人教版高考物理一轮复习第8章恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用课时练含答案

这是一份人教版高考物理一轮复习第8章恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用课时练含答案，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示为汽车启动电路原理图，汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗。在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表的示数为10 A；电动机启动时电流表的示数为58 A。若电源的电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω，设电流表的内阻不计、车灯的电阻不变。则在打开车灯、电动机启动时，电动机的输入电功率为( C )
A．681.8 W B．556.8 W
C．480 W D．43.2 W
[解析] 由闭合电路欧姆定律有E＝I1(R＋r)，解得灯泡的电阻为1.2 Ω，电动机启动时电动机两端的电压为UM＝E－I2r＝9.6 V，电动机上的电流IM＝I2－IR＝58 A－eq \f(9.6,1.2) A＝50 A，所以电动机的输入电动率P＝UM·IM＝480 W，C正确。
2．如图甲所示，一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。已知内电路的电源是一个化学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向“跃升”。这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图乙所示，图乙中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，D点的高度略低于C点。若减小外电路电阻R，则下列说法正确的是( A )
A．C、D两点之间的高度差将变大
B．A、D两点之间的高度差和C、B两点之间的高度差之和将变小
C．A、B两点之间的高度差不变
D．在电子从A点经D、C移动至B点的过程中，非静电力做功将变大
[解析] 本题考查对电源电动势的定性分析。因电动势不变，减小外电路电阻R，电路中的电流增大，内电压变大，外电压减小，A、B两点的高度差类似于外电压，减小；C、D两点高度差类似于内电压，变大，故A正确，C错误；A与D、C与B高度差之和类似于电动势，不变，故B错误；电子从A处经D、C至B
处，非静电力做功W＝Eq，不变，故D错误。
3．在如图所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表的示数变化情况是( B )
A．I1增大，I2不变，U增大 B．I1减小，I2增大，U减小
C．I1增大，I2减小，U增大 D．I1减小，I2不变，U减小
[解析] 本题考查动态电路问题。现将R2的滑动触点向b端移动，R2接入电路中的电阻阻值减小，导致外电阻减小，电源输出电流增大，由U＝E－Ir可知，电源路端电压减小，电压表示数U减小，根据“串反并同”知，R2接入电路的电阻阻值减小时，A2示数变大，A1示数变小，选项B正确。
4．如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因L2的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，下列说法正确的是 ( C )
A．电流表、电压表的读数均变小
B．电源内阻消耗的功率变大
C．带电液滴将向上运动
D．电源的输出功率变大
[解析] 当L2的灯丝突然烧断时，电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R1两端的电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该带电液滴将向上移动，C正确；由于C两端的电压增大，R2、R3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大，A错误；因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，B错误；由于电源的内、外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，D错误。
5．如图，A，B两灯原来正常发光，现因某一电阻发生断路或短路的故障，使A灯变亮，B灯变暗，那么故障原因是 ( B )
A．R0断路 B．R1断路
C．R2断路 D．R2短路
[解析] 电阻R0单独在一个支路上，R0断路后外电阻变大，总电流变小，路端电压变大，两个灯所在的并联电路的电压都变大，则两个灯的亮度都变亮，故A错误；如果R1断路，总电阻变大，则总电流变小，路端电压变大，通过R0的电流变大，可知通过B灯、R2并联支路的电流减小，其两端电压减小，B灯变暗，但A灯两端电压变大，A灯变亮；同理，若R2断路，则A灯变暗，B灯变亮，故B正确，C错误；若R2短路，B灯被短路而熄灭，故D错误。
6．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(未到a)，下列说法正确的是( B )
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
[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，且由于干路电流增大，则通过R的电流增大的值比通过R2电流减小的值多，所以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。
7． 如图所示，甲、乙分别表示两个电源的路端电压与通过它们的电流I的关系，下列说法中正确的是 ( AD )
A．电源甲的电动势大于乙的电动势
B．电源甲的内阻小于乙的内阻
C．电流都是I0时，两电源的内电压相等
D．路端电压都为U0时，它们所在电路的外电阻相等
[解析] 图线与纵轴的交点表示电源的电动势，图线斜率的大小表示电源的内阻，由题图可知E甲>E乙，r甲>r乙，A正确，B错误；当电流都为I0时，两电源的路端电压相等，内电压不相等，C错误；当路端电压为U0时，电流为I0，外电阻R＝eq \f(U0,I0)相等，D正确。
