高三物理总复习 7-2闭合电路欧姆定律及其应用同步练习 新人教版

1 7 27 2 闭合电路欧姆定律及其应用闭合电路欧姆定律及其应用 一 选择题 1 将一个电动势为 3V 内阻不能忽略的电池两端接一电阻R 当有 1C 的电荷通过电 阻R时 在R上产生的热量 A 大于 3J B 小于 3J C 等于 3J D 内阻未知 无法确定 答案 B 解析 根据W qU 3J 而W为内阻r和外电阻R上产生的热量之和 故R上产生 的热量小于 3J 2 2011 厦门模拟 如图所示的电路中 电源的电动势E和内电阻r恒定不变 电灯 L恰能正常发光 如果变阻器的滑片向a端滑动 则 A 电灯 L 变亮 电流表的示数减小 B 电灯 L 变亮 电流表的示数增大 C 电灯 L 变暗 电流表的示数减小 D 电灯 L 变暗 电流表的示数增大 答案 D 解析 当滑片向a端滑动时 R1 R总 I 即电流表 A 示数增大 路端电 压应等于U E Ir减小 则灯 L 变暗 故选项 A B C 错误 D 正确 3 2011 镇江模拟 2 如图所示 电源E的电动势为 3 2V 电阻R的阻值为 30 小灯泡 L 的额定电压为 3 0V 额定功率为 4 5W 当电键 S 接位置 1 时 电压表的读数为 3V 那么当电键 S 接到 位置 2 时 小灯泡 L 的发光情况是 A 很暗 甚至不亮 B 正常发光 C 比正常发光略亮 D 有可能被烧坏 答案 A 解析 S 接 1 时 由U E得r 2 RL 2 S 接 2 时 R R r U2 额 P额 UL RL 1 6V 3 0V 故灯很暗 此时电路中电流I 0 8A 有可能超过电源的额 E RL r 定电流 使电源烧毁导致灯不亮 故选项 B C D 错误 选项 A 正确 4 如图所示 A B为相同的两个灯泡 均发光 当变阻器的滑片P向下端滑动时 则 A A灯变亮 B灯变暗 B A灯变暗 B灯变亮 C A B灯均变暗 D A B灯均变亮 答案 C 解析 滑片P向下端滑动时 滑动变阻器接入电路的电阻变小 变阻器与灯泡 B 并 联的电阻变小 R外变小 由I 知总电流I变大 U内 Ir变大 由U外 E U内 E E外 r 知U外变小 A 灯变暗 通过灯的电流变小 经R的电流变大 UR变大 故 B 灯两端电压变 小 B 灯变暗 C 正确 5 2011 西安模拟 3 为了儿童安全 布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针 可以先将玩具放置在强磁 场中 若其中有断针 则断针被磁化 用磁报警装置可以检测到断针的存在 如图所示是 磁报警装置中的一部分电路示意图 其中RB是磁敏传感器 它的电阻随断针的出现而减小 a b接报警器 当传感器RB所在处出现断针时 电流表的电流I a b两端的电压U将 A I变大 U变大 B I变小 U变小 C I变大 U变小 D I变小 U变大 答案 C 解析 由题意知RB的电阻随断针的出现而减小 即外电路的电阻减小 由闭合电路 欧姆定律有I总 E R r 可知I总增大 再由U外 E I总 r可知 外电压U减小 而 由U1 I总R1可知 U1增大 U2必减小 I2减小 由电流表的电流I I总 I2可知 电流 表的电流必变大 故 A B D 错误 选项 C 正确 6 2011 镇江模拟 如图所示为汽车蓄电池与车灯 电阻不变 启动电动机组成的 电路 蓄电池内阻为 0 05 电流表和电压表均为理想电表 只接通 S1时 电流表示数为 10A 电压表示数为 12V 再接通S2 启动电动机工作时 电流表示数变为 8A 则此时通 过启动电动机的电流是 A 2A B 8A C 50A D 58A 答案 C 解析 只接通 S1时 由闭合电路欧姆定律得 E U Ir 12V 10 0 05V 12 5V R灯 1 2 再接通 S2后 流过电动机的 U I 12 10 电流为 I电 I A 8A 50A 故选项 C 正确 E I R灯 r 12 5 8 1 2 0 05 4 7 2011 北京东城模拟 