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同步分层精练（四十一） 闭合电路的欧姆定律
1.在如图所示的电路中,干电池、开关和额定电压为1.5 V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时,发现灯泡不发光。在闭合开关的情况下,某同学用多用电表直流电压挡进行检测。检测结果如表所示,已知电路仅有一
处故障,由此做出的判断正确的是 (　 )
测试点 A、B D、E E、F F、B
多用电表示数 1.5 V 0 1.5 V 0
A.A、C间导线断路　　　　 B.D、E间导线断路
C.灯泡断路 D.F、B间导线断路
2.(2025·苏州模拟)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻R组成,已知灵敏电流计的满偏电流Ig=2 mA,内电阻Rg=300 Ω,则下列说法正确的是 (　 )
A.图甲是电流表,R减小时量程增大
B.图乙是电压表,R减小时量程增大
C.在图甲中,若改装的电流表量程为0.6 A,则R=0.5 Ω
D.在图乙中,若改装的电压表量程为3 V,则R=1 500 Ω
3.(多选)在如图所示的U I图像中,图线a为某电源的路端电压与电流的关系,图线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图可知 (　 )
A.该电阻R的阻值为2.0 Ω
B.该电源的电动势为6.0 V,内阻为2.0 Ω
C.该电源的路端电压为4.0 V,输出功率为4.0 W
D.用比R阻值大的电阻与该电源组成闭合回路,电源的输出功率可能增大
4.(2025·漳州模拟)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合,电路稳定后,灯泡L正常发光,然后向左移动滑动变阻器R的滑片,在此过程中 (　 )
A.灯泡L逐渐变暗
B.电源的路端电压逐渐减小
C.电容器C所带的电荷量逐渐减少
D.定值电阻R0两端的电压始终为零
5.(2025·赤峰模拟)太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源,其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示,太阳能电池板负载的U I图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时,下列说法正确的是 (　 )
A.太阳能电池板的效率约为50%
B.太阳能电池板的输出功率约为3.2×10-3 W
C.太阳能电池板的内阻约为1 kΩ
D.太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8 W
6.(2025·苏州模拟)(多选)在如图所示的电路中,E表示电源电动势、r表示电源内阻、I表示电路中的电流、U表示电源的路端电压、P表示电源的输出功率,当外电阻R变化时,下列图像可能正确的是 (　 )
7.(2025·聊城高三模拟)在如图所示电路中,灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,滑动变阻器的最大电阻为R0,且R0>R2,电容器的电容为C。若有电流通过,灯泡就能发光,假设灯泡的电阻不变,当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动过程中,以下说法正确的是 (　 )
A.L1先变暗后变亮,L2一直变亮
B.L1先变亮后变暗,L2先变暗后变亮
C.电容器极板所带的电量先减小后增大
D.电源的效率先减小后增大
8.(2025·沈阳模拟)(多选)如图所示的电路中,MN是一根粗细和质地都均匀的铅笔芯,电源电动势E=3 V,内阻r=0.5 Ω,定值电阻R=2 Ω。已知当导线的触头P接在铅笔芯正中间时,铅笔芯消耗的电功率最大,不计导线电阻,下列说法正确的是 (　 )
A.铅笔芯MN的总阻值为2.5 Ω
B.铅笔芯MN的总阻值为5.0 Ω
C.导线触头P由M向N移动过程中,电阻R的功率一直变大
D.导线触头P由M向N移动过程中,电源的输出功率一直减小
