2018-2019學年高中物理 第二章 恒定電流 專題2.7 閉合電路的歐姆定律課時同步試題 新人教版選修3-1.doc

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第7節(jié) 閉合電路的歐姆定律 1．下列關(guān)于電源電動勢的說法錯誤的是 A．電動勢是用來比較電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量 B．外電路斷開時的路端電壓等于電源的電動勢 C．用內(nèi)阻較大的電壓表直接測量電源正負極之間的電壓值約等于電源的電動勢 D．外電路的總電阻越小，則路端電壓越接近電源的電動勢 【答案】D 【解析】電動勢表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān)，選項A正確；電源電動勢在數(shù)值上等于外電路斷開時兩極間的電壓，用內(nèi)阻較大的電壓表直接測量電源正負極之間的電壓值約等于電源的電動勢，外電路的總電阻越大，則路端電壓越接近電源的電動勢，選項BC正確，D錯誤。故說法錯誤的是選項D。 2．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，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) 【答案】C 【名師點睛】根據(jù)題目給出的是兩種情況下的電流表和電壓表讀數(shù)的變化，故可設出原來兩表的讀數(shù)，由比例關(guān)系得出變化后的讀數(shù)，通過閉合電路的歐姆定律列方程組求解即可。 3．（2018江蘇省蘇州市高三第一次模擬）硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點。如圖所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)系圖象（電池電動勢不變，內(nèi)阻不是定值），圖線b是某電阻R的U–I圖象。在該光照強度下將它們組成閉合回路時，下列說法中正確的是 A．硅光電池的內(nèi)阻為8 Ω B．硅光電池的總功率為0.4 W C．硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為0.32 W D．若將R換成阻值更大的電阻，硅光電池的輸出功率增大 【答案】AC 4．如圖所示的是一種測量電流表內(nèi)阻的電路。閉合開關(guān)K，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，當電阻箱阻值為R1時，電流表指針恰好滿偏。將電阻箱阻值為R2時，電流表指針剛好半偏。若忽略電池內(nèi)阻，則電流表內(nèi)阻為 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】設電流表滿偏電流為Ig，內(nèi)阻為Rg。根據(jù)閉合電路歐姆定律得：；，聯(lián)立解得，Rg=R2–2R1，故選C。 5．（2018四川省成都市第七中學高三模擬）某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中，如圖中的a、b、c所示。則判斷正確的是 A．在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點，這三點的縱坐標一定滿足關(guān)系PA=PB+PC B．b、c線的交點與a、b線的交點的橫坐標之比一定為1:2，縱坐標之比一定為1:4 C．電源的最大輸出功率Pm=9 W D．電源的電動勢E=9 V，內(nèi)電阻r=3 Ω 【答案】AB 1:2，縱坐標之比為1:4，故B正確。圖線c表示電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，很顯然，最大輸出功率小于3 W，故C錯誤；當I=3 A時，，說明外電路短路，根據(jù)知電源的電動勢E=3 V，內(nèi)電阻，故D錯誤。 6．電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源與固定電阻R0、可變電阻R串聯(lián)，如圖所示，設R0=r，Rab=2r，當變阻器的滑片自a端向b端滑動時，下列各物理量中隨之減小的是 A．電源的輸出功率 B．變阻器消耗的功率 C．固定電阻R0上消耗的功率 D．電池內(nèi)電阻上消耗的功率 【答案】B 【名師點睛】本題中，對于定值電阻，根據(jù)電流的變化，即可判斷其功率變化。對于電源的輸出功率和變阻器消耗的功率，要充分利用推論進行分析。 7．（2018普通高等學校高三招生全國統(tǒng)一考試模擬）如圖甲所示，電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與R=6 Ω的定值電阻、滑動變阻器RP、開關(guān)S組成串聯(lián)回路，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是 A．電源的電動勢E=V，內(nèi)阻r=4 Ω B．圖乙中Rx=25 Ω C．定值電阻R消耗的最大功率為0.96 W D．