【物理】2020届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律作业

【物理】2020届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律作业

闭合电路欧姆定律 基础巩固练 ‎1．如图1所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变小 C．滑动变阻器消耗的功率变小 D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小 解析　等效电路图如图所示。滑片从a端滑向b端，其接入电路的阻值RPb减小，由“串反并同”结论有，电压表示数减小，电流表示数增大，电阻R消耗的功率增大，选项A、B、D错误；把电阻R当作电源内电阻(等效电源)，则R内＝2r，RPb减小，且RPb<2r，等效电源的输出功率减小，即滑动变阻器的功率减小，选项C正确。‎ 答案　C ‎2．(2019·上海虹口区一模)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，在有磁场时电阻很大，并且磁场越强阻值越大。为了探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图2所示电路，电源电动势E和内阻r不变，在没有磁场时，调节滑动变阻器R使电灯发光，当探测装置从无磁场区进入强磁场区(设电灯L不会烧坏)，则(　　)‎ 图2‎ A．电灯L变亮 B．电流表示数增大 C．滑动变阻器R的功率增大 D．磁敏电阻两端的电压减小 解析　当磁场增强时，磁敏电阻增大，总电阻增大，总电流减小，电流表示数减小，B错误；电源内电压减小，路端电压增大，电灯L变亮，A正确；总电流减小，通过电灯的电流增大，所以通过滑动变阻器R的电流减小，变阻器R的功率减小，C错误；路端电压增大，R两端的电压减小，所以磁敏电阻两端的电压增大，D错误。‎ 答案　A ‎3．咸阳市区某学校创建绿色校园，如图3甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。现增加光照强度，则下列判断正确的是 (　　)‎ 图3‎ A．电源路端电压不变 B．R0两端电压变大 C．B灯变暗，A灯变亮 D．电源总功率不变 解析　由题意，增加光照强度，Rt减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗，通过R0电流I0＝I－IA，I增大，而IA减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，则B灯两端的电压减小，B灯变暗；电源的总功率P＝EI，I增大，则P增大，故B项正确，A、C、D项错误。 ‎ 答案　B ‎4.如图4所示的电路中，灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的。现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是(　　)‎ 图4‎ A．R1短路 　B．R2断路 C．R3断路 　 D．R1、R2同时短路 解析　若R1短路，则两个灯泡都被短路，都不亮，故A错误；若R2断路，则两个灯泡都被断路，都不亮，故B错误；若R3断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，则通过R1电流I1增大，则通过A的电流IA＝I－I1减小，A灯变暗，B灯电压UB＝U－IA(RA＋R2)增大，B灯变亮，符合题意，故C正确；R1、R2同时短路，A、B灯都不亮，不符合题意，故D错误。‎ 答案　C ‎5．如图5所示，电源为“9 V，1 Ω”的电池组，要将“4 V，4 W”的灯泡接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接灯泡的个数为(　　)‎ 图5‎ A．2个 　 　B．3个 C．4个 　　D．5个 解析　要使灯泡正常发光，灯泡两端电压为4 V，每个灯泡的工作电流为1 A。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，所接灯泡最多，此时电源内电压为5 V，电路中的总电流为5 A，所以最多能接5个灯泡。‎ 答案　D ‎6．(多选)如图6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(额定输出功率为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(　　)‎ 图6‎ 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A、D错误，B、C正确。‎ 答案　BC ‎7．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7所示，由此可知(　　)‎ 图7‎ 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　由于题述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内阻，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 ‎8．(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图8中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确的是(　　)‎ 图8‎ A．该秤能测量的最大体重是1 400 N B．该秤能测量的最大体重是1 300 N C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处 D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处 解析　电路中允许的最大电流为3 A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R ‎＋2 Ω＝ Ω，R最小值为2 Ω，代入R＝30－0.02F，求出F最大值Fm＝1 400 N，A项正确，B项错误；当F＝0时，R＝30 Ω，这时电路中的电流I＝ A＝0.375 A，C项正确，D项错误。‎ 答案　AC 综合提能练 ‎9．(多选)如图9所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态。下列措施下，关于P的运动情况说法正确的是 (　　)‎ 图9‎ A．保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止 B．保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动 C．断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动 D．断开S后，减小A、B板间距离，P仍静止 解析　保持S闭合，电源的路端电压不变，增大A、B板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电荷量不变，由推论E＝得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故A正确；保持S闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减小A、B板间距离，由E＝可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动，故B正确；断开S后，电容器的电量Q不变，由推论E＝得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故C错误，D正确。‎ 答案　ABD ‎10．如图10所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是(　　)‎ 图10‎ A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大两板间的距离 D．断开电键S 解析　在直流电路中，R2与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于R1两端的电压，增大R1的阻值，R1两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由E＝可知，电容器两极板间的电场强度增大，因此板间带电油滴受到的电场力增大，会向上运动，选项A错误；增大R2的阻值不改变电路中的总电阻，不改变R1两端的电压，因此电容器中的油滴仍保持静止，选项B正确；增大两板间的距离，而电容器的两板间的电压一定，由E＝可知，板间的场强减小，油滴受到的电场力减小，油滴会向下运动，选项C错误；断开电键S，电容器会通过R1、R2放电，使板间场强减小，油滴会因受到的电场力减小而向下运动，选项D错误。‎ 答案　B ‎11．(2016·全国卷Ⅱ，17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图11所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(　　)‎ 图11‎ A. B. C. D. 解析　S断开时等效电路如图甲所示。‎ ‎　‎ ‎ 　　　　　甲　　　　　　　　　乙 电容器两端电压为U1＝×R×＝E；‎ S闭合时等效电路如图乙所示。‎ 电容器两端电压为U2＝×R＝E，‎ 由Q＝CU得＝＝，故选项C正确。‎ 答案　C ‎12．(多选) (2018·陕西咸阳二模)如图12所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R 为定值电阻，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则(　　)‎ 图12‎ ‎ A．电源的输出功率一定增大 B．灯泡逐渐变暗 ‎ C.、、均保持不变 D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡立刻熄灭 解析　将滑动变阻器的滑片向左滑动时，其接入电路的阻值变大，由于电源内阻和外电阻的大小关系不确定，因此电源输出功率的变化情况不确定，选项A错误；回路总电阻变大，回路总电流减小，灯泡逐渐变暗，选项B正确；R＝，保持不变；根据U2＝E－Ir，得r＝，保持不变；根据U3＝E－I(R＋r)，得R＋r＝，保持不变，选项C正确；当电路稳定后，断开开关，电容器放电，小灯泡亮度逐渐降低直至熄灭，选项D错误。‎ 答案　BC ‎13．如图13所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头P从a端移动到b端的过程中，下列描述正确的是(　　)‎ 图13‎ A．电路中的总电流先增大后减小 B．电路的路端电压先增大后减小 C．电源的输出功率先增大后减小 D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大 解析　由题图可知，滑动触头P两侧的电阻为并联关系，P滑到ab中点时并联电阻最大，所以滑动触头P 滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻先增大后减小，故电路的总电阻先增大后减小，电路中的总电流先减小后增大，选项A错误；由于外电路总电阻先增大后减小，故路端电压先增大后减小，选项B正确；当R外＝r时，电源的输出功率最大，设R1两部分的并联总阻值为R1′，R1′＋R2先增大后减小且一直大于r，故电源的输出功率先减小后增大，选项C错误；把R2视为电源内阻，R1′先增大后减小且一直小于R2＋r，故滑动变阻器R1上消耗的功率先增大后减小，选项D错误。‎ 答案　B