高考物理复习 课时过关题27 闭合电路欧姆定律（含答案解析）

2020(人教版)高考物理复习 课时过关题27

闭合电路欧姆定律

1.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为(　　)

A.1∶2                        B.2∶1                      C.1∶4          D.4∶1

2.电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为(　　)

A.nU            B.           C.(n-1)U          D.

3.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法正确的是(　　 )

A．定值电阻R2的电功率减小

B．电压表和电流表的示数都减小

C．电压表的示数增大，电流表的示数减小

D．R中电流变化的绝对值小于电流表示数变化的绝对值

4.在如图所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是(　　)

A.灯泡L变亮

B.电压表读数变小

C.电流表读数变小

D.电容器C上所带的电荷量减少

5.在如图所示的电路中，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略．现将变阻器R的滑片向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是(　　)

A．a灯、b灯和c灯都变亮

B．a灯和c灯变亮，b灯变暗

C．a灯、b灯和c灯都变暗

D．a灯和b灯变暗，c灯变亮

6.在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　)

A．RM变大，且R越大，U增大越明显

B．RM变大，且R越小，U增大越明显

C．RM变小，且R越大，U增大越明显

D．RM变小，且R越小，U增大越明显

7.在如图所示电路中，R1和R2是两个滑动变阻器，电源的内阻不可忽略．开关S闭合后，灯泡L正常发光，两金属板之间的带电油滴处于静止状态，则(　　)

A．仅将R1的滑片向右移动，油滴会向上运动

B．仅将R2的滑片向左移动，灯泡L会变亮

C．仅将R1的滑片向右移动，路端电压变小

D．仅将R2的滑片向左移动，电源的功率变小

8.科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和R2为滑动变阻器，R1和R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则(　　 )

A．只调节R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率增大

B．只调节R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动

C．只调节R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率增大

D．只调节R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动

9.如图所示，电源电动势为E，内阻为r.当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，干路电流为I，下列说法正确的是(灯泡电阻不变)(　　)

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B．ΔU1与ΔI的比值不变

C．ΔU1<ΔU2

D．ΔU1=ΔU2

10.如图所示，长为L的两平行金属板水平放置，接在直流电路中，图中R为滑动变阻器，一带电微粒自两板左侧中央以某初速度v0平行于金属板进入两板间，若将滑动变阻器的滑片P置于最下端b处，带电微粒将落在下板上距离左端处；若滑片P与b端间电阻为18 Ω时，带电微粒将沿直线运动；若要微粒不打到金属板上，则滑片P与b端间电阻R的范围应为(　　 )

A．12 Ω<R<20 Ω

B．16 Ω<R<20 Ω

C．12 Ω<R<24 Ω

D．16 Ω<R<24 Ω

11. (多选)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路(　　)

A．充电时，通过R的电流不变

B．若R增大，则充电时间变长

C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

D．若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

12. (多选)如图所示，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断(　　)

A．PE －U图象对应图线a，由图知电动势为9 V，内阻为3 Ω

B．Pr－U图象对应图线b，由图知电动势为3 V，内阻为1 Ω

C．PR－U图象对应图线c，图象中任意电压值对应的功率关系为PE=Pr＋PR

D．外电路电阻为1.5 Ω时，输出功率最大为2.25 W

13.如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器,当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的,求:

(1)电源的电动势和内阻;

(2)定值电阻R2的阻值;

(3)滑动变阻器的最大阻值。

14.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)滑动变阻器Pb段的电阻多大时,滑动变阻器R3上消耗的功率最大?最大值是多大?

答案解析

1.答案为：B；

解析：由并联特点可知,又由串联电路特点可得,故B正确。

2.答案为：A；

解析：Rac与Rcd串联,电流I=,对输出端电压Ucd=U=IRcd=,即输入端电压为Uab=nU。

3.答案为：B；

解析：当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，R接入电路的电阻减小，总电阻减小，干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，电压表的示数减小，R2的电压增大，R1的电压减小，电流表的示数减小，A、C错误，B正确；因为总电流增大，电流表的示数减小，所以R中电流增大，并且R中电流变化的绝对值大于电流表示数变化的绝对值，D错误．]

4.答案为：C；

解析：当滑动变阻器滑片P向左移动时,其接入电路的电阻增大,电路的总电阻R总增大,总电流I减小,电流表读数变小;灯泡的功率为P=I2RL,RL不变,则P减小,灯泡变暗,故A错误,C正确;电压表读数U=E-Ir变大,故B错误;根据U滑=E-I(RL+r)可知,I减小,滑动变阻器两端电压增大,电容器两端电压也增大,其电荷量增大,故D错误。