8．如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U－I图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是( AC )
A．E＝50 V
B．r＝eq \f(25,3) Ω
C．当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20 Ω
D．当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80 W
[解析] 由图像的物理意义可知电源的电动势E＝50 V，内阻r＝eq \f(ΔU,ΔI)＝eq \f(50－20,6－0) Ω＝5 Ω，故A正确，B错误；该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U＝40 V，I＝2 A，则R＝eq \f(U,I)＝20 Ω，此时，电路消耗的总功率P总＝EI＝100 W，故C正确，D错误。
9．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是( BD )
A．通过电动机的电流为10 A
B．电动机的输入功率为20 W
C．电源的输出功率为40 W
D．电源的输出功率为56 W
[解析] 根据闭合电路规律，有E＝U＋I(r＋R)解得I＝eq \f(E－U,R＋r)＝2 A，故A错误；电动机的输入功率P入＝UI＝10×2 W＝20 W，电动机的热功率P热＝I2RM＝22×1 W＝4 W，则电动机的输出功率P出＝P入－P热＝UI－I2RM＝(10×2)W－(22×1) W＝16 W；而电源的输出功率Peq \\al(′,出)＝(E－Ir)I＝(30－2×1)×2 W＝56 W，故B、D正确。
10．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( BCD )
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] 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，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＝eq \f(Q,t)可知，充电时间变长，B正确；若C增大，电容器充满时所带电荷增多，即闪光时电容器释放的电荷也增多，通过闪光灯的电荷量也增多，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，D正确。
11．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( ABC )
A．电源1与电源2的内阻之比是11︰7
B．电源1与电源2的电动势之比是1︰1
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1︰2
D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1︰2
[解析] 根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，由此可知电源1与电源2的内阻之比是11︰7，选项A正确；图线纵轴的截距表示电源电动势，电源1与电源2的电动势之比是1︰1，选项B正确；根据曲线交点表示工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1︰2，选项C正确；根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18︰25，选项D错误。
12．如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与阻值R＝8 Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联电路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效电阻值RP的关系如图乙所示，下列说法正确的是( BD )
A．电源的电动势E＝eq \f(2\r(10),5) V，内阻r＝2 Ω
B．图乙中Rx＝25 Ω
C．滑动变阻器的滑片向左移动时，R上消耗的功率先增大后减小
D．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1.28 W
[解析] 本题考查电功率图像、闭合电路欧姆定律。把R看成电源的内阻，则滑动变阻器RP为外电阻，由图像可知，RP＝R＋r＝10 Ω时，滑动变阻器RP消耗的功率最大为0.4 W，得r＝2 Ω，由eq \f(E2,4R＋r)＝0.4 W可得E＝4 V，选项A错误；由eq \f(E2×4 Ω,R＋r＋4 Ω2)＝eq \f(E2×Rx,R＋r＋Rx2)解得Rx＝25 Ω，选项B正确；滑动变阻器的滑片向左移动时，外电路电阻一直增大，电流一直减小，R上消耗的功率一直减小，选项C错误；调整滑动变阻器RP的阻值，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电源输出电功率最大，可以得到该电源的最大输出功率为P＝I2R＝eq \f(E2×R,R＋r2)＝1.28 W，选项D正确。
二、非选择题
13．相距d＝0.1 m水平放置的平行金属板a和b，中央有孔，为其提供电压的电路如图所示，且已知电源的电动势为E＝24 V，内阻为r＝5 Ω，分压电阻为R2＝100 Ω，现闭合开关S，当电流达到稳定后，将带电荷量为q＝1.0×10－7 C、质量为m＝6.0×10－7 kg的液滴从小孔正上方h＝0.1 m高处无初速滴下，为使液滴刚好不落在b板上，g取10 m/s2。求：
(1)R2两端的电压；
(2)滑动变阻器R接入电路的有效阻值。
[答案] (1)12 V (2)95 Ω
[解析] (1)液滴从开始滴到刚好能到b板附近，根据动能定理，有mg(h＋d)－qU＝0－0
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(或mgh＝\f(1,2)mv2－0；mgh－qU＝0－\f(1,2)mv2))
则ab两板电压(即为R2两端分压)U＝eq \f(mgh＋d,q)代入数值得U＝12 V。
(2)当R2两端分压为U时，由闭合电路欧姆定律得I＝eq \f(E,R1＋R2＋r)
对于部分电路R2，I＝eq \f(U,R2)＝eq \f(mgh＋d,qR2)
解得R1＝eq \f(qER2,mgh＋d)－(R2＋r)＝95 Ω。