高考物理一轮复习第8章恒定电流第24讲电路闭合电路的欧姆定律练习(含解析)

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1．(2019·南通高三调研)如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝1.0 Ω，电阻R1＝4.0 Ω，R2＝7.5 Ω，R3＝5.0 Ω，电容器的电容C＝10 μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为( )
A．5×10－5CB．6.0×10－5C
C．7.5×10－5CD．1.2×10－4C
B 解析 闭合开关S，R1和R3串联，电容器的电压等于R3的电压，为 U＝eq \f(R3,R1＋R3＋r)E＝eq \f(5,4＋5＋1)×12 V＝6.0 V，电容器上所带的电荷量 Q＝CU＝10×10－6×6.0 C＝6.0×10－5C，故选项B正确．
2．(2019·安徽滁州一中高三高考模拟)(多选)如图所示，当开关S闭合时，下列判断正确的是( )
A．电压表的读数变小
B．电流表的读数变小
C．电压表的读数变大
D．电流表的读数变大
AB 解析 当开关S闭合时，外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流增加，根据U＝E－Ir，路端电压减小，故选项A正确，C错误；干路电流增加，根据UR3＝E－I(r＋R1)，可知电阻R3两端的电压减小，所以电流表读数减小，故选项B正确，D错误．
3．如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，下列说法正确的是( )
A．当电阻箱R的读数为零，保护电阻R0消耗的电功率最大
B．当电阻箱R的读数为1 Ω，保护电阻R0消耗的电功率最大
C．当电阻箱R的读数为1 Ω，电阻箱R消耗的电功率最大
D．当电阻箱R的读数为0.5 Ω，电阻箱R消耗的电功率最大
A 解析 根据闭合电路欧姆定律I＝eq \f(E,r＋R＋R0)可知，当R＝0 Ω时，电流最大，根据P＝I2R0可知，R0消耗的电功率最大，选项A正确，B错误；把定值电阻R0看成电源的内阻，当R＝r＋R0＝1.5 Ω时，电阻箱R消耗的电功率最大，选项C、D错误．
4．(2019·华南师范大学附属中学高三综合测试)(多选)如图甲所示，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示，已知电流表读数在0.2 A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，下列判断正确的是( )
A．电路中的电源电动势为3.4 V
B．变阻器向右滑动时，V2读数逐渐减小
C．此电路中，电动机的最大输出功率为0.54 W
D．变阻器的最大阻值为30 Ω
CD 解析 由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系，此图线的斜率大小等于电源的内阻，为r＝eq \f(3.4－3.0,0.2) Ω＝2 Ω，当电流I＝0.1A时，U＝3.4V，则电源的电动势E＝U＋Ir＝3.4 V＋0.1×2 V＝3.6 V，选项A错误；变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即为V2读数逐渐增大，选项B错误；由图可知，电动机的电阻rM＝eq \f(0.8－0.4,0.1) Ω＝4 Ω，当I＝0.3 A时，U＝3 V，电动机的输入功率率最大，最大输入功率为P＝UI＝3×0.3 W＝0.9 W，电动机发热功率为PrM＝I2rM＝0.32×4＝0.36 W，则最大的输出功率为0.9 W－0.36 W＝0.54 W，选项C正确；当I＝0.1 A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以R＝eq \f(E,I)－r－rM＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3.6,0.1)－2－4)) Ω＝30 Ω，选项D正确．
5．(2019·上海黄浦区质量检测)在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R为滑动变阻器，电源的电动势为E，内阻为r.设电流表的读数为I，电压表的读数为U.当滑动变阻器R的滑动头向图中a端移动时( )
A．I变小 U变大
B．I变大 U变大
C．I变小 U变小
D．I变大 U变小
C 解析 当滑动变阻器R的滑动头向图中a端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，则路端电压随之减小，电压表测量路端电压，故有U变小，总电流增大，内电压、电阻R1、R3的电压都增大，则并联部分电压减小，通过R2的电流减小，则电流表A的读数I变小，故选项C正确．