9.(2025·广州模拟)具有巨磁阻效应(GMR)的电阻R2在外加特定方向的磁场时,阻值随磁场的增强而减小。现将R2接在如图所示电路中,并置于该磁场中,已知R1为定值电阻,此时R2A.电流表A的示数减小
B.外加磁场逐渐减弱
C.ΔU1一定小于ΔU2
D.R2消耗的电功率先增大后减小
10.(2025年1月·八省联考云南卷)某学习小组在暗室中利用多用电表验证“硫化镉光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小”的特性,实验电路如图甲所示。保持电阻箱R的阻值不变,则 (　 )
A.直接测量电阻箱R的电压时,按图乙接入多用电表
B.直接测量电阻箱R的电流时,按图丙接入多用电表
C.正确测量电阻箱R的电压时,多用电表示数随光照强度增大而增大
D.正确测量电阻箱R的电流时,多用电表示数随光照强度增大而减小
11.(2025·辽阳模拟)如图所示,电源的电动势为3 V、内阻为2 Ω,R1的电阻为8 Ω,电容器的电容为600 μF,所有电压表和电流表均视为理想电表。在将滑动变阻器R2(最大阻值为8 Ω)的滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中,下列说法正确的是 (　 )
A.V1示数增大,V2示数减小
B.R2消耗的电功率先增大后减小
C.R1两端的最大电压为2 V
D.电容器极板上增加的电荷量为8×10-4 C
同步分层精练（四十一） 闭合电路的欧姆定律
1.在如图所示的电路中,干电池、开关和额定电压为1.5 V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时,发现灯泡不发光。在闭合开关的情况下,某同学用多用电表直流电压挡进行检测。检测结果如表所示,已知电路仅有一
处故障,由此做出的判断正确的是 (　 )
测试点 A、B D、E E、F F、B
多用电表示数 1.5 V 0 1.5 V 0
A.A、C间导线断路　　　　 B.D、E间导线断路
C.灯泡断路 D.F、B间导线断路
解析:选C　E、F间电压值为1.5 V,则A、C间导线、D、E间导线、F、B间导线均没有断路,F、B间电压值为0,说明灯泡断路。故选C。
2.(2025·苏州模拟)如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻R组成,已知灵敏电流计的满偏电流Ig=2 mA,内电阻Rg=300 Ω,则下列说法正确的是 (　 )
A.图甲是电流表,R减小时量程增大
B.图乙是电压表,R减小时量程增大
C.在图甲中,若改装的电流表量程为0.6 A,则R=0.5 Ω
D.在图乙中,若改装的电压表量程为3 V,则R=1 500 Ω
解析:选A　题图甲中一个灵敏电流计G和一个可变电阻R并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表,电流表的量程为I=Ig+,可知当R减小时量程增大,故A正确;题图乙中一个灵敏电流计G和一个可变电阻R串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表,电压表的量程为U=Ig,可知R减小时量程减小,故B错误;在题图甲中,若改装的电流表量程为0.6 A,根据I=Ig+,则有R== Ω≈1.003 Ω,故C错误;在题图乙中,若改装的电压表量程为3 V,根据U=Ig,则有R=-Rg= Ω-300 Ω=1 200 Ω,故D错误。
3.(多选)在如图所示的U I图像中,图线a为某电源的路端电压与电流的关系,图线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图可知 (　 )
A.该电阻R的阻值为2.0 Ω
B.该电源的电动势为6.0 V,内阻为2.0 Ω
C.该电源的路端电压为4.0 V,输出功率为4.0 W
D.用比R阻值大的电阻与该电源组成闭合回路,电源的输出功率可能增大
解析:选BC　由图线b可知,该电阻R== Ω=4.0 Ω,故A错误;由图线a可知,电源电动势E=6.0 V,短路电流I短=3.0 A,电源内阻r==2.0 Ω,故B正确;由两图线的交点坐标,可知路端电压为4.0 V,干路电流为1.0 A,电源的输出功率为P出=UI=4.0×1.0 W=4.0 W,故C正确;电源的内阻为r=2.0 Ω,电阻R=4.0 Ω,当外电阻R与内阻r相等时,电源的输出功率最大,当r4.(2025·漳州模拟)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,开关S闭合,电路稳定后,灯泡L正常发光,然后向左移动滑动变阻器R的滑片,在此过程中 (　 )
