【物理】2020届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律的应用课时作业 7页

2020 届一轮复习人教版 闭合电路欧姆定律的应用 课时作业 一、选择题 考点一 闭合电路的动态分析 1.(多选)(2018·重庆市期末)如图 1 所示的电路中，电表均为理想电表.闭合开关 S，当滑动变阻器滑片 P 向 左移动时，下列说法正确的是( ) 图 1 A.电流表 A 读数变大 B.电压表 V1 读数变大 C.电压表 V2 读数变大 D.灯泡 L 变亮 答案 BC 解析 滑动变阻器滑片 P 向左移动，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，总电流减小，内电压变小， 外电压变大，电流表 A 读数变小，电压表 V1 读数变大；总电流减小，灯 L 两端电压减小，灯泡 L 变暗，而 外电压变大，则滑动变阻器两端电压变大，所以电压表 V2 读数变大，故 A、D 错误，B、C 正确. 2.如图 2 所示的电路，三只相同的灯泡 L1、L2、L3，当滑动变阻器的滑动触头向 b 端移动时( ) 图 2 A.L1 变亮，L2、L3 变暗 B.L1、L2 变亮，L3 变暗 C.L1、L3 变暗，L2 变亮 D.L1、L3 变亮，L2 变暗 答案 B 3.(2018·东营市期末)某种热敏电阻在环境温度升高时，电阻会迅速减小.将这种热敏电阻 P 接入如图 3 所 示电路，开关闭合.若环境温度升高，下列判断正确的是( ) 图 3 A.电路的总电阻变大 B.流过 P 的电流变小 C.灯泡 A 变亮 D.灯泡 B 变亮 答案 C 考点二 含容电路的分析与计算 4.在如图 4 所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯 L 的亮度及电容器 C 所带电荷量 Q 的变化判断正确的是( ) 图 4 A.L 变暗，Q 增大 B.L 变暗，Q 减小 C.L 变亮，Q 增大 D.L 变亮，Q 减小 答案 B 解析 当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路 欧姆定律知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯 L 变暗.电容器极板间电压等于变阻 器两端的电压.由上得知，路端电压减小，则通过 L 灯的电流减小，而干路电流增大，则通过 R1 的电流增 大，R1 两端电压也增大，则变阻器两端的电压减小，电容器所带电荷量 Q 减小，故 B 正确. 5.如图 5 所示，电路中 R1、R2 均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器 C 的极板水平放置.闭合开 关 S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不 动的是( ) 图 5 A.增大 R1 的阻值 B.增大 R2 的阻值 C.增大两板间的距离 D.断开开关 S 答案 B 解析 在直流电路中，R2 与电容器串联的支路不通，因此电容器两端的电压等于 R1 两端的电压，增大 R1 的阻值，R1 两端的电压增大，电容器两端的电压增大，由 E＝U d 可知，电容器两极板间的电场强度增大， 因此板间带电油滴受到的电场力增大，会向上运动，A 项错误；增大 R2 的阻值不改变电路中的总电阻，不 改变 R1 两端的电压，因此电容器中油滴仍保持静止，B 项正确；增大两板间的距离，而电容器两板间的电 压一定，由 E＝U d 可知，板间的场强减小，油滴受到的电场力减小，油滴会向下运动，C 项错误；断开开关 S，电容器会通过 R1、R2 进行放电，使板间场强减小，油滴受到的电场力减小而向下运动，D 项错误. 6.