新教材高考物理一輪復(fù)習(xí)課時練28閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用1.(電路動態(tài)分析)(2020上海靜安高三下學(xué)期二模)如圖所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時()A.A、B間的電壓減小B.通過R1的電流增大C.通過R2的電流增大D.通過R3的電流增大2.(電路動態(tài)分析)(2020江蘇淮安聯(lián)考)如圖所示的電路中,將滑動變阻器的滑片P向右移動,則()A.電流表的示數(shù)變小B.電壓表的示數(shù)變大C.電燈L消耗的功率變大D.電阻R1消耗的功率變大3.(電路故障分析)如圖所示,燈泡L1、L2原來都正常發(fā)光,在兩燈突然熄滅后,用電壓表測得c、d間電壓比燈泡正常發(fā)光時的電壓高。電路故障可能是(假設(shè)電路中僅有一處故障)()A.a、c間斷路 B.c、d間斷路C.b、d間斷路 D.b、d間短路4.(功率問題)(2020上海普陀高三下學(xué)期二模)如圖所示,電路中電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r,R0為定值電阻。當(dāng)滑動變阻器R的滑片向a移動時,下列說法正確的是()A.R兩端的電壓變大 B.流經(jīng)R0的電流變大C.電源總功率變小 D.電源內(nèi)部消耗功率變大5.(含電容器電路的分析)(2020北京東城高三下學(xué)期一模)如圖所示電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電容器的電容為C,定值電阻的阻值為R。開關(guān)閉合前電容器不帶電。閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后()A.通過電源的電流為零B.定值電阻兩端的電壓等于EC.電路消耗的電功率等于ED.電容器所帶電荷量為REC6.(電源的功率問題)如圖,直線A為電源的U-I圖線,直線B和C分別為電阻R1、R2的U-I圖線?，F(xiàn)用該電源分別與R1、R2組成閉合電路。由圖像一定能確定的是()A.電阻R1<R2B.電源輸出功率P1<P2C.電源內(nèi)阻消耗的功率PD.電源效率η1<η2素養(yǎng)綜合練7.(多選)(2020安徽六安高三線下自測)如圖,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=0.8Ω,定值電阻及R1=R2=R3=2Ω,R4=3Ω,圖中電壓表和電流表均為理想電表,當(dāng)在P、Q之間連接另外一只理想電流表G時,下列說法正確的是()A.通過G的電流為無窮大,從而會將G燒壞B.通過G的電流為0.2AC.V的示數(shù)將變大D.V的示數(shù)變化量的絕對值與A示數(shù)變化量的絕對值的比值為0.8Ω8.(2020北京平谷高三下學(xué)期一模)在如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后,在滑動變阻器R2的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中()A.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小B.電容器C所帶電荷量減小C.R1的電功率增大D.電源的輸出功率一定增大9.(2020北京卷)圖甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(圖乙),用這段金屬絲做測溫探頭,把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個簡易溫度計(jì)。下列說法正確的是()A.tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關(guān)系B.tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是非線性關(guān)系C.tB應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關(guān)系D.tB應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是非線性關(guān)系10.在如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合后,由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障,電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,則可能出現(xiàn)了下列哪種故障()A.R1短路 B.R2斷路C.R2短路 D.R3斷路11.(2020山西晉中高三下學(xué)期模擬)如圖所示,電路中E、r為電源的電動勢和內(nèi)電阻,R1、R2、R3為定值電阻,電壓表和電流表均為理想電表。