5.答案为：B；

解析：由闭合电路欧姆定律知，电路总电阻减小，总电流增大，故a灯变亮，C、D错；Ub减小，则b灯变暗，故B对，A错．]

6.答案为：C；

解析：

此装置电路中RM先与R并联后再与RS串联，根据闭合电路欧姆定律得I=，

S两端的电压U=IRS增大，则电流I增大，故R并减小，所以并联的一条支路电阻减小，

即RM必减小，故排除选项A和B；由于=＋，即R并==，当R≫RM时，→0，

则R并≈RM，RM变化了多少，R并也变化了多少，对U的变化影响明显，

即R越大，U增大越明显，选项C正确，选项D错误．

7.答案为：B；

解析：R1与电容器串联，改变R1的阻值对原电路没有任何影响，对电容器也没有任何影响，A、C均错误；仅将R2的滑片向左移，电路的总电阻减小，电流增大，灯泡L变亮，B正确；电源的功率P=EI增大，D错误．]

8.答案为：A；

解析：只调节R，当P1向右端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源电动势不变，所以电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，导致磁敏电阻GMR的阻值减小，则通过R1的电流增大，其电功率增大，电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，故选项A正确，B错误；只调节R2，当P2向下端移动时，回路中电流不变，电阻R1消耗的电功率不变，电容器板间电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，故选项C、D错误．]

9.答案为：B；

解析：图中L1与滑动变阻器串联后与L3并联，然后再与L2串联，最后接在电源上构成闭合电路，V1测并联部分电压，V2测L2两端的电压．当滑动变阻器的滑片P右移，其连入电路的阻值变大，总阻值变大，由闭合电路的欧姆定律得，干路电流I变小，L2中电流变小，灯L2变暗，A错；干路电流变小，内电压变小，L2两端电压变小，并联部分电压变大，由闭合电路知识得：ΔU1=ΔUr＋ΔU2，两边同除以ΔI可得：=＋=r＋RL2，故C、D错，B对．]

10.答案为：B；

解析：设两平行金属板间距为d，当滑动变阻器的滑片P置于b处时，两平行板间的电压为0，得=gt，=v0t1；当滑片P与b端间电阻为18 Ω时，有=mg.若要微粒刚好不打到金属板上，应满足=at，L=v0t2，－mg=ma或mg－=ma，由以上各式可求得U1=U0，U2=U0，由串联电路的分压规律可求得电阻R1=R0=20 Ω，R2=R0=16 Ω，所求R的范围为16 Ω<R<20 Ω，选项B正确．]

11.答案为：BCD；

解析：本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力．电容器充电时两端电压不断增大，所以极板上的电荷量不断增大，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85 V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80 V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确．]

12.答案为：BC；

解析：由闭合电路欧姆定律可知，路端电压的最大值是外电路断路时，此时路端电压等于电动势，所以电源电动势为3 V，当路端电压为零时，外电路短路，此时输出功率为零，电源内部消耗的功率等于电源的总功率，所以图线c是PR－U图象，外电路短路时，PE=Pr=9 W=，解得电源的内阻r=1 Ω，PE=EI=E·=－·U，所以图线a是PE－U图象，图线b是Pr－U图象，A错误，B、C正确；当外电阻等于电源内阻时，即R=r=1 Ω时，电源的输出功率最大，D错误．]

13.解：

(1)题图乙中AB延长线交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,

所以电源的电动势为E=20V,内阻r==20Ω。

(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应题图乙中的B点,

即U2=4V、I2=0.8A,得R2==5Ω。

(3)当P滑到R3的左端时,由题图乙知此时U外=16V,I总=0.2A,

所以R外==80Ω。

因为R外=+R2,

所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300Ω。

14.解：

(1)滑片P移到最右端时,R2被短路,电阻R3与灯L并联,然后与R1串联。

电源的电动势E=UL+IR1+Ir=3V+1×2V+1×1V=6V。

(2)当P移到最左端时,灯L、R2和R3都被短路,外电阻只有R1。

由闭合电路欧姆定律得I1==2A。

(3)灯L电阻RL==6Ω。

设滑动变阻器Pb段的电阻为R3,Pa段与R2被短路,R3与灯L并联后与R1串联。

R3与RL并联后的等效电阻R3L=。

由闭合电路欧姆定律得I2=。

又U3=I2R3L,所以P3=(式中物理量单位均取国际单位制的单位)。

当R3=2Ω时变阻器R3上消耗的功率最大,且最大值为2W。