2024高考物理一輪復習第8章恒定電流第2講閉合電路的歐姆定律課時作業(yè)含解析

PAGE7-第2講閉合電路的歐姆定律1．(2024·北京通州期末)如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻為r，R0為定值電阻，R為滑動變阻器(最大阻值大于R0＋r)。閉合開關S，調整滑動變阻器R接入電路的阻值，使電路中的電流為I，下列說法正確的是()A．此時電源的輸出功率為EI－I2rB．此時滑動變阻器的阻值R＝eq\f(E,I)－R0C．此時電源的路端電壓為E－I(R0＋r)D．調整滑動變阻器R接入電路的阻值，當R＋R0＝r時滑動變阻器消耗的電功率最大A[電流為I時，電源的總功率為EI，內電阻消耗的功率為I2r，所以電源的輸出功率為EI－I2r，故A正確；依據(jù)閉合電路歐姆定律，電路的總電阻為eq\f(E,I)，所以滑動變阻器接入電路的阻值R＝eq\f(E,I)－r－R0，故B錯誤；依據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U＋Ir，所以此時電源的路端電壓為E－Ir，故C錯誤；依據(jù)外電路電阻等于內阻時，輸出功率最大，可將R0看成內阻，當R＝r＋R0時，滑動變阻器消耗的電功率最大，故D錯誤。]2.如圖所示，已知電源內電阻r為2Ω，定值電阻R0為3Ω，滑動變阻器阻值范圍為0～10Ω。當使滑動變阻器R阻值為R1時，在R1上獲得最大功率，則R1的阻值應為()A．2Ω B.3ΩC．4Ω D.5ΩD[R0為定值電阻，把它等效為電源內阻，當R1＝R0＋r時，R1上獲得最大功率，故選項D正確。]3．(多選)如圖所示，A、B、C、D四個電路中，電源電動勢為E，電阻為r，定值電阻為R0，當滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時，志向電壓表示數(shù)將變大的電路是()BD[明顯，在電路A、B中，當滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時，滑動變阻器連入電路的電阻變小。對電路A，電壓表測量的是路端電壓，由于外電路電阻減小，使路端電壓隨之減小，不符合題意；對電路B，電壓表測量的是定值電阻R0兩端的電壓，由歐姆定律知此時電路電流變大，則電壓表示數(shù)將變大，符合題意；對電路C，因為電壓表為志向電壓表，則其示數(shù)恒等于電源電動勢，其示數(shù)將不變；而電路D，事實上可認為是一個分壓電路，盡管電路電流不變，但當滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時，電壓表測量的電阻增加，則電壓表示數(shù)將變大。]4.(2024·佛山質檢)(多選)在如圖所示的電路中，開關閉合后，燈泡L能正常發(fā)光。當滑動變阻器的滑片向右移動時，下列推斷正確的是()A．滑動變阻器R的阻值變小B．燈光L變暗C．電源消耗的功率增大D．電容器C的電荷量增大BD[滑動變阻器的滑片向右移動時，其電阻R增大，流過R的電流減小，燈泡L變暗，故A錯誤，B正確；由P總＝EI知電源消耗的功率減小，C錯誤；電容器C上電壓為路端電壓，由U路＝E－Ir知路端電壓增大，即電容器C上的電荷量增大，D正確。]5.(多選)按如圖所示的電路連接各元件后，閉合開關S，L1、L2兩燈泡都能發(fā)光。在保證燈泡平安的前提下，當滑動變阻器的滑動頭向左移動時，下列推斷正確的是()A．L1變暗 B.L1變亮C．L2變暗 D.L2變亮AD[滑動變阻器的滑動頭向左移動時，電路中的總電阻減小，依據(jù)閉合電路的歐姆定律I＝eq\f(U,R)知，干路電流增大，則L2變亮；又因為路端電壓減小，L2兩端的電壓增加，則并聯(lián)電路兩端的電壓減小，那么L1兩端的電壓減小，L1變暗。]6．電源的電動勢為4.5V、外電阻為4.0Ω時，路端電壓為4.0V。若在外電路中分別并聯(lián)一個6.0Ω的電阻和串聯(lián)一個6.0Ω的電阻，則兩種狀況下的路端電壓為()A．