開關(guān)閉合時,平行金屬板中帶電小液滴P處于靜止?fàn)顟B(tài)。選地面為零電勢參考面,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向a端移動時,則()A.電阻R1消耗的功率增大B.小液滴一定會運(yùn)動且運(yùn)動過程中電勢能增加C.電源的效率減小D.若電流表、電壓表的示數(shù)變化量分別為ΔI和ΔU,則ΔUΔI<R112.(2018北京卷)如圖1所示,用電動勢為E,內(nèi)阻為r的電源,向滑動變阻器R供電。改變變阻器R的阻值,路端電壓U與電流I均隨之變化。(1)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U-I圖像的示意圖,并說明U-I圖像與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。(2)a.請?jiān)趫D2畫好的U-I關(guān)系圖線上任取一點(diǎn),畫出帶網(wǎng)格的圖形,以其面積表示此時電源的輸出功率;b.請推導(dǎo)該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。(3)請寫出電源電動勢定義式,并結(jié)合能量守恒定律證明:電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁課時規(guī)范練28閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用1.C當(dāng)滑動變阻器滑片向上移動時,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻R增大,由閉合電路歐姆定律I=UR,可知干路電流I減小,則由路端電壓公式U=E-Ir,可知路端電壓增大,電路中并聯(lián)部分的電壓則為U并=E-I(r+R1),并聯(lián)部分的電壓也增大,根據(jù)部分電路歐姆定律可知電阻R2的電流增大,I3=I-I2,因此電阻R3的電流減小。綜上所述可知,A、B間的電壓U并增大,通過R1的電路為干路電流減小,通過R2的電流增大,通過R32.D滑片P向右移動,電阻變小,回路總電阻變小,根據(jù)I=ER外+r,干路電流變大,電流表示數(shù)變大,A錯誤。根據(jù)U=E-Ir,干路電流變大,路端電壓變小,燈泡L兩端電壓變小,燈泡L電流變小,燈泡功率變小;而干路電流變大,所以R1支路電流變大,P=I2R1,R13.B電路中L1、L2、R及電源串聯(lián),電路中只有一處故障且兩燈不亮,電路故障必是斷路,D錯誤;若a、c間斷路,兩燈熄滅,電壓表測得c、d間電壓為0,A錯誤;若c、d間斷路,兩燈熄滅,電壓表測得c、d間電壓為電源的電動勢,比燈泡正常發(fā)光時電壓高,B正確;若b、d間斷路,兩燈熄滅,電壓表測得c、d間電壓為0,C錯誤。4.D當(dāng)滑動變阻器R的滑片向a移動時,R電阻減小,則外電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律知干路電流增大,路端電壓U=E-Ir減小,R和R0兩端電壓減小,流經(jīng)R0的電流變小,故A、B錯誤;I增大,電源總功率P=EI增大,故C錯誤;電源內(nèi)部消耗功率Pr=I2r變大,故D正確。5.D閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后,由于電源與電阻R構(gòu)成一個閉合電路,故通過電源的電流不為零,選項(xiàng)A錯誤;定值電阻R的兩端電壓就是電源的路端電壓,不等于電源的電動勢,而是等于U=RR+rE,選項(xiàng)B錯誤;電路消耗的電功率是指總電功率,即P總=IE=ER+r×E=E26.C根據(jù)R=UI可知,電阻R1>R2,選項(xiàng)A錯誤;電源的輸出功率等于電阻R上消耗的功率,大小等于電源的U-I圖線與電阻的U-I圖線交點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)的乘積,由圖像可知,兩種情況下電源的輸出功率無法確定,選項(xiàng)B錯誤;電源內(nèi)阻上的功率為Pr=I2r,可知電源接R1時電流小,則電源內(nèi)阻消耗的功率Pr1<Pr2,選項(xiàng)C正確;電源的效率η=UIEI=UE=7.BD當(dāng)在P、Q之間連接另外一只理想電流表G時外電路中的總電阻為R=1Ω+2×32+3Ω=2.2Ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律知I=ER+r=62.2+0.8A=2A,R2和R4是并聯(lián)關(guān)系,根據(jù)分流原理知流過R4的電流是0.8A,所以有0.2A的電流從電流計(jì)流過,A錯誤、B正確;當(dāng)在8.A滑動變阻器的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中,R2阻值變大,電阻總電阻變大,根據(jù)閉合電路歐姆定律知,總電流減小,電流表示數(shù)減小,電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓U=E-I(R1+r),總電流減小,電壓表示數(shù)增大,選項(xiàng)A正確;電容器兩端電壓即電壓表兩端電壓Q=CU,電壓增大,電容器所帶電荷量增多,選項(xiàng)B錯誤;流過電阻R1的電流減小,由公式P=I2R1可知,消耗的功率變小,選項(xiàng)C錯誤;當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時,電源的輸出功率最大,題干中沒有給出外電阻與內(nèi)阻的關(guān)系,故滑動變阻器R2的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中,電源的輸出功率不一定增大,選項(xiàng)D錯誤。9.B由題圖甲可知,tA點(diǎn)對應(yīng)的電阻阻值較小,由閉合電路歐姆定律知對應(yīng)電路中的電流較大,故tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上;而tB點(diǎn)對應(yīng)的電阻阻值較大,由閉合電路歐姆定律知對應(yīng)電路中的電流較小,故tB應(yīng)標(biāo)在電流較小的刻度上;由題圖甲得R=R0+kt,其中R0為圖線的縱截距,由閉合電路歐姆定律得I=ER+Rg+r,聯(lián)立解得t=10.A若各原件沒有故障,電路正常,則電流表測量流過R1的支路電流,電壓表測量R3兩端的電壓;若R1短路,則R2被短路,外電路只有電阻R3接在電源兩端,電流表測量干路電流,電壓表測量路端電壓,兩表示數(shù)均增大,故A正確;若R2斷路,則R1與R3串聯(lián),總電阻增大,總電流減小,則流過R3的電流減小,故電壓表示數(shù)減小,由于電流表現(xiàn)在測量干路電流,故電流表示數(shù)增大,故B錯誤;若R2短路,則電流表示數(shù)為零,不符合題意,故C錯誤;若R3斷路,電路斷開,故電流表示數(shù)為零,不符合題意,故D錯誤。故選A。11.D由題圖可知,R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián),再與R1串連接在電源兩端;電容器與R3并聯(lián);當(dāng)滑片向a端移動時,滑動變阻器R4接入電阻增大,則電路中總電阻增大;由閉合電路歐姆定律可知,干路中電流減小;路端電壓增大,同時R1兩端的電壓減小;故并聯(lián)部分的電壓增大;由歐姆定律可知流過R3的電流增大,電流表的示數(shù)減小;根據(jù)P1=I干2R1,電阻R1消耗的功率減小,選項(xiàng)A錯誤;電壓表的示數(shù)變大,金屬板板間的電場強(qiáng)度變大,電場力大于小液滴的重力,則小液滴向上運(yùn)動,電勢能減小,選項(xiàng)B錯誤;由于路端電壓變大,電源效率增大,選項(xiàng)C錯誤;根據(jù)ΔI干=ΔI3+ΔI,得ΔI干<ΔI,由于ΔUΔI干=r+R1,故ΔUΔ12.〖答案〗(1)圖像見〖解析〗,與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動勢,與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流(2)a.圖像見〖解析〗;b.見〖解析〗(3)E=Wq,證明見〖解析〗(1)U-I圖像如(2)中圖所示。圖像與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動勢,與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流。(2)a.如答圖所示。b.電源輸出的電功率P=I2R=ER+當(dāng)外電路電阻R=r時,電源輸出的電功率最大,為Pmax=E(3)電動勢定義式E=W根據(jù)能量守恒,在圖1所示電路中,非靜電力做功W產(chǎn)生的電能等于在外電路和內(nèi)電路產(chǎn)生的電熱,即W=I2rt+I2Rt=Irq+IRqE=Ir+IR=U內(nèi)+U外閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用1.(電路動態(tài)分析)(2020上海靜安高三下學(xué)期二模)如圖所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時()A.A、B間的電壓減小B.通過R1的電流增大C.通過R2的電流增大D.通過R3的電流增大2.(電路動態(tài)分析)(2020江蘇淮安聯(lián)考)如圖所示的電路中,將滑動變阻器的滑片P向右移動,則()A.電流表的示數(shù)變小B.電壓表的示數(shù)變大C.電燈L消耗的功率變大D.電阻R1消耗的功率變大3.(電路故障分析)如圖所示,燈泡L1、L2原來都正常發(fā)光,在兩燈突然熄滅后,用電壓表測得c、d間電壓比燈泡正常發(fā)光時的電壓高。電路故障可能是(假設(shè)電路中僅有一處故障)()A.a、c間斷路 B.c、d間斷路C.b、d間斷路 D.b、d間短路4.