高考物理一轮复习课时作业36闭合电路欧姆定律（含解析）

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闭合电路欧姆定律一、选择题1．(多选)关于电动势及闭合电路的欧姆定律，下列说法正确的是(　　)A．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多B．电源电动势等于路端电压C．外电路的电阻越大，路端电压就越大D．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小答案　CD解析　电源电动势越大、电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，不是提供的电能多，A项错；电动势等于电路断开时电压，B项错；由U＝得C项正确；由P输出＝IE－I2r和U＝得，U越大，R越大，I越小，P输出不一定增加，也不一定减小，D项正确．2．(2018·长春一模)(多选)如图所示的电路中，开关S接通后，三个规格相同的电流表均有读数．若电流表A3断开后，A1、A2读数均不超量程，则A3断开后(　　)A．A1读数变大 B．A2读数变大C．A1读数变小 D．A2读数变小答案　BC解析　把电流表当成电阻分析，若电流表A3断开后，电路中总电阻增大，干路电流减小，所以A1读数变小；根据欧姆定律，A1和电源内电压都减小，A2两端的电压增大，由欧姆定律得到A2的电流变大，所以A2读数变大，故B、C两项正确，A、D两项错误．3.(2018·天津二模)在如图所示的电路中，电源电动势为E，其内阻为r，L1、L2、L3为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，P为滑动变阻器的滑动触头，S1、S2为单刀开关．S1闭合，则下列说法中正确的是(　　)A．将S2闭合，小灯泡L1变暗B．将S2闭合，小灯泡L2变暗C．在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，小灯泡L3变暗D．在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，小灯泡L2变亮答案　A解析　A项，将S2闭合，总电阻减小、总电流增大、L2变亮；内电压增大、路端电压减小，L2两端电压增大、则L1两端电压减小，故小灯泡L1变暗，故A项正确、B项错误；C、D两项，在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，总电阻增大、总电流减小、内电压和L2两端电压减小，L2变暗；则L3两端电压增大，故L3变亮，故C、D两项错误．4.如图所示，直线a为某电源的路端电压随干路电流的变化图线，直线b为某一电阻R两端的电压随电流的变化图线，把该电源和该电阻组成闭合电路，则电源的内功率和路端电压分别为(　　)A．4 W，2 V　　　　　　　 B．2 W，1 VC．2 W，2 V   D．4 W，3 V答案　C解析　由交点坐标知路端电压U＝2 V，工作电流为I＝2 A，则输出功率为P出＝UI＝2×2 W＝4 W，而电源的电动势为E＝3 V，那么电源的内阻消耗的功率为P内＝EI－UI＝3×2 W－2×2 W＝2 W，故C项正确，A、B、D三项错误．5.(2018·镇江一模)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答案　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；A项，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A项正确；B项，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B项错误；C项，增大两板间距离时，电压不变，d增大，故电场强度减小，因此油滴将向下运动，故C项错误；D项，断开开关S，电容器放电，则电场强度减小，故油滴向下运动，故D项错误．6.(2018·海南)(多选)如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点．闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是(　　)A．R2消耗的功率变小 B．R3消耗的功率变大C．电源输出的功率变大 D．电源内阻消耗的功率变大答案　CD解析　A、B、D三项，c为滑动变阻器的中点，滑动触头在此点时，总电阻最大，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，总电阻减小，总电流增大，R1和电源内阻分的电压增大，电源内阻消耗的功率变大，并联电路电压减小，R3所在之路电阻增大，电压减小，故电流减小，R3消耗的功率减小，而R2的电流增大，故R2功率增大，故A、B两项错误，D项正确．