(能力提高练) 第二节 闭合电路欧姆定律-2023年高考物理一轮系统复习学思用

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【能力提升练】   第二节 闭合电路欧姆定律1．(2022•重庆市第八中学高三(下)冲刺四)某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为，在电梯由静止开始运行过程中，电压表的示数如图乙所示，则电梯运动情况为(　　)A．匀加速下降 B．匀加速上升C．加速下降且加速度在变大 D．加速上升且加速度在变小【解析】  根据图乙可知，电压表示数大于电梯静止时电压表的示数，根据闭合电路欧姆定律得，可知压敏电阻的阻值比电梯静止时大且恒定不变，可知压敏电阻所受压力小于电梯静止时的压力，物体A处于失重状态，有可能是向下匀加速或者向上匀减速，故A正确，BCD错误。故选A。【答案】  A2．(多选)(2022•湖南师范大学附属中学二模)如图所示，R1、R2和R3都是阻值为R0的定值电阻，R是滑动变阻器，V1、V2和A都是理想电压表和电流表，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由图示位置向左缓慢滑动时，下列说法中正确的是(　　)A．V1表示数减小B．V2表示数减小C．D．电压表V1示数的变化量的绝对值小于电压表V2示数的变化量的绝对值【解析】  AB．R的滑片向左移，R的阻值减小，利用闭合电路欧姆定律结论“并同串反”可知：表示数增大，表示数减少，A错误、B正确；D．R减小，回路总阻值减小，总电流增大，r和分压变大，减小，D正确；C．设流经的电流为，流经的电流为，则，，则，联立解得，C正确。故选BCD。【答案】  BCD3．(多选)(2022•湖南省长沙市第一中学高三第六次月考)如图所示电路中，电源内阻r不能忽略，为定值电阻，为滑动变阻器R的最大阻值，且有；开关闭合、断开时，理想电流表A的示数为I，理想电压表、的示数分别为、，三个电表示数变化量的绝对值分别为、、，则下列说法正确的是(　　)A．保持开关断开，将R的滑片向右移动，则电流A示数变小、电压表示数变小B．保持开关断开，将R的滑片向右移动，则有C．保持开关断开，将R的滑片向右移动，则滑动变阻器消耗的电功率增大D．保持R的滑片不动，闭合开关，则电流表A示数变大、电压表示数变小【解析】  ABC．断开开关时，将R的滑片向右移动，R阻值增大，由闭合电路欧姆定律可知，电流减小，电流表A示数减小，电压表测得的电压是两端的电压，显然是减小的。将和r合并成等效电源的内阻，由输出功率与外电阻R的关系曲线可知，此时R是靠近的，滑动变阻器消耗的电功率是增大的。是R两端的电压变化的绝时值，是干路电流变化的绝时值，在数值上等于，在数值上等于，前者较大，由以上可知，B错误，AC正确；D．保持R的滑片不动，闭合开关，R0短路，总电阻减小，电流表A示数变大、电压表示数变大，D错误。故选AC。【答案】  AC4．(2022•天津市实验中学高三(下)第三次检测)如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是(　　)A．P向a移动，V1示数增大、V2的示数增大B．P向b移动，V1示数增大、V2的示数减小C．P向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值D．P向b移动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值【解析】  AC．由图可知R1与R2串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；若P向a端移动，则滑动变阻器接入电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，则内电压增大，R1两端的电压增大；路端电压减小，故R2两端的电压减小，因路端电压减小，V1示数增大，V2示数减小，而两电表之和等于路端电压，故可知V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值，故A错误，C正确；BD．若P向b端移动，则滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电流减小，内电压减小，V1减小，由于内电压减小，故路端电压增大，而V1减小，V2必然增大，且增大量一定大于V1的减小量，故BD错误。故选C。【答案】  C5．(多选)(2022•重庆市第八中学第六次月考)在报警电路中常用到蜂鸣器，其原理为当电流从蜂鸣器正极流入负极流出时，蜂鸣器会发出报警声。如图所示是一个断路报警电路，平行板电容器电容为C，电源电动势为E，内阻r≠0，D可视为理想二极管，R1、R2为定值电阻。当电路中的电键K在电路工作过程中断开时，蜂鸣器会发出报警声。对于该电路下列说法正确的是(　　)A．a端为蜂鸣器的负极B．K闭合稳定后，电容器电量为CEC．K闭合稳定后，增加平行板间距离有可能会使蜂鸣器发出报警声D．K断开后，流过蜂鸣器的电量等于流过R2的电量【解析】  A．分析可知，电键K闭合时，电流从b端流过蜂鸣器，则电容器C的右端为正极板，电键K断开时，电容器放电，电流从a端流过蜂鸣器，此时蜂鸣器发出报警声，则a端为蜂鸣器的正极，故A错误。B．K闭合稳定后，电容器两端电压为电阻R2两端电压，小于电动势E，故电容器电量小于CE，故B错误。C．K闭合稳定后，增加平行板间距离，根据平行板电容器的决定式，可知电容减小，电容器放电，电流从a端流过蜂鸣器，有可能会使蜂鸣器发出报警声，故C正确。D．K断开后，电容器放电，二极管具有单向导电性，没有电流通过二极管，则流过蜂鸣器的电量等于流过R2的电量，故D正确。故选CD。