A.灯泡L逐渐变暗
B.电源的路端电压逐渐减小
C.电容器C所带的电荷量逐渐减少
D.定值电阻R0两端的电压始终为零
解析:选A　向左移动滑动变阻器R的滑片,则R阻值变大,该支路的电流变小,灯泡L逐渐变暗,选项A正确;因通过电源的电流减小,则内阻上的电压减小,根据U=E-Ir,可知电源的路端电压逐渐变大,选项B错误;路端电压变大,则电容器C两端的电压变大,根据Q=CU,电容器所带的电荷量逐渐增加,选项C错误;因为电容器充电,则定值电阻R0两端的电压不为零,选项D错误。
5.(2025·赤峰模拟)太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源,其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示,太阳能电池板负载的U I图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时,下列说法正确的是 (　 )
A.太阳能电池板的效率约为50%
B.太阳能电池板的输出功率约为3.2×10-3 W
C.太阳能电池板的内阻约为1 kΩ
D.太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8 W
解析:选B　由题图可知,太阳能电池板的电动势为E=2.80 V,两图线的交点为负载工作时的电压和电流,则太阳能电池板负载两端电压为U=1.80 V,则太阳能电池板的效率为η=×100%≈64.3%,故A错误;由题图可知,太阳能电池板负载两端电压为U=1.80 V,电路中电流为I=1.80 mA,则太阳能电池板的输出功率为P输出=UI≈3.2×10-3 W,故B正确;由题图可知路端电压与干路电流的关系图线为曲线,则太阳能电池板的内阻是变化的,故无法计算太阳能电池板的内阻和内阻消耗的功率,故C、D错误。
6.(2025·苏州模拟)(多选)在如图所示的电路中,E表示电源电动势、r表示电源内阻、I表示电路中的电流、U表示电源的路端电压、P表示电源的输出功率,当外电阻R变化时,下列图像可能正确的是 (　 )
解析:选CD　电源的电动势与外电路的电阻无关,A错误;由闭合电路的欧姆定律得I=,可知I R图像不是直线,B错误;U=IR==,则随着R增大,U增大,当R→∞时,U→E,C正确;P=I2R==,当R=r时,P最大,D正确。
7.(2025·聊城高三模拟)在如图所示电路中,灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,滑动变阻器的最大电阻为R0,且R0>R2,电容器的电容为C。若有电流通过,灯泡就能发光,假设灯泡的电阻不变,当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动过程中,以下说法正确的是 (　 )
A.L1先变暗后变亮,L2一直变亮
B.L1先变亮后变暗,L2先变暗后变亮
C.电容器极板所带的电量先减小后增大
D.电源的效率先减小后增大
解析:选A　R0>R2,灯泡L2与滑动变阻器的左侧部分电阻串联再与滑动变阻器的右侧部分电阻并联,当滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时,电路总电阻先增大后减小,所以总电流先减小后增大,所以通过灯泡L1的电流先减小后增大,故L1先变暗后变亮,而通过L2的电流一直变大,L2一直变亮,A正确,B错误;电容器两端的电压UC=E-I(r+RL1),总电流先减小后增大,所以电容器两端的电压先增大后减小,则电容器极板所带的电量先增大后减小,C错误;电源的效率η=====1-,因为总电流先减小后增大,所以电源的效率先增大后减小,则D错误。
8.(2025·沈阳模拟)(多选)如图所示的电路中,MN是一根粗细和质地都均匀的铅笔芯,电源电动势E=3 V,内阻r=0.5 Ω,定值电阻R=2 Ω。已知当导线的触头P接在铅笔芯正中间时,铅笔芯消耗的电功率最大,不计导线电阻,下列说法正确的是 (　 )
A.铅笔芯MN的总阻值为2.5 Ω
B.铅笔芯MN的总阻值为5.0 Ω
C.导线触头P由M向N移动过程中,电阻R的功率一直变大