C项，电源输出的功率P在r＝R外时最大，电源的内阻r＜R外，R外减小时，电源输出功率增大，故C项正确．7．(2018·海淀区二模)电源的两个重要参数分别是电动势E和内电阻r.对一个电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值．现有一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙中虚线框所示．设新的等效电源的电动势为E′，内电阻为r′.试根据以上信息，判断下列说法中正确的是(　　)A．甲图中的E′＝E，r′＝R＋rB．甲图中的E′＝E，r′＝R＋rC．乙图中的E′＝E，r′＝D．乙图中的E′＝E，r′＝答案　D解析　A、B两项，甲图中的E′＝E，r′＝R＋r.故A、B两项错误．C、D两项，乙图中的E′等于MN间的电压，则有E′＝E，内电阻r′等于R与r并联的阻值，即有r′＝，故C项错误，D项正确．8．(2018·湖南模拟)(多选)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是(　　)A．电源1与电源2的内阻之比是11∶7B．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2答案　ABD解析　A项，U­I图像的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源U­I图线，r1＝ Ω，r2＝ Ω，则r1∶r2＝11∶7，故A项正确．B项，U­I图像的纵轴截距表示电动势，故E1＝E2＝10 V，故B项正确．C、D两项，灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源Ⅰ时，U1＝3 V，I1＝5 A，故P1＝U1I1＝15 W，R1＝＝ Ω，连接电源Ⅱ时，U2＝5 V，I2＝6 A，故P2＝U2I2＝30 W，R2＝＝ Ω，故P1∶P2＝1∶2，R1∶R2＝18∶25，故C项错误，D项正确．9.(2018·西安模拟)如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是(　　)A．R3断路   B．R2断路C．R1短路   D．R1、R2同时短路答案　B解析　由电路图可知，通过灯泡A的电流等于通过灯泡B的电流与通过R2的电流之和．灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，说明通过灯泡B的电流变大，而通过灯泡A的电流变小，结合电路分析可知R2断路，所以B项正确．R3断路或R1短路都会使两灯泡都比原来变亮；R1、R2同时短路会使灯泡A比原来变亮，灯泡B熄灭．10．(2018·衡水三模)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，图中R0是光敏电阻，R1是定值电阻，A是理想电流表，C是两板带有绝缘柄可以移动的电容器．两个开关均未闭合时．质量为m，带电量为＋q的小球竖直悬挂在电容器中处于静止状态．现在只闭合开关S2，下列说法正确的是(　　)A．带电小球向右偏离竖直方向，保持光强不变将滑片P左移时偏角增大B．若滑片P不动，增大光强时电流表的示数增大，C上的电荷量增大C．若滑片P不动，减小光强时电源的供电效率增大D．闭合开关S1或减小板间正对面积时，电容器中的带电小球偏离竖直方向的角度都是减小的答案　C解析　A项，S1断开，那么，电容器C两端的电压为路端电压；保持光强不变，那么，电路电流不变，路端电压不变，那么，带电小球偏角不变，故A项错误；B项，若滑片P不动，增大光强时，光敏电阻的电阻值减小，那么电流增大，电流表示数增大，内阻上的电压降增大，故路端电压U减小，C上的电荷量Q＝CU减小，故B项错误；C项，若滑片P不动，减小光强时，光敏电阻的电阻值增大，那么电流减小，则电源的内耗减小，故供电效率增大，故C项正确；D项，闭合开关S1，电流增大，那么路端电压减小；电容器两端电压为光敏电阻两端电压，比路端电压小，故电容器两端电压减小，场强E＝减小，故电场力减小，角度减小；减小板间正对面积时，电容器两板的电压不变，仍为路端电压，那么场强不变，电场力不变，角度不变，故D项错误．11．(2018·全国一模)(多选)如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R＝6 Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示．下列说法正确的是(　　)A．电源的电动势E＝ V，内阻r＝4 ΩB．图乙中Rx＝25 ΩC．定值电阻R消耗的最大功率为0.96 WD．