2018-2019學(xué)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(shí)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(dòng)勢(shì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．電動(dòng)勢(shì)是用來(lái)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(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì) C．用內(nèi)阻較大的電壓表直接測(cè)量電源正負(fù)極之間的電壓值約等于電源的電動(dòng)勢(shì) D．外電路的總電阻越小，則路端電壓越接近電源的電動(dòng)勢(shì) 【答案】D 【解析】電動(dòng)勢(shì)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(wú)關(guān)，選項(xiàng)A正確；電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于外電路斷開時(shí)兩極間的電壓，用內(nèi)阻較大的電壓表直接測(cè)量電源正負(fù)極之間的電壓值約等于電源的電動(dòng)勢(shì)，外電路的總電阻越大，則路端電壓越接近電源的電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)BC正確，D錯(cuò)誤。故說(shuō)法錯(cuò)誤的是選項(xiàng)D。 2．電動(dòng)勢(shì)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(lái)的，電流表的讀數(shù)增大為原來(lái)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(lái)的讀數(shù) D．電流表原來(lái)的讀數(shù) 【答案】C 【名師點(diǎn)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(shè)出原來(lái)兩表的讀數(shù)，由比例關(guān)系得出變化后的讀數(shù)，通過(guò)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(yáng)能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)系圖象（電池電動(dòng)勢(shì)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(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，下列說(shuō)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(cè)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(dāng)電阻箱阻值為R1時(shí)，電流表指針恰好滿偏。將電阻箱阻值為R2時(shí)，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(shè)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(xué)高三模擬）某同學(xué)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(biāo)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(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA=PB+PC B．b、c線的交點(diǎn)與a、b線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之比一定為1:2，縱坐標(biāo)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(dòng)勢(shì)E=9 V，內(nèi)電阻r=3 Ω 【答案】AB 1:2，縱坐標(biāo)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(cuò)誤；當(dāng)I=3 A時(shí)，，說(shuō)明外電路短路，根據(jù)知電源的電動(dòng)勢(shì)E=3 V，內(nèi)電阻，故D錯(cuò)誤。 6．電動(dòng)勢(shì)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(shè)R0=r，Rab=2r，當(dāng)變阻器的滑片自a端向b端滑動(dòng)時(shí)，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(diǎn)睛】本題中，對(duì)于定值電阻，根據(jù)電流的變化，即可判斷其功率變化。對(duì)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(jìn)行分析。 7．（2018普通高等學(xué)校高三招生全國(guó)統(tǒng)一考試模擬）如圖甲所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與R=6 Ω的定值電阻、滑動(dòng)變阻器RP、開關(guān)S組成串聯(lián)回路，已知滑動(dòng)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(shuō)法正確的是 A．電源的電動(dòng)勢(shì)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(dòng)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(dāng)RP=R+r=10 Ω時(shí)，滑動(dòng)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(xiàng)A錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器的阻值為4 Ω時(shí)消耗的功率與阻值Rx時(shí)消耗的功率相等，有4Rx=（R+r）2，解得Rx=25 Ω，選項(xiàng)B正確；當(dāng)回路的電流最大時(shí)，定值電阻R消耗的功率最大，故最大功率為，選項(xiàng)C正確；當(dāng)外電路電阻與內(nèi)阻相等時(shí)，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(dòng)變阻器RP的阻值為零時(shí)，電源的輸出功率最大，最大功率為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】此題是閉合電路歐姆定律及電功率的討論問(wèn)題；關(guān)鍵是知道當(dāng)外電路電阻變化時(shí)，當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，外電阻越接近內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率越大。 8．（2018河北省張家口市第四中學(xué)高二期末）在如圖所示電路中，當(dāng)變阻器R3的滑片向b端移動(dòng)時(shí) 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(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及電位器（滑動(dòng)變阻器）R連接而成，L1、L2是兩個(gè)指示燈。當(dāng)電位器的觸片由b端滑向a端時(shí)，下列說(shuō)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(dāng)滑片由b端滑向a端滑動(dòng)時(shí)，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(guò)R1的電流增大，而總電流減小，所以通過(guò)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(guò)R2電流增大，而通過(guò)L1的電流變小，所以通過(guò)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(qiáng)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(shuō)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(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表（內(nèi)阻極大）的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)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(dòng)勢(shì)是4 V D．