(功率問題)(2020上海普陀高三下學(xué)期二模)如圖所示,電路中電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r,R0為定值電阻。當(dāng)滑動變阻器R的滑片向a移動時,下列說法正確的是()A.R兩端的電壓變大 B.流經(jīng)R0的電流變大C.電源總功率變小 D.電源內(nèi)部消耗功率變大5.(含電容器電路的分析)(2020北京東城高三下學(xué)期一模)如圖所示電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電容器的電容為C,定值電阻的阻值為R。開關(guān)閉合前電容器不帶電。閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后()A.通過電源的電流為零B.定值電阻兩端的電壓等于EC.電路消耗的電功率等于ED.電容器所帶電荷量為REC6.(電源的功率問題)如圖,直線A為電源的U-I圖線,直線B和C分別為電阻R1、R2的U-I圖線?，F(xiàn)用該電源分別與R1、R2組成閉合電路。由圖像一定能確定的是()A.電阻R1<R2B.電源輸出功率P1<P2C.電源內(nèi)阻消耗的功率PD.電源效率η1<η2素養(yǎng)綜合練7.(多選)(2020安徽六安高三線下自測)如圖,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=0.8Ω,定值電阻及R1=R2=R3=2Ω,R4=3Ω,圖中電壓表和電流表均為理想電表,當(dāng)在P、Q之間連接另外一只理想電流表G時,下列說法正確的是()A.通過G的電流為無窮大,從而會將G燒壞B.通過G的電流為0.2AC.V的示數(shù)將變大D.V的示數(shù)變化量的絕對值與A示數(shù)變化量的絕對值的比值為0.8Ω8.(2020北京平谷高三下學(xué)期一模)在如圖所示電路中,電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后,在滑動變阻器R2的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中()A.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小B.電容器C所帶電荷量減小C.R1的電功率增大D.電源的輸出功率一定增大9.(2020北京卷)圖甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(圖乙),用這段金屬絲做測溫探頭,把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個簡易溫度計(jì)。下列說法正確的是()A.tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關(guān)系B.tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是非線性關(guān)系C.tB應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關(guān)系D.tB應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是非線性關(guān)系10.在如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合后,由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障,電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,則可能出現(xiàn)了下列哪種故障()A.R1短路 B.R2斷路C.R2短路 D.R3斷路11.(2020山西晉中高三下學(xué)期模擬)如圖所示,電路中E、r為電源的電動勢和內(nèi)電阻,R1、R2、R3為定值電阻,電壓表和電流表均為理想電表。開關(guān)閉合時,平行金屬板中帶電小液滴P處于靜止?fàn)顟B(tài)。選地面為零電勢參考面,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向a端移動時,則()A.電阻R1消耗的功率增大B.小液滴一定會運(yùn)動且運(yùn)動過程中電勢能增加C.電源的效率減小D.若電流表、電壓表的示數(shù)變化量分別為ΔI和ΔU,則ΔUΔI<R112.(2018北京卷)如圖1所示,用電動勢為E,內(nèi)阻為r的電源,向滑動變阻器R供電。改變變阻器R的阻值,路端電壓U與電流I均隨之變化。(1)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U-I圖像的示意圖,并說明U-I圖像與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。(2)a.請?jiān)趫D2畫好的U-I關(guān)系圖線上任取一點(diǎn),畫出帶網(wǎng)格的圖形,以其面積表示此時電源的輸出功率;b.請推導(dǎo)該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。