分層限時跟蹤練22電路閉合電路歐姆定律(限時40分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1．在閉合電路中，關(guān)于電源的電動勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是()A．如果外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動勢也會隨之增大B．如果外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動勢也隨外電壓減小C．如果外電壓不變，則內(nèi)電壓減小時，電源電動勢也隨內(nèi)電壓減小D．如果外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源電動勢始終為二者之和，保持恒定【解析】電源的電動勢表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，與是否接有外電路無關(guān)．【答案】D2．(2015·武漢調(diào)研)電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵裝備之一．如圖7-2-13所示，某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓，ac間的電阻是cd間電阻的(n－1)倍，某次測量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U，則輸入端的電壓為()圖7-2-13A．nU B.eq\f(U,n)C．(n－1)U D．eq\f(U,n－1)【解析】設(shè)電路中電流為I，由電路圖知輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U＝IRcd＝eq\f(U入,Rac＋Rcd)Rcd＝eq\f(U入,（n－1）Rcd＋Rcd)·Rcd＝eq\f(U入,n)，則輸入端的電壓U入＝nU，故選項(xiàng)A正確，其他選項(xiàng)錯誤．【答案】A3．(2016·昆明模擬)如果閉合電路中電源的電動勢為12V，外電壓為10V，當(dāng)有0.5C電荷量通過電路時，A．在電源內(nèi)部，非靜電力將5J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能B．在電源內(nèi)部，靜電力將6J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C．在電源外部，靜電力將5J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能D．在電源外部，靜電力將6J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能【解析】在電源內(nèi)部，根據(jù)公式有W＝qE＝0.5×12J＝6J，非靜電力將6J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故A、B都錯誤．在電源外部，根據(jù)公式有W＝qU＝0.5×10J＝5J，靜電力將5J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故C正確，D錯誤．【答案】C4．(2015·湖北七市聯(lián)考)有一個電動勢為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源．下列電阻與其連接后，使電阻的功率大于2W，且使該電源的效率大于50%的是()A．0.5Ω B．1ΩC．1.5Ω D．2Ω【解析】由閉合電路歐姆定律得I＝eq\f(E,R＋r)，電源效率η＝eq\f(I2R,I2（R＋r）)×100%，電阻的功率P＝I2R.將四個選項(xiàng)代入分析得，只有C符合題目要求，故C正確．【答案】C5．如圖7-2-14所示，電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝3Ω，R0＝1Ω，直流電動機(jī)內(nèi)阻R′0＝1Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1時可使甲電路輸出功率最大，調(diào)節(jié)R2時可使乙電路輸出功率最大，且此時電動機(jī)剛好正常工作(額定輸出功率為P0＝2W)，則R1和R2的值分別為()圖7-2-14A．2Ω，2Ω B．2Ω，1.5ΩC．1.5Ω，1.5Ω D．1.5Ω，2Ω【解析】因?yàn)轭}中甲電路是純電阻電路，當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時，電源的輸出功率最大，所以R1＝2Ω；而乙電路是含電動機(jī)電路，歐姆定律不適用，電路的輸出功率P＝IU＝I(E－Ir)，當(dāng)I＝eq\f(E,2r)＝2A時，輸出功率P有最大值，此時電動機(jī)的輸出功率為P0＝2W，發(fā)熱功率為P熱＝I2R′0＝4W，所以電動機(jī)的輸入功率為P入＝P0＋P熱＝6W，電動機(jī)兩端的電壓為UM＝eq\f(P入,I)＝3V，電阻R2兩端的電壓為UR2＝E－UM－Ir＝3V，所以R2＝eq\f(UR2,I)＝1.5Ω，選項(xiàng)B正確．