调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1 W答案　BC解析　A项，由图乙知，当RP＝R＋r＝10 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，R＝6 Ω，可得内阻r＝4 Ω，最大功率P＝＝0.4 W，解得E＝4 V，故A项错误．B项，滑动变阻器的阻值为4 Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，有4Rx＝(R＋r)2，解得Rx＝25 Ω，故B项正确．C项，当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为Pmax＝()2R＝0.96 W，故C项正确．D项，当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大．本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为P出max＝()2R＝0.96 W，故D项错误．12.(2018·全国二模)如图所示，电源电动势为4 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝R3＝4 Ω，R4＝8 Ω，电容器C＝6.0 μF，闭合S电路达稳定状态后，电容器极板所带电量为(　　)A．1.5×10－5 C   B．3.010－5 CC．2.0×10－5 C   D．2.1×10－5 C答案　A解析　由图可知，电阻R2和R3串联后总电阻为8 Ω与电阻R4并联，则可知并联后的总电阻R234为4 Ω，再与R1串联，据此可知整个外电路的电阻R＝R1＋R234＝7 Ω，据闭合电路欧姆定律可知，I＝＝ A＝0.5 A，所以R1两端电压U1＝IR1＝0.5×3 V＝1.5 V，R234两端电压U′＝IR234＝0.5×4 V＝2 V，则电阻R2两端电压U2＝·U′＝·2 V＝1 V，所以电容器两端电压UC＝U1＋U2＝2.5 V，所以此时电容器所带电荷量Q＝CUC＝6.0×10－6×2.5 C＝1.5×10－5 C.所以B、C、D三项错误，A项正确．二、非选择题13．如图所示，在测电池的电动势和内电阻的实验中，接通开关，电压表有读数，电流表示数为零．改变变阻器滑片的位置，电流表也没有反应．用多用表电压档检查电路，把红表笔接到电池的正极，黑表笔分别接触电流表的正接线柱(b点)和负接线柱(c点)，多用表电压挡的示数均为零；用黑表笔分别接触d点、e点，多用表电压挡的示数均和电压表示数相等．检查各接线柱选择均正确且接触良好，则电路中发生故障的原因是________．故障排除后，根据得出的数据作出的U­I图像，如图所示，由图像得出电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.答案　dc线段断路　E＝3.0 V　r＝2.0 Ω解析　接通开关，电压表有读数，电流表示数为零．说明电路断路；把红表笔接到电池的正极，黑表笔分别接触电流表的正接线柱(b点)和负接线柱(c点)，多用表电压挡的示数均为零，说明ab，bc线段正常，用黑表笔分别接触d点、e点，多用表电压挡的示数均和电压表示数相等．说明多用表电压挡测量的是电源两端电压，所以电路中发生故障的原因是dc线段断路．U­I图像的纵轴截距表示电源的电动势，故E＝3.0 V，内阻等于图线的斜率绝对值，故r＝||＝2.0 Ω.14．(2018·重庆模拟)如图所示，电源电动势E＝27 V，内阻r＝2 Ω，固定电阻R2＝4 Ω，R1为光敏电阻．C为平行板电容器，其电容C＝3 pF，虚线到两极板距离相等，极板长L＝0.2 m，间距d＝1.0×10－2 m．P为一圆盘，由形状相同透光率不同的二个扇形a、b构成，它可绕AA′轴转动．当细光束通过扇形a、b照射光敏电阻R1时，R1的阻值分别为12 Ω、3 Ω.有带电量为q＝－1.0×10－4 C微粒沿图中虚线以速度v0＝10 m/s连续射入C的电场中．假设照在R1上的光强发生变化时R1阻值立即有相应的改变．重力加速度为g＝10 m/s2.(1)求细光束通过a照射到R1上时，电容器所带的电量；(2)细光束通过a照射到R1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，求细光束通过b照射到R1上时带电微粒能否从C的电场中射出．答案　(1)1.8×10－11 C　(2)能解析　(1)由闭合电路欧姆定律，得I＝＝ A＝1.5 A又电容器板间电压UC＝U2＝IR2得UC＝6 V设电容器的电量为Q，则Q＝CUC解得Q＝1.8×10－11 C(2)细光束通过a照射时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有mg＝q得m＝0.6×10－2 kg细光束通过b照射时，同理可得UC′＝12 V由牛顿第二定律，得q－mg＝ma解得a＝10 m/s2微粒做类平抛运动，得y＝at2，t＝得y＝0.2×10－2 m因为y＜，所以带电微粒能从C的电场中射出．