【答案】  CD6．(多选)(2022•云南省三校高三(下)高考备考实用性联考(四))如图所示，直流电路中电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，已知R1>r。当开关S闭合时，电容器两板间的N点的带电液滴恰好能保持静止。现将滑动变阻器滑片向左滑动，则下列说法正确的是(　　)A．电源的总功率减小B．电源的输出功率增大C．液滴向下运动D．电容器A板的电势降低【解析】  A．滑动变阻器滑片向左滑动，R3接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，总电流减小，由，可知，电源的总功率增大，故A正确；B．纯电阻电路输出功率，知外电阻与内阻越接近，电源输出功率越大；由R3接入电路的电阻增大，R1>r，知R外与内阻r差距增大，所以电源输出功率减小，故B错误；C．的阻值增大，干路电流I减小，R2与电容器串联，稳定后相当于断路，对电路无影响，故电容器两端电压相当于R1两端电压，由，可知，电容器两端电压减小，极板间场强，故场强减小，液滴受到向上的电场力减小，故液滴向下运动，故C正确；D．电源负极接地，所以A板的电势即为两端电压，可知A板的电势升高，故D错误。故选AC。【答案】  AC7．(多选)(2022•云南省昆明市第一中学高三(上)第四次联考)如图所示的电路中，R1、R2、R3为滑动变阻器，R4为定值电阻。开关S闭合后，电容器C两极板间一质量为m，带电量为q的油滴刚好静止。保持开关闭合，以下说法正确的是(　　)A．R1的滑片向左滑动时，油滴将向上运动B．R2的滑片向左滑动时，油滴将向下运动C．R3的滑片向上滑动时，为了让油滴保持静止，可以让电容器的上极板a向右移动适当距离D．R3的滑片向上滑动时，为了让油滴保持静止，可以让电容器的上极板a向下移适当距离【解析】  带电油滴受到向下重力和向上的电场力，且电场力大小等于重力大小，由此判断出油滴带负电。A．将R1的滑片向左移动，电阻R1阻值变小，根据串联电路电压规律，R3两端分得的电压变大，电容间的电场强度变大，带电油滴所受电场力变大，此时合力方向向上，带电油滴将向上运动，故A正确；B．电阻R2的大小不影响电容两端电压和电路电流，则油滴仍保持静止，故B错误；C ．R3的滑片向上滑动时，R3的阻值减小，根据串联电路电压规律，R3两端分得的电压变小，电容间的电场强度变小，带电油滴所受电场力变小，此时合力方向向下，带电油滴将向下运动，若将电容器的上极板a向右移动，根据，可知电容减小，但不会改变板间电压，场强也不会改变，所以油滴仍将向下运动，故C错误；D．R3的滑片向上滑动时，R3的阻值减小，根据串联电路电压规律，R3两端分得的电压变小，电容间的电场强度变小，带电油滴所受电场力变小，此时合力方向向下，带电油滴将向下运动，若将电容器的上极板a向下移动，板间距离减小，根据，可使电场强度变大，回到原来的值，油滴可以保持静止，故D正确。故选AD。【答案】  AD8．(2022•成都石室中学一模)如图所示 ，电源内阻等于灯泡的电阻 ，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时 ，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态 ，灯泡 L正常发光 ，现将滑动变阻器滑片由 该位置向a端滑动 ，则(　　)A．灯泡将变暗 ，R中有电流流过 ，方向竖直向下B．液滴带正电 ，在滑片滑动过程中液滴将向下做匀加速运动C．电源的路端电压增大 ，输出功率也增大D．滑片滑动过程中 ，带电液滴电势能将减小【解析】  A．将滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，灯泡消耗的功率减小，则灯泡将变暗；电容器板间电压，增大，所以电容器带电量增大，电容器充电，电子会通过R向下到达上极板，所以通过电阻R的电流方向竖直向上，A错误；B．因为液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，则知液滴带正电，由于电容器板间电压增大，所以板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液滴将向上做加速运动，但是因为电压在变化，加速度会变化，所以不是匀加速运动，B错误；C．由于电源的内电阻等于灯泡的电阻，所以在滑动过程中外电阻一直大于内阻，且在增大，由输出功率随外电阻变化的关系知，电源的输出功率一直减小，C错误；D．由B选项的分析知，液滴在电场力作用下向上运动，则电场力做正功，电势能会减小，D正确。故选D。【答案】  D9．(2022•银川一中高三(下)一模)智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件R1、R2中一个为定值电阻，另一个为光敏电阻(其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性)。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。由分析可得下列说法正确的是(   )A．R1为定值电阻，R2为光敏电阻B．R2为定值电阻，R1为光敏电阻C．有光照射时电源的输出功率一定增大D．没有光照射时电源的效率比有光照射时电源的效率低【解析】  A．若R2是光敏电阻，光照射R2时，R2阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，流过R1和小灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，小灯泡变暗，A错误；B．