【志鸿优化设计】高考物理大一轮复习 7.23 闭合电路及其欧姆定律 沪科版(1).doc

闭合电路及其欧姆定律(时间:45分钟满分:100分)课时规范练第39页一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2013浙江瑞安十校联考)如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的ui图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8v。则该电路可能为()解析:由图可知,电源电动势e=6v,当u=4v时,i=4a,有6v=4 v+4ar,解得r=0.5,当路端电压为4.8v时,u内=e-u=6v-4.8v=1.2v,由,所以r=r=0.5=2 ,由电阻的串并联知识可知选项b为可能电路。答案:b2.(2013河南开封模考)如图所示电路,电源的电动势为e,内阻为r,r0为定值电阻,r为滑动变阻器。在滑动变阻器的滑片由a端移向b端的过程中,电容器c所带的电荷量()a.逐渐增加b.先增加后减小c.逐渐减小d.先减少后增加解析:由电路图可知:滑动变阻器的滑片处于a端时,电阻r0被短路,即外电路的电阻为滑动变阻器的全电阻;当滑片由a端移向b端的过程中,明显可以看出电路的结构为r0与滑动变阻器的左边部分电阻r1并联,再跟滑动变阻器的右边部分电阻r2串联,根据电阻并联的特点可知,并联部分的总电阻小于r1且正在增加,但并联部分的总电阻的增加值小于r2的减小值,故外电路的电阻在减小,电路的路端电压降低,则电容器c带的电荷量q=cu必定逐渐减小,选项c正确。答案:c3.如图所示,m、n是平行板电容器的两个极板,r0为定值电阻,r1、r2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合开关s,小球静止时受到悬线的拉力为f。调节r1、r2,关于f的大小判断正确的是()a.保持r1不变,缓慢增大r2时,f将变大b.保持r1不变,缓慢增大r2时,f将变小c.保持r2不变,缓慢增大r1时,f将变大d.保持r2不变,缓慢增大r1时,f将变小解析:当r1不变,增大r2时,电路中总电流i减小,r0分压相应减小,mn极板间的电场强度也减小,所以f也变小。而当r2不变,调节r1时,mn极板间的电压不变,f应不变。选项b正确。答案:b4.(2013河南郑州高中毕业质量预测)如图所示电路中,电源的电动势为e,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器的滑动触头p从a端滑到b端的过程中,下列说法正确的是()a.电压表的读数u,先减小,后增大b.电流表的读数i先增大,后减小c.电压表读数u与电流表读数i的比值不变d.电压表读数的变化量u与电流表读数的变化量i的比值不变解析:滑动变阻器的滑动触头p从a端滑到b端的过程中,外电路的总电阻先增大后减小,根据闭合电路的欧姆定律可知总电流先减小后增大,路端电压u=e-ir先增大后减小,选项ab错误;电压表读数u与电流表读数i的比值表示外电路总电阻,外电路的电阻先增大后减小,选项c错误;由u=e-ir可知电压表读数的变化量u与电流表读数的变化量i的比值表示电源内阻,保持不变,选项d正确。答案:d5.(2013皖南八校联考)如图所示为大型电子地磅电路图,电源电动势为e,内阻不计。不称物体时,滑片p在a端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流较小;称重物时,在压力作用下使滑片p下滑,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大,这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力。若滑动变阻器上a、b间距离为l,最大阻值等于电阻阻值r0,已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比,其比例系数为k,所称重物的重力g与电流大小i的关系为()a.g=2kl+b.g=2kl-c.g=+kld.g=kil解析:根据题意,由二力平衡条件可知重物重力大小等于两根弹簧总弹力大小,即:kx=g,结合闭合电路的欧姆定律可知:在e=(r0-x)+r0i,联立两式可知,本题只有选项b正确。答案:b6.(2013吉林榆树高三月考)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,该装置示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为i0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数随时间的变化情况分别如图甲、乙、丙、丁所示,下列判断中正确的是()a.甲图表示电梯可能做匀速直线运动b.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动c.丙图表示电梯可能做匀加速上升运动d.