新高考物理第一轮复习课时强化训练闭合电路的欧姆定律解析版.docx
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新高考物理第一轮复习课时强化训练闭合电路的欧姆定律解析版
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练
闭合电路的欧姆定律
一、选择题
1、在如图所示的电路中,电源电动势E恒定不变,电源的内阻r不能忽略,若要使得电容器C所带电荷量增多,下列可行的措施是()
A.仅换用额定功率更大的灯泡
B.仅增大与灯泡串联的电阻R
C.仅增大与电容器C串联的电阻R0
D.仅减小与电容器C串联的电阻R0
解析:
选B 灯泡额定功率变大,其电阻减小,路端电压变小,电容器两端电压变小,电容器所带电荷量减少,A错误;增大与灯泡串联的电阻R后,路端电压变大,电容器两端电压变大,电容器所带电荷量增加,B正确;电容器相当于断路,电容器两端电压与电阻R0阻值大小无关,C、D错误。
2.如图所示的电路中,电源内阻忽略不计,电动势为E,电阻R1、R2阻值相等。
保持R1的阻值不变,改变R2的阻值,则关于R2消耗的功率P的说法正确的是()
A.R2增大,P增大;R2减小,P减小
B.R2增大,P减小;R2减小,P增大
C.无论R2是增大还是减小,P均减小
D.无论R2是增大还是减小,P均增大
解析:
选C 假设R1是电源的内阻,则根据外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率(外电路消耗功率)最大,可知R1=R2时,R2消耗的功率最大,所以当改变R2阻值时,无论是增大还是减小,P均减小。
故C正确。
3.如图所示电路,当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时,下列说法正确的是( )
A.R2的功率增大
B.R3两端的电压减小
C.电流表的示数变大
D.R1的电流增大
解析:
选C 当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时,其接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则干路电流I减小,路端电压U增大,R3两端的电压等于路端电压,则R3两端的电压增大,通过R3的电流I3增大,通过R2的电流I2=I-I3,I减小,I3增大,则I2减小,故R2的功率减小,电压U2也减小;R1、R4的并联电压U并=U-U2,U增大,U2减小,则U并增大,故通过电流表的电流IA增大,电流表的示数变大,通过R1的电流I1=I2-IA,I2减小,IA增大,则I1减小,故只有C正确。
4.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(最大阻值大于R0+r)。
闭合开关S,调节滑动变阻器R接入电路的阻值,使电路中的电流为I,下列说法正确的是( )
A.此时电源的输出功率为EI-I2r
B.此时滑动变阻器的阻值R=
-R0
C.此时电源的路端电压为E-I(R0+r)
D.调节滑动变阻器R接入电路的阻值,当R+R0=r时滑动变阻器消耗的电功率最大
解析:
选A 电流为I时,电源的总功率为EI,内电阻消耗的功率为I2r,所以电源的输出功率为EI-I2r,故A正确;根据闭合电路的欧姆定律,电路的总电阻为
,所以滑动变阻器接入电路的阻值R=
-r-R0,故B错误;根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir,所以此时电源的路端电压为E-Ir,故C错误;根据外电路电阻等于内阻时,输出功率最大,可将R0看成内阻,当R=r+R0时,滑动变阻器消耗的电功率最大,故D错误。
5、某闭合电路中,干电池电动势为1.5V,工作电流为1A,则( )
A.电源内电压为1.5V
B.电源的路端电压为1.5V
C.电路中非静电力每秒做的功为1.5J
D.电路中有1.5J的化学能转变成电能
解析:
选C 由于电源的内、外电阻均不知,故电源的内电压和路端电压都无法确定,A、B错误;非静电力每秒做功W=EIt=1.5J,即每秒电源把1.5J的化学能转化为电能,故C正确,D错误。
6.如图所示电路中,L1发光,L2、L3不亮,A1有读数,A2没有读数,则产生的故障应是(只有一处有故障)( )
A.灯泡L1断路
B.灯泡L2断路
C.灯泡L2短路
D.灯泡L3短路
解析:
选C 因A1有读数,但L2不亮,可见L2短路,由于它的短路,使L3两端电压为零,A2中没有读数。
所以正确选项为C。
7.(多选)如图所示,a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线。
下列说法正确的是( )
A.电池组的内阻是1Ω
B.电阻的阻值为0.33Ω
C.将该电阻接在该电池组的两端,电池组的输出功率将是4W
D.改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率是4W
解析:
选AD 题图中,a图线斜率的绝对值的倒数等于电池组的内阻,则电池组的内阻是r=
=
Ω=1Ω,选项A正确;b图线的斜率的倒数等于电阻R,则R=
=
Ω=3Ω,选项B错误;由a图线可知,电源的电动势为E=4V,将该电阻接在该电池组的两端,电池组的输出功率将是P=
2R=
2×3W=3W,选项C错误;改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为Pm=
=
W=4W,选项D正确。
8.(多选)如图所示电路中,电源内阻不可忽略,在滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列描述正确的是( )
A.电压表示数增大,电流表示数减小
B.电压表示数减小,电流表示数增大
C.电路中的总电阻增大
D.电源的输出功率增大
解析:
选AC 滑片P由b端向a端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中总电阻增大,干路电流减小,路端电压增大,电阻R1分压减小,并联支路电压增大,通过电阻R2的电流增大,总电流等于通过电阻R2和通过电流表的电流之和,所以通过电流表的电流减小,由于不知道外电阻与电源内阻的关系,所以无法确定电源的输出功率如何变化;综上可知,选项A、C对,B、D错。
9.(多选)在如图所示的电路中,电源电动势E和内电阻r为定值,R1为滑动变阻器,R2和R3为定值电阻。
当R1的滑动触头P从左向右移动时,电压表V1和V2的示数的增量分别为ΔU1和ΔU2,对ΔU1和ΔU2有( )
A.|ΔU1|>|ΔU2|
B.|ΔU1|=|ΔU2|
C.ΔU1>0,ΔU2<0
D.ΔU2>0,ΔU1<0
解析:
选AD 根据闭合电路欧姆定律可知:
ΔU1=ΔI(r+R3),ΔU2=ΔIR3,结合公式可知|ΔU1|>|ΔU2|,故A对,B错;当R1的滑动触头P从左向右移动时,回路中电阻减小,电流增大,所以电压表V2增大,由于路端电压减小,所以电压表V1变小,则知ΔU2>0,ΔU1<0,故C错,D对。
10.(多选)如图所示,闭合开关S后,A灯与B灯均发光,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法正确的是( )
A.A灯变亮
B.B灯变亮
C.电源的输出功率可能减小
D.电源的总功率增大
解析选AC当滑动变阻器的滑片P向左滑动时R变大,A灯两端电压增大,A灯变亮,电路总电阻变大,总电流变小,B灯变暗,选项A正确,B错误;由于外电路电阻增大,输出电流减小,电源的总功率减小,电源的输出功率可能减小,选项C正确,D错误.
