【物理】2020届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律及其应用　作业 13页

‎　闭合电路欧姆定律及其应用　 　　　　　　　　　　　　‎ 一、选择题 ‎1．关于电动势E，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 B．电动势E的大小，与非静电力做的功W的大小成正比，与移动电荷量q的大小成反比 C．电动势E跟电源的体积无关，外电路变化时，E也变化 D．电动势E是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量 解析：电势是电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，而电势差是电场中两点电势的差值，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，电动势反映了电源中非静电力做功本领的大小，是电源的属性之一，A、B、C错误，D正确．‎ 答案：D ‎2．(2019年湖北七市联考)有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W，且使该电源的效率大于50%的是(　　)‎ A．0.5 Ω　　　　　　　　 B．1 Ω ‎ C．1.5 Ω D．2 Ω 解析：由闭合电路欧姆定律得I＝，电源效率η＝×‎ ‎100%>50%，P＝I2R>2 W．即R>2 W，得 Ωr＝1 Ω，故C正确．‎ 答案：C 图34－1‎ ‎3．(2019年天津河东区一模)如图34－1所示的电路中，当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时(　　)‎ A．电压表的读数减小 ‎ B．R1消耗的功率增大 C．电源的输出功率增大 ‎ D．电容器C所带电荷量增多 解析：滑动触头向下滑动时，R2增大，总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，A错误；R1消耗的功率减小，B错误；电源输出功率P＝UI，由于I减小，U增大，所以输出功率无法判断，C错误；电容器和R2并联，电压增大，带电量增大，D正确．‎ 答案：D ‎4．(2019年河北衡水中学一模)如图34－2所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合开关S后，调节R的阻值，使电压表示数增大ΔU，在此过程中有(　　)‎ 图34－2‎ A．R2两端电压减小ΔU B．通过R1的电流增大 C．通过R2的电流减小量大于 D．路端电压增大量为ΔU 解析：由闭合电路欧姆定律知电阻R2和电源内阻的电压总共减小ΔU，选项A错误；由欧姆定律知：R1＝＝，选项B正确；通过R2的电流减小量小于，选项C错误；路端电压的增大量小于ΔU，选项D错误．‎ 答案：B 图34－3‎ ‎5．(2019年天津六校联考)如图34－3所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V ‎0．4 W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则(　　)‎ A．电动机的内阻为4 Ω B．电动机正常工作电压为1 V C．电源内阻为1 Ω D．电源总功率0.4 W 解析：当小灯泡正常发光时，根据功率公式P＝UI可得小灯泡的电流为I＝＝A＝0.2 A，由已知条件可知电动机的功率等于电阻R的功率，则由欧姆定律可得电动机上的电压为UM＝IR＝0.8 V，B错误；因电动机的输出功率未知，所以不能求出电动机的内阻，A错误；由闭合电路欧姆定律可得电源内阻上的电压为U内＝E－UM－U＝0.2 V，由欧姆定律可得电源内阻为r＝＝Ω＝1 Ω，C正确；根据功率公式可得电源的总功率P＝EI＝3 V×0.2 A＝0.6 W，D错误．‎ 答案：C 图34－4‎ ‎6．(2019年陕西宝鸡月考)如图34－4所示直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡L1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．此电源的内电阻为Ω B．灯泡L1的额定电压为3 V，额定功率为6 W C．把灯泡L1换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小 D．由于小灯泡L1的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用 解析：由图象知，电源的内阻为r＝＝Ω＝0.5 Ω，A错误；因为灯L1正常发光，故灯L1的额定电压为3 V，额定功率为P＝UI＝3×2 W＝6 W，B正确；正常工作时，灯L1的电阻为R1＝＝1.5 Ω，换成R2＝1 Ω的纯电阻后，该电阻更接近电源内阻r，故电源的输出功率将变大，C错误；虽然灯泡L1的U－I图线是一条曲线，但由于小灯泡为纯电阻，欧姆定律仍适用，D错误．‎ 答案：B 图34－5‎ ‎7．(多选)如图34－5所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图象，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则(　　)‎ A．ra>rb B．Ia>Ib C．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低 D．R0按到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率也较低 图34－6‎ 解析：由题图可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra>rb，故A正确；在同一坐标系内作出电阻R0的U－I图象，如图34－6所示，由图象可知Ia>Ib，故B正确；R0接到电源上，如图34－6所示，Ia>Ib，Ua>Ub，由P＝UI可知，Pa>Pb，电源的效率η＝＝＝，由于ra>rb，所以ηa<ηb，C正确，D错误．‎ 答案：ABC ‎8．(多选)如图34－7所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，R为光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小)，C为电容器．闭合开关S，电路稳定后，用光照射R，下列说法正确的是(　　)‎ 图34－7‎ A． 电压表示数增大 ‎ ‎ B．电源的效率增大 C．电容器所带电荷量增加 ‎ D．