丁图表示电梯一定做变减速下降运动解析:由题意知fn=mg时电流为i0,甲图中电流始终为i0,有fn=mg,电梯可能匀速或静止,选项a正确;若匀加速上升,fnmg但大小恒定,压敏电阻的阻值恒定,则电流表示数也恒定,选项b错误、选项c正确;若电梯做变减速下降运动,其加速度大小未定,则fn与mg的大小关系未定,电流表的示数大小也不确定,选项d错误。答案:ac7.如图所示,电阻r1=2,小灯泡l上标有“3v,1.5 w”,电源内阻r=1,滑动变阻器的最大阻值为r0(大小未知),当触头p滑动到最上端a时,电流表的示数为1a,小灯泡l恰好正常发光,由此可知()a.滑动变阻器的最大阻值为8b.当触头p滑动到最下端b时,电源的总功率为12wc.当触头p滑动到最下端b时,电源的输出功率为6wd.电源电动势为6v解析:当触头p滑动到最上端a时,流过小灯泡l的电流为il=0.5 a,流过滑动变阻器的电流为i0=ia-il=0.5a,故r0=6 ,电源电动势为e=ul+ia(r1+r)=6v。当触头p滑动到最下端b时,滑动变阻器和小灯泡均被短路,电路中总电流为i=2a,电源的总功率为p总=ei=12w,输出功率为p出=ei-i2r=8w,选项bd正确。答案:bd8.(2013河北石家庄高中毕业质检)如图所示,r1为滑动变阻器,r2、r3为定值电阻,r为电源内阻,r3r。闭合开关s后,在滑动触头p由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是()a.路端电压变小b.电流表的示数变大c.电源内阻消耗的功率变小d.电源输出功率变大解析:设外电路总电阻为r总,由题可知,滑片向b端滑动时,r1减小,由串并联关系知r总减小,根据闭合电路欧姆定律i=,知干路电流i增大,由u=e-ir,选项a正确;u减小,干路电流i增大,电阻r3两端电压增大,电流表所在支路电压减小,又电流表所在支路电阻不变,则电流表示数减小,选项b错误;电源内部消耗功率pr=i2r,选项c错误;当r总=r时,电源输出功率最大,当r总r时,r总变小,电源输出功率变大,因r总=r并+r3r,选项d正确。答案:ad二、非选择题(本题共3小题,共52分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)9.(16分)如图所示,电源的电动势e=9v,内阻r=0.5,电阻r1=5.0、r2=3.5 、r3=6.0、r4=3.0,电容c=2.0f,当开关s由与a接触拨到与b接触后通过r3的电荷量是多少?解析:s接a时,由图可知uc=u1=e=5v此时电容器带电荷量qc=cuc=cu1=1.010-5c上极板带正电;s接b时,由图可知uc=u2=e=3.5v此时电容器带电荷量qc=cuc=cu2=0.710-5c下极板带正电;流过r3的电荷量为q=qc+qc=1.710-5c。答案:1.710-5c10.(18分)如图所示,已知电源电动势e=5v,内阻r=2,定值电阻r1=0.5,滑动变阻器r2的阻值范围为010。求:(1)当滑动变阻器r2的阻值为多大时,电阻r1消耗的功率最大?最大功率是多少?(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?(3)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?最大功率是多少?解析:(1)定值电阻r1消耗的电功率为p1=i2r1=,可见当滑动变阻器的阻值r2=0时,r1消耗的功率最大,最大功率为p1m=2 w。(2)将定值电阻r1看作电源内阻的一部分,则电源的等效内阻r=r1+r=2.5,故当滑动变阻器的阻值r2=r=2.5时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为p2m=2.5 w。(3)由电源的输出功率与外电阻的关系可知,当r1+r2=r,即r2=r-r1=1.5时,电源有最大输出功率,最大功率为=3.125 w。答案:(1)r2=0时,r1消耗的功率最大,为2w(2)r2=2.5时,滑动变阻器消耗的功率最大,为2.5w(3)r2=1.5时,电源的输出功率最大,为3.125w11.(18分)如图所示的电路中,4个电阻的阻值均为r,e为直流电源电动势,电源内阻可以不计,平行板电容器两极板间的距离为d。在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m的带电小球。当开关s闭合时,带电小球静止在两极板间的中点o上。(1)求小球所带的电荷的极性和电荷量。(2)现把开关断开,带电小球便往平行板电容器的某个极板运动,并与此极板碰撞,设在碰撞时没有机械能损失,但带电小球的电荷量发生变化。碰后小球带有与该极板相同性质的电荷,而且所带的电荷量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板。求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷量。解析:(1)由电路图可以看出,因r4支路上无电流,电容器两极板间电压,无论s是否闭合始终等于电阻r3上的电压u3,当s闭合时,设两极板间电压为u,电源的电动势为e,由分压关系可得u=u3=e;小球处于静止状态,由平衡条件可得=m