【答案】B6．某同學(xué)在研究電路動態(tài)問題時，設(shè)計(jì)如圖7-2-15所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略，兩電表均為理想電表．開關(guān)S閉合后電路正常工作，在滑動變阻器R1的滑片P向右滑動的過程中電壓表的示數(shù)突然減小了，可能是因?yàn)?)圖7-2-15A．滑動變阻器R1短路B．電阻R3斷路C．電流表斷路D．電阻R2斷路【解析】在滑動變阻器R1的滑片P向右滑動的過程中電路總電阻R總增大，干路電流I總減小，電源內(nèi)部電壓U內(nèi)減小，而路端電壓應(yīng)增大．當(dāng)R1、R2或電流表斷路時，總電阻增大，路端電壓應(yīng)增大，故選項(xiàng)C、D錯誤；若R1短路，電壓表的示數(shù)是減小的，所以選項(xiàng)A正確；若電阻R3斷路，此時電壓表測量的是電源電壓，所以會增大，故選項(xiàng)B錯誤．【答案】A7．電動勢為E的電源與一電壓表和一電流表串聯(lián)成閉合回路．如果將一電阻與電壓表并聯(lián)，則電壓表的讀數(shù)減小為原來的eq\f(1,3)，電流表的讀數(shù)增大為原來的3倍．則可以求出()A．電源的內(nèi)阻 B．電流表的內(nèi)阻C．電壓表原來的讀數(shù) D．電流表原來的讀數(shù)【解析】設(shè)電壓表和電流表原來的讀數(shù)分別為U和I，電源和電流表的內(nèi)阻分別為r和RA，由閉合電路歐姆定律得E＝U＋I(xiàn)(r＋RA)，E＝eq\f(1,3)U＋3I(r＋RA)，不能求出I、r和RA，但可以求得U，所以只有選項(xiàng)C正確．【答案】C8．在如圖7-2-16所示的電路中，兩個燈泡均發(fā)光，當(dāng)滑動變阻器的滑動頭向下滑動時，則()圖7-2-16A．A燈變亮，B燈變暗B．A燈和B燈都變亮C．電源的輸出功率減小D．電源的工作效率降低【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑動頭向下滑動時，變阻器接入電路的電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，總電流I變小，A燈的電壓UA＝E－I(R1＋r)，I變小，UA變大，A燈變亮．流過B的電流IB＝I－I2－IA，I變小，I2、IA變大，則IB變小，B燈變暗，故A正確，B錯誤；由于外電阻與電源的內(nèi)阻大小關(guān)系未知，無法判斷電源的輸出功率如何變化，故C錯誤；電源的工作效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)＝eq\f(R,R＋r)，外電路總電阻R增大，電源的工作效率增大，故D錯誤．【答案】A9．(2016·溫州調(diào)研)如圖7-2-17所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是()圖7-2-17A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是7∶11B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶2D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是2∶1【解析】由題圖知E1＝E2＝10V，由r＝eq\f(E,I)得eq\f(r1,r2)＝eq\f(\f(10,7),\f(10,11))＝11∶7，A項(xiàng)錯，B項(xiàng)對；由圖線Ⅲ與圖線Ⅰ、Ⅱ的交點(diǎn)可知，在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比為eq\f(R1,R2)＝eq\f(\f(3,5),\f(5,6))＝eq\f(18,25)，消耗的功率之比為eq\f(P1,P2)＝eq\f(3×5,5×6)＝eq\f(1,2)，C、D兩項(xiàng)錯．【答案】B10．電阻非線性變化的滑動變阻器R2接入圖7-2-18甲所示的電路中，移動滑動變阻器觸頭改變接入電路中的電阻有效長度x(x為圖中a與觸頭之間的距離)，定值電阻R1兩端的電壓U1與x間的關(guān)系如圖乙所示，a、b、c為滑動變阻器上等間距的三個點(diǎn)，當(dāng)觸頭從a移到b和從b移到c的這兩個過程中，下列說法正確的是()甲乙圖7-2-18A．電流表A示數(shù)變化相等B．電壓表V2的示數(shù)變化不相等C．電阻R1的功率變化相等D．電源的輸出功率均不斷增大【解析】由U1＝IR1，根據(jù)定值電阻R1兩端的電壓U1與x間的關(guān)系圖象可知，電流表A示數(shù)變化相等，選項(xiàng)A正確；由U＝E－Ir可知，電壓表V2的示數(shù)變化相等，選項(xiàng)B錯誤；電阻R1的功率P＝I2R1，所以電阻R1的功率變化不相等，選項(xiàng)C錯誤；由于題述沒有給出電源內(nèi)阻與外電阻的大小關(guān)系，不能判斷電源的輸出功率如何變化，選項(xiàng)D錯誤．【答案】A二、多項(xiàng)選擇題11．