高考物理联考模拟汇编专题二十七电源闭合电路的欧姆定律含解析

电源  闭合电路的欧姆定律

1．(多选)如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是(　　)

A．甲表是电流表，R增大时量程增大

B．甲表是电流表，R增大时量程减小

C．乙表是电压表，R增大时量程增大

D．乙表是电压表，R增大时量程减小

解析：选BC　由电表的改装原理可知，电流表中应是表头G与R并联，改装后加在表头G两端的最大电压Ug＝IgRg不变，并联电阻R越大，IR＝越小，I＝Ig＋IR越小，即量程越小，B正确，A错误；对于电压表应是表头G与R串联，改装后量程U＝IgRg＋IgR，可知R越大，量程越大，C正确，D错误。

2．(多选)如图所示，当电路中滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时，下列判断正确的是(　　)

A．电容器C两端的电压增大

B．电容器C两极板间的电场强度增大

C．电压表的读数减小

D．R1消耗的功率增大

解析：选AB　滑动触头P下滑时R2接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R1消耗的功率减小，故D错误。内电压减小，外电压增大，电压表的读数增大，故C错误。电容器两端的电压增大，两极板间的电场强度增大，A、B选项正确。

3. (多选) (2021·玉溪调研)在如图所示电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)

A. 电压表的示数减小　　

B. 电压表的示数增大

C. 电流表的示数减小 

D. 电流表的示数增大

解析：选BD　当滑片右移时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则外电路总电阻增大，电路中总电流减小，电源的内电压减小，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压增大，故电压表示数增大；由欧姆定律可知，R3上的分压减小，而路端电压增大，故并联部分的电压增大，则电流表示数增大，故B、D正确，A、C错误。

4．(多选)如图所示电路，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2是定值电阻，R为电位器(滑动变阻器)，L1是小灯泡，电压表和电流表均为理想电表。当电位器的触片由a端滑向b端时，下列说法正确的是(　　)

A．小灯泡L1将变亮

B．电压表示数与电流表A1示数的比值将变大

C．电流表A1的示数将变大

D．电源的总功率将变大

解析：选ACD 当电位器的触片由a端滑向b端时，电位器接入电路的电阻减小，由“串反并同”结论可知小灯泡L1将变亮，选项A正确。由欧姆定律，电压表示数与电流表A1示数的比值等于外电路总电阻，将减小，选项B错误。外电路总电阻减小时，干路电流即电流表A1的示数I将变大，电源的总功率P＝EI将变大，选项C、D正确。

5．(多选)(江苏高考)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

解析：选BCD　给电容器充电过程中，随着两极板间所带电荷量增多，电路中的电流逐渐减小，故A错误。充满一次电，电容器增加的电荷量是相同的，即通过R的电荷量Q是一定的；电源恒定，R增大，则电流I减小，根据I＝可知，充电时间变长，故B正确。若C增大，电容器两端达到80 V时所带电荷增大，所以闪光时通过闪光灯的电荷量也增大，故C正确。因为C两端电压达到80 V时，电容器就不再充电，外接电源只要提供电压超过80 V，产生的效果均相同，闪光灯闪光一次通过的电荷量也相同，故D正确。

6．(多选)(2021·苏北四市模拟)如图所示，A为巨磁电阻，当它周围的磁场增强时，其阻值增大，C为电容器。当有磁铁靠近A时，下列说法中正确的有(　　)

A．电流表的示数减小

B．电容器C的电荷量增大

C．电压表的示数变小

D．电源内部消耗的功率变大

解析：选AB　开关闭合稳定时，等效电路图为电流表、电阻R、巨磁电阻串联，接在电源两端，电压表测路端电压，电容器两极板间的电势差等于路端电压，当有磁铁靠近A时，巨磁电阻阻值增大，电路总阻值增大，回路电流减小，则电流表的示数减小，A项正确；回路电流减小，内电压减小，路端电压增大，电容器C的电荷量增大，电压表的示数增大，B项正确，C项错误；电源内部消耗的功率P内＝I2r，回路电流减小，则电源内部消耗的功率变小，D项错误。

7.如图所示电路中，L1发光，L2、L3不亮，A1有读数，A2没有读数，则产生的故障应是(只有一处有故障)(　　)

A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路

C．灯泡L2短路　D．灯泡L3短路

解析：选C　因A1有读数，但L2不亮，可见L2短路，由于它的短路，使L3两端电压为零，A2中没有读数。所以正确选项为C。

8.(2021·南阳模拟)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U­I 图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为(　　)

A．5.5 Ω  B．7.0 Ω

C．12.0 Ω  D．12.5 Ω

解析：选A　由欧姆定律得U＝E－Ir，当r＝0时，E＝U，由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为E＝3.6 V，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U＝2.5 V，电流为I＝0.2 A，则硅光电池的内阻为r＝＝ Ω＝5.5 Ω，故选项A正确。

9. (多选)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是(　　)

