第2章 7 闭合电路的欧姆定律—2020秋人教版高中物理选修3-1检测

第二章 7[练案16]基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题)1．关于闭合电路，下列说法正确的是( B )A ．电源短路时，放电电流为无限大B ．电源短路时，内电压等于电源电动势C ．用电器增加时，路端电压一定增大D ．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势解析：电源短路时，R ＝0，放电电流I ＝E r，U 内＝E ，A 错误，B 正确；当并联用电器增加时，并联电阻变小，电路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小，C 错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不视为理想电表时，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，D 错误。

2．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量。

有一太阳能电池板，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的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是( D )A ．0.1 VB ．0.2 VC ．0.3 VD ．0.4 V 解析：电池没有接入外电路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势E ＝800 mV 。

由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短＝E r ，所以电池内阻r ＝E I 短＝800×10－340×10－3Ω＝20 Ω，该电池与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I ＝E R ＋r ＝80020＋20mA ＝20 mA ，所以路端电压U ＝IR ＝400 mV ＝0.4 V ，D 项正确。

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( D )A ．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B ．各灯两端电压在灯多时较低C ．通过电池的电流在灯多时较大D ．电池输出功率灯多时较大解析：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，电源的内电压越大，路端电压越低，流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A 、B 、C 正确，选项D 错。

4.学生为“神州十一号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值，当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正。

这个装置在“神州十一号”载人飞船发射、运行和回收过程中，下列说法中正确的是( ABD )A ．飞船在竖直减速上升的过程中，处于失重状态，电压表的示数为负B ．飞船在竖直减速返回地面的过程中，处于超重状态，电压表的示数为正C ．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为零D ．飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为负解析：飞船在竖直减速上升的过程中，加速度方向竖直向下，由牛顿第二定律得知，飞船处于失重状态。

此时电压表的示数为负，故A 正确；飞船在竖直减速返回地面的过程中，加速度方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，处于超重状态，电压表的示数为正，故B正确；飞船在圆轨道上运行时，加速度方向竖直向下，电压表的示数为负，故C错误，D正确。

5．如图所示的电路中，电键K1、K2、K3、K4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，下列判断正确的是(ACD)A．若断开K1，则P将继续悬浮不动B．若断开K2，则P将向下加速运动C．若断开K3，则P将向下加速运动D．若断开K4，则P将继续悬浮不动解析：断开K1，电容器两板间的电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于平衡状态，故P悬浮不动，故A正确；断开K2，电容器两板间的电压增大，稳定时，其电压等于电源的电动势，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动，故B 错误；断开K3，电容器通过电阻放电，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下加速运动，故C正确；断开K4，电容器的电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态，故D正确，故选ACD。

6.(多选)(2019·广州市荔湾区高二上学期期末)在如图所示的电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时(BD)A．A灯变亮B．B灯变亮C．C灯变亮D．D灯变亮解析：当滑动变阻器滑片P向下移动时，滑动变阻器的有效阻值变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律知，总电流I增大，内电压增大，则路端电压减小，A灯的电压减小，故A灯变暗；总电流I增大，通过A灯的电流减小，所以B灯所在支路电流增大，则B 灯变亮；B 灯的电压增大，而路端电压减小，所以C 灯的电压减小，C 灯变暗。

通过C 灯的电流减小，而通过B 灯的电流增大，所以通过D 灯的电流增大，D 灯变亮。

故AC 错误，BD 正确。

故选BD 。

二、非选择题7．(2019·江苏省宿迁市高二上学期期末)如图，电路中电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，小灯泡L 额定电压U ＝8 V ，额定功率字迹模糊不清，电动机M 的线圈电阻R M ＝2 Ω。

闭合开关S 后，灯泡恰好正常发光，电动机输出机械功率P ＝3.5 W 。

求：(1)电源中电流I ；(2)电动机线圈中电流I M ；(3)小灯泡额定功率P L 。

答案：(1)2 A (2)0.5 A (3)12 W解析：(1)电源的内电压U 内＝E －U 电源中电流I ＝U 内r解得：I ＝2 A (2)电动机的总功率P M ＝UI M ，电动机的热功率P 热＝I 2M R M ，能量守恒P M ＝P 热＋P ，电动机中电流I M ＝0.5 A(3)通过灯泡的电流I 灯＝I －I M ，小灯泡的额定功率P L ＝UI 灯＝12 W能力提升一、选择题(1～2题为单选题，3～5题为多选题)1．(2019·浙江省名校协作体高二上学期联考)如图所示的电路，电源电动势为12 V ，内阻恒定且不可忽略。