若R1是光敏电阻，光照射R1时，R1阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大、外电压减小，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，流过R1和小灯泡的电流增大，小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，B正确；C．由以上分析知R1为光敏电阻，则，当R外 = r时电源输处功率最大，但各个电阻具体参数未知，无法确定出R外与r的大小关系，则无法判断有光照射时电源的输出功率是否一定增大，C错误；D．电源的效率为，当有光照时R1减小，则R总减小，故I总增大，则η减小，则没有光照射时电源的效率比有光照射时电源的效率高，D错误。故选B。【答案】  B10．(多选)(2022•银川一中第五次月考)如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。开关闭合时，水平放置的平行金属板中间带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向b端滑动时，则(　　)A．电源的效率一定会增大B．电源的输出功率一定会增大C．小液滴一定会向下运动D．若电流表、电压表的示数变化量分别为和，则【解析】  由图可知，与滑动变阻器串联后与并联，再与串连接在电源两端；电容器与并联；当滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流增大；路端电压减小，但两端的电压增大，故并联部分的电压减小，也即电压表的示数减小，由欧姆定律可知流过的电流减小，故电流表的示数增大。A．由于路端电压变小，根据，可知电源效率减小，故A错误；B．由于不知道电源内电阻与外电阻的大小关系，所以当滑动变阻器R4的滑片向b端滑动时，不能判断电源输出功率的变化情况，故B错误；C．由分析知电压表的示数变小，金属板板间的电场变小，电场力变小，电场力小于小液滴的重力，则小液滴向下运动，故C正确；D．根据电路可知，很容易看出，由于。有，故D正确。故选CD。【答案】  CD11．(多选)(2022•湖南师范大学附属中学第四次月考)如图所示，R1=R2=R3=20Ω，电容器的电容C=5μF，电源电动势E=7V，电源内阻r=10Ω。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为Q1。然后闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为Q2。下列说法正确的是(　　)A．开关S断开时，将上极板向上移动一段距离，电容器内电场强度减小B．开关S断开时，增大R2的阻值，电流表G中有向上的电流C．Q1∶Q2=7∶5D．闭合开关S待电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为2.4×10-5C【解析】  AB．当开关S断开时，电容器两端电压始终等于R3两端电压，此时将上极板向上移动一段距离，根据，可知板间场强减小；此时R2等效于导线，增大R2的阻值，不会改变电容器两端电压，电容器不会进行充放电，所以电流表G中没有电流，故A正确，B错误；C．开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律可得电容器两端电压为，开关S闭合待电路稳定后，电路外电阻为，电源的路端电压为，电容器两端电压为，根据电容的定义式可得，故C正确；D．开关S闭合前，电容器上极板带正电，开关S闭合待电路稳定后，电容器上极板带负电，所以闭合开关S待电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为，故D正确。故选ACD。【答案】  ACD12．(2022•湖南省衡阳市第八中学高三(下)开学考试)电路如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，与定值电阻、及滑动变阻器R连接，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是(　　)A．电压表度数增大、电流表读数减小B．的电功率减小C．电源的输出功率增大D．通过的电流变化量大于通过滑动变阻器的电流变化量【解析】  当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，滑动变阻器的有效电阻增大，则电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，干路电流减小，内电压减小，外电压增大。A．电压表测量外电压，故电压表示数增大，的电压减小，并联电路部分电压增大，所以通过的电流增大，即电流表示数变大。A错误；B．干路电流减小，根据可知，功率减小。B正确；C．由于不确定内外电阻的关系，所以无法确定电源的输出功率变化。C错误；D．根据电流关系有，所以有，又因为干路电流减小，的电流增大，所以有，D错误。故选B。【答案】  B13．(多选)(2022•鹤岗市第一中学高三(上)期末)如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，R1=0.5Ω，R2=1Ω，滑动变阻器R最大阻值为5Ω，平行板电容器两金属板水平放置，两极板间有一质量为m、电荷量为q的油滴，G为灵敏电流计。当开关S闭合时，油滴恰好处于静止状态。则下列说法正确的是(　　)A．若电阻R2断路，则油滴向上做加速运动，G中有从b到a的电流B．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向下做加速运动C．当滑动变阻器接入电路中的阻值为1Ω时，电源的效率最大D．当滑动变阻器接入电路中的阻值为1Ω时，电源的输出功率最大【解析】  A．