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高中物理 闭合电路欧姆定律问题综合同步练习 教科版选修3-1


高二物理教育科学版闭合电路欧姆定律问题综合同步练习 (答题时间:25 分钟)
1. 若 E 表示电动势,U 表示外电压,U'表示内电压,R 表示外电路的总电阻,r 表示内电 阻,I 表示电流,则下列各式中正确的是( ) A. U' ? IR B. U' ? E ? U R C. U ? E ? Ir D. U ? ?E R?r 2. 如图所示为两个独立电路 A 和 B 的路端电压与其总电流 I 的关系图线,则( )

A. 路端电压都为 U 1 时,它们的外电阻相等 B. 电流都是 I1 时,两电源内电压相等 C. 电路 A 的电动势大于电路 B 的电动势 D. A 中电源的内阻大于 B 中电流的内阻 3. 在如图所示的电路中,开关 S1、S2、S3、S4 均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容 器,板间悬浮着一油滴 P,问断开哪个开关后 P 会向下运动?( )

A. S1 B. S2 C. S3 D. S4 4. 如图所示,已知 R 1 ? R 2 ? R 3 ? 1? 。当开关 S 闭合后,电压表的读数为 1V;当开关 S 断开后,电压表的读数为 0.8V,则电池的电动势等于( A. 1V B. 1.2V C. 2V ) D. 4V

5. 如图所示的两种电路中,电源相同,各电阻器阻值相等,各电流表的内阻相等且不可 忽略不计。电流表 A1、A 2、A 3 和 A 4 读出的电流值分别为 I1、I2、I3 和 I4。下列关系式中正 确的是( )

A. I1 ? I 3

B. I1 ? I 4

C. I 2 ? 2I1

D. I 2 ? I 3 ? I 4 )

6. 如图所示,当滑动变阻器的滑动片 P 向左端滑动时,以下说法正确的是(
用心 爱心 专心

A. B. C. D.

安培表的示数减小,伏特表的示数增大 安培表的示数增大,伏特表的示数减小 安培表和伏特表示数都减小 安培表和伏特表示数都增大

7. 如图所示电路,E=6V, r ? 1?, R 1 ? 4?, R 2 ? 11?, R 3 ? 12? ,求: (1)当 S 断开时电流表与电压表的示数; (2)当 S 闭合时电流表与电压表的示数。

8. 如图所示, R 4 为滑动变阻器,电阻的变化和长度成正比,A、B 为两端点。 R 1 ? 2?,

R 2 ? R 3 ? R 4 ? 6? ,电源内阻 r ?1? 。当滑动变阻器的滑动头移到 A 点时,电压表的读数
为 5V。问: (1)当滑动头移到 B 点时,电路消耗的总功率是多大? (2)当滑动头移到中点 C 时, R 4 上消耗的功率是多大? (3)滑动头在 A、B、C 三点时,电源的效率各是多少?

用心

爱心

专心

【试题答案】
1. B、D [提示]内外电压之和应等于总电动势,故 B 正确。考虑到全电路欧姆定律, D 也正确。 2. A、C、D [提示]在路端电压与总电流的关系图线(U—I)中,图线在 U 轴上的 截距表示电动势 E,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见 E A ? E B , rA ? rB 。图中两直

U 可知, 路端电压都为 U 1 时, 它们的外电阻相等。 U' ? Ir 由 I 可知,电流都是 I 1 时,因 r 不等,两电源内电压不等。所以选项 A、C、D 正确。
线的交点坐标为 I1 , U1 ) 由 R ? ( 。 3. C [提示]油滴悬浮在极板之间,说明油滴受到的电场力与重力平衡。若要油滴 P 向下运动,则需要使平行板间的电场减小,也就是降低平行板间的电压。而平行板两板间电 压就是 R3 两端的电压,故只有断开 S3,使电容器与电源脱离,同时使极板的电荷通过 R1、 R2 与 R3 放电,这样就达到了降低电压的要求。因此应选 C。 U 1 4. C [提示]当 S 闭合时, I ? ? ? 1A 。故有 E ? I(1.5 ? r) ;当 S 断开时, R1 1

I' ?

U' ? 0.8A ,故有 E ? I' (2 ? r) ,解之,得 E=2.0V,C 正确。 R1
[提示]设安培计内阻 R A ,对左图的电路外电阻为 R A ?
2

5. B、D

R (R A ? R ) ,对题 2R ? R A

3RR A ? R A R ? RA ? 0 ,所以题中左图中的外 ,将上两式相减可得 2(2R ? R A ) 2 阻大于题中右图中的外阻,题中左图中的总电流将小于题中右图中的总电流, I 2 ? I 3 ? I 4 ,
中右图中的外电阻为 D 正确。在题中左图中与电流表串联的电阻中的电流小于仅有 R 的支路电流,而总电流又 小,所以 I1 ? I 4 ,B 正确,A、C 均不正确。 6. B [提示]P 向左移动时,总电阻减小,故电流表示数变大,而路端电压减小,B 正 确。 7. (1)0.25A;3V (2)0.4A;1.2V [提示]分清 S 断开与闭合时电路结构的变 化,然后由串、并联电路规律及闭合电路欧姆定律求解。 R 2R 4 8. 解: (1)当滑动头在 A 点时,外电阻 R ? R 1 ? ? 5? R2 ? R4 外 电 压 即 电 压 表 读 数 为 5V , 由 欧 姆 定 律 可 得 总 电 流 I=1A 。 电 源 电 动 势 E ? I(R ? r) ? 6V 。当滑动头在 B 点时,外电阻即 R 1 ,得

R总 ?

E2 ? 12W R1 ? r

(2)当滑动头移到中点 C 时,外电路的总电阻为 R 2 R BC E R ? R1 ? ? 4?, I ? ? 1.2A R 2 ? R BC R?r

I BC ?

R2 I ? 0.8A, P ? I 2 R ? 1.92W R 2 ? R BC

(3)滑动头在 A 点时,外电阻为 5? ,在 B 点时,外电阻为 2? ,在 C 点时,外电阻 为 4? 。由此可分别得,滑动头在 A 点时电源的效率为 5/6,B 点为 2/3,C 点为 4/5。

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