高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題8恒定電流第2講閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用課后提能演練

專題八第2講知識(shí)鞏固練1．如圖，A、B兩盞電燈完全相同．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，則()A．A燈變亮，B燈變亮 B．A燈變暗，B燈變亮C．A燈變暗，B燈變暗 D．A燈變亮，B燈變暗【答案】D2．有三個(gè)電阻串聯(lián)，如圖所示，電流表是完好的，合上開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，在不拆開電路的前提下，通過(guò)電壓表測(cè)量各連接點(diǎn)的電壓值，可判斷故障原因，電壓表測(cè)量數(shù)據(jù)為Uab＝Ucd＝0，Uac≠0，則該電路的故障原因可能是()A．R1斷路 B．R2斷路C．R3斷路 D．R1、R2、R3均斷路【答案】B3．如圖所示的電路中，R1為定值電阻，R2為光敏電阻(光照越強(qiáng)電阻越小)，C為電容器，電源內(nèi)阻不可忽略．閉合開關(guān)后，當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．電源的效率降低 B．電流表的示數(shù)減小C．R1的電功率減小 D．電容器兩端電勢(shì)差減小【答案】A4．如圖所示，開關(guān)S原來(lái)是閉合的，當(dāng)R1、R2的滑片剛好處于各自的中點(diǎn)位置時(shí)，懸在空氣平行板電容器C兩水平極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．要使塵埃P向下加速運(yùn)動(dòng)，下列方法可行的是()A．把R1的滑片向左移動(dòng) B．把R2的滑片向左移動(dòng)C．把R2的滑片向右移動(dòng) D．把開關(guān)S斷開【答案】B5．如圖為一玩具起重機(jī)的電路示意圖．電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)電阻為0.5Ω，電阻R＝2.5Ω，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以1m/s的速度勻速向上提升一質(zhì)量為0.125kg的物體時(shí)(不計(jì)一切摩擦阻力，g取10m/s2)，標(biāo)有“3V1.5W”的燈泡恰好正常發(fā)光，則電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為()A．1.5Ω B．3.5ΩC．4.0Ω D．1.0Ω【答案】D【解析】由電路圖可知，燈泡與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，電壓為3V，電流為IL＝eq\f(PL,U)＝eq\f(1.5,3)A＝0.5A，故電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為3V；R及r兩端的電壓為3V，由歐姆定律可得，總電流為I＝eq\f(3,2.5＋0.5)A＝1A，電動(dòng)機(jī)的電流為I機(jī)＝I－IL＝1A－0.5A＝0.5A；電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P＝mgv＝UI－I2r，代入數(shù)據(jù)解得r＝1.0Ω，D正確．6．(多選)如圖所示，電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，定值電阻R2消耗的功率為P，電容器C所帶的電荷量為Q，電源內(nèi)阻不能忽略．當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．U增大、I減小 B．U減小、I增大C．P增大、Q減小 D．P、Q均減小【答案】BC【解析】當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻減小，由“串反并同”可知，由于電壓表與變阻器并聯(lián)，所以電壓表示數(shù)減小，電流表與變阻器串聯(lián)，所以電流表示數(shù)增大，R2兩端電壓增大，功率P增大，電容器與變阻器并聯(lián)，所以電容器兩端電壓減小，由公式Q＝CU可知，電量減小，故B、C正確．7．(多選)檢測(cè)煤氣管道是否漏氣通常使用氣敏電阻傳感器．某氣敏電阻的阻值隨空氣中煤氣濃度增大而減小，某同學(xué)用該氣敏電阻R1設(shè)計(jì)了圖示電路，R為變阻器，a、b間接報(bào)警裝置．當(dāng)a、b間電壓高于某臨界值時(shí)，裝置將發(fā)出警報(bào)．則()A．煤氣濃度越高，a、b間電壓越高B．煤氣濃度越高，流過(guò)R1的電流越小C．煤氣濃度越低，電源的功率越大D．調(diào)整變阻器R的阻值會(huì)影響報(bào)警裝置的靈敏度【答案】AD8．(多選)如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)電阻，以下說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)R2＝R1＋r時(shí)，R2上獲得最大功率B．當(dāng)R2＝R1＋r時(shí)，R1上獲得最大功率C．當(dāng)R2＝0時(shí)，R1上獲得最大功率D．當(dāng)R2＝0時(shí)，電源的輸出功率最大【答案】AC9．