若电阻R2断路，整个电路总电阻变大，电流变小，内电压和R1上的电压均减小，R两端的电压增大，电容器充电，G中有从b到a的电流，板间场强逐渐增大，油滴受到的电场力增大，则油滴将向上加速运动，选项A正确；B．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，R增大，总电阻增大，电源的电动势和内阻不变，可知总电流减小，内电压和R1上的电压均减小，则R2与R的并联电压增大，电容器板间场强增大，油滴受到的电场力增大，则油滴向上加速运动，选项B错误；C．外电阻越大，电源的效率越大，即当滑动变阻器接入电路中的阻值为5Ω时，外电阻最大，电源的效率最大，选项C错误；D．当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则有，解得，选项D正确。故选AD。【答案】  AD14．(多选)(2022•哈尔滨师范大学附属中学高三(上)期中)如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表(内阻不计)示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升。当开关置于b处时，电流表示数变为，灯泡正常发光。已知电阻，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力加速度g取。则(　　)A．电动机线圈的内阻为 B．电动机的额定电压为10VC．电源电动势为12V D．电源内阻为【解析】  B．当开关S置于b处时，有，解得，当开关S置于a处时，有，解得，故B错误；A．设电动机线圈的内阻为，则有，代入数据解得，故A正确；CD．当开关S置于a处时，根据闭合电路欧姆定律有，当开关S置于b处时，根据闭合电路欧姆定律有，联立解得，，故C正确，D错误；故选AC。【答案】  AC15．(2022•哈尔滨师范大学附属中学高三(上)期中)如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。开关闭合时，平行金属板中带电小液滴P处于静止状态。选地面为零电势参考面，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则(　　)A．电阻R1消耗的功率增大B．小液滴一定会运动且运动过程中电势能增加C．电源的效率减小D．若电流表、电压表的示数变化量分别为I和U，则【解析】  A．由图可知，与滑动变阻器串联后与并联，再与串连接在电源两端；电容器与并联；当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流减小；路端电压增大，同时两端的电压也减小；故并联部分的电压增大；由欧姆定律可知流过的电流增大，故电流表的示数减小；根据，电阻消耗的功率减小，故A错误；B．电压表的示数变大，金属板板间的电场变强，电场力变大，电场力大于小液滴的重力，则小液滴向上运动，电势能减小，故B错误；C．由于路端电压变大，电源效率增大，故C错误；D．根据，很容易看出，由于，即有，故D正确。故选D。【答案】  D16．(2022•北京市牛栏山第一中学高三(下)入学考试)图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙)，用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是(　　)A．应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B．应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C．应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系D．应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系【解析】  由甲图可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故应标在电流较大的刻度上；而点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故应标在电流较小的刻度上；由图甲得，其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得，联立解得，可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。故选B。【答案】  B17．(多选)(2022•安徽师范大学附属中学第五次综合测试)如图所示，电源电动势为E内阻为r，滑动变阻器总电阻为R，所有电表均为理想表。当滑片由左向右滑动时，关于各表示数变化描述正确的是(　　)A．示数一直减小 B．示数先减小再增大C．示数一直增大 D．示数一直增大【解析】  C.滑动变阻器的滑片P由由左向右滑动时，变阻器左端部分电阻增大，右端部分电阻减小，由于右端部分与电阻R1并联，并联电阻小于支路电阻，可知并联部分减小量小于变阻器左端部分电阻的增加量，则总电阻增大，总电流减小，即示数一直减小，选项C错误；D.总电流减小，内电压减小，路端电压增大，即示数一直增大，选项D正确；A.总电流减小，变阻器右端部分电阻减小，根据并联电路电流分配关系可得电阻R1分得的电流减小，而总电流减小，所以示数一直减小，选项A正确；B.设变阻器右端部分电阻为x，且在减小，那么左端部分电阻为R-x，在增大，由闭合电路欧姆定律可得，由并联电路的电流分配关系可得A2示数，化简可得，由数学知识可得在的范围随着x减小，I2先增大后减小，选项B错误。故选AD。【答案】  AD