D.导线触头P由M向N移动过程中,电源的输出功率一直减小
解析:选BC　设铅笔芯接入电路的电阻为RPN,则其消耗的功率为P1=RPN=,根据数学函数关系可知,当RPN=R+r时,铅笔芯消耗的功率最大,即有RPN=R+r,解得RPN=2.5 Ω,由于此时导线的触头P接在铅笔芯正中间,则铅笔芯MN的总阻值为RMN=2RPN=5.0 Ω,故A错误,B正确;导线触头P由M向N移动过程中,铅笔芯接入电阻减小,电路中电流增大,根据P2=I2R,可知电阻R的功率一直变大,故C正确;电源的输出功率为P3=R外=,由于电源内阻小于定值电阻,则电路外电阻总大于电源内阻,可知,当导线触头P由M向N移动过程中,外电阻减小,电源的输出功率一直增大,故D错误。
9.(2025·广州模拟)具有巨磁阻效应(GMR)的电阻R2在外加特定方向的磁场时,阻值随磁场的增强而减小。现将R2接在如图所示电路中,并置于该磁场中,已知R1为定值电阻,此时R2A.电流表A的示数减小
B.外加磁场逐渐减弱
C.ΔU1一定小于ΔU2
D.R2消耗的电功率先增大后减小
解析:选C　依题意,若电压表V1的示数增加,根据闭合电路欧姆定律可知电阻R2阻值减小,电流表测量干路电流,电流表示数增大,外加磁场逐渐增强,故A、B错误;结合题图根据闭合电路欧姆定律有E=U1+U2+Ir,由题可知U1增大,I增大,U2减小,可得ΔU1+ΔIr-ΔU2=0,所以ΔU1一定小于ΔU2,故C正确;把R1等效看成电源内阻的一部分,由于开始时R210.(2025年1月·八省联考云南卷)某学习小组在暗室中利用多用电表验证“硫化镉光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小”的特性,实验电路如图甲所示。保持电阻箱R的阻值不变,则 (　 )
A.直接测量电阻箱R的电压时,按图乙接入多用电表
B.直接测量电阻箱R的电流时,按图丙接入多用电表
C.正确测量电阻箱R的电压时,多用电表示数随光照强度增大而增大
D.正确测量电阻箱R的电流时,多用电表示数随光照强度增大而减小
解析:选C　直接测量电阻箱R的电压时,多用电表应该与电阻箱R并联,选项A错误; 直接测量电阻箱R的电流时,多用电表应该与电阻箱R串联,选项B错误;正确测量电阻箱R的电压时,多用电表与电阻箱R并联,则光照强度增大时,光敏电阻的阻值减小,则电路总电阻减小,总电流变大,故电阻箱R两端电压变大,多用电表示数变大,即多用电表示数随光照强度增大而增大,选项C正确;正确测量电阻箱R的电流时,多用电表与电阻箱R串联,当光照强度增大时,光敏电阻的阻值减小,则电路总电阻减小,总电流变大,即多用电表示数随光照强度增大而增大,选项D错误。故选C。
11.(2025·辽阳模拟)如图所示,电源的电动势为3 V、内阻为2 Ω,R1的电阻为8 Ω,电容器的电容为600 μF,所有电压表和电流表均视为理想电表。在将滑动变阻器R2(最大阻值为8 Ω)的滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中,下列说法正确的是 (　 )
A.V1示数增大,V2示数减小
B.R2消耗的电功率先增大后减小
C.R1两端的最大电压为2 V
D.电容器极板上增加的电荷量为8×10-4 C
解析:选D　将滑动变阻器的滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流减小,路端电压增大,则V1示数增大,R1两端电压减小,则滑动变阻器R2两端电压增大,即V2示数增大,故A错误;R2消耗的电功率为P2=I2R2=R2=,根据数学知识可知,当R2=R1+r=10 Ω时,R2消耗的电功率最大,由于R2的最大阻值为8 Ω,则R2消耗的电功率一直增大,故B错误;当R2接入电路的阻值为0时,电路电流最大,则有Imax== A=0.3 A,则R1两端的最大电压为U1max=ImaxR1=0.3×8 V=2.4 V,故C错误;滑动变阻器的滑片在最上端时,接入电路的阻值为0,则电容器两端电压为0;当滑动变阻器的滑片在最下端时,根据闭合电路欧姆定律可得I== A= A,则电容器两端电压为U=IR2=×8 V= V,则电容器极板上增加的电荷量为ΔQ=CΔU=600×10-6×C=8×10-4 C,故D正确。
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