(多選)如圖甲所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為2Ω，R是阻值為8Ω的定值電阻，A是理想電流表，L是小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，A表的示數(shù)為0.2A．下列說(shuō)法正確的是()A．由圖乙可知，小燈泡的電阻隨電壓升高而增大B．電路穩(wěn)定后，電源內(nèi)部發(fā)熱消耗的功率是0.4WC．電路穩(wěn)定后，燈泡L消耗的電功率為1.0WD．電路穩(wěn)定后，電源的效率約為87%【答案】AD【解析】因I－U圖像的斜率等于電阻的倒數(shù)，故由圖乙可知，小燈泡的電阻隨電壓升高而增大，A正確；電路穩(wěn)定后，電源內(nèi)部發(fā)熱消耗的功率Pr＝I2r＝0.22×2W＝0.08W，B錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后，燈泡兩端的電壓為UL＝E－I(r＋R)＝3V－0.2×(2＋8)V＝1V，則燈泡L消耗的電功率為PL＝IU＝0.2×1W＝0.2W，C錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定后，電源的效率約為η＝eq\f(IU,IE)×100%＝eq\f(U,E)×100%＝eq\f(0.2×8＋1,3)≈87%，D正確．綜合提升練10．如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，定值電阻的阻值為R0，直流電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻為R，平行板電容器的極板長(zhǎng)度為l，板間距離為d．開關(guān)S斷開時(shí)，一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子以速度v0進(jìn)入兩板間沿直線運(yùn)動(dòng)．開關(guān)S閉合較長(zhǎng)時(shí)間后，電動(dòng)機(jī)達(dá)到正常工作，相同的粒子以速度v0進(jìn)入兩板間，從兩板間運(yùn)動(dòng)出來(lái)時(shí)偏轉(zhuǎn)位移為y．求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的發(fā)熱功率．解：帶電粒子在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向上有l(wèi)＝v0t，在豎直方向上有y＝eq\f(1,2)·eq\f(qU,md)t2，平行板電容器兩端電壓即為電動(dòng)機(jī)兩端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E－U＝I(r＋R0)，電動(dòng)機(jī)的熱功率P＝I2R，聯(lián)立解得P＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(qEl2－2ydmv\o\al(2,0),qR0＋rl2)))2R．11．如圖甲所示，電路中R1＝1kΩ，R2＝2kΩ，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻可以忽略不計(jì)，圖乙為二極管的I－U圖像．試求：甲乙(1)通過(guò)二極管的電流值；(2)電阻R1消耗的電功率．解：(1)設(shè)二極管兩端的電壓為U(V)，通過(guò)二極管的電流為I(mA)．由閉合電路歐姆定律，得E＝U＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I＋\f(U,R2)))R1代入數(shù)據(jù)得U＝4－eq\f(2,3)I①可見I－U是線性關(guān)系，將其圖線畫在圖乙上得如圖，兩圖線的交點(diǎn)即為二極管的電壓和電流，所以通過(guò)二極管的電流為4mA．(2)將I＝4mA代入①可得U≈1.33V，R1兩端的電壓U1＝4.67V，故消耗的功率P1＝eq\f(U\o\al(2,1),R1)≈2.18×10－2W．12．如圖所示，電源內(nèi)阻r＝1Ω，R1＝2Ω，R2＝6Ω，燈L上標(biāo)有“3V1.5W”的字樣，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P移動(dòng)到最右端時(shí)，電流表示數(shù)為1A，燈L恰能正常發(fā)光．(1)求電源的電動(dòng)勢(shì)；(2)求當(dāng)P移到最左端時(shí)，電流表的示數(shù)；(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的Pb段電阻為多大時(shí)，變阻器R3上消耗的功率最大？最大值為多大？解：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)E＝UL＋I(xiàn)R1＋I(xiàn)r＝3V＋1×2V＋1×1V＝6V．(2)當(dāng)P移到最左端時(shí)，由閉合電路歐姆定律，得I＝eq\f(E,R1＋r)＝2A．(3)燈L電阻RL＝eq\f(U2,P)＝6Ω，設(shè)滑動(dòng)變阻器的Pb段電阻為R3，則R3與RL并聯(lián)等效電阻R3L＝eq\f(R3·RL,R3＋RL)＝eq\f(6R3,R3＋6)，由閉合電路歐姆定律，I＝eq\f(E,R1＋r＋R3L)，將已知量代入，化簡(jiǎn)得I＝eq\f(26＋R3,3R3＋6)，