适用于新高考新教材备战2025届高考物理一轮总复习第10章电路及其应用第2讲闭合电路欧姆定律及其应用

第2讲闭合电路欧姆定律及其应用基础对点练题组一串、并联电路1.关于串并联电路,下列说法正确的是()A.几个电阻串联接在电路中,每个电阻所分电压相等B.几个电阻串联接在电路中,电阻电压之比为各电阻阻值的倒数之比C.几个电阻并联接在电路中,通过每个电阻的电流相等D.几个电阻并联接在电路中,通过每个电阻的电流之比为各电阻阻值的倒数之比题组二电动势闭合电路欧姆定律的理解和应用2.(2023上海杨浦二模)用图示电路测量电池的电动势和内阻,将两个阻值为12Ω和20Ω的定值电阻连入电路中,当开关S从位置1切换到位置2时,发现电流表示数变为原来的1.5倍。则()A.R1=20Ω,r=4ΩB.R2=12Ω,E=24VC.R1=12Ω,r=2ΩD.R2=20Ω,E=12V3.(多选)(2024广东深圳期末)高速公路收费站的车辆电子称重的原理如图所示,没有车辆时,指针指在变阻器R的最上端,电压表为理想电表,则()A.没有车辆时,电压表示数为零B.车辆称重时,电路中的总电流变小C.车辆称重时,电源的输出功率变小D.称重的车辆质量越大,电压表示数越大4.(2024广东中山期末)某同学设计了一个测量水流速度的装置,示意图如图所示。电阻可忽略的金属丝一端悬挂小球P,另一端固定在O点。电阻丝AB水平放置,并与金属丝接触良好,其中B点位于O点正下方。开关闭合后,可通过仪表C(可看作理想电表)读出水流的速度大小。下列说法正确的是()A.仪表C是一个电流表B.水流速度变大,则整个电路的总功率变小C.水流速度变大,则通过电阻R的电流变大D.水流速度变大,则仪表C的示数变小5.在如图所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发现灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是()A.R3断路 B.R1短路C.R2断路 D.R1、R2同时短路6.闭合电路内、外电阻的功率随外电路电阻变化的两条曲线如图所示,曲线A表示内电阻的功率随外电阻变化的关系图线,曲线B表示外电阻的功率随外电阻变化的关系图线。下列说法正确的是()A.电源的电动势为3VB.电源的内阻为2.5ΩC.曲线A的最大功率为7.2WD.外电阻取2.5Ω时外电阻的功率是外电阻取10Ω时外电阻的功率的17.(2024浙江金华模拟)电动汽车由于节能环保的重要优势,广受人们喜欢,某品牌电动汽车储能部件是由10个蓄电池串联叠置组成的电池组。充电时,直流充电桩的充电电压为400V,充电电流为200A;每个电池容量为120A·h,放电时平均电压为30V,整个电池组输出功率为15kW,转化机械能的效率为90%。以v=108km/h的速度在高速公路匀速行驶时,则()A.该电动汽车最长可连续工作2.4hB.该电池组最多可储存480kW·h电能C.该电动汽车正常工作时电流为5AD.该电动汽车匀速行驶时所受阻力为500N综合提升练8.小怀同学希望利用电学方法对长度进行测量,电路图如图所示,其中电源电动势为6V,内阻为1Ω,电流表量程为0~3A,内阻为1Ω,有一长方体导体材料R,x、y、z方向上棱长分别为dcm、2cm、1cm,先将R沿x轴方向接入电路,电流表示数为1A,再将R沿y轴方向接入电路,电流表示数为2A,则下列说法正确的是()A.d=4mmB.沿x、y、z三个方向接入R,电源效率最大约为75%C.沿x、y、z三个方向接入R,电流表示数均不会超量程D.沿x、y、z三个方向接入R,R的功率最小为2W9.如图所示,R1、R2为定值电阻,C为电容器。闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中()A.电阻R2中有向下的电流B.通过电阻R1电流增大C.滑动变阻器R两端的电压变小D.电容器C所带的电荷量减少10.人体含水量约为70%,水中有钠离子、钾离子等离子存在,因此容易导电,而脂肪不容易导电。某脂肪测量仪如图甲所示,其工作原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例,模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关S,测试者两手分别握住两手柄M、N,则体型相近的两人相比()A.脂肪含量低者对应的电压表示数较小,电流表示数较小B.脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较小C.脂肪含量高者对应的电源输出功率较大D.脂肪含量高者对应的电源效率较大11.(多选)(2024广东一模)力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,利用力敏电阻可以设计一个电路来判断升降机的运动情况,其工作原理如图甲所示。将力敏电阻固定在升降机底板上,其上放置一个绝缘物块。