2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)作業(yè)31 閉合電路歐姆定律(含解析)新人教版



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1、課后限時(shí)作業(yè)31 閉合電路歐姆定律 時(shí)間:45分鐘 1.電阻R1與R2并聯(lián)在電路中,通過R1與R2的電流之比為12,則當(dāng)R1與R2串聯(lián)接入電路中時(shí),R1與R2兩端電壓之比U1U2為( B ) A.12 B.21 C.14 D.41 解析:并聯(lián)電路中電阻之比等于電流的反比,故R1R2=21;由串聯(lián)電路的規(guī)律可知,電壓之比等于電阻之比,故U1U2=21,選項(xiàng)B正確. 2.如圖為某控制電路的一部分,已知AA′的輸入電壓為24 V如果電阻R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=3 kΩ,則BB′不可能輸出的電壓是( D ) A.12 V B.8 V
2、C.6 V D.3 V 解析:若兩開關(guān)都閉合,則電阻R1和R2并聯(lián),再和R串聯(lián),UBB′為并聯(lián)電路兩端電壓,UBB′=UAA′=6 V;若S1閉合、S2斷開,則R1和R串聯(lián),UBB′=UAA′=12 V;若S2閉合、S1斷開,則R2和R串聯(lián),UBB′=UAA′=8 V;若兩開關(guān)都斷開,則電路斷路,UBB′=24 V,故D不可能. 3.在如圖所示的電路中,R1=11 Ω,r=1 Ω,R2=R3=6 Ω.當(dāng)開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定時(shí),電容器C帶的電荷量為Q1;當(dāng)開關(guān)S斷開且電路穩(wěn)定時(shí),電容器C帶的電荷量為Q2,則( A ) A.Q1Q2=13 B.Q1Q2=31 C.Q
3、1Q2=15 D.Q1Q2=51 解析:當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),電容器C兩端的電壓為U1=R2=;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電容器C兩端的電壓為U2=E,則Q1Q2=E=13,選項(xiàng)A正確. 4.(多選)四個(gè)相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2.已知電流表A1的量程大于A2的量程,電壓表V1的量程大于V2的量程,改裝好后把它們按下圖所示接入電路,則( AD ) A.電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù) B.電流表A1指針的偏轉(zhuǎn)角小于電流表A2指針的偏轉(zhuǎn)角 C.電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù) D.電壓表V1指針的偏轉(zhuǎn)角等于電壓表V2指針的
4、偏轉(zhuǎn)角 解析:表頭改裝成大量程電流表需要并聯(lián)分流電阻,分流電阻越小,分流越多,量程越大;表頭改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻,分壓電阻越大,分得的電壓越大,量程越大.兩電流表并聯(lián)接在電路中,電流表A1的量程大于電流表A2的量程,則電流表A1的電阻小于電流表A2的電阻,并聯(lián)電路中,電阻小的支路電流大,故電流表A1的讀數(shù)大于電流表A2的讀數(shù),A正確;兩個(gè)電流表的表頭是并聯(lián)關(guān)系,因電壓相同,故指針偏轉(zhuǎn)角度相等,B錯(cuò)誤;兩電壓表串聯(lián)接在電路中,電壓表V1的量程大于電壓表V2的量程,則電壓表V1的電阻大于電壓表V2的電阻,串聯(lián)電路中,電阻大的分壓大,故電壓表V1的讀數(shù)大于電壓表V2的讀數(shù),C錯(cuò)誤;兩個(gè)電壓
5、表的表頭是串聯(lián)關(guān)系,因電流相等,故指針偏轉(zhuǎn)角度相等,D正確. 5.(多選)如圖所示,電源電動(dòng)勢E=12 V,內(nèi)阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R0′=1 Ω.先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使甲電路中電源輸出功率最大,再調(diào)節(jié)R2,使乙電路中電源輸出功率與甲電路中電源的最大輸出功率相等,且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作(額定輸出功率為P0=2 W),甲電路中電流為I1,乙電路中電流為I2,則下列選項(xiàng)正確的是( BC ) A.R1=2 Ω,R2=2 Ω B.I1=2 A,I2=2 A C.R1=2 Ω,R2=1.5 Ω D.I1=2 A,I2=1 A 解析:甲電路中,當(dāng)電路的外電阻等于
6、電源內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大,則R1=r-R0=3 Ω-1 Ω=2 Ω,此時(shí)電流I1==2 A,則甲電路的最大輸出功率為P=I(R0+R1)=12 W;對于乙電路,輸出功率也為12 W,電流I2=2 A,由能量守恒定律得I(R2+R′0)+2 W=12 W,解得R2=1.5 Ω,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤. 6.(多選)如圖所示電路中,R1、R2為定值電阻,電源的內(nèi)阻為r.閉合開關(guān)S,電壓表有示數(shù),調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值,電壓表示數(shù)增大量為ΔU.對此過程,下列判斷正確的是( BD ) A.可變電阻R的阻值增大,流過它的電流增大 B.電阻R2兩端的電壓減小,減小量小于ΔU C.通過電阻R