調(diào)整滑動變阻器RP的阻值可以得到該電源的最大輸出功率為1 W 【答案】BC 【解析】當RP=R+r=10 Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，R=6 Ω，可得內(nèi)阻r=4 Ω，最大功率，解得E=4 V，選項A錯誤；滑動變阻器的阻值為4 Ω時消耗的功率與阻值Rx時消耗的功率相等，有4Rx=（R+r）2，解得Rx=25 Ω，選項B正確；當回路的電流最大時，定值電阻R消耗的功率最大，故最大功率為，選項C正確；當外電路電阻與內(nèi)阻相等時，電源輸出功率最大，本題中定值電阻R的阻值已經(jīng)大于內(nèi)阻的阻值，故滑動變阻器RP的阻值為零時，電源的輸出功率最大，最大功率為，選項D錯誤。 【名師點睛】此題是閉合電路歐姆定律及電功率的討論問題；關(guān)鍵是知道當外電路電阻變化時，當外電路電阻等于內(nèi)阻時電源的輸出功率最大，外電阻越接近內(nèi)阻時電源的輸出功率越大。 8．（2018河北省張家口市第四中學高二期末）在如圖所示電路中，當變阻器R3的滑片向b端移動時 A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大 D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 【答案】B 9．如圖為某控制電路，由電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及電位器（滑動變阻器）R連接而成，L1、L2是兩個指示燈。當電位器的觸片由b端滑向a端時，下列說法正確的是 A．L1、L2都變亮 B．L1、L2都變暗 C．L1變亮，L2變暗 D．L1變暗，L2變亮 【答案】B 【解析】當滑片由b端滑向a端滑動時，R接入電阻增大，總電阻增大；由閉合電路的歐姆定律可知電路中總電流減小，則內(nèi)電壓減小，由U=E–Ir可知路端電壓增大，則R1兩端的電壓增大，所以通過R1的電流增大，而總電流減小，所以通過L1的電流變小，即L1變暗，L1兩端電壓減小，并聯(lián)電壓增大，所以R2及其并聯(lián)電壓增大，所以通過R2電流增大，而通過L1的電流變小，所以通過L2電流變小，即L2變暗。故選B。 10．（2018山東省德州市）在如圖所示的電路中為電源，其內(nèi)阻為，為定值電阻（），為電阻箱，光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大面減小，為理想電壓表，為理想電流表，閉合開關(guān)后，下列說法正確的是 A．用光照射，電流表示數(shù)變大 B．用光照射，電壓表示數(shù)變小 C．將變阻箱阻值變大，電流表示數(shù)變大 D．將變阻箱阻值變大，電壓表示數(shù)變小 【答案】ACD 11．在如圖（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表（內(nèi)阻極大）的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示。則 A．圖線甲是電壓表V1示數(shù)隨電流變化的圖線 B．電源內(nèi)電阻的阻值為10 Ω C．電源的電動勢是4 V D．滑動變阻器R2的最大功率為0.9 W 【答案】D ，的阻值為5 Ω，電阻為20 Ω；當?shù)刃閮?nèi)阻，則當滑動變阻器的阻值等于時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10 Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流A=0.3 A，則滑動變阻器消耗的總功率，故D正確。 【名師點睛】在求定值電阻的最大功率時，應是電流最大的時候；而求變值電阻的最大功率時，應根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理。 12．如圖所示，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡L1的U–I圖線的一部分，用該電源和小燈泡L1組成閉合電路時，燈泡L1恰好能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是 A．此電源的內(nèi)阻為 B．燈泡L1的額定功率為6 W C．把燈泡L1換成“3 V，20 W”的燈泡L2，電源的輸出功率將變小 D．由于小燈泡L1的U–I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程，歐姆定律不適用 【答案】B 20 W”的燈泡L2，電源的輸出功率將變大，故C錯誤；燈泡是純電阻，歐姆定律仍適用，故D錯誤。 【名師點睛】電源的U–I曲線與燈泡伏安特性曲線的交點就是該燈泡與該電源連接時的工作狀態(tài)，由圖可讀出工作電壓和電流及電源的電動勢從而可算出燈泡的額定功率。根據(jù)推論：電源的內(nèi)外電阻相等時電源的輸出功率最大，歐姆定律適用于純電阻；解決這類問題的關(guān)鍵在于從數(shù)學角度理解圖象的物理意義，抓住圖象的斜率、面積、截距、交點等方面進行分析，更加全面地讀出圖象的物理內(nèi)涵。 13．（2018廣東深圳市羅湖區(qū)深圳第二實驗學校高二月考）如圖所示的電路中，閉合電鍵，燈、正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈變亮，燈變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是 A．