(3)請寫出電源電動勢定義式,并結(jié)合能量守恒定律證明:電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁課時規(guī)范練28閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用1.C當(dāng)滑動變阻器滑片向上移動時,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻R增大,由閉合電路歐姆定律I=UR,可知干路電流I減小,則由路端電壓公式U=E-Ir,可知路端電壓增大,電路中并聯(lián)部分的電壓則為U并=E-I(r+R1),并聯(lián)部分的電壓也增大,根據(jù)部分電路歐姆定律可知電阻R2的電流增大,I3=I-I2,因此電阻R3的電流減小。綜上所述可知,A、B間的電壓U并增大,通過R1的電路為干路電流減小,通過R2的電流增大,通過R32.D滑片P向右移動,電阻變小,回路總電阻變小,根據(jù)I=ER外+r,干路電流變大,電流表示數(shù)變大,A錯誤。根據(jù)U=E-Ir,干路電流變大,路端電壓變小,燈泡L兩端電壓變小,燈泡L電流變小,燈泡功率變小;而干路電流變大,所以R1支路電流變大,P=I2R1,R13.B電路中L1、L2、R及電源串聯(lián),電路中只有一處故障且兩燈不亮,電路故障必是斷路,D錯誤;若a、c間斷路,兩燈熄滅,電壓表測得c、d間電壓為0,A錯誤;若c、d間斷路,兩燈熄滅,電壓表測得c、d間電壓為電源的電動勢,比燈泡正常發(fā)光時電壓高,B正確;若b、d間斷路,兩燈熄滅,電壓表測得c、d間電壓為0,C錯誤。4.D當(dāng)滑動變阻器R的滑片向a移動時,R電阻減小,則外電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律知干路電流增大,路端電壓U=E-Ir減小,R和R0兩端電壓減小,流經(jīng)R0的電流變小,故A、B錯誤;I增大,電源總功率P=EI增大,故C錯誤;電源內(nèi)部消耗功率Pr=I2r變大,故D正確。5.D閉合開關(guān),待電路穩(wěn)定后,由于電源與電阻R構(gòu)成一個閉合電路,故通過電源的電流不為零,選項(xiàng)A錯誤;定值電阻R的兩端電壓就是電源的路端電壓,不等于電源的電動勢,而是等于U=RR+rE,選項(xiàng)B錯誤;電路消耗的電功率是指總電功率,即P總=IE=ER+r×E=E26.C根據(jù)R=UI可知,電阻R1>R2,選項(xiàng)A錯誤;電源的輸出功率等于電阻R上消耗的功率,大小等于電源的U-I圖線與電阻的U-I圖線交點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)的乘積,由圖像可知,兩種情況下電源的輸出功率無法確定,選項(xiàng)B錯誤;電源內(nèi)阻上的功率為Pr=I2r,可知電源接R1時電流小,則電源內(nèi)阻消耗的功率Pr1<Pr2,選項(xiàng)C正確;電源的效率η=UIEI=UE=7.BD當(dāng)在P、Q之間連接另外一只理想電流表G時外電路中的總電阻為R=1Ω+2×32+3Ω=2.2Ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律知I=ER+r=62.2+0.8A=2A,R2和R4是并聯(lián)關(guān)系,根據(jù)分流原理知流過R4的電流是0.8A,所以有0.2A的電流從電流計(jì)流過,A錯誤、B正確;當(dāng)在8.A滑動變阻器的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中,R2阻值變大,電阻總電阻變大,根據(jù)閉合電路歐姆定律知,總電流減小,電流表示數(shù)減小,電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓U=E-I(R1+r),總電流減小,電壓表示數(shù)增大,選項(xiàng)A正確;電容器兩端電壓即電壓表兩端電壓Q=CU,電壓增大,電容器所帶電荷量增多,選項(xiàng)B錯誤;流過電阻R1的電流減小,由公式P=I2R1可知,消耗的功率變小,選項(xiàng)C錯誤;當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時,電源的輸出功率最大,題干中沒有給出外電阻與內(nèi)阻的關(guān)系,故滑動變阻器R2的滑動端由a向b緩慢滑動的過程中,電源的輸出功率不一定增大,選項(xiàng)D錯誤。9.B由題圖甲可知,tA點(diǎn)對應(yīng)的電阻阻值較小,由閉合電路歐姆定律知對應(yīng)電路中的電流較大,故tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上;而tB點(diǎn)對應(yīng)的電阻阻值較大,由閉合電路歐姆定律知對應(yīng)電路中的電流較小,故tB應(yīng)標(biāo)在電流較小的刻度上;由題圖甲得R=R0+kt,其中R0為圖線的縱截距,由閉合電路歐姆定律得