2021版《红对勾45分钟》高中物理人教版选修3-1巩固提升-2-16闭合电路的欧姆定律.docx

课后巩固提升

一、单项选择题(每小题6分，共42分)
1.一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为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
2．在如图所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是(　　)

A．A变大，V变大
B．A变小，V变大
C．A变大，V变小
D．A变小，V变小

3．如图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法错误的是(　　)
A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗
B．灯多时各灯两端的电压较低
C．灯多时通过电池的电流较大
D．灯多时通过各灯的电流较大

4．如图所示，电源电动势为6 V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压Uad＝0，Ucd＝6 V，由此可以判定(　　)
A．L1和L2的灯丝都断了
B．L1的灯丝断了
C．L2的灯丝断了
D．变阻器R断路
5．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，电流表和电压表均为抱负电表．只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V，再接通S2，电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过电动机的电流是(　　)

A．2 A B．8 A
C．50 A D．58 A
6．如图所示，电动势为E、内阻不计的电源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，假如再合上S2，则下列表述正确的是(　　)

A．电源输出功率减小
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

7．如图所示，直线A为电源的U—I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U—I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则(　　)
A．P1>P2 B．P1<P2
C．η1>η2 D．η1<η2
二、多项选择题(每小题8分，共24分)

8．如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升．已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽视一切阻力及导线电阻，则(　　)
A．电源内阻r＝－R
B．电源内阻r＝－－R
C．假如电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大
D．假如电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小

9．如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电
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1．D　电源电动势为0.8 V，依据I短＝解得r＝＝20 Ω.所以U＝E＝0.4 V.
2．B　该电路中，当滑片P向右移动时，滑动变阻器的有效电阻变大，闭合电路的总电阻变大，依据闭合电路的欧姆定律I＝可知，电路中的电流变小，电流表的读数变小，而电压表的读数为U＝E－I(R0＋r)，I减小，电压表读数变大，选项B正确．
3．D　由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，选项C正确．电源的内电压越大，路端电压越低，选项B正确，流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A正确，选项D错．
4．C　由题给条件可知，电路中有的地方没有电压，由Uad＝0，Ucd＝6 V可知电路是断路，电路a、d之间没有断点，c、d之间有断点，取其公共部分可知灯L2断路．由电灯L2两端电压不为零，可知灯L1与变阻器R是完好的，选项C正确．
5．C　依据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V，得E＝12.5 V，车灯电阻R＝＝ Ω＝1.2 Ω；接通S2，电动机工作时，电流表示数变为8 A，车灯电压U1＝I1R＝9.6 V，电源内电压为U内＝E－U1＝2.9 V，通过电源的电流I总＝＝ A＝58 A，通过电动机的电流I2＝I总－I1＝50 A，C正确．
6．C　合上S2后，电路的总电阻减小，总电流增大，通过R1的电流增大，选项C正确；电源的输出功率等于总功率，即P＝EI增大，选项A错误；L1两端的电压U＝E－IR1减小，则其消耗的功率减小，选项B错误；通过R3的电流I＝减小，选项D错误．
7．C　A与B，A与C图线的交点所示电压、电流值分别为电阻R1、R2分别与电源组成闭合电路时的路端电压和电流，则P1＝4×2 W＝8 W，P2＝2×4 W＝8 W，由图象可知电源的电动势为E＝6 V，η1＝＝，η2＝＝，故η1>η2，选项C正确．
8．BC　本题主要考查同学对欧姆定律适用范围、电功和电热的区分，要求同学娴熟把握欧姆定律，电功率及焦耳定律的应用．由于电动机是非纯电阻元件，欧姆定律不再适用，电动机的输入功率P1＝UI，热功率P2＝I2R，输出功率P3＝mgv，P1＝P2＋P3，可解得：U＝IR＋，又由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir，解得：r＝－－R；当电动机被卡住时，电动机变成纯电阻元件，总电流I总＝，电流增大，故电源消耗的功率P增大，所以选项B、C正确．

源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知(　　)
A．R的阻值为1.5 Ω
B．电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω
C．电源的输出功率为3.0 W
D．电源内部消耗的功率为1.5 W
10.有一种测量体重的电子秤，其原理图如图中的虚线部分所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是抱负电流表)．设踏板的质量可忽视不计，已知抱负电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数为R＝30 Ω－0.02 F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是(　　)

A．该秤能测量的最大体重是1 400 N
B．该秤能测量的最大体重是1 300 N
C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
三、非选择题(共34分)

11．(16分)如右图所示E＝10 V，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF.电池内阻可忽视．
(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流；
(2)然后将开关S断开，求这以后流过R1的总电荷量．

12．(18分)如图所示，一电荷量q＝3×10－4 C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α＝37°.已知两板相距d＝0.1 m，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝4 Ω，R2＝R3＝R4＝12 Ω.g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：
(1)流过电源的电流；
(2)两板间的电场强度的大小；
(3)小球的质量．

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9.AD　由直线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为1.5 Ω，选项B错误；由直线Ⅱ可知，R的阻值为1.5 Ω，选项A正确；闭合回路的电流为I＝＝1 A，则电源的输出功率为P出＝EI－I2r＝1.5 W，电源内部消耗功率为P内＝I2r＝1.5 W，选项C错误，D正确．
10．AC　当电流表示数达到3 A时，压力传感器受到的压力最大，由E＝I(R＋r)可求得R＝2 Ω，由R＝30 Ω－0.02 F可求得F＝1 400 N，选项A正确，B错误；当踏板空载时，R′＝30 Ω，电流表G示数为I′＝＝ A＝0.375 A，选项C正确，D错误．
11．(1)1 A　(2)1.2×10－4 C
解析：(1)电路稳定后，电容器所在的支路上无电流通过，因此R1与R2串联，C两端的电压即为R2两端的电压．
由欧姆定律得，通过R1的电流
I＝＝ A＝1 A.
(2)电容器两端电压U2＝IR2＝6 V，
电容器所带电荷量Q1＝CU2＝30×10－6×6 C＝1.8×10－4 C.
开关S断开稳定后，总电流为零，电容器两端电压为E，所带电荷量Q2＝CE＝30×10－6×10 C＝3×10－4 C.
通过R1的电荷量，即为电容器增加的电荷量，
ΔQ＝Q2－Q1＝1.2×10－4 C.
12．(1)1 A　(2)100 N/C　(3)4×10－3 kg
解析：(1)R2与R3并联后的电阻值R23＝＝6 Ω
由闭合电路欧姆定律得：I＝＝1 A
(2)电容器两板间的电压UC＝I(R1＋R23)
电容器两板间的电场强度
E1＝＝＝100 N/C
(3)小球处于静止状态，所受电场力为F，由平衡条件得：F＝mgtanα，又有F＝qE1，所以m＝，解得m＝4×10－3 kg.