高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 課時(shí)達(dá)標(biāo)23 電路閉合電路的歐姆定律試題

課時(shí)達(dá)標(biāo)第23講電路閉合電路的歐姆定律[解密考綱]主要考查閉合電路的歐姆定律、動(dòng)態(tài)電路分析、閉合電路的功率與效率問(wèn)題．1．(多選)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，下列各物理量變化情況為(BD)A．電流表的讀數(shù)一直減小B．R0的功率先減小后增大C．電源輸出功率先增大后減小D．電壓表的讀數(shù)先增大后減小解析滑動(dòng)變阻器滑片P由a向b端移動(dòng)過(guò)程中，bP和aP并聯(lián)，外電路總電阻先變大后變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流(電流表示數(shù))先減小后增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)電功率P0＝I2R0，可知R0的功率先減小后增大，選項(xiàng)B正確；當(dāng)外電路總電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，輸出功率最大，但R0與電源內(nèi)阻r大小關(guān)系不能確定，故不能確定電源輸出功率的變化情況，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電壓表所測(cè)為電源的路端電壓，路端電壓與外電阻變化趨勢(shì)一致，故選項(xiàng)D正確．2．電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比．在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為(D)A．eq\f(3,4)eq\f(1,4) B．eq\f(1,3)eq\f(2,3)C．eq\f(1,2)eq\f(1,2) D．eq\f(2,3)eq\f(1,3)解析由題中U－I圖象可知，若電源的電動(dòng)勢(shì)為6U0，則a、b兩點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的路端電壓分別為4U0、2U0，電源的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，所以ηa＝eq\f(Ua,E)＝eq\f(2,3)，ηb＝eq\f(Ub,E)＝eq\f(1,3)，選項(xiàng)D正確．3．(多選)電源開(kāi)關(guān)S、S′，定值電阻R1、光敏電阻R2和電容器連接成如圖所示電路，電容器的兩平行板水平放置．當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S′閉合，且無(wú)光照射光敏電阻R2時(shí)，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點(diǎn)，當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R2時(shí)，光敏電阻的阻值變小，則(BD)A．液滴向下運(yùn)動(dòng)B．液滴向上運(yùn)動(dòng)C．不能確定R2兩端的電勢(shì)差是否升高D．不改變照射光強(qiáng)度，斷開(kāi)S′，將電容器的上極板向上移一小段距離，則上極板的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)高解析強(qiáng)光照射使光敏電阻R2的阻值變小，電流增大，R1兩端的電勢(shì)差I(lǐng)R1升高，R2兩端的電勢(shì)差降低，電容器極板之間電壓升高，電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)，液滴向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；當(dāng)光照強(qiáng)度不變時(shí)斷開(kāi)S′，電容器帶電量不變，據(jù)U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(4πkdQ,εrS)可知，把電容器的上極板向上移一小段距離時(shí)兩極板間電勢(shì)差變大，則上極板的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)高，選項(xiàng)D正確．4．如圖所示的電路中，燈泡A和燈泡B原來(lái)都是正常發(fā)光的．現(xiàn)在突然發(fā)現(xiàn)燈泡A比原來(lái)變暗了些，燈泡B比原來(lái)變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是(C)A．R3斷路 B．R1短路C．R2斷路 D．R1、R2同時(shí)短路解析燈泡A比原來(lái)暗了些，說(shuō)明燈泡A的電流和電壓變?。粺襞軧比原來(lái)亮了些，說(shuō)明燈泡B的電流和電壓變大．采取代入排除法，將選項(xiàng)逐個(gè)代入分析：R3斷路→R外增大→R總變大→I減小→U變大，由此可知兩燈均變亮，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；R1短路→R外減小→R總減小→I增大，通過(guò)燈泡A和B的電流變大，兩燈變亮，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同理分析可知選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5．(多選)圖示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，若調(diào)整可變電阻R的阻值，可使電壓表V的示數(shù)減小ΔU(電壓表為理想電表)，在這個(gè)過(guò)程中(AD)A．通過(guò)R1的電流減小，減小量一定等于eq\f(ΔU,R1)B．R2兩端的電壓增加，增加量一定等于ΔUC．路端電壓減小，減小量一定等于ΔUD．通過(guò)R2的電流增加，但增加量一定小于eq\f(ΔU,R2)解析電壓表示數(shù)減小，可知R減小，設(shè)路端電壓、干路電流分別為U、I，電壓表示數(shù)為U1，R2兩端電壓為U2，流過(guò)R1、R2的電流分別為I1、I2，電阻改變后，分別為U′、I′、U1′、U2′、I1′、I2′，則U1＝I1R1，U1′＝I1′R1，ΔU＝U1－U1′＝(I1－I1′)R1，則I1減小量為ΔI1＝I1－I1′＝eq\f(ΔU,R1)，選項(xiàng)A正確；U2＝E－U1－Ir，U2′＝E－U1′－I′r，得ΔU2＝(U1－U1′)－(I′－I)r＝ΔU－(I′－I)r<ΔU，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；路端電壓減小量小于ΔU，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；ΔU＝(I′－I)(r＋R2)，ΔI2＝I′－I＝eq\f(ΔU,r＋R2)<eq\f(ΔU,R2)，選項(xiàng)D正確．