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1、闭合电路欧姆定律章末综合演练(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)一、选择题(本大题共10个小题，每小题4分，共40分)1我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道当环中的电流是10 mA时(设电子的速度是3107 m/s)则在整个环中运行的电子数目为(电子电荷量e1.601019 C)()A51011B51010C1102 D1104【解析】电流IneSv，故单位体积内的电子数nI/eSv，总电子数NnVn(Sl)Il/ev51011.选项A正确【答案】A2.如右图所示，电源电动势E8 V，内阻不为零，电灯A标有“10 V,10 W”字样，电灯B标有“8 V,
2、20 W”字样，滑动变阻器的总电阻为6 .闭合开关S，当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化)()A电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小B电流表的示数一直减小，电压表的示数一直增大C电流表的示数先增大后减小，电压表的示数先减小后增大D电流表的示数先减小后增大，电压表的示数先增大后减小【解析】本题考查并联电路的规律，即并联电阻的总电阻比任意一个支路电阻都要小，且支路电阻阻值相差越大，并联电阻越小，越接近最小的支路电阻灯泡A、B和滑动变阻器组成并联电路，灯泡A的电阻为10 ，灯泡B的电阻为3.2 ，在滑动触头P由a向b移动过程中，由于滑动变阻器的最大阻值与灯泡B电阻之和小
3、于灯泡A的电阻，故按照并联电路的规律，并联电阻阻值越来越小，即外电路电阻减小，干路电流增大，电流表示数增大，内电压增大路端电压减小，电压表示数减小，故A正确【答案】A3.如右图所示，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如果再合上S2，则下列表述正确的是()A电源输出功率减小BL1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【解析】合上S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路中总电流也即流过R1的电流增大，C正确因电源的内阻不计，则电源的输
4、出功率PIE增大，A错误通过R1中的电流增大时，R1两端电压增大，则并联电路部分两端的电压就减小，L1消耗的功率减小，通过R3与L3的电流减小，B、D皆错误【答案】C4甲、乙两同学正确使用欧姆表的“100”挡测量某电阻阻值，因指针偏角偏小，甲把选择开关旋到“1 k”挡，乙把选择开关旋到“10”挡重新测量，在这过程中，乙重新进行了调零，甲没有重新调零，则()A甲的操作有错误B乙的操作有错误C甲、乙操作都有错误D甲、乙操作都没有错误【解析】用欧姆表测电阻时，指针偏小说明电阻大，应改用大量程，且换用新量程时都需重新调零选项C正确【答案】C5.直流电动机M接在如右图所示的电路中，电压表的示数是20 V
5、，电流表的示数是1.0 A，限流电阻R5.0 ，则可知()A电动机的机械功率是20 WB电阻R消耗的电功率是5 WC电动机线圈的电阻是20 D电动机产生的电热功率是20 W【答案】B6.两个电源a、b的伏安特性图线(即UI图线)如右图所示，由图可知()A电源a的内电阻较小，电动势较大B电源a的内电阻较大，电动势较大C电源b的内电阻较小，电动势较大D电源b的内电阻较大，电动势较大【解析】电源的UI图线中，图线与U轴的交点(I0时的路端电压)即为电源的电动势；图线斜率的绝对值等于电源的内电阻由此可判断选项B正确【答案】B7. 电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是()
6、A因为电源电动势不变，所以路端电压也不变 B因为U IR，所以当I增大时，路端电压也增大 C因为U E Ir，所以当I增大时，路端电压下降 D若外电路断开，则路端电压为零【答案】C8. 一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 的负载电阻后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()AE2.4 Vr1 BE3 Vr2 CE2.4 Vr2 DE3 Vr1 【答案】B9.如右图所示电路中，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I、U1、U2和U3表示下列说法正确的是()
7、AU1/I不变，U1/I不变 BU2/I变大，U2/I变大CU2/I变大，U2/I不变 DU3/I变大，U3/I不变【解析】四个理想电表中，A测干路电流I，V1测电阻R1两端的电压U1，V2测滑动变阻器R2两端的电压U2，V3测外电压U3.当滑动触头P向下滑动时，R2接入电路的有效阻值R2变大，R2变大，此时由U2E(U1U内)可得U2(U1U内)，而R1r，故R1r不变；而定值电阻R1阻值不变化，故R1不变；当R2变大时，R外R1R2变大，此时U3EU内，由此可得U3U内，故r不变【答案】ACD10.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如右图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ
8、为U轴的垂线，PM为I轴的垂线则下列说法中正确的是()A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【解析】IU图象的斜率的倒数的物理意义表示电阻值，因此随U增大，小灯泡的电阻增大，A对；对于可变电阻而言，R，所以P点对应电阻R，不能用R来计算，B对、C错；功率PUI，所以P点的对应功率PU1I2，即为矩形PQOM所围的面积，D对【答案】ABD二、非选择题(本大题共60分)11.(4分)图示电路中，电表视为理想表当S断开时，电压表示数为12 V，当S闭合后，电压表示数为11.2 V，电流表示数为