斷路 B．斷路 C．短路 D．短路 【答案】A 14．（2018湖南省岳陽市第一中學）電源電動勢為內(nèi)阻為的電源和一個水平放置的電容為的平行板電容器及三個電阻阻值分別為的電阻組成如圖所示的電路。當開關(guān)閉合后，電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將開關(guān)斷開，則以下判斷正確的是 A．液滴帶正電 B．液滴將向下運動 C．斷開前電容器上的帶電荷量為 D．斷開穩(wěn)定后電容器上的帶電量為 【答案】C 【解析】電容器上極板與電源正極相連，帶正電，即兩極板間的電場強度豎直向下，液滴受到豎直向下的重力和電場力作用，二力平衡，所以電場力方向豎直向上，液滴帶負電，A錯誤；電路的等效電路結(jié)構(gòu)為：和電源串聯(lián)在一起，和電容器串聯(lián)，并聯(lián)在兩端，即電容器兩端電壓等于兩端電壓，當S斷開，電容器兩端的電壓等于電源電動勢大小，變大，根據(jù)可得電容器兩極板間的電場強度增大，液滴受到的豎直向上的電場力變大，液滴向上運動，B錯誤；S斷開前，根據(jù)閉合回路歐姆定律可知兩端電壓，即電容器兩端電壓為，故電容器上所帶電荷量為，C正確；S斷開穩(wěn)定后，電路斷路，電容器兩端電壓等于E，故電容器所帶電荷量為，D錯誤。 15．如圖所示的電路中，燈泡A和燈泡B原來都是正常發(fā)光的。突然燈泡A比原來變暗了些，燈泡B比原來變亮了些（但沒有燒毀），則電路中出現(xiàn)的故障可能是 A．R1短路 B．R2斷路 C．R3斷路 D．R1、R2同時短路 【答案】B 16．（2018上海浦東）在如圖所示電路中，R1、R2為定值電阻，閉合電鍵S后，帶電粒子恰處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將滑動變阻器的滑片向下滑動，理想電壓表V1，V2，V3示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則 A．V1示數(shù)減小，V2和V3示數(shù)增大 B．帶電粒子將向上運動 C．ΔU3>ΔU1 D．此過程中保持不變 【答案】BCD 17．（2018上海市嘉定區(qū)高三教學質(zhì)量調(diào)研）如圖所示電路中，電源E的電動勢為3.2 V，電阻R的阻值為30 Ω，小燈泡L的額定電壓為3.0 V，額定功率為4.5 W。當電鍵S接位置1時，電壓表的讀數(shù)為3 V，那么當電鍵S接到位置2時，小燈泡L A．比正常發(fā)光略亮 B．正常發(fā)光 C．有可能被燒壞 D．很暗，甚至不亮 【答案】D 【解析】燈泡的額定電流，電阻，當開關(guān)接1時，電阻R的電流，根據(jù)根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+Ir=3+0.1r；當開關(guān)接2時，燈泡電流，小于燈泡的額定電流，實際功率小于額定功率，則燈泡很暗，甚至不亮。故ACB錯誤，D正確。 18．如圖1、2所示，兩電源的電動勢均為6 V，內(nèi)阻為0.5 Ω，小型電動機M的線圈電阻為0.5 Ω，滑動變阻器的最大阻值為5 Ω，限流電阻R0均為2.5 Ω，求： （1）若理想電壓表的示數(shù)均為2.5 V時，試求在圖1中電源的輸出功率和電動機輸出的機械功率； （2）在圖2中限流電阻R0可消耗的最大功率和滑動變阻器R可消耗的最大功率？ 【答案】（1）5.5 W 2.5 W （2）10 W 3 W 【解析】（1）I=IR0==1 A 所以Pmax=Im2R0=10 W 當滑動變阻器阻值3 Ω時，消耗的功率最大，Pmax=3 W 【名師點睛】此題是關(guān)于電功率的計算問題；注意電動機的輸出功率等于輸入的總功率與熱功率的差值；當電路電阻變化時，當內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大。 19．如圖a所示電路，當變阻器的滑片從一端滑動到另一端的過程中兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖b中的AC、BC兩直線所示，不考慮對電路的影響。 圖（a） 圖（b） （1）定值電阻，變阻器的總電阻分別為多少？ （2）試求出電源的電動勢和內(nèi)電阻。 （3）變阻器的滑片從一端滑動到另一端的過程中，滑動變阻器消耗的最大電功率為多少？ 【答案】（1）3 Ω 12 Ω （2）E=8 V，r=1 Ω （3）4 W 【解析】（1）電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象應為BC；電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的 （3）當時，變阻器消耗的電功率最大 ， 【名師點睛】當變阻器的滑片向左移動時，變阻器接入電路的電阻減小，電路中電流增 大，定值電阻R0的電壓增大，路端電壓減小，來判斷兩個電壓表的示數(shù)對應的圖線，在最后一問中，需要知道將定值電阻和電源內(nèi)阻當作一個等效電源的內(nèi)阻，當?shù)刃щ娫吹膬?nèi)阻和變阻器電阻相等時，等效電源輸出功率最大，即滑動變阻器消耗的功率最大。