2021版高考物理一轮复习考点集训三十一第2节电路闭合电路的欧姆定律含解析

2021版高考物理一轮复习考点集训三十一第2节电路闭合电路的欧姆定律含解析

考点集训(三十一)　第2节　电路　闭合电路的欧姆定律 A组 ‎1．如图所示，其中电流表A的量程为 0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值，则下列分析正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A ‎[解析] 设电流表A的内阻为RA，用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，若将接线柱1、2接入电路，根据并联电路的特点，(I1－IA)R1＝IARA，解得I1＝3IA＝0.06 A，则每一小格表示0.06 A；若将接线柱1、3接入电路，则(I2－IA)R1＝IARA，解得I2＝3IA＝0.06 A，则每一小格表示0.06 A．选项C正确．‎ ‎[答案] C ‎2．(多选)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，电流表○,A)的示数变为零．若电路中故障发生在灯L、电阻R上，用一根导线来查实电路故障，则下列判断正确的是(　　)‎ A．将导线并联在R两端，电流表无示数，一定是L断路 B．将导线并联在L两端，电流表无示数，一定是R断路 C．将导线并联在R两端，电流表有示数，一定是R断路 D．将导线并联在L两端，电流表有示数，一定是L断路 ‎[解析] 电流表无示数，可能是L、R分别断路或者两者都断路了，只有把导线并联在L两端，电流表有示数，才能肯定是L断路，也只有把导线并联在R两端，电流表有示数，才能肯定是R断路了，A、B均错，C、D均对．‎ ‎[答案] CD ‎3．如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线．由该图可知下列说法中错误的是(　　)‎ A．电源输出功率最大值为8 W 5‎ B．电源的电动势为4 V C．电源的内阻为1 Ω D．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16 W ‎[解析] C1是内电路功率变化图象，C2是外电路功率变化图象，当内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，最大值为4 W，选项A错误；根据P＝UI可得，当I＝2 A时，外电压为2 V，内电压也为2 V，电源的电动势为4 V，选项B正确；电源的内阻为r＝＝1 Ω，选项C正确；短路电流为4 A，此时电源消耗的最大功率为P＝ImE＝16 W，选项D正确．‎ ‎[答案] A ‎4．将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知(　　)‎ A．电源最大输出功率可能大于45 W B．电源内阻一定等于5 Ω C．电源电动势为45 V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%‎ ‎[解析] 由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率．由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率为45 W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源电阻，所以电源内阻一定等于5 Ω，选项B正确；由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知，此时电阻箱读数为R＝5 Ω，电流I＝＝3 A，电源电动势E＝I(R＋r)＝30 V，选项C错误；电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误．‎ ‎[答案] B ‎5．(多选)小李同学为测量某电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值，他设计了如图所示的电路，电表均为理想电表．实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值．并作出下列甲、乙、丙三幅U－I图象，利用这些图线可以对应求出的是(　　)‎ 5‎ A．只利用甲图象可求电源的电动势和内电阻 B．只利用乙图象可求电源的电动势和内电阻 C．只利用丙图象可求滑动变阻器的阻值 D．只得用丙图象可求电阻R0的阻值 ‎[解析] 由于U1－I关系为U1＝E－Ir，故由甲图可求电源的电动势和内电阻，选项A正确；因为U2＝E－I(R0＋r)，则由U2－I关系可求得电源的电动势和(R0＋r)，选项B错误；因为U1－U2等于电阻R0两端的电压，则由丙图象可求电阻R0的阻值，选项C错误，选项D正确；故选A、D.‎ ‎[答案] AD ‎6．(多选)如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω.