2024届高考物理一轮复习专题八恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用练习含答案

这是一份2024届高考物理一轮复习专题八恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用练习含答案，共6页。试卷主要包含了如图，A、B两盏电灯完全相同，如图为一玩具起重机的电路示意图，4 W等内容，欢迎下载使用。
第2讲　闭合电路欧姆定律及其应用

　　　　　　　　　　　　　　　
知识巩固练
1.如图，A、B两盏电灯完全相同.当滑动变阻器的滑片向右移动时，则(　　)

A.A灯变亮，B灯变亮
B.A灯变暗，B灯变亮
C.A灯变暗，B灯变暗
D.A灯变亮，B灯变暗
【答案】D
2.有三个电阻串联，如图所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表示数为零，在不拆开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因，电压表测量数据为Uab＝Ucd＝0，Uac≠0，则该电路的故障原因可能是(　　)

A.R1断路
B.R2断路
C.R3断路
D.R1、R2、R3均断路
【答案】B
3.如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为光敏电阻(光照越强电阻越小)，C为电容器，电源内阻不可忽略.闭合开关后，当光照增强时，下列

说法正确的是(　　)
A.电源的效率降低
B.电流表的示数减小
C.R1的电功率减小
D.电容器两端电势差减小
【答案】A

4.如图所示，开关S原来是闭合的，当R1、R2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平行板电容器C两水平极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态.要使尘埃P向下加速运动，下列方法可行的是(　　)
A.把R1的滑片向左移动
B.把R2的滑片向左移动
C.把R2的滑片向右移动
D.把开关S断开
【答案】B

5.如图为一玩具起重机的电路示意图.电源电动势为6 V，内电阻为0.5 Ω，电阻R＝2.5 Ω，当电动机以1 m/s的速度匀速向上提升一质量为0.125 kg的物体时(不计一切摩擦阻力，g取10 m/s2)，标有“3 V　1.5 W”的灯泡恰好正常发光，则电动机的内阻为(　　)
A.1.5 Ω B.3.5 Ω
C.4.0 Ω D.1.0 Ω
【答案】D　
【解析】由电路图可知，灯泡与电动机并联，灯泡正常发光，电压为3 V，电流为IL＝PLU＝1.53 A＝0.5 A，故电动机两端的电压为3 V；R及r两端的电压为3 V，由欧姆定律可得，总电流为I＝32.5＋0.5 A＝1 A，电动机的电流为I机＝I－IL＝1 A－0.5 A＝0.5 A；电动机的输出功率为P＝mgv＝UI－I2r，代入数据解得r＝1.0 Ω，D正确.
6.(多选)如图所示，电流表示数为I，电压表示数为U，定值电阻R2消耗的功率为P，电容器C所带的电荷量为Q，电源内阻不能忽略.当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，

下列说法正确的是(　　)
A.U增大、I减小
B.U减小、I增大
C.P增大、Q减小
D.P、Q均减小
【答案】BC　
【解析】当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，接入电路中的电阻减小，由“串反并同”可知，由于电压表与变阻器并联，所以电压表示数减小，电流表与变阻器串联，所以电流表示数增大，R2两端电压增大，功率P增大，电容器与变阻器并联，所以电容器两端电压减小，由公式Q＝CU可知，电量减小，故B、C正确.

7.(多选)检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器.某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路，R为变阻器，a、b间接报警装置.当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报.则(　　)
A.煤气浓度越高，a、b间电压越高
B.煤气浓度越高，流过R1的电流越小
C.煤气浓度越低，电源的功率越大
D.调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度
【答案】AD

8.(多选)如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法正确的是 (　　)
A.当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率
B.当R2＝R1＋r时，R1上获得最大功率
C.当R2＝0时，R1上获得最大功率
D.当R2＝0时，电源的输出功率最大
【答案】AC
9.(多选)如图甲所示的电路中，电源电动势为3 V、内阻为2 Ω，R是阻值为8 Ω的定值电阻，A是理想电流表，L是小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.闭合开关S，电路稳定后，A表的示数为0.2 A.下列说法正确的是(　　)