滑動(dòng)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(dāng)?shù)刃閮?nèi)阻，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10 Ω時(shí)，滑動(dòng)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(dòng)變阻器消耗的總功率，故D正確。 【名師點(diǎn)睛】在求定值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)是電流最大的時(shí)候；而求變值電阻的最大功率時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時(shí)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(shí)，燈泡L1恰好能正常發(fā)光，則下列說(shuō)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(guò)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(cuò)誤；燈泡是純電阻，歐姆定律仍適用，故D錯(cuò)誤。 【名師點(diǎn)睛】電源的U–I曲線與燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)就是該燈泡與該電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，由圖可讀出工作電壓和電流及電源的電動(dòng)勢(shì)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(shí)電源的輸出功率最大，歐姆定律適用于純電阻；解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵在于從數(shù)學(xué)角度理解圖象的物理意義，抓住圖象的斜率、面積、截距、交點(diǎn)等方面進(jìn)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(shí)驗(yàn)學(xué)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．?dāng)嗦? B．?dāng)嗦? C．短路 D．短路 【答案】A 14．（2018湖南省岳陽(yáng)市第一中學(xué)）電源電動(dòng)勢(shì)為內(nèi)阻為的電源和一個(gè)水平放置的電容為的平行板電容器及三個(gè)電阻阻值分別為的電阻組成如圖所示的電路。當(dāng)開關(guān)閉合后，電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(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(yùn)動(dòng) C．?dāng)嚅_前電容器上的帶電荷量為 D．?dāng)嚅_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(chǎng)強(qiáng)度豎直向下，液滴受到豎直向下的重力和電場(chǎng)力作用，二力平衡，所以電場(chǎng)力方向豎直向上，液滴帶負(fù)電，A錯(cuò)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(dāng)S斷開，電容器兩端的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)大小，變大，根據(jù)可得電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，液滴受到的豎直向上的電場(chǎng)力變大，液滴向上運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)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(cuò)誤。 15．如圖所示的電路中，燈泡A和燈泡B原來(lái)都是正常發(fā)光的。突然燈泡A比原來(lái)變暗了些，燈泡B比原來(lái)變亮了些（但沒(méi)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(shí)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?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1，V2，V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)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(yùn)動(dòng) C．ΔU3>ΔU1 D．此過(guò)程中保持不變 【答案】BCD 17．（2018上海市嘉定區(qū)高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)研）如圖所示電路中，電源E的電動(dòng)勢(shì)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(dāng)電鍵S接位置1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3 V，那么當(dāng)電鍵S接到位置2時(shí)，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(dāng)開關(guān)接1時(shí)，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(dāng)開關(guān)接2時(shí)，燈泡電流，小于燈泡的額定電流，實(shí)際功率小于額定功率，則燈泡很暗，甚至不亮。故ACB錯(cuò)誤，D正確。 18．如圖1、2所示，兩電源的電動(dòng)勢(shì)均為6 V，內(nèi)阻為0.5 Ω，小型電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為0.5 Ω，滑動(dòng)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(shí)，試求在圖1中電源的輸出功率和電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率； （2）在圖2中限流電阻R0可消耗的最大功率和滑動(dòng)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(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值3 Ω時(shí)，消耗的功率最大，Pmax=3 W 【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于電功率的計(jì)算問(wèn)題；注意電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于輸入的總功率與熱功率的差值；當(dāng)電路電阻變化時(shí)，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大。 19．如圖a所示電路，當(dāng)變阻器的滑片從一端滑動(dòng)到另一端的過(guò)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(duì)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(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 （3）變阻器的滑片從一端滑動(dòng)到另一端的過(guò)程中，滑動(dòng)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(yīng)為BC；電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的 （3）當(dāng)時(shí)，變阻器消耗的電功率最大 ， 【名師點(diǎn)睛】當(dāng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，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(lái)判斷兩個(gè)電壓表的示數(shù)對(duì)應(yīng)的圖線，在最后一問(wèn)中，需要知道將定值電阻和電源內(nèi)阻當(dāng)作一個(gè)等效電源的內(nèi)阻，當(dāng)?shù)刃щ娫吹膬?nèi)阻和變阻器電阻相等時(shí)，等效電源輸出功率最大，即滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大。