．如图所示的电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r，电压表视为理想电压表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的触头P自上端向下移动的过程中，下列说法正确的是A．小灯泡L变亮B．电压表示数变小C．会有瞬时电流自下而上经过R1D．滑动变阻器R2消耗的功率一定在逐渐减小15．如图（a）所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图（b）所示的两条U–I图线（）A．图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的B．由图线可知，电源内阻r=3.0ΩC．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大D．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值二、填空题16．如图所示为某型号国产电池外壳上的说明文字：（1）电源是把其它形式的能转化为______的装置，电动势是描述电源这种本领的物理量．由右图可知该电池的电动势为________V；（2）该电池最多可放出__________mA·h的电荷量．或电池的平均工作电流为0.05A，则它最多可使用___________h．17．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=3V；当电阻箱读数为R2=6Ω时，电压表读数为U2=4.5V。则电源的电动势E=______V，和内阻r=______Ω；若继续增大电阻箱的阻值，则图中电压表的读数将______（填“增大”或“减小”)18．如图所示，已知电源电动势E＝6V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝5Ω，电路中的电表均为理想电表．则当开关S闭合时，电流表的读数为________A，电压表的读数为________V.19．如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态，当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆起一定的角度θ，水流速度越大，θ越大。为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，它与金属丝接触良好，不计摩擦（C端在O点正下方处）。已知电源电动势E=3V（内阻不计），电压表为理想表，其余线路电阻均不计。（1）通过分析可知：当水速增大时，电压表示数将______（选填“变大”或“变小”）。（2）如果OC间距离为h=1m，BC的长度为，某次当小铅球平衡时（不计水对小铅球的浮力），电压表示数为U=1V，则此时金属丝与竖直方向的夹角θ=______；已知小球质量为，g取10m/s2，则此时水流对小球作用力的大小F=_______。三、综合题20．如图所示，电源电动势E=12V，内阻，电容器，电阻，电键S原来是闭合的，求断开电键S以后通过的电量。21．如图所示，已知蓄电池组的电动势E=48V、内阻r=3，R1=6，R2为电阻箱（0.1～999.9）求：（1）蓄电池组的输出功率最大时，电阻箱的阻值R2′；（2）电阻箱消耗的功率最大时，电阻箱的阻值R2″。22．如图所示，连接在电路中的电阻大小分别为==4Ω，==2Ω，电容器的电容为20μF，电流表的内阻不计．若电路中接入电动势E=3V、内阻r=1Ω的直流电源，则闭合开关S，待电路稳定后，试求：(1)电路稳定后电流表的示数；(2)电路稳定后电容器两端的电压．23．在如图所示的电路中，电源的电动势，内阻，电阻，，，；电容器的电容，电容器原来不带电。求：（1）开关断开时和的电压、；（2）接通开关后流过的总电量。参考答案：1．A【详解】闭合开关后两小灯泡均正常发光，用酒精灯给灯丝加热，金属电阻率随温度升高而增大，灯丝电阻增大，外电路总电阻变大，回路电流减小，根据可知，路端电压变大，故B灯电流变大，变亮；总电流减小，故A灯支路电流减小，A灯变暗。故选A。2．A【详解】A．当电阻箱的接入阻值变大，电路总电阻R变大，由闭合电路欧姆定律知，总电流I减小，路端电压电源两端的电压（电阻箱两端的电压）增大，故A正确；BC．电源两端的电压增大，即灯泡L与定值电阻的总电压增大，流过L与定值电阻的电流增大，L的电功率增大，定值电阻的热功率增大，故BC错误；D．总电流减小，当流过L与定值电阻的电流增大，则流过电阻箱的电流一定减小，故D错误。故选A。3．D【详解】ABC．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故ABC错误；D．因R3两端的电压减小，由可知，R3上消耗的功率减小；故D正确。故选D。4．C【详解】AC．当有磁铁靠近时，其电阻减小，故回路中的总电阻减小，则总电流增大，路端电压减小，故电压表的示数减小，电流表的示数增大，故A错误，C正确；B．