7、2的電流減小,減小量等于 D.路端電壓一定增大,增大量小于ΔU 解析:調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值,電壓表示數(shù)增大量為ΔU,則可變電阻R的阻值增大,流過它的電流減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.電阻R2兩端的電壓減小,電源內(nèi)電壓減小,二者減小量之和等于ΔU,所以電阻R2兩端的電壓的減小量小于ΔU,選項(xiàng)B正確.通過電阻R2的電流減小,減小量為,小于,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.路端電壓等于并聯(lián)部分電路電壓與R2兩端電壓之和,并聯(lián)部分電路電壓增大量為ΔU,R2兩端電壓減小,故路端電壓增大量小于ΔU,選項(xiàng)D正確. 7.(多選)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)系上,如
8、圖中的a、b、c所示,以下判斷正確的是( AD ) A.直線a表示PE-I圖線 B.曲線c表示PR-I圖線 C.電源的電動(dòng)勢E=3 V,內(nèi)阻r=1 Ω D.電源的最大輸出功率Pm=2 W 解析:電源的總功率PE=EI,故直線a表示PE-I圖線,選項(xiàng)A正確.電源的輸出功率PR=UI=(E-Ir)I=EI-I2r,故曲線b表示PR-I圖線,曲線c表示Pr-I圖線,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.由直線a的斜率可得電源的電動(dòng)勢E=4 V,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.當(dāng)I=1 A時(shí),電源的輸出功率最大,為Pm=2 W,選項(xiàng)D正確. 8.(多選)如圖所示,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片緩慢地
9、從最左端向右移動(dòng)一段距離的過程中,電壓表示數(shù)的變化量為ΔU,電流表示數(shù)的變化量為ΔI,電流表的示數(shù)為I,電容器帶的電荷量為Q.在這個(gè)過程中,如圖所示的圖象正確的是( BD ) 解析:表示電源內(nèi)阻和R1之和,是不變的,A錯(cuò)誤,B正確;電容器帶的電荷量Q=CUR1=CIR1,C錯(cuò)誤,D正確. 9.如圖甲所示,M為一電動(dòng)機(jī),當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示.已知電流表讀數(shù)在0.2 A以下時(shí),電動(dòng)機(jī)沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng).不考慮電表對電路的影響,以下判斷正確的是( D ) A.電源電動(dòng)勢為3.4 V B.變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),V2
10、讀數(shù)逐漸減小 C.此電路中,電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為0.9 W D.變阻器的最大阻值為30 Ω 解析:由電路圖知,電壓表V2測量路端電壓,電流增大時(shí),內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,所以上面的圖線表示V2的讀數(shù)與電流的關(guān)系,此圖線的斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻,故r= Ω=2 Ω.當(dāng)電流I=0.1 A時(shí),U=3.4 V,則電源的電動(dòng)勢E=U+I(xiàn)r=3.4 V+0.1×2 V=3.6 V,故A錯(cuò)誤;變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),R接入電路的阻值變大,總電流減小,內(nèi)電壓減小,路端電壓即V2讀數(shù)逐漸增大,故B錯(cuò)誤;由圖可知,電動(dòng)機(jī)的電阻rM= Ω=4 Ω,當(dāng)I=0.3 A時(shí),U=3 V,電動(dòng)機(jī)的輸入功率最大,
11、最大輸入功率為P=UI=0.9 W,則最大的輸出功率一定小于0.9 W,故C錯(cuò)誤;當(dāng)I=0.1 A時(shí),電路中電流最小,變阻器的電阻為最大值,所以R=-r-rM= Ω-2 Ω-4 Ω=30 Ω,故D正確. 10.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)變阻器的滑片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程圖線如圖(b)所示,則( C ) 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)阻為10 Ω C.滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9 W D.電源的電動(dòng)勢是4 V 解析:當(dāng)P左移時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的
12、電阻減小,則電路中總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知,電路中總電流增大,R1兩端的電壓增大,故圖線乙表示V1示數(shù)的變化,圖線甲表示V2示數(shù)的變化,故A錯(cuò)誤.由圖可知,當(dāng)只有R1接入電路時(shí),電路中電流為0.6 A,路端電壓為3 V,則由E=U+I(xiàn)r可得E=3+0.6r,當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入電路時(shí),由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r,解得r=5 Ω,E=6 V,故B、D錯(cuò)誤.由圖可知,R1的阻值為5 Ω,R2總電阻為20 Ω,將R1等效為內(nèi)阻的一部分,則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于R1+r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R′=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