先调节滑动变阻器R1，使甲电路中电源输出功率最大，再调节R2，使乙电路中电源输出功率与甲电路中电源的最大输出功率相等，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率P0＝2 W)，甲电路中电流为I1，乙电路中电流为I2，则下列选项正确的是(　　)‎ A．R1＝2 Ω，R2＝2 Ω B．I1＝2 A，I2＝2 A C．R1＝2 Ω，R2＝1.5 Ω D．I1＝2 A，I2＝1 A ‎[解析] 题图甲电路中，当电路的外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则R1＝r－R0＝3 Ω－1 Ω＝2 Ω，此时电流I1＝＝2 A，则题图甲电路的最大输出功率为P＝I(R0＋R1)＝12 W；对于题图乙电路，输出功率也为12 W，电流I2＝2 A，由能量守恒定律得I(R2＋R0′)＋2 W＝12 W，解得R2＝1.5 Ω，故AD错误，B、C正确．‎ ‎[答案] BC ‎7．(多选)如图所示的电路中，D为理想二极管(具有单向导电性)，一带正电小油滴恰好在平行板电容器中央静止不动，电源内阻不计，则下列说法正确的是(　　)‎ A．仅把开关S断开，油滴将下落 B．仅把电阻箱R1的阻值减小，油滴将上升 C．仅把电容器上极板稍水平右移，油滴将下落 D．仅把电容器上极板稍竖直上移，油滴仍静止不动 5‎ ‎[解析] 开关S断开，二极管处于不导通状态，故电容器无法放电，电容器的电荷量不变，电场力不变，则油滴仍静止不动，A错误；带正电油滴静止不动，说明b点电势高于a点电势，仅把电阻箱R1的阻值减小，则b点电势升高，a点电势不变，故电容器电压增大，两极板间的场强增大，油滴受到的电场力增大，油滴将上升，B正确；将电容器上极板水平右移，则电容器的电容减小，电容器欲放电，但因二极管处于不导通状态而无法放电，即电容器的电荷量Q不变，由C＝、C＝和E＝，联立得E＝，S减小，则E增大，电场力增大，油滴将上升，C错误；将电容器上极板竖直上移一些，电容器的电容减小，电容器欲放电，但因二极管处于不导通状态而无法放电，故电容器的电荷量Q不变，且由E＝知电场力不变，油滴仍静止不动，D正确．‎ ‎[答案] BD B组 ‎8．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r.理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI.当滑动变阻器的滑片从右端滑到左端的过程中(灯泡电阻不变化)(　　)‎ A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 　　　B．ΔU1<ΔU2‎ C.增大 　　　D.不变 ‎[解析] 由电路可知，L1与滑动变阻器串联，再与L3并联，最后与L2串联．滑片向左滑，R滑减小，R总减小，路端电压U减小．I总增大(L2变亮)，U2增大，U1减小，故IL3减小(L3变暗)，IL1增大，L1变亮，故选项A错误．由闭合电路欧姆定律有ΔU内＋ΔU2＝ΔU1，则ΔU2<ΔU1，故选项B错误．由欧姆定律＝＝r＋RL2不变，选项C错误，D正确．‎ ‎[答案] D ‎9．(多选)如图所示，电表均为理想电表，两个相同灯泡的电阻均为R，且R大于电源内阻r.将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则(　　)‎ A．两灯泡的亮度始终一样且逐渐变暗 B．V1、V2的示数增大，V3的示数减小 C．ΔU3与ΔI的比值为2R＋r D．ΔU3>ΔU1>ΔU2‎ ‎[解析] 此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，总电流减小，通过两串联灯泡的电流始终一样且减小，两灯泡逐渐变暗，A对；电压表V2测量的是路端电压，‎ 5‎ 电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压，因总电流减小，所以V1的示数减小、V2的示数增大，B错；将灯泡L1的电阻等效为电源的内阻，由闭合电路欧姆定律知＝r＋R，C错；＝r、＝R，所以ΔU3>ΔU1>ΔU2，D对．‎ ‎[答案] AD ‎10．如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是(　　)‎ A．R1短路 B．R2断路 C．R2短路 D．R3短路 ‎[解析] A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B错误；因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的．观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，故选项D正确．‎ ‎[答案] D ‎11．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内，如图所示，则电源内阻r＝________Ω，当电流为1.5 A时，外电路的电阻R＝________Ω.‎ ‎[解析] 电源的总功率：PE＝EI，则电源的电动势E＝＝ V＝8 V；电源的输出功率PR＝IE－I2r；电源内部的发热功率Pr＝I2r，由图象知，当I＝1 A时，Pr＝4 W，则r＝＝4 Ω；当电流为1.5 A时，I＝，则R＝ Ω.‎ ‎[答案] 4　 5‎