4.30V3.72VB．3.73V4.30VC．3.72V4.29VD．4.20V3.73VC[由閉合電路歐姆定律得E＝U＋eq\f(U,R)r，代入數(shù)據(jù)解得r＝0.5Ω。當并聯(lián)一個R1＝6Ω的電阻時，R總＝eq\f(RR1,R＋R1)＝2.4Ω，則此時路端電壓U1＝eq\f(E,R總＋r)·R總＝3.72V；當串聯(lián)一個R2＝6Ω的電阻時，R總′＝R＋R2＝10Ω，此時路端電壓U2＝eq\f(E,R總′＋r)·R總′＝4.29V，故C正確。]7．(多選)R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都為正方形的導體，但R1的尺寸比R2大得多，把它們分別連接在如圖所示的電路的A、B兩端，接R1時電壓表的讀數(shù)為U1，接R2時電壓表的讀數(shù)為U2，則下列推斷正確的是()A．R1＝R2 B.R1>R2C．U1<U2 D.U1＝U2AD[電流從導體的橫截面流過，由電阻定律R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(a,ad)＝eq\f(ρ,d)，可見電阻與邊長a無關，A正確；因外電阻相同，故路端電壓相等，D正確。]8．已知如圖所示的電路中有一處發(fā)生了斷路，現(xiàn)用多用電表的電壓擋對電路進行故障檢查，當兩表筆接a、d和a、b時電表顯示的示數(shù)均為5V，接c、d和b、c時均無示數(shù)，則發(fā)生斷路的是()A．L B.RC．R′ D.SB[由題意可知，測得Uad＝5.0V，測量的是電源，測得Ucd＝0V，Ubc＝0V，說明在b→R′→c→L→d之外有斷路現(xiàn)象；測得Uab＝5.0V，說明a、b之間有斷路之處，所以斷路是在電阻R上，故選B。]9．(2024·北京海淀區(qū)期末)(多選)如圖為某手機電池的銘牌，第一行標有“3.8V3000mAh(11.4Wh)”。對該銘牌參數(shù)的分析，下列說法中正確的是()A．銘牌中的Wh是能量的單位B．銘牌中的mAh是功率的單位C．該電池放電時輸出的總能量約為11.4JD．該電池放電時輸出的總電荷量約為1.08×104CAD[本題考查對信息的提取實力。由公式W＝Pt可知，銘牌中Wh是能量單位，選項A正確；由公式q＝It可知，銘牌中mAh為電荷量單位，選項B錯誤；該電池輸出的總能量E＝Pt＝11.4W×3600s＝4.104×104J，選項C錯誤；該電池放電時輸出的總電荷量約為q＝It＝1.08×104C，選項D正確。]10.(2024·四川成都七中模擬)如圖所示，電源電動勢E＝8V，內電阻為r＝0.5Ω，標有“3V3W”的燈泡L與電動機M串聯(lián)接在電源上，燈泡剛好正常發(fā)光，電動機剛好正常工作，電動機的線圈電阻R0＝1.5Ω，下列說法正確的是()A．通過電動機的電流為1.6AB．電動機的效率是62.5%C．電動機的輸入功率為1.5WD．電動機的輸出功率為3WD[燈泡L正常發(fā)光，則通過燈泡的電流IL＝eq\f(PL,UL)＝1A，電動機與燈泡串聯(lián)，通過電動機的電流IM＝IL＝1A，故A錯誤；路端電壓U＝E－Ir＝7.5V，電動機兩端的電壓UM＝U－UL＝4.5V，電動機的輸入功率P入＝UMIM＝4.5×1W＝4.5W，電動機的輸出功率P輸出＝UMIM－Ieq\o\al(2,M)R0＝4.5W－12×1.5W＝3W，電動機的效率為η＝eq\f(3,4.5)×100%＝66.7%，故B、C錯誤，D正確。]11．