9、0.2 A，则电源电动势为_，内电阻为_【答案】12 V4 12(8分)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 ，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig0.6 A，内阻rg0.1 )和若干导线(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计下图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录当电阻箱的阻值R2.6 时，其对应的电流表的示数如图乙所示处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R坐标图，如图丙所示，图
10、中己标注出了的几个与测量对应的坐标点请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上(3)在图丙上把描绘出的坐标点连成图线(4)根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E_V，内电阻r_.【解析】(1)先设计实验电路图，然后再根据电路图连线由欧姆定律EI(Rr)知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行电路图如下图所示：(2)由电表可读出此时电流为0.50 A，则坐标为(2,2.6)再在坐标纸上描出该点如下图所示：(3)剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线图线如下图所示：(4)将欧姆定律的表达式EI(Rr)变
11、形得Rr，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为r0.4，则电阻为0.4 ，直线的斜率为kE1.5 V.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)见解析(4)1.5(1.461.54)0.4(0.350.45)13(10分)(1)如下图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接(2)某同学从标称为“220 V,25 W”“220 V,300 W”“220 V，500 W”的3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示该灯泡的阻值是_，标称的额定功率为_ W.【解析】(1)(
12、2)由多用电表测得的是灯泡的冷电阻，而灯泡的正常工作电阻要比冷电阻大得多，故标称的额定功率为25 W.【答案】(1)见解析(2)1602514(12分)如右图所示，电源由n个电动势为1.5 V，且内阻相同的电池串联组成，合上开关S，变阻器的滑动头C从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化由下图甲、乙、丙三个图给出，电表、导线对电路的影响不计求：(1)组成电源的串联电池的个数；(2)变阻器的总阻值；(3)将甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d各点的坐标补齐(甲图为输出功率与路端电压关系曲线；乙图为路端电压与总电流关系图线；丙图为电源的输出效率与外电阻的关系图线)【解析】据图象的物理意义：由
13、题图甲知，最大电功率Pm4.5 W；由题图乙知，短路电流I粒3 A；由题图丙知，当滑片在B端时(即变阻器接入电路的总电阻最大时)80%.(1)r0.5 ；Pm，所以n4.(2)由得，Rm8 .(3)由题图乙求a点的坐标：I0.6 A；UIRm4.8 V，所以a点的坐标为(0.6 A,4.8 W)；由题图甲求b、c两点坐标：当输出功率最大时，外阻等于内阻(R4r2 )，此时Ub3 V，所以b点坐标(3 V,4.5 W)；当C滑到B端时，IB0.6 A；UBIBRm4.8 V，PBUBIB2.88 W，所以c点坐标为(4.8 V,2.88 W)80%，所以Rm8 ，所以d点坐标为(8 ，80%)【
14、答案】(1)4(2)8 (3)见解析15(12分)在如右图所示的电路中，电池的电动势E5 V，内电阻r10 ，固定电阻R90 ，R0是可变电阻，在R0由0增加到400 的过程中，求：(1)可变电阻R0上消耗的最大功率；(2)固定电阻R上消耗的最大功率【解析】据电源的最大输出功率的条件可知：当闭合电路的内、外电阻相等时，电源的输出功率最大如果我们将定值电阻R视为内电阻的一部分，则此时的输出功率就为滑动变阻器上消耗的最大功率(1)即滑动变阻器上消耗的最大功率为P最大E2/4(Rr)52/4(1090) W1/16 W.(2)电阻R为定值电阻，依据PI2R可知，只要通过它的电流最大，它所消耗的功率就
15、最大，此时滑动变阻器的阻值将最小，即为零故有定值电阻消耗的最大功率为P2R290 W0.225 W.【答案】(1)1/16 W(2)0.225 W16(14分)三只灯泡L1、L2、L3的额定电压分别为1.5 V、1.5 V 和2.5 V，它们的额定电流都为0.3 A若将它们连接成下图中图甲、图乙所示电路，且灯泡都正常发光(1)试求题图甲电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能【解析】(1)根据题意，在图甲电路中：电路的总电流I总IL1IL2IL30.9 AU路端EI总r2.55 VUR2U路端UL30.05 VUR2I总0.9 A电阻R2消耗功率PR2IR2UR20.045 W.(2)题图甲电源提供的电功率P总I总E0.93 W2.7 W题图乙电源提供的电功率P总I总E0.36 W1.8 W由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P总P总，所以，图乙的电路比图甲的电路节能【答案】(1)0.9 A0.045 W(2)见解析8