A．直线a表示电源的总功率PE­I图线

B．曲线c表示电源的输出功率PR­I图线

C．电源的电动势E＝3 V，内阻r＝1 Ω

D．电源的最大输出功率Pm＝2 W

解析：选AD　电源的总功率PE＝EI，直线a表示电源的总功率PE­I图线，选项A正确。电源的输出功率PR＝UI＝(E－Ir)I＝EI－I2r，曲线b表示电源的输出功率PR­I图线，曲线c表示电源内部的发热功率Pr­I图线，选项B错误。由直线a的斜率可得电源的电动势E＝4 V，选项C错误。当I＝1 A时，电源的输出功率最大，Pm＝2 W，选项D正确。

10.(2021·邯郸模拟)如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　)

A．电压表读数减小

B．电流表读数减小

C．质点P将向上运动

D．R3上消耗的功率逐渐增大

解析：选A　由题图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小。由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，路端电压减小，同时R1两端的电压也增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，故B错误；因并联部分电压减小，而R2两端的电压增大，故电压表示数减小，故A正确；由R3两端的电压减小可知电容器两端电压减小，故质点受到的向上的电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，质点P向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由P＝可知，R3上消耗的功率减小，故D错误。

11．(多选)如图所示的电路中，电源电动势E＝4 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R0＝1 Ω，R为滑动变阻器，电容器的电容C＝40 μF。闭合开关S，下列说法中正确的是(　　)

A．将R的阻值调至2 Ω时，电容器的电荷量为8×10－5 C

B．将R的阻值调至2 Ω时，滑动变阻器的功率为最大值

C．将R的阻值调至2 Ω时，电源的输出功率为最大值

D．在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，电容器的电荷量增加

解析：选AB　将R的阻值调至2 Ω时，由闭合电路欧姆定律，可计算出滑动变阻器中电流I＝＝ A＝1 A，电容器两端电压U＝IR＝2 V，电容器的电荷量Q＝CU＝40×10－6×2 C＝8×10－5 C，选项A正确；把定值电阻R0看作电源内阻的一部分，根据电源输出功率最大的条件，将R的阻值调至2 Ω时，外电阻R等于定值电阻和电源内阻之和，滑动变阻器的功率为最大值，选项B正确；将R的阻值调至2 Ω时，定值电阻和滑动变阻器相对于电源来说，是外电阻，大于电源内阻，电源的输出功率不是最大值，选项C错误；在R的滑动触头P由左向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻值逐渐减小，电容器两端电压逐渐减小，根据公式Q＝CU可知，电容器的电荷量逐渐减小，选项D错误。

12．(多选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是(　　)

A．只逐渐增大对R1的光照强度时，电阻R0消耗的电功率增大，电阻R3中有向上的电流

B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流

C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动

D．若断开开关S，带电微粒向下运动

解析：选AD　当逐渐增大光照强度时，光敏电阻R1的阻值减小，依据“串反并同”可知电路总电流I增大，则PR0增大，UC增大，QC＝CUC增大，即电容器充电，R3中有向上的电流，A正确；当P2向上移动时，UC不变，R3中没有电流，故B错误；当P1向下移动时，I不变，但UC变大，EC＝变大，电场力FC＝变大，微粒向上运动，故C错误；若断开开关S，电容器放电，UC降为0，则微粒只受重力作用而向下运动，故D正确。

13．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的是(　　)

A．路端电压为10 V　

B．电源的总功率为10 W

C．a、b间电压的大小为5 V

D．若a、b间用导线连接，则电路的总电流为1 A

解析：选AC　由题图知外电路的总电阻为10 Ω，回路总电阻为12 Ω，根据欧姆定律可求干路电流I＝＝1 A，所以路端电压为U外＝IR外＝10 V，所以A正确；电源的总功率P＝IE＝12 W，故B错误；根据并联电路的特点可求流过两支路的电流均为0.5 A，所以Uba＝0.5×(15－5)V＝5 V，故C正确；若a、b间用导线连接，根据电阻的串、并联可求外电路总电阻为7.5 Ω，回路总电阻为9.5 Ω，所以电路的总电流I′＝＝1.26 A，所以D错误。

14.(2021·唐山调研)二极管具有单向导电性，当正极接电源正极(正接)时二极管导通(电流可以通过二极管，且二极管的阻值很小，可忽略)，当负极接电源正极(反接)时二极管截止(阻值很大，电流为零)。为了验证二极管的这一特性，将其接入如图所示电路cd之间的D处，闭合开关时灯不亮。经初步检查各接线均牢固正确，为了确定电路故障的位置，四位同学各自进行了以下操作

由此可判断(　　)

A．同学1的操作说明故障在a、b之间

B．同学2的操作说明故障在b、c之间

C．根据同学1、3的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错

D．根据同学2、4的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开

解析：选C　同学1的操作结果中，电压为零的点为b、c，黑表笔与电源是断开的，电压为6 V的点d、e与电源是相通的，说明故障只在c、d之间，选项A错误；同学2的操作结果与同学1相同，选项B错误；同学3的操作说明二极管的正极接在d点，被反接了，结合同学1的结果可以判断故障原因是二极管正、负极接错，选项C正确；由于二极管正、负极接错，同学4的操作测定的是二极管的反向电阻，应该很大，并不能表明二极管已损坏断开，选项D错误。