0~t1时间内升降机匀速下降,从t=0时刻开始,电流表中电流随时间变化的情况如图乙所示,下列判断正确的是()A.t1~t2时间内,升降机加速度的大小先增大后减小B.t2~t3时间内,升降机处于静止状态C.t3~t4时间内,升降机处于失重状态D.t3~t4时间内,升降机一直减速下降参考答案第2讲闭合电路欧姆定律及其应用1.D解析根据分压原理,电阻串联时,各电阻两端电压之比为各电阻阻值之比,故A、B错误;根据分流原理,几个电阻并联时,通过每个电阻的电流之比为各电阻阻值的倒数之比,故C错误,D正确。2.A解析当开关S从位置1切换到位置2时,发现电流表示数变为原来的1.5倍,则R1=20Ω,R2=12Ω,根据闭合电路欧姆定律得E=I(R1+r),E=1.5I(R2+r),解得r=4Ω,电源电动势无法得出。故选A。3.AD解析没有车辆时,指针指在变阻器R的最上端,可知此时与电压表并联的电阻为零,电压表示数为零,故A正确;车辆称重时,由于电压表为理想电表,整个变阻器阻值都接入电路中,可知电路外电阻不变,总电阻不变,电路中的总电流不变,电源的输出功率不变,故B、C错误;称重的车辆质量越大,与电压表并联的电阻越大,电压表示数越大,故D正确。4.B解析仪表C并联在电阻丝的两端,故仪表C是一个电压表,故A错误;水流速度变大,OP与竖直方向的夹角变大,电阻丝AB接入电路的电阻变大,回路中的总电阻变大。根据闭合电路欧姆定律I=ER+RAB+r可知总电流I变小,即通过电阻R的电流变小,整个电路的总功率P总=EI变小,仪表C的示数UC=UAB=E-Ir-IR,则UC增大,即仪表C的示数变大,故5.C解析若R3断路,外电阻增大,路端电压U增大,两灯泡A、B的电压和电流均增大,两灯泡均变亮,故A错误;若R1短路,外电阻减小,总电流增大,路端电压减小,通过R3的电流减小,则通过灯泡A的电流增大,灯泡A变亮,灯泡B的电流增大,灯泡B变亮,故B错误;R2断路,外电阻增大,路端电压U增大,干路电流I减小,通过R3的电流I3增大,则通过A的电流IA=I-I3减小,灯泡A变暗,灯泡B电压UB=U-IA(RA+R1)增大,灯泡B变亮,故C正确;R2短路,灯泡B被短路了,不亮,故D错误。6.C解析闭合电路的内电阻功率P内=ER+r2r,闭合电路的外电阻功率P外=ER+r2R,由图像可知,当外电阻R=5Ω时,内、外电阻的功率相等,且均为1.8W,得E=6V,r=5Ω,故A、B错误;当外电阻R=0时,内电阻功率最大,此时P内max=E2r=7.2W,故C正确;当外电阻R=2.5Ω时,外电阻的功率P外1=62.5+52×2.5W=1.6W,当外电阻7.A解析该电池组最多可储存电能为E=U放I放t=U放q总=30×10×120W·h=36kW·h,该电动汽车最长可连续工作的时间为t=EP=2.4h,该电动汽车正常工作时电流为I=PU=1500030×10A=50A,故B、C错误,A正确;根据题意可知,电动汽车的机械功率为P1=P×90%=13.5kW,P1=Fv,又v=108km/h=30m/s,得8.C解析由闭合电路欧姆定律有E=U外+U内=IR+IRA+Ir,代入数据,沿x轴方向时,Ix=1A,得Rx=4Ω,沿y轴方向时,Iy=2A,得Ry=1Ω,根据电阻定律R=ρLS代入数据可得d=4cm,沿z轴方向时Rz=14Ω,由闭合电路欧姆定律E=IR+IRA+Ir,代入数据可得沿z轴方向时Iz=83A<3A,故A错误,C正确;由题意可知路端电压最大为沿x轴接入电路时Ux=E-Ixr=5V,根据η=UxE×100%=56×100%=83.3%,故B错误;根据P=I2R可知,沿x轴方向时Px=4W,沿y轴方向时Py=4W,沿z轴方向时Pz=9.A解析闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值增大,则电路总电流减小,即通过电阻R1的电流减小,故B错误;根据串联分压规律可知滑动变阻器R两端的电压变大,所以电容器C两端电压增大,根据Q=CU可知电容器C所带的电荷量增加,即电容器将充电,根据电路连接方式可知电容器上极板带正电,所以电阻R2中有向下的电流,故A正确,C、D错误。10.D解析脂肪含量低者,电阻较小,根据“串反并同”,电压表示数较小,电流表示数较大,A错误;根据上述可知,脂肪含量低者,电流表示数较大,由P内=I2r可知,脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较大,B错误;脂肪含量高者,电阻较大,根据“串反并同”,电压表示数较大,电流表示数较小,电源输出功率为P出=ER外+r2R由于不知道外电阻与电源内阻的大小关系,则脂肪含量高者对应的电源输出功率的大小变化关系不能确定,C错误;由电源效率η=I2R外I2(R外+11.AD解析0~t1时间内升降机匀速下降,受力平衡,t1~t2时间内电路中电流比升降机匀速下降时小,说明力敏电阻的阻值大于升降机匀速下降时力敏电阻的阻值,所受的压力小于升降机匀速下降时力敏电阻所受的压力,压力小于物块的重力,mg-FN=ma,由于电流先减小后增大,可知力敏电阻的阻值先增大后减小,压力的大小先减小后增大,加速度的大小先增大后减小,A正确;t2~t3时间内电路中的电流等于升降机匀速运动