(多选)如图 6 所示的电路中，电源电动势 E＝6V，内阻 r＝1Ω，电阻 R1＝6Ω，R2＝5Ω，R3＝3Ω，电容 器的电容 C＝2×10－5F.若将开关 S 闭合，电路稳定时通过 R2 的电流为 I；断开开关 S 后，通过 R1 的电荷量 为 q.则( ) 图 6 A.I＝0.75A B.I＝0.5A C.q＝2×10－5C D.q＝1×10－5C 答案 AD 解析 开关 S 闭合时，I＝ E r＋R 并＋R2 ＝0.75A，选项 A 对，B 错；此时 UC＝UR 并＝1.5V，QC＝CUC＝3×10－5C， 若将开关断开，则电容器上所带的电荷量通过 R1、R3 放掉，因 I1∶I3＝R3∶R1＝1∶2，根据 q＝It 可知，通 过 R1 的电荷量 q＝1 3 QC＝1×10－5C，选项 C 错，D 对. 考点三 电源的输出功率与效率 7.(2018·重庆市期末)如图 7 所示，电源电动势为 E，电源内阻为 r＝1Ω，定值电阻 R1＝4Ω，滑动变阻器 R2 变化范围是 0～10Ω，下列说法正确的是( ) 图 7 A.当 R2＝3Ω时，电源的输出功率最大 B.当 R2＝3Ω时，R1 上获得的功率最大 C.当 R2＝0 时，电源的效率最大 D.当 R2＝0 时，R1 上获得的功率最大 答案 D 解析 当 R1＋R2>r 时，随着外电阻阻值增大，电源输出功率减小，所以当 R2＝0 时，电源的输出功率最大， 故 A 错误；当滑动变阻器的阻值为 0 时，电路中电流最大，定值电阻 R1 的功率最大，故 B 错误，D 正确； 电源的效率η＝UI EI ×100%＝E－Ir E ×100%，当滑动变阻器的阻值为 0 时，电路中电流最大，电源的效率最 小，故 C 错误. 8.(多选)(2018·日照市期末)如图 8 所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表，开关 S 闭合后，灯 泡正常发光.若滑动变阻器 R 的滑动端向下滑动，下列判断正确的是( ) 图 8 A.电源的效率一定减小 B.电源的输出功率可能减小 C.灯泡 L 有可能会烧坏 D.电压表 V 和电流表 A 的示数均减小 答案 AB 解析 滑动变阻器 R 的滑动端向下滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，外电压减小， 由η＝U 外 I EI ×100%知，电源的效率减小，A 正确；由于不知外电阻与内电阻的关系，故电源的输出功率的 变化无法确定，B 正确；R 减小，R 与 L 并联部分的电压减小， 示数减小，L 变暗，但 的示数为总电流 与通过 L 电流的差值， 示数增大，C、D 错误. 9.(多选)(2018·南师附中高二期中)如图 9 所示，是测定两个电源的电动势和内阻实验中得到的路端电压和 电流的关系图线，则应有( ) 图 9 A.当 I1＝I2 时，电源总功率 P1＝P2 B.当 U1＝U2 时，电源输出功率 P 出 1

r2， 当 I1＝I2 时，由闭合电路欧姆定律可知，R1r2，故 A 正确；小灯泡的 U－ I 图线与电源的 U－I 图线的交点即为小灯泡的工作状态，由题图知，小灯泡与电源 1 连接时消耗的功率 P1 ＝U1I1 小于小灯泡与电源 2 连接时消耗的功率 P2＝U2I2，故 C 正确，D 错误. 11.(多选)在如图 11 甲所示的电路中，L1、L2 和 L3 为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如 图乙所示.当开关 S 闭合后，电路中的总电流为 0.25A，则此时( ) 图 11 A.通过 L1 的电流为通过 L2 的电流的 2 倍 B.