初始时刻，电路中的电流等于I 0，且观察到电动机正常转动。

现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I 0的一半，观察到电动机仍在转动。

不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是( B )A ．电源的热功率减为初始时的一半B ．电源的总功率减为初始时的一半C ．电动机的热功率减为初始时的一半D ．变阻器的功率减为初始时的四分之一解析：电源的内阻和电动机的内阻不变，根据公式P ＝I 2R 知：电路中的电流减小为I 0的一半，则电源的热功率减为初始时的14，电动机的热功率减为初始时的14。

故A 、C 错误。

根据P ＝EI 知：电路中的电流减小为I 0的一半，而电源的电动势不变，则电源的总功率减为初始时的一半，故B 正确。

电路中的电流减小为I 0的一半，说明变阻器接入电路的电阻增大，所以由P ＝I 2R 知变阻器的功率大于初始时的14。

故D 错误。

故选B 。

2.(2019·山东师范大学附中高二上学期期末)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑动触点P 向右端移动时，下面说法中正确的是( D )A ．伏特表V 1的读数减小，安培表A 1的读数减小B ．伏特表V 1的读数增大，安培表A 1的读数增大C ．伏特表V 2的读数减小，安培表A 2的读数增大D ．伏特表V 2的读数增大，安培表A 2的读数减小解析：当滑动变阻器滑动触点P 向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I 增大，路端电压U 减小，则电流表A 1读数增大；电压表 V 1读数U 1＝E －I (R 1＋r )，I 增大，其他量不变，则U 1减小；通过电流表A 2的电流I 2＝U 1R 3，U 1减小，则I 2减小；通过电阻R 2电流I 2′＝I －I 2，I 增大，I 2减小，则I 2′增大，则伏特表 V 2的读数增大，故D 正确，故选D 。

3.(2019·新疆建设兵团一师高二上学期期中)如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L 为小电珠。

R 为滑动变阻器，电源电动势为E ，内阻为r 。

现将开关S 闭合，当滑动变阻器滑片P 向左移动时，下列结论正确的是( AC )A ．电流表示数变小，电压表示数变大B ．小电珠L 变亮C ．电容器C 上电荷量增大D ．电源的总功率变大解析：当滑动变阻器滑片P 向左移动时，电阻增大，由“串反并同”可知，与之并联的电压表示数增大，与之串联的灯泡L 电流减小，同理判断电流表示数减小，电源总功率减小。

路端电压增大，电容器两端电压增大，由Q ＝CU 可知电量增大。

故AC 正确，BD 错误。

4．(2019·陕西西安中学高二上学期期末)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( ABC )A ．电源1与电源2的内阻之比是11∶7B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2解析：由图可知，E 1＝E 2＝10 V ，r 1＝E 1I 1＝107 Ω，r 2＝E 2I 2＝1011Ω，故选项A 、B 正确；由小灯泡的伏安特性曲线可知，R 1＝U 1′I 1′＝0.6 Ω，R 2＝U 2′I 2′＝56Ω，P 1＝I 1′U 1′＝15 W ，P 2＝I 2′U 2′＝30 W ，故选项C 正确，D 错误。

5．有一种测量体重的电子秤，其原理图如下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(实质是理想电流表)。

设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为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－0.02F (F 和R 的单位分别是N 和Ω)。

下列说法正确的是( AC )A ．该秤能测量的最大体重是1 400 NB ．该秤能测量的最大体重是1 300 NC ．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 处解析：当电流表示数达到3A 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－0.02F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 ′＝E R ′＋r ＝1230＋2A ＝0.375 A ，选项C 正确，D 错误。

二、非选择题6.如图所示，一电荷量q ＝3×10－4C 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°。