如图所示 电动势为E 内阻为r的电池与定值电阻R0 滑动变阻器R串联 已知 R0 r 滑动变阻器的最大阻值是 2r 当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时 下列说 法中正确的是 A 路端电压变大 B 电路中的电流变小 C 滑动变阻器消耗的功率变小 D 定值电阻R0上消耗的功率变小 答案 C 解析 当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时 滑动变阻器接入电路中的电阻 变小 整个电路总电阻变小 由闭合电路欧姆定律得I 电路中的电流变大 E R0 R滑 r 内电压U Ir变大 路端电压变小 由P I2R0知定值电阻R0上消耗的功率变大 A B D 错误 当滑片P置于a点时 由于R滑 2r r R0 这时可把定值电阻R0看做电 源的内阻 则此时滑动变阻器消耗的功率最大 滑片P从a向b端滑动的过程中 滑动变 阻器接入电路中的电阻变小 则其消耗的功率变小 C 正确 8 2011 重庆模拟 家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫 设计了调整温度的多挡开 关 使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度 如图所示是电熨斗的电路图 旋转 多挡开关可以改变 1 2 3 4 之间的连接情况 现将开关置于温度最高挡 这时 1 2 3 4 之间的连接是下图中所示的哪一个 5 答案 A 解析 以U表示电源电压 R表示图中每根电阻丝的电阻 在选项 A 所示的接法中 两根电阻丝并联接入电路 其总电阻为R 2 则此时电熨斗得到的总功率为PA 在选 2U2 R 项 B 所示的接法中 仅有左侧一根电阻丝接入电路通电 右侧一根电阻丝中无电流 故此 时电熨斗的总功率为PB 在选项 C 所示的接法中 电源实际上被断开了 使整个电熨 U2 R 斗中无电流通过 此时电熨斗的总功率为PC 0 在选项 D 所示的接法中 是两根电阻丝串 联接入电路 其总电阻为 2R 则此时电熨斗消耗的总功率为PD 故选项 A 正确 U2 2R 二 非选择题 9 如图所示 图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线 图线b是一定值电阻的伏安特 性曲线 将蓄电池组与该定值电阻连成闭合回路 若已知该蓄电池组的内阻为 2 0 则 这个定值电阻的阻值为 现有 4 个这种规格的定值电阻 可任意选取其中的若干 个进行组合 作为该蓄电池组的外电路 则所组成的这 些外电路中 输出功率最大时是 W 答案 6 50 解析 由图线可得 定值电阻R 6 15 2 5 电源电动势E U Ir 15V 2 5 2V 20V 用 3 只电 阻并联作为外电阻时 外电阻等于 2 输出功率最大 Pm 50W E2 4r 10 我们都有过这样的体验 手电筒里的两节干电池用久了以后 灯泡发红 这就是 我们常说的 电池没有电了 有人为了 节约 在手电筒里装一节新电池和一节旧电池 搭配使用 某同学为了检验这种做法是否合理 设计了下面的实验 6 1 该同学设计了如图 a 所示的电路来分别测量新旧干电池的电动势和内阻 并将测 量结果描绘成如图 b 所示的U I图象 由图象可知 新电池 电动势E1 V 电阻r1 旧电池 电动势E2 V 电阻r2 2 计算新旧电池各一节串联作电源使用时的效率 手电筒的小灯泡上标有 3V 2W 认为小灯泡电阻不随电压变化 3 计算 2 小题中旧电池提供的电功率和它本身消耗的电功率分别是多少 4 你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理 简述理由 答案 1 1 5 0 3 1 2 4 2 51 3 0 37W 0 38W 4 见解析 解析 1 由图象知 新电池电动势为 E1 1 5V 内阻r1 0 3 1 5 5 旧电池电动势为 