此时 L1、L2 和 L3 的电阻均为 12Ω C.L1 消耗的电功率为 0.75W D.L1 消耗的电功率为 L2 消耗的电功率的 4 倍 答案 AC 解析 电路中的总电流为 0.25A，则通过 L1 的电流为 0.25A.因 L2 和 L3 并联，则 L2 和 L3 两端电压相等，它们 的电阻相等，因此它们的电流也相等，则有通过 L1 的电流为通过 L2 的电流的 2 倍，故 A 正确；由伏安特 性曲线可以读出电流为 I1＝0.25A 时，电压为 U1＝3V.L2 的电流为 I2＝0.125A，此时电压 U2≈0.4V，因此它 们的电阻不相等，故 B 错误；L1 消耗的电功率为 P＝U1I1＝3×0.25W＝0.75W，故 C 正确；因通过 L1 的电流 为通过 L2 的电流的 2 倍，假设它们的电阻相等，则有 L1 消耗的电功率为 L2 消耗的电功率的 4 倍，如今它 们的电阻不相等，因此 L1 消耗的电功率不为 L2 消耗的电功率的 4 倍，故 D 错误. 二、非选择题 12.(2018·北京市朝阳区高二上期末)在如图 12 所示的甲、乙电路中，电源的电动势 E＝3V，内电阻 r＝1.0 Ω，电阻 R＝2.0Ω，电动机的内阻 R 内＝2.0Ω. 图 12 (1)甲图中闭合开关 S 后，电阻 R 的功率； (2)乙图中闭合开关 S 后，电路中的电流为 0.5A，电动机的热功率及输出功率. 答案 (1)2W (2)0.5W 0.75W 解析 (1)题图甲中闭合开关 S 后，电路中的电流：I＝ E R＋r ＝ 3 2＋1 A＝1A 电阻 R 上的功率：P＝I2R＝12×2W＝2W. (2)题图乙中闭合开关 S 后，电路中的电流为 0.5A，则电动机两端的电压：U＝E－I′r＝2.5V 电动机的总功率：P′＝I′U＝1.25W 热功率：P 热＝I′2R 内＝0.52×2W＝0.5W 输出功率：P 出＝P′－P 热＝0.75W 13.(2018·平顶山市、许昌市、汝州市联考)图 13 所示电路中，电源的电动势 E＝110V，电阻 R1＝21Ω，电 动机的内阻 R0＝0.5Ω，开关 S1 始终闭合，当开关 S2 断开时，电阻 R1 消耗的电功率 P1＝525W；当开关 S2 闭合时，电阻 R1 消耗的电功率 P2＝336W，求： 图 13 (1)电源的内阻 r； (2)当开关 S2 闭合时，电动机输出的机械功率 P 出. 答案 (1)1Ω (2)1606W 解析 (1)当开关 S2 断开时，电动机被断路，此时电路中通过的电流为 I＝ E R1＋r 电阻 R1 消耗的功率 P1＝I2R1，解得 r＝1Ω (2)当开关 S2 闭合时，设 R1 两端的电压为 U，有 U＝ P2R1 设此时电源中通过的电流为 I′，由闭合电路的欧姆定律有：E＝I′r＋U 流过 R1 的电流为 I1，流过电动机的电流为 I2，有：I1＝U R1 ，又 I1＋I2＝I′ 电动机的输出功率为 P 出＝UI2－I22R0， 解得 P 出＝1606W. 14.(2018·重庆市期末)如图 14 所示，电源电动势为 E＝6V，内阻不计，电容 C1＝1μF，电容 C2＝2μF，电 阻 R1＝4Ω，电阻 R2＝2Ω.求： 图 14 (1)当开关 S 断开时，A、B 两点间的电压 UAB； (2)开关 S 从断开到闭合待电路稳定后电容器 C1 的电荷量的变化值. 答案 (1)6V (2)2×10－6C 解析 (1)当开关 S 断开时，电路电流 I＝0，B 与电源负极等势，A 与电源正极等势，则 UAB＝E＝6V (2)当开关 S 断开时，电容器 C1 的电压 UC11＝E 当 S 闭合后稳定时 UC12＝UR1 UR1＝ R1 R1＋R2 E 电压减小ΔUC1＝UC11－UC12 电容器 C1 的电荷量减少ΔQ＝C1ΔUC1， 解得：ΔQ＝2×10－6C.