6．(2017·湖南株洲質(zhì)檢)(多選)某種小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示，三個(gè)完全相同的這種小燈泡連接成如圖乙所示的電路，電源的內(nèi)阻為1.0Ω.現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，理想電壓表V的示數(shù)為4.0V，則(ABD)A．三個(gè)燈泡的總電阻為8.3ΩB．電源的電動(dòng)勢(shì)為5.6VC．電源消耗的熱功率為3.0WD．電源的效率為89.3%解析理想電壓表V的示數(shù)為4.0V，可知串聯(lián)的燈泡電流為0.6A，此時(shí)小燈泡電阻為eq\f(4.0,0.6)Ω＝eq\f(20,3)Ω；每個(gè)并聯(lián)燈泡的電流為0.3A，電壓1.0V，此時(shí)小燈泡電阻R1＝eq\f(1.0,0.3)Ω＝eq\f(10,3)Ω，所以總電阻為R總＝eq\f(20,3)Ω＋eq\f(1,2)·eq\f(10,3)Ω≈8.3Ω，選項(xiàng)A正確；電動(dòng)勢(shì)為E＝4V＋1V＋0.6×1.0V＝5.6V，選項(xiàng)B正確；電源消耗的熱功率為P熱＝0.62×1.0W＝0.36W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電源效率η＝eq\f(5,5.6)×100%≈89.3%，故選項(xiàng)D正確．7．如圖所示為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的U－I圖線．用此電源與三個(gè)阻值均為3Ω的電阻連接成電路，測(cè)得路端電壓為4.8V．則該電路可能為(B)解析由圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，當(dāng)U＝4V時(shí)，I＝4A，有6V＝4V＋4A×r，解得r＝0.5Ω，當(dāng)路端電壓為4.8V時(shí)，U內(nèi)＝E－U＝6V－4.8V＝1.2V，由eq\f(U,U內(nèi))＝eq\f(R,r)，得R＝eq\f(U,U內(nèi))r＝eq\f(4.8,1.2)×0.5Ω＝2Ω，由電阻的串并聯(lián)知識(shí)可知選項(xiàng)B為可能電路．8．(2017·湖北黃石模擬)如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線C為一個(gè)電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖象，將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上，則(C)A．R接到a電源上，電源的效率較高B．R接到b電源上，電源的輸出功率較大C．R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低D．R接到b電源上，電阻R的發(fā)熱功率和電源的效率都較高解析電源的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，由題圖可知，電阻R接在電源a上時(shí)電路中電流為eq\f(I0,2)，短路電流為I0，且ra>rb，根據(jù)閉合電路歐姆定律I0＝eq\f(Ea,ra)，eq\f(I0,2)＝eq\f(Ea,R＋ra)，解得R＝ra，則a電源的效率為50%；電阻R接在電源b上時(shí)eq\f(Ub,Eb)>50%，則電源b的效率大于50%，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電源的U－I圖線與電阻R的U－I圖線的交點(diǎn)表示電阻R接在該電源上的工作狀態(tài)，由題圖可知電阻R接在電源a上時(shí)的電壓和電流較大，電源a的輸出功率較大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由以上分析可知，R接到a電源上，電源的輸出功率較大，電源效率較低，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．9．(2017·湖北黃岡一模)(多選)如圖所示是超導(dǎo)限流器(虛線框內(nèi)部分)示意圖．超導(dǎo)部件臨界電流為IC，當(dāng)通過(guò)限流器的電流大于IC時(shí)，超導(dǎo)部件從阻值為零的超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(視為純電阻)．已知超導(dǎo)部件的正常電阻為R1＝3Ω，臨界電流IC＝1.2A，限流電阻R2＝6Ω，小燈泡上標(biāo)有“6V6W”字樣，電源E＝8V，r＝2Ω.原來(lái)電路正常工作，現(xiàn)小燈泡突然發(fā)生短路．則(BD)A．短路前通過(guò)R1的電流為eq\f(3,4)AB．短路后超導(dǎo)部件轉(zhuǎn)為正常態(tài)C．短路后通過(guò)R1的電流為2AD．短路后通過(guò)R1的電流為eq\f(4,3)A解析原來(lái)燈泡正常工作，電流為1A，故R1處于超導(dǎo)狀態(tài)，其電阻為零，通過(guò)R1的電流為1A，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．燈泡短路時(shí)，電流突然達(dá)到eq\f(E,r)＝4A>1.2A，超導(dǎo)部件由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài)，選項(xiàng)B正確．短路后限流器與超導(dǎo)部件并聯(lián)，總電阻為2Ω，其兩端電壓為4V，故通過(guò)R1的電流為I′1＝eq\f(4,3)A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確．10．(2017·湖北武漢調(diào)研)(多選)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b、c所示．則下列說(shuō)法正確的是(CD)A．圖線b表示輸出功率PR隨電流I變化的關(guān)系B．圖中a線最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率為最大輸出功率C．在圖線上A、B、C三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PCD．兩個(gè)圖線交點(diǎn)M與N的橫坐標(biāo)之比一定為1∶2，縱坐標(biāo)之比一定為1∶4解析P＝I2r，電流I越大，P越大，且為非線性關(guān)系，所以圖線b表示Pr隨電流I變化的關(guān)系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；PE＝E·