R2消耗的功率增大 解析：在电路中，用光照射R时，光敏电阻阻值减小，则外电路总电阻R外减小，干路电流I＝增大，内电压Ur＝Ir增大，路端电压U外＝E－Ur减小，电压表示数减小，通过R1支路的电流I1＝减小，则通过R、R2支路的电流I2＝I－I1增大，R2消耗的功率PR2＝IR2增大，R2两端电压UR2＝I2R2增大，电容器两端电压增大，由Q＝CU，知电容器所带电荷量增加，电源的效率η＝＝＝变小，综上知A、B错误，C、D正确．‎ 答案：CD 图34－8‎ ‎9．(多选)在如图34－8所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知(　　)‎ A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B．电阻R的阻值为1 Ω C．电源的输出功率为4 W D．电源的效率为50%‎ 解析：由图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V(可由题图读出)，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝×100%≈66.7%，故选项A、B、C正确，D错误．‎ 答案：ABC 图34－9‎ ‎10．(2019年湖北省公安县期末)(多选)如图34－9所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表．当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是(　　)‎ A．P向a移动，V1示数增大，V2的示数减小 B．P向b移动，V1示数增大，V2的示数减小 C．P向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值 D．P向b移动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值 解析：P向a移动，R2连入电路的电阻减小，根据“并同串反”可知V2示数减小，V1示数增大，U内增大，A正确；同理，B 错误；由E＝U内＋U外＝U内＋UV1＋UV2，电源电动势不变可得U内示数改变量绝对值与V1示数改变量绝对值之和等于V2示数改变量绝对值，C正确；同理，D错误．‎ 答案：AC ‎11．(多选)如图34－10所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头缓慢向右滑动，在此过程中，下列说法正确的有(　　)‎ 图34－10‎ A．定值电阻R2上消耗的功率P与电流表的示数I的平方成正比 B．电容器所带电荷量Q随电流表的示数I的变化率恒定不变 C．电压表的示数U与电流表的示数I成反比 D．电压表示数的变化量ΔU与电流表示数的变化量ΔI的比值增大 解析：滑动变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R2消耗的功率为P＝I2R2，P∝I2，A正确；电容器的电压UC＝E－I(R2＋r)，电荷量Q＝CUC＝C[E－r(R2＋r)]，则＝－C(R2＋r)，保持不变，B正确；根据U＝E－Ir可知电压表示数随电流的增大而减小，而不是成反比，C错误；由U＝E－Ir可知，＝－r，保持不变，D错误．‎ 答案：AB ‎12．(2019年江苏南京期末)(多选)如图34－11所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B对应的横坐标为2 A．则下列判断正确的是(　　)‎ 图34－11‎ A．该电源的电动势为3 V，内电阻为3 Ω B．当总电流I＝1 A时，电源的输出功率为2 W C．当总电流I＝2 A时，电源的输出功率为4 W D．当总电流I＝1.5 A时，电源的输出功率最大，为2.25 W 解析：由P＝EI及题图知该电源的电动势为E＝3 V，由P热＝I2r知内电阻为r＝1 Ω，A错；由I＝知，当总电流I＝1 A时，外电阻为R＝2 Ω，电源的输出功率为PR＝I2R＝2 W，B对；同理可得当总电流I＝2 A时，电源的输出功率为2 W，C错；当总电流I＝1.5 A时，外电阻与电源内电阻相等，电源的输出功率最大，为2.25 W，D对．‎ 答案：BD 二、非选择题 ‎13．如图34－12所示，一电荷量q＝3×10－4 C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，‎ 已知两板相距d＝0.1 m．合上开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角α＝37°，电源电动势E＝12 V，电阻r＝2 Ω，电阻R1＝4 Ω，R2＝R3＝R4＝12 Ω.g取10 m/s2.求：‎ 图34－12‎ ‎(1)流过电源的电流；‎ ‎(2)两板间的场强大小；‎ ‎(3)小球的质量．‎ 解析：(1)R2与R3并联后的总阻值R23＝＝Ω＝6 Ω，由闭合电路欧姆定律得I＝＝A＝1 A.‎ ‎(2)电容器两板间的电压UC＝I(R1＋R23)＝10 V，电容器两板间的电场强度大小EC＝＝100 N/C.‎ ‎(3)小球处于静止状态，设所受电场力为F，由平衡条件得F＝mgtanα，又F＝qEC，得m＝＝4×10－3 kg.‎ 答案：(1)1 A　(2)100 N/C　(3)4×10－3 kg 图34－13‎ ‎14．(2019年浙江温州月考)如图34－13所示，电源由n个电动势均为1.5 V，且内阻相同的电池串联组成，闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图34－14甲、乙、丙所示，电表、导线对电路的影响不计．求：‎ 图34－14‎ ‎(1)组成电源的串联电池的个数；‎ ‎(2)滑动变阻器总阻值；‎ ‎(3)甲、乙两个图上的a、b、c各点的坐标．‎ ‎(甲图为输出功率与路端电压关系曲线；乙图为路端电压与总电流关系曲线；丙图为电源效率与外电路电阻关系曲线；E总＝nE，r总＝nr)‎ 解析：(1)由题图乙可知Imax＝，所以有 r＝＝Ω＝0.5 Ω 由题图甲可知Pmax＝ 所以n＝＝＝4.‎ ‎(2)由题图丙知η＝ 当滑片C滑到B端时，电源效率最高，有 r总＝nr＝4×0.5 Ω＝2 Ω，所以R＝＝8 Ω.‎ ‎(3)当内、外电路的电阻相等时，电源的输出功率最大，有 Pmax＝UI＝4.5 W I＝ 解得U＝3 V 即b点的坐标为(3 V，4.5 W)‎ 当滑片C到达B时，电流最小，而路端电压最大，则a点的横坐标 I＝＝0.6 A a点的纵坐标 Ua＝IR＝0.6×8 V＝4.8 V 即a点的坐标为(0.6 A，4.8 V)‎ c点的横坐标Uc＝Ua＝4.8 V 功率Pc＝UcI＝4.8×0.6 W＝2.88 W 所以c点的坐标为(4.8 V，2.88 W)．‎ 答案：(1)4　(2)8 Ω ‎(3)a(0.6 A，4.8 V)，b(3 V，4.5 W)，c(4.8 V，2.88 W)‎