【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（江苏专用） 6页

课时跟踪检测（二十五） 闭合电路欧姆定律及其应用 对点训练：电阻的串、并联 ‎1．电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为(　　)‎ A．1∶2　　　　　　　　　 　B．2∶1‎ C．1∶4 D．4∶1‎ 解析：选B　由并联特点可知：＝＝，又由串联电路特点可得：＝＝，故B正确。‎ ‎2．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3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，当开关闭合后，下列说法中正确的是(　　)‎ A．L1中的电流为L2中的电流的2倍 B．L1的电阻为7.5 Ω C．L2消耗的电功率为0.375 W D．L1消耗的电功率为0.75 W 解析：选D　由伏安特性曲线可以读出L1电压为U1＝3.0 V时的电流为I1＝0.25 A，L2两端电压U2＝1.5 V，由题图乙知电流为I2＝0.20 A，故A错误；根据R1＝可得L1的电阻：R1＝ Ω＝12 Ω，故B错误；L2消耗的功率为P2＝U2I2＝1.5×0.20 W＝0.30 W，故C错误；L1消耗的功率为P1＝U1I1＝3×0.25 W＝0.75 W，故D正确。‎ 对点训练：闭合电路的动态分析 ‎3．[多选](2019·海安模拟)如图所示，Rt为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是(　　)‎ A．热敏电阻温度升高，其他条件不变 B．热敏电阻温度降低，其他条件不变 C．光照增强，其他条件不变 D．光照减弱，其他条件不变 解析：选BD　热敏电阻温度升高时，其阻值增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压随之增大，而R2的电压减小，则并联部分的电压增大，通过光敏电阻的电流增大，所以通过热敏电阻的电流减小，电压表的读数减小，不符合题意；相反，同理可得热敏电阻温度降低，其他条件不变，电压表的示数增大，符合题意，故A错误，B正确。光照增强，光敏电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，并联部分的电压减小，则电压表的示数减小；光照减弱，光敏电阻的阻值增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则电压表的示数增大，故D正确，C错误。‎ ‎4．[多选](2018·南京二模)光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器，其电阻值会随光照强度的增大而减小，光敏电阻的这种特殊性能，在科技生活中得到广泛应用。某应用电路如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时(　　)‎ A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．R3的功率增大 解析：选ABC　光照强度增大时，R3电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，R1的电压和电源内电压增大，电压表的示数增大，故A正确；根据闭合电路欧姆定律E＝Ur＋U1＋U2，U2减小，根据I2＝，R2中电流减小，故B正确；流过灯泡的电流增大，根据PL＝I2RL，小灯泡的功率增大，故C正确；流过R3的电流增大，由于R3电阻减小，功率的变化无法确定，故D错误。‎ ‎5．(2019·连云港模拟)如图所示的电路中，电压表和电流表均是理想电表，当滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电压表示数减小 B．电流表示数增大 C．R0的功率减小 D．电源的功率增大 解析：选C　根据串、并联电路的特点可知，当滑片P向左移动一小段距离后，整个闭合回路的总电阻增大，利用闭合电路的欧姆定律I＝可判断I减小，因电压表示数U＝E－Ir，所以电压表示数增大，A、B错误；R0与其并联的滑动变阻器的总电阻减小，而干路电流I减小，所以R0两端的电压U′减小，根据P＝，可知R0的功率减小，C正确；因P总＝EI，干路电流减小，可判断电源的总功率减小，D错误。‎ 对点训练：闭合电路的功率及效率问题 ‎6．(2018·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：选C　由闭合电路欧姆定律得I＝，电源效率η＝×100%，电阻的功率P＝I2R。将四个选项代入分析得，只有C符合题目要求，故C正确。‎ ‎7.[多选](2016·江苏高考)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有(　　)‎ A．路端电压为10 V B．电源的总功率为10 W C．a、b间电压的大小为5 V D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A 解析：选AC　根据串并联电路的特点可得，外电路总电阻为10 Ω，根据闭合电路欧姆定律得通过电源的电流为I＝ A＝1 A，则路端电压为U＝IR外＝10 V，选项A正确；电源的总功率P＝EI＝12 W，选项B错误；若取电源负极的电势为0，则a点电势为φa＝2.5 V，b点电势为φb＝7.5 V，a、b间电压的大小为5 V，选项C正确；a、b间用导线连接起来后外电路总电阻为7.5 Ω，电路的总电流为I＝ A≈1.26 A，选项D错误。