E2 1 2V 内阻r2 4 1 2 0 3 2 由 100 得 P出 P总 100 100 I2R灯 I2R总 R灯 R总 又由R灯 4 5 U2 P 32 2 R总 4 4 5 0 3 8 8 故 100 51 4 5 8 8 3 旧电池提供的功率 P供 E2I 1 2 W 0 37W 1 5 1 2 8 8 旧电池消耗的功率 7 P消 I2r2 2 4W 0 38W 1 5 1 2 8 8 4 通过计算表明 新旧电池搭配使用 不仅电源效率低 而且旧电池内阻消耗功率有 可能大于旧电池本身所提供的功率 从而成为耗电元件 所以新旧电池搭配使用的做法不 妥 11 如图甲所示的电路中 R1 R2均为定值电阻 且R1 100 R2阻值未知 R3为 一滑动变阻器 当其滑片P从左端滑至右端时 测得电源的路端电压随电源中流过的电流 变化图线如图乙所示 其中A B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的 求 1 电源的电动势和内阻 2 定值电阻R2的阻值 3 滑动变阻器的最大阻值 答案 1 20V 20 2 5 3 300 解析 1 将题中乙图中AB线延长 交U轴于 20V 处 交I轴于 1 0A 处 所以电源的电动势为E 20V 内阻r 20 E I短 2 当P滑到R3的右端时 电路参数对应乙图中的B点 即U2 4V I2 0 8A 得 R2 5 U2 I2 3 当P滑到R3的左端时 由乙图知此时U外 16V I总 0 2A 所以P外 80 U外 I总 因为R外 R2 所以滑动变阻器的最大阻值为 R3 300 R1R3 R1 R3 12 如图所示的电路中 两平行金属板A B水平放置 极板长l 80cm 两板间的距 离d 40cm 电源电动势E 40V 内电阻r 1 电阻R 15 闭合开关 S 待电路稳定 后 将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0 4m s 水平向右射入 两板间 该小球可视为质点 若小球带电量q 1 10 2C 质量为m 2 10 2kg 不考虑 空气阻力 电路中电压表 电流表均是理想电表 若小球恰好从A板右边缘射出 g取 10m s2 求 8 1 滑动变阻器接入电路的阻值为多少 2 此时电流表 电压表的示数分别为多少 3 此时电源的输出功率是多少 答案 1 24 2 1A 39V 3 39W 解析 1 设小球在板间飞行时间为t t s 0 2s l v0 0 8 4 根据d at2得飞行加速度 1 2 a m s2 20m s2 2d t2 2 0 4 0 22 对小球根据牛顿第二定律得q mg ma 解得 UAB d UAB V m g a d q 2 10 2 10 20 0 4 1 10 2 24V 所以滑动变阻器两端电压U滑 UAB 24V 设通过滑动变阻器的电流为I 由欧姆定律得 I A 1A E U滑 R r 40 24 15 1 滑动变阻器接入电路的阻值R滑 24 U滑 I 2 此时电流表的示数为 1A 电压表的示数为 U E Ir 40 1 1 V 39V 3 电源的输出功率P出 IU 39W 13 如图甲所示的电路中R1 R2 100 是阻值不随温度而变的定值电阻 白炽灯泡 L 的伏安特性曲线如图乙的I U图线所示 电源电动势E 100V 内阻不计 求 9 1 当电键 S 断开时 灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率 2 当电键 S 闭合时 灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率 答案 1 40V 0 6A 24W 2 2 5V 0 5A 12 5W 解析 1 当 S 断开时 因R1是定值电阻 与灯泡串联 设灯泡上的电压为U 电流 为I 根据闭合电路的欧姆定律有 E U IR1 代入数据得 I 1 U 100 在I U图上作出这条直线 如图