A.由图乙可知，小灯泡的电阻随电压升高而增大
B.电路稳定后，电源内部发热消耗的功率是0.4 W
C.电路稳定后，灯泡L消耗的电功率为1.0 W
D.电路稳定后，电源的效率约为87%
【答案】AD　
【解析】因I－U图像的斜率等于电阻的倒数，故由图乙可知，小灯泡的电阻随电压升高而增大，A正确；电路稳定后，电源内部发热消耗的功率Pr＝I2r＝0.22×2 W＝0.08 W，B错误；电路稳定后，灯泡两端的电压为UL＝E－I(r＋R)＝3 V－0.2×(2＋8) V＝1 V，则灯泡L消耗的电功率为PL＝IUL＝0.2×1 W＝0.2 W，C错误；电路稳定后，电源的效率为η＝IUIE×100%＝UE×100%＝0.2×8＋13≈87%，D正确.
综合提升练
10.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值为R0，直流电动机M的内阻为R，平行板电容器的极板长度为l，板间距离为d.开关S断开时，一质量为m、带电量为＋q的粒子以速度v0进入两板间沿

直线运动.开关S闭合较长时间后，电动机达到正常工作，相同的粒子以速度v0进入两板间，从两板间运动出来时偏转位移为y.求电动机正常工作时的发热功率.
解：带电粒子在两板间运动时，在水平方向上有l＝v0t，
在竖直方向上有y＝12·qUmdt2，
平行板电容器两端电压即为电动机两端电压，根据闭合电路欧姆定律，有E－U＝I(r＋R0)，
电动机的热功率P＝I2R，
联立解得P＝qEl2－2ydmv02q(R0＋r)l22R.
11.如图甲所示，电路中R1＝1 kΩ，R2＝2 kΩ，电源电动势E＝6 V，内阻可以忽略不计，图乙为二极管的I－U图像.试求：
(1)通过二极管的电流值；
(2)电阻R1消耗的电功率.

　甲　　　　　乙
解：(1)设二极管两端的电压为U(V)，通过二极管的电流为I(mA).由闭合电路欧姆定律，得E＝U＋I＋UR2R1，
代入数据得U＝4－23I.①

可见I－U是线性关系，将其图线画在图乙上得如图，两图线的交点即为二极管的电压和电流，所以通过二极管的电流为4 mA.
(2)将I＝4 mA代入①可得U≈1.33 V，
R1两端的电压U1＝4.67 V，
故消耗的功率P1＝U12R1≈2.18×10－2 W.

12.如图所示，电源内阻r＝1 Ω，R1＝2 Ω，R2＝6 Ω，灯L上标有“3 V　1.5 W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移动到最右端时，电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光.
(1)求电源的电动势；
(2)求当P移到最左端时，电流表的示数；
(3)当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大?最大值为多大?
解：(1)电源的电动势
E＝UL＋IR1＋Ir＝3 V＋1×2 V＋1×1 V＝6 V.
(2)当P移到最左端时， 由闭合电路欧姆定律，得I0＝ER1＋r＝2 A.
(3)灯L电阻RL＝UL2P＝6 Ω，
设滑动变阻器的Pb段电阻为R3，则R3与RL并联等效电阻R3L＝R3·RLR3＋RL＝6R3R3＋6，
由闭合电路欧姆定律，I'＝ER1＋r＋R3L，将已知量代入，化简得I'＝2(6＋R3)3R3＋6，
又U3＝I'R3L＝4R3R3＋2，
则P3＝U32R3＝16R3R32＋4R3＋4＝16R3(R3－2)2＋8R3＝16(R3－2)2R3＋8.
当R3＝2 Ω时变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为2 W.