(2016·海淀檢測)一個微型吸塵器的直流電動機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動機(jī)恰好能正常工作，則()A．電動機(jī)消耗的總功率為UIB．電動機(jī)消耗的熱功率為eq\f(U2,R)C．電源的輸出功率為EID．電源的效率為1－eq\f(Ir,E)【解析】電動機(jī)不是純電阻用電器，電動機(jī)消耗的總功率為UI，選項(xiàng)A正確；電動機(jī)消耗的熱功率為I2R，選項(xiàng)B錯誤；電源的輸出功率為UI，選項(xiàng)C錯誤；電源的效率為eq\f(U,E)＝eq\f(E－Ir,E)，選項(xiàng)D正確．【答案】AD12．在如圖7-2-19所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動變阻器．開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光；當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動后，下列說法中正確的是()圖7-2-19A．燈泡L變暗B．電容器C的帶電荷量將增大C．R0兩端的電壓減小D．電源的總功率變小，但電源的輸出功率一定變大【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，變阻器的電阻增大，外電阻增大，電路中電流減小，燈泡L變暗，選項(xiàng)A正確；內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，根據(jù)Q＝CU知選項(xiàng)B正確；電路穩(wěn)定后，R0中無電流，故R0兩端電壓為零，選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)P＝EI知，P總減小，但r和R外大小關(guān)系未知，所以P輸出的變化情況無法判斷，選項(xiàng)D錯誤．【答案】AB13．如圖7-2-20所示，電源電動勢E＝3V，小燈泡L標(biāo)有“2V0.4W”，開關(guān)S接1，當(dāng)變阻器調(diào)到R＝4Ω時，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開關(guān)S接2，小燈泡L和電動機(jī)M均正常工作．則()圖7-2-20A．電源內(nèi)阻為1ΩB．電動機(jī)的內(nèi)阻為4ΩC．電動機(jī)正常工作電壓為1VD．電源效率約為93.3%【解析】由小燈泡的額定功率P＝UI可知，I＝0.2A，由歐姆定律RL＝eq\f(U,I)可知小燈泡正常發(fā)光時電阻RL＝10Ω，由閉合電路歐姆定律可知，I＝eq\f(E,R＋RL＋r)，解得r＝1Ω，A項(xiàng)正確；接2時小燈泡正常發(fā)光，說明電路中電流仍為0.2A，故電動機(jī)兩端電壓U′＝E－IRL－Ir＝0.8V，電動機(jī)為非純電阻電器，故電動機(jī)內(nèi)阻不等于4Ω，B、C項(xiàng)錯；由P＝I2r，η＝eq\f(P總－P電源,P總)×100%代入數(shù)據(jù)可得電源效率約為93.3%，D項(xiàng)正確．【答案】AD14．鋰電池因能量高環(huán)保無污染而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中．現(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖7-2-21所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是()圖7-2-21A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2rB．充電器輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2rC．電池產(chǎn)生的熱功率為I2rD．充電器的充電效率為eq\f(Ir,U)×100%【解析】充電器將電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能和電池產(chǎn)生的熱能，即UIt＝E化＋I(xiàn)2rt，充電器輸出的電功率為UI，電池產(chǎn)生的熱功率為I2r，據(jù)此可知，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r，充電器的充電效率為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(Ir,U)))×100%.【答案】AC15．如圖7-2-22所示的電路中，R為一滑動變阻器，P為滑片，若將滑片向下滑動，則在滑動過程中，下列判斷正確的是()圖7-2-22A．電源內(nèi)電路消耗功率一定逐漸增大B．燈泡L2一定逐漸變暗C．電源效率一定逐漸減小D．R上消耗功率一定逐漸變小【解析】為了使表述一目了然，可以用符號表示各量的變化趨勢：用“↑”表示量值增大，“↓”表示量值變小，不標(biāo)箭頭表示量值不變，則本題解答過程可表示為：滑動變阻器滑片P向下滑動，R↓→R并↓→R外↓，由閉合電路歐姆定律I＝eq