11.如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么有( )
A.R接到a电源上,电源的效率较高
B.R接到b电源上,电源的输出功率较大
C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低
D.R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高
解析选C由题图判断电源a的内阻较大,在纯电阻电路中电源效率η=
×100%,则可知内阻越大,效率越低,电源的输出功率P=UI对应图线交点坐标的乘积,综合分析知,选项C正确.
12.(多选)如图所示,A为巨磁电阻,当它周围的磁场增强时,其阻值增大,C为电容器。
当有磁铁靠近A时,下列说法中正确的有( )
A.电流表的示数减小
B.电容器C的电荷量增大
C.电压表的示数变小
D.电源内部消耗的功率变大
解析:
选AB 开关闭合稳定时,等效电路图为电流表、电阻R、巨磁电阻串联,接在电源两端,电压表测路端电压,电容器两极板间的电势差等于路端电压,当有磁铁靠近A时,巨磁电阻阻值增大,电路总阻值增大,回路电流减小,则电流表的示数减小,A项正确;回路电流减小,内电压减小,路端电压增大,电容器C的电荷量增大,电压表的示数增大,B项正确,C项错误;电源内部消耗的功率P内=I2r,回路电流减小,则电源内部消耗的功率变小,D项错误。
13.(多选)如图所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r≠0.若改变四个电阻中的一个阻值,则( )
A.减小R1,C1、C2所带的电荷量都增加
B.增大R2,C1、C2所带的电荷量都增加
C.增大R3,C1、C2所带的电荷量都增加
D.减小R4,C1、C2所带的电荷量都增加
解析选BD减小R1,C1两端电压不变,C2两端电压不变,C1、C2所带的电荷量都不变,选项A错误;增大R2,C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电荷量都增加,选项B正确;增大R3,C1两端电压减小,C2两端电压增大,C1所带的电荷量减少,C2所带的电荷量增加,选项C错误;减小R4,C1、C2两端电压增大,C1、C2所带的电荷量都增加,选项D正确.
14.将两个定值电阻、电阻箱和理想电压表按照如图所示的方式连接,其中电源的内阻为r,且r≠0.闭合开关,逐渐增大电阻箱的阻值,同时观察电压表的示数,使其读数增加ΔU.则在该过程中( )
A.如果流过电阻箱的电流改变ΔI,则
=R1
B.定值电阻R2两端的电压逐渐减小,且减少量为ΔU
C.如果流过定值电阻R2的电流改变ΔI2,则
=R2+r
D.电源的输出电压增加了ΔU
解析选C在闭合电路中,对于定值电阻有
=R,R2+r作为闭合电路中的总定值电阻,则
=R2+r,选项A错误,C正确.因为r≠0,电压表读数增加ΔU,所以电阻R2的电压减小,减少量小于ΔU,电源输出电压增加量小于ΔU,选项B、D错误.
二、非选择题
15.如图所示电路中,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω.
(1)若在C、D间连一个理想电压表,其读数是多少?
(2)若在C、D间连一个理想电流表,其读数是多少?
解析
(1)若在C、D间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律,有I1=
=
A=1A,
理想电压表读数为UV=I1R2=6V.
(2)若在C、D间连一个理想电流表,这时电阻R2与R3并联,并联电阻大小
R23=
=
Ω=2Ω,
根据闭合电路欧姆定律,有
I2=
=
A=1.5A,
U3=E-I2(r+R1)=3V,
理想电流表读数为I=
=1A.
答案
(1)6V
(2)1A
16.如图所示的电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20μF.当开关S断开时,电源所释放的总功率为2W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4W,求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)闭合S时,电源的输出功率;
(3)S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少?
解析
(1)S断开时,外电路R2、R3串联,
E=I1(R2+R3)+I1r,①
P1=EI1,②
S闭合时,外电路R1、R2并联后与R3串联,
R外′=R3+
,
代入数据得R外′=
Ω=3.5Ω,③
对闭合电路E=I2R外′+I2r,④
P2=EI2,⑤
由①②④⑤可得E=4V,r=0.5Ω,I1=0.5A,I2=1A.
(2)闭合S时,电源的输出功率
P=I
R外′=12×3.5W=3.5W.
(3)S断开时,Q1=CUR2=20×10-6×0.5×6C=6×10-5C;
S闭合时,电容器两端的电势差为零,则Q2=0.
答案
(1)4V 0.5Ω
(2)3.5W
(3)6×10-5C 0
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- 新高 物理 第一轮 复习 课时 强化 训练 闭合电路 欧姆定律 解析