电容器C两端的电压等于路端电压，根据Q=CU，可知U减小，则电荷量减小，故B错误；D．根据，可知总电流增大，故电源内部消耗的功率变大，故D错误。故选C。5．D【详解】根据闭合电路欧姆定律：，可知，开关S原来断开，现将S合上，外电路的总电阻减小，总电流增大，并联部分的电压U减小，根据，所以A点电势降低，右端电阻两端电压增大，所以B点电势降低，故D正确．6．C【详解】ABC．滑片P向右移动，滑动变阻器的有效电阻减小，干路电流增大，即电流表读数变大，灯泡变亮，内电压增大，外电压减小，即电压表读数减小。AB错误，C正确；D．灯泡变亮，电压表读数减小，所以滑动变阻器电压减小，即电容器电压减小，根据可得，电容器电量减小。D错误。故选C。7．D【详解】A．将滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，灯泡消耗的功率减小，则灯泡将变暗；电容器板间电压增大，所以电容器带电量增大，电容器充电，电子会通过R向下到达上极板，所以通过电阻R的电流方向竖直向上，A错误；B．因为液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，则知液滴带正电，由于电容器板间电压增大，所以板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液滴将向上做加速运动，但是因为电压在变化，加速度会变化，所以不是匀加速运动，B错误；C．由于电源的内电阻等于灯泡的电阻，所以在滑动过程中外电阻一直大于内阻，且在增大，由输出功率随外电阻变化的关系知，电源的输出功率一直减小，C错误；D．由B选项的分析知，液滴在电场力作用下向上运动，则电场力做正功，电势能会减小，D正确。故选D。8．D【详解】A：R3短路，两电压表均被短路，电压表示数相同(均为零)．故A项错误．B：R1短路，由图可知RP与R2串联后与R3并联，然后接在电源上．电压表V1测并联部分电压，V2测R2两端的电压．两电压表示数不同．故B项错误．C：R3断开，由图可知RP与R2串联，然后再与R1串联．电压表V1测RP与R2的电压，V2测R2两端的电压．两电压表示数不相同．故C项错误．D：R2断开，R3与R1串联接在电源上，两电压表均测R3的电压．两电压表示数相同(但不为零)．故D项正确．9．B【详解】由电流的定义式可知，非静电力做功等于克服静电力做的功即为故B正确。故选B。10．A【详解】试题分析：根据推论知道：当外电阻等于电源的内阻时，输出功率最大．由乙图可知，R3不能比内阻小，所以B、D错误；由乙图可知，电源的输出功率先减小后增大，说明外电阻先增大后减小，所以R1>R2，故A正确，C错误．11．A【详解】B．由欧姆定律，可得R1保持不变，则不变，不变。故B错误；C．同理，有滑动触头P向下滑动，所以R2接入电阻变大，故变大。由公式所以保持不变。故C错误；D．根据公式，有所以变大，又因为所以不变。故D错误；A．根据上面选项分析，可得所以|ΔU1|<|ΔU2|，|ΔU2|>|ΔU3|故A正确。故选A。12．A【详解】A．电源内部的发热功率Pr=I2r，Pr－I图像是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c，故A正确；B．直流电源的总功率PE=EI，P－I图像的斜率等于电动势E，则有故B错误；C．图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有Pr=I2r，得到故C错误；D．当电流为1A时，电源的总功率P=4W，Pr=2W，输出功率则电源的效率为故D错误。故选A。13．AC【详解】当变阻器接入电路的电阻增大时，总电阻变大，根据可知电路中的电流I变小，内阻r不变，则内电压u=Ir变小，则路端电压U=E-u变大。故选AC。14．AB【详解】AB．当滑动变阻器触头P向下移动时，R2减小，外电路总电阻减小，干路中电流增大，则小灯泡亮度变亮，电源的内电压增大，路端电压减小，则电压表的示数减小，AB正确；C．电路稳定时电容器的电压等于R2的电压，根据串联电路电压分配规律可知，R2减小，电容器的电压减小，则电容器放电，故会有短暂电流自上而下经过R1，C错误；D．R2上的功率即为电源的输出功率，由于不知道电源内阻和外电路电阻的关系，所以R2上的功率功率变化不确定，D错误。故选AB。15．AC【详解】A．甲图表示路端电压和电流中电流的关系，即电压表V1和电流表A的示数描述，故A正确；B．其中总截距表示电源电动势斜率的绝对值表示电源内阻故B错误；C．交点表示两电表示数相等，即滑动变阻器阻值为零，因为所以交点表示此时电源的输出功率最大，故C正确。D．电源的效率在交点处外电阻最小，则电源效率最小，选项D错误；故选AC。16．电能3.770014【详解】电源是把其它形式的能转化为电能的装置，该电池的电动势为3.7V，可最多放出700mA·h的电量，电池的平均工作电流为0.05A，则它最多可使用17．62增大【详解】当电压U1=3V时当电压U2=4.5V时由闭合电路欧姆定律E=U+Ir代入数据解得E=6Vr=2Ω电阻增加路端电压增加，故电压表的读数将增大。18．15【详解】根据闭合电路欧姆定律，即当开关S闭合时，电流表