6．(2019·南阳第一学期期末)某一电源的路端电压与电流的关系、电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示，用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路，为使电源输出功率最大，可采用的接法是 ( )
A．将R1单独接到电源两端
B．将R2单独接到电源两端
C．将R1、R2串联后接到电源两端
D．将R1、R2并联后接到电源两端
A 解析 电源U­I图象的纵截距表示电源电动势，则E＝3 V；斜率为电源内阻，则r＝0.5 Ω，电阻U­I图象的斜率表示电阻，则R1＝0.5 Ω，R2＝1 Ω，电源输出功率最大时，内、外电路的电阻相等，则将R1单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故选项A正确．
7．(2019·镇江高三模拟)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．则下列操作能使油滴向上运动的是( )
A．增大R1的阻值
B．增大R2的阻值
C．增大两板间的距离
D．断开开关S
A 解析 开始时油滴静止，则重力与电场力相互平衡，电场力向上，增大R1的阻值，则路端电压增大，电容器两端电压增大，板间场强增大，故电场力增大，油滴将向上运动，故选项A正确；R2与电容器串联，视为导线，故对电容器的电压没有影响，油滴不动，故选项B错误；增大两板间距离时，电压不变，d变大，故电场强度减小，因此油滴将向下运动，故选项C错误；断开开关S后，电容器将通过回路放电，两板间场强减小，油滴向下运动，故选项D错误．
8．(2019·江苏六市高三第二次调研)如图甲所示电路中，D为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示．在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中( )
A．二极管D消耗的功率变大
B．二极管D的电阻变大
C．通过二极管D的电流减小
D．电源的功率减小
A 解析 滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路电流增大，由图乙可知，二极管的电阻减小，电流、电压增大，消耗的功率也增大，故选项A正确，B、C错误；电源的功率为P＝EI，因为电流增大，所以电源的功率增大，故选项D错误．
9．(2019·上海普陀区高三二模)如图所示，当电路中开关S断开时，测得电阻R1两端的电压为2 V，R2两端的电压为3 V，电源有内阻．当开关S闭合后，下列说法正确的是( )
A．电压表的示数大于5 V
B．电阻R2两端的电压小于3 V
C．电阻R1两端的电压小于2 V
D．内电阻r上的电压变小
B 解析 当开关S断开时，测得电阻R1两端的电压为2 V，R2两端的电压为3 V，则路端电压为5 V，即电压表的示数为5 V，选项A错误；当开关S闭合后，电路的总电阻变小，总电流变大，则路端电压变小，电阻R1两端的电压变大，则大于2 V，并联支路的电压减小，则电阻R2两端的电压小于3 V，选项B正确，C错误；总电流变大，则内电阻r上的电压变大，选项D错误．
10．(2019·唐山高三一模)(多选)在如图所示电路中，电源内阻忽略不计，闭合电键S，滑动变阻器的滑片位于a点时，两理想电表的读数分别为U1、I1，滑动变阻器的滑片位于b点时，两理想电表的读数分别为U2、I2.下列判断正确的是( )
A．U1>U2，I1 < I2
B．滑片位于b点时，滑动变阻器接入电路的阻值为eq \f(U2,I2)
C．滑片由a滑到b，eq \f(U2－U1,I1－I2)等于滑动变阻器接入电路的阻值变化量
D．滑片由a滑到b，eq \f(U2－U1,I1－I2)等于R1的阻值
BD 解析 滑片从a到b，电阻增大，电流减小，电流表示数减小，根据U＝E－IR1，电压表示数增大，故选项A错误；根据欧姆定律，滑动变阻器接入电路的阻值为R2＝eq \f(U2,I2)，故选项B正确；U2－U1等于R1上电压的减小量，I1－I2等于通过R1电流的减小量，则eq \f(U2－U1,I1－I2)等于R1的阻值，故选项C错误，D正确．
11．(2019·济南历城二中第三次调研)(多选)如图所示，电源的电动势E＝2 V，内阻r＝2 Ω，两个定值电阻阻值均为8 Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6 F，则( )
A．开关断开稳定时两极板间的电压为eq \f(4,3) V
B．开关断开稳定时电容器带的电荷量为4×10－6 C
C．开关接通稳定时两极板间的电压为eq \f(4,3) V
D．开关接通稳定时电容器带的电荷量为4×10－6 C