‎ 对点训练：闭合电路的图像 ‎8．[多选](2019·无锡一中检测)如图所示，直线A为电源的U I图线，直线B为电阻R的U I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时(　　)‎ A．电源的内阻为0.375 Ω B．电阻R的阻值为0.25 Ω C．电源的输出功率为8 W D．电源的效率约为66.7%‎ 解析：选CD　电源的U I图线A斜率的大小等于电源的内阻，则电源的内阻为：r＝＝ Ω＝0.25 Ω，故A错误；电阻R的U I图线的斜率大小等于电阻的阻值，则电阻R的阻值为：R＝ Ω＝0.5‎ ‎ Ω，故B错误；两图线的交点表示电阻接在该电源上的工作状态，读出电压为U＝2 V，电流为I＝4 A，则电源的输出功率为P＝UI＝8 W，故C正确；电源的U I图线的纵轴截距等于电源的电动势，则E＝3 V，电源的效率为：η＝＝＝≈66.7%，故D正确。‎ ‎9．[多选](2019·苏州一模)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像(电池电动势不变，内阻不是定值)，图线b是某电阻R的UI图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．硅光电池的内阻为8 Ω B．硅光电池的总功率为0.4 W C．硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 W D．若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率增大 解析：选AC　由题图可知该电池的电动势为3.6 V，由U内＋UR＝E可知内电压为1.6 V，硅光电池的内阻为r＝＝ Ω＝8 Ω，故A正确；硅光电池的总功率为P总＝EI＝3.6×0.2 W＝0.72 W，故B错误；硅光电池的内阻消耗的热功率为P热＝I2r＝0.22×8 W＝0.32 W，故C正确；若将R换成阻值更大的电阻，电路中电阻两端的电压变大，但电流变小，硅光电池的输出功率不一定增大，故D错误。‎ 考点综合训练 ‎10．(2019·镇江一模)如图所示，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，闭合电键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(　　)‎ A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大两板间的距离 D．断开电键S 解析：选B　开始时油滴静止，则重力与电场力相互平衡，电场力向上；增大R1的阻值，则路端电压增大，电容器两端电压增大，板间场强增大，故电场力增大，油滴将向上运动，故A错误；R2与电容器串联，视为导线，故对电容器的电压没有影响，油滴不动，故B正确；增大两板间距离时，电压不变，d变大，故电场强度减小，因此油滴将向下运动，故C错误；断开开关S后，电容器将通过回路放电，两板间场强减小，油滴向下运动，故D错误。‎ ‎11.如图所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内阻忽略不计，电阻的阻值分别为R1＝R2＝20 Ω、R3＝10‎ ‎ Ω，滑动变阻器的最大阻值R＝40 Ω，电容器的电容C＝20 μF，则：‎ ‎(1)将滑动触头P置于ab中点，合上开关S，待电路稳定后再断开S。求断开S的瞬间，通过R1的电流大小和方向；‎ ‎(2)闭合开关S，当滑动触头P缓慢地从a点移到b点的过程中，通过导线BM的电荷量为多大？‎ 解析：(1)开关S闭合，电路稳定时电容器相当于断路。‎ B、D两点的电势差为：UBD＝E①‎ P、D两点的电势差为：UPD＝E②‎ 则B、P两点的电势差为：UBP＝UBD－UPD③‎ 故断开S的瞬间，通过R1的电流方向向左，电流大小为：‎ I1＝④‎ 由①②③④式解得：I1＝0.02 A。⑤‎ ‎(2)P在a点时，有：UPD′＝E⑥‎ UBP′＝UBD－UPD′ ⑦‎ 电容器M板带电荷量为：QM＝CUBP′⑧‎ P在b点时，有：UBP″＝UBD⑨‎ 电容器M板带电荷量为：QM′＝CUBP″⑩‎ 通过导线BM的电荷量为：Q＝QM′－QM⑪‎ 由①⑥⑦⑧⑨⑩⑪式解得：Q＝1.6×10－4 C。‎ 答案：(1)0.02 A　方向向左　(2)1.6×10－4 C ‎12．(2019·连云港月考)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝10 cm。电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R＝3 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，一带电的液滴恰静止于A、B两板间，已知液滴带电荷量q＝－1×10－2C，质量m＝2×10－2kg(取g＝10 m/s2)。求：‎ ‎(1)A、B两板间的电压Ue；‎ ‎(2)滑动变阻器接入电路的阻值R0；‎ ‎(3)电源的输出功率P出。‎ 解析：(1)对液滴利用平衡条件得q＝mg 解得Ue＝2 V。‎ ‎(2)根据闭合电路欧姆定律，得I＝，Ue＝IR0‎ Ue＝R0‎ 解得R0＝2 Ω。‎ ‎(3)由(2)得I＝1 A P出＝I2(R＋R0)＝5 W。‎ 答案：(1)2 V　(2)2 Ω　(3)5 W