13、可得,電路中的電流I′= A=0.3 A,則滑動(dòng)變阻器消耗的功率P′=I′2R′=0.9 W,故C正確. 11.某控制電路如圖所示,主要由電源(電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r)與定值電阻R1、R2及電位器(滑動(dòng)變阻器)R連接而成,L1、L2是紅、綠兩個(gè)指示燈.當(dāng)電位器的觸片滑向a端時(shí),則關(guān)于紅、綠兩燈亮度變化情況,下列說法正確的是( B ) A.L1、L2兩個(gè)指示燈都變亮 B.L1、L2兩個(gè)指示燈都變暗 C.L1變亮,L2變暗 D.L1變暗,L2變亮 解析:當(dāng)電位器的觸片滑向a端時(shí),其接入電路的電阻增大,電路總電阻增大,總電流減小,電源的內(nèi)電壓減小,則路端電壓增大,通過R1的電流增大,可
14、知通過L1的電流減小,L1變暗,由于路端電壓增大,而L1兩端的電壓減小,所以R2兩端的電壓增大,通過R2的電流增大,則通過L2的電流減小,L2變暗,故B正確. 12.(多選)如圖所示,圖中直線①表示某電路的路端電壓與電流的關(guān)系圖象,圖中曲線②表示該電路中電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象,則下列說法正確的是( ACD ) A.電源的電動(dòng)勢為50 V B.電源的內(nèi)阻為 Ω C.電流為2.5 A時(shí),外電路的電阻為15 Ω D.輸出功率為120 W時(shí),輸出電壓是30 V 解析:電源的路端電壓和電流的關(guān)系為U=E-Ir,顯然直線①的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻r,縱軸的截距表示電源的電動(dòng)勢E
15、,從圖象中看出E=50 V,r= Ω=5 Ω,A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)電流為I1=2.5 A時(shí),由I1=,解得外電路的電阻R外=15 Ω,C正確;當(dāng)輸出功率為120 W時(shí),由P-I圖線看出對應(yīng)電流為4 A,再從U-I圖線讀取對應(yīng)的輸出電壓為30 V,D正確. 13.(多選)如圖所示,電路中R1、R2均為可變電阻,電源內(nèi)阻不能忽略,二極管D為理想二極管,平行板電容器C的極板水平放置,閉合開關(guān)S,電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí),帶電油滴懸浮在兩極板之間處于靜止?fàn)顟B(tài).下列操作中,油滴仍然能保持靜止的是( BCD ) A.只增大R1的阻值 B.只增大R2的阻值 C.只增大兩板間的距離 D.只斷開開關(guān)S
16、解析:電路穩(wěn)定時(shí),電容器兩極板間的電壓等于可變電阻R1兩端的電壓,增大R1的阻值,路端電壓增大,所以電容器兩端的電壓增大,故兩極板間的電場強(qiáng)度增大,油滴向上運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;只增大R2的阻值,對電路的電壓、電流沒有影響,所以油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài),B正確;只增大兩板間的距離,根據(jù)公式C=可知電容減小,電荷量要減小,但是由于二極管的存在,電容器不能放電,故電荷量仍保持不變,而E===,則兩極板間的電場強(qiáng)度不變,所以油滴仍能保持靜止,C正確;只斷開開關(guān),電容器不能放電,故電容器兩極板間的電壓恒定不變,電場強(qiáng)度也不變,所以油滴仍保持靜止,D正確. 14.(多選)如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢E恒定,內(nèi)阻r=1
17、 Ω,定值電阻R3=5 Ω.開關(guān)S斷開時(shí)與閉合時(shí)相比,ab段電路消耗的電功率相等.以下說法中正確的是( AD ) A.電阻R1、R2可能分別為4 Ω、5 Ω B.電阻R1、R2可能分別為3 Ω、6 Ω C.開關(guān)S斷開時(shí)理想電壓表的示數(shù)一定小于S閉合時(shí)的示數(shù) D.開關(guān)S斷開時(shí)與閉合時(shí)相比,理想電壓表的示數(shù)變化量大小與理想電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6 Ω 解析:當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),ab段只有電阻R1工作,消耗的電功率為P=2R1,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),ab段中電阻R1和R2都工作,消耗的電功率為P=2(R1+R2),聯(lián)立可得R1(R1+R2)=36 Ω2,故A正確,B 錯(cuò)誤;將R3和電源
18、內(nèi)阻看作一整體,則此時(shí)電壓表測量路端電壓,開關(guān)斷開時(shí)等效外電路總電阻大于開關(guān)閉合時(shí)的,所以開關(guān)斷開時(shí)電壓表示數(shù)大,C錯(cuò)誤;根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-(R3+r)I,則電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比為=R3+r=6 Ω,D正確. 15.如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3為一滑動(dòng)變阻器.當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí),測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的.求: (1)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻; (2)定值電阻R2的阻值; (3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值. 解析:(1)由題圖乙可知:電源電動(dòng)勢E=20 V,電源內(nèi)阻 r==Ω=20 Ω. (2)電路中電流最大時(shí),滑動(dòng)變阻器R3=0,此時(shí) R2== Ω=5 Ω. (3)滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí),電路中電流最小,外電路總電阻+R2== Ω=80 Ω, 將R1=100 Ω,R2=5 Ω,代入解得R3=300 Ω. 答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω 11
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