CD 解析 开关断开稳定时，电流I＝eq \f(\a\vs4\al\c1(E),R2＋r)＝eq \f(2,8＋2) A＝0.2 A，电阻R2两端的电压U＝I R2＝0.2×8 V＝1.6 V，电容器两极板间的电压等于电阻R2两端的电压U＝1.6 V，故选项A错误；电容器所带的电荷量为Q＝CU＝3×10－6×1.6 C＝4.8×10－6C，故选项B错误；开关接通稳定时，电阻R1和R2并联，R并＝eq \f(8×8,8＋8)＝4 Ω，电流I＝eq \f(E,R并＋r)＝eq \f(2,4＋2) A＝eq \f(1,3) A，并联部分的电压U并＝IR并＝eq \f(1,3)×4 V＝eq \f(4,3) V，电容器两极板间的电压等于并联部分的电压为eq \f(4,3) V，故选项C正确；电容器所带的电荷量为Q′＝CU并＝3×10－6×eq \f(4,3) C＝4×10－6 C，故选项D正确．
12．(2019·郑州外国语学校高三调研)在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当 R2的滑动触头在a端时合上开关S，三个电表A1、A2和V的示数分别用I1、I2和U表示．现将R2的滑动触点向b端移动，则下列说法正确的是( )
A．I1减小，I2不变，U减小
B．电压表的变化量与总电流变化量的比值变小
C．电源的总功率增大，电源内部损耗的功率也增大
D．电源的输出功率减少，效率也降低
C 解析 将R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流I增大，电源的内电压增大，路端电压减小，即电压表示数U减小，R3电压增大，故R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，故选项A错误；根据U＝E－Ir，得eq \f(ΔU,ΔI)＝r，故电压表的变化量与总电流变化量的比值为电源内阻，保持不变，故选项B错误；根据P＝EI，Pr＝I2r，总电流I增大，故电源的总功率增大，电源内部损耗的功率也增大，故选项C正确；由于不知道电源的内外电阻关系，所以不能确定电源的输出功率如何变化，电源的效率η＝eq \f(UI,EI)×100%＝eq \f(U,E)×100%，因路端电压U减小，故电源的效率降低，故选项D错误．
13．(2019·上海宝山区高三二模)如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同，在开关S处于闭合状态下，若将开关S1由位置1切换到位置2，则( )
A．电压表的示数不变
B．电池的效率变小
C．电阻R1两端的电压变小
D．电池内部消耗的功率变小
B 解析 将开关S1由位置1切换到位置2，外电阻变小，电动势和内阻不变，电路中的总电流变大，内电压变大，外电压变小，电压表测的是外电压，所以电压表示数变小，故选项A错误；电池的效率η＝eq \f(IU,IE)＝eq \f(U,E)＝eq \f(R,R＋r)＝eq \f(1,1＋\f(r,R))，则当外电阻减小时，电源的效率减小，故选项B正确；设电路中的电阻R1、R2和R3的阻值均为R，当开关S1打在位置1时，R1两端的电压U1＝eq \f(E,\f(3,2)R＋r)·eq \f(R,2)＝eq \f(ER,3R＋2r)，当开关S1打在位置2时，R1两端的电压U′1＝eq \f(ER,R＋r)，可知U′1>U1，电阻R1两端的电压变大，故选项C错误；电路中的总电流变大，根据P内＝I2r知，电源内部消耗的功率变大，故选项D错误．
14．(2019·咸阳高三二模)如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合开关，小灯泡能正常发光．现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则( )
A．电源的输出功率一定增大
B．灯泡亮度逐渐变暗
C．eq \f(ΔU1,ΔI)、eq \f(ΔU2,ΔI)、eq \f(ΔU3,ΔI)均保持不变
D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡立刻熄灭
C 解析 将滑动变阻器滑片向右滑动时接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，V1的示数增大，A的示数增大，由于电源的内阻与外电阻的大小关系未知，所以电源的输出功率不一定增大，故选项A错误；电路中电流增大，通过灯泡的电流增大，所以灯泡变亮，故选项B错误；根据U2＝E－Ir，得eq \f(ΔU2,ΔI)＝r，保持不变，eq \f(ΔU1,ΔI)＝R，保持不变，根据闭合电路欧姆定律U3＝E－I(r＋R)，则eq \f(ΔU3,ΔI)＝r＋R，保持不变，故选项C正确；当电路稳定后，断开开关，电容器通过灯泡和滑动变阻器放电，所以小灯泡不会立刻熄灭，故选项D错误．