(多選)如圖所示，I為志向電流表示數(shù)，U為志向電壓表示數(shù)，P為定值電阻R2消耗的功率，Q為電容器C所帶的電荷量，W為電源通過的電荷量為q時電源做的功，當滑動變阻器滑動觸頭向右緩慢滑動過程中，下列圖象能正確反映各物理量關系的是()AB[當滑動變阻器滑動觸頭向右緩慢滑動過程中，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，R2消耗的功率為P＝I2R2，P∝I2，故A正確；電容器C兩端的電壓UC＝E－I(R2＋r)，電荷量Q＝CUC＝C[E－I(R2＋r)]，則eq\f(ΔQ,ΔI)＝－C(R2＋r)，保持不變，則Q-I圖象是向下傾斜的直線，故B正確；電壓表示數(shù)U＝E－Ir，U-I圖象應是向下傾斜的直線，故C錯誤；電源通過的電荷量為q的電源做的功W＝qE，E是電源的電動勢，則W-q是過原點的直線，故D錯誤。]12．(多選)如圖甲所示，閉合開關，調整電阻箱的阻值，同時記錄電阻箱的阻值R，電壓表的示數(shù)U1，電壓表的示數(shù)U2。依據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算出流過電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條U-I圖線，如圖乙所示。則()A．流過電阻箱的電流的表達式為I＝eq\f(U2－U1,R)B．小燈泡兩端電壓隨電流改變的圖象是aC．依據(jù)圖乙可以求得電源的電動勢E＝3.0V、內阻r＝0.4ΩD．該電路中小燈泡消耗的最大功率為1WAD[電阻箱兩端的電壓UR＝U2－R1，則通過電阻箱的電流I＝eq\f(U2－U1,R)，選項A正確；燈泡與電阻箱串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，燈泡兩端的電壓隨電流的增大而增大，由題圖乙所示圖象可知，圖線b是燈泡兩端電壓隨電流改變的圖象，選項B錯誤；隨著電流的增大，路端電壓減小，故題圖乙中圖線a是電源的U-I圖象，由圖線a可知，電源電動勢E＝3.0V，內阻r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(3.0－2.0,0.5)Ω＝2Ω，選項C錯誤；由圖線a可知，燈泡兩端的最大電壓為2V，電流為0.5A，則燈泡的最大功率P＝2V×0.5A＝1W，選項D正確。]13．(2024·成都市一診)有一個消毒用電器P，電阻為20kΩ，它只有在電壓高于24V時才能工作。今用一個光敏電阻R1對它進行限制，光敏電阻在光照時為100Ω，黑暗時為1000kΩ。電源電動勢E為36V，內阻不計，另有一個定值電阻R2，電阻為1000Ω。下列電路開關閉合后能使消毒用電器在光照時正常工作，黑暗停止工作的是()C[對A電路，在光照時，光敏電阻為100Ω，P電阻為20kΩ，R2電阻為1000Ω，P分得電壓超過eq\f(2,3)E，正常工作；黑暗時，光敏電阻1000Ω，P分得電壓超過eq\f(2,3)E，正常工作，A錯誤；同理可以求得B電路中光照和黑暗時，P分得電壓均超過eq\f(2,3)E，都可以正常工作，B錯誤；電路C中P與R2并聯(lián)，電阻略小于1000Ω，能使消毒用電器在光照時正常工作，黑暗時停止工作，C正確；電路D中P與R1并聯(lián)，光照時并聯(lián)部分電阻小于100Ω，此時P分得的電壓遠小于24V，不能正常工作，黑暗時并聯(lián)總電阻小于1000Ω，P分得電壓同樣小于24V，也不能正常工作，D 錯誤。]14．(2024·上海虹口模擬)(多選)如圖甲所示的電路中，將滑動變阻器R2的滑片由a端向b端移動，用兩個電表分別測量電壓和電流，得到部分U-I圖象如圖乙所示，則()A．電源的電動勢為6VB．滑動變阻器的總阻值為20ΩC．當電壓表示數(shù)為5.0V時，電源效率最高D．當電壓表示數(shù)為5.0V時，R2消耗的功率最大BC[當滑片位于中心時，并聯(lián)電阻最大，并聯(lián)電阻兩端的電壓最大，故并聯(lián)電阻為eq\f(R2,2)＝eq\f(U,I)＝eq\f(5.0,0.50)Ω＝10Ω，解得R2＝20Ω，B正確；當滑片位于中心時，電壓表的示數(shù)最大，外電阻也最大，電源的效率η＝eq\f(P出,P總)＝eq\f(R外,R外＋r)最高，即當電壓表示數(shù)為5.0V時，電源的效率最高，C正確；當電壓表的示數(shù)為4V時，電流表的示數(shù)