专题35 闭合电路的欧姆定律 电路分析（测）-2019年高考物理一轮复习讲练测 12页

‎ ‎ 第35讲 闭合电路的欧姆定律 电路分析——测 ‎【满分：110分 时间：90分钟】‎ 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)‎ ‎1．如图所示，电路中的电源的电动势为E、内电阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时，小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是（ ）‎ A． L1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮 B． L1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗 C． L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗 D． L1、L2两灯都变暗，L3灯变亮 ‎【答案】 A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 本题首先要搞清电路的连接方式，其次按“局部→整体→局部”的思路进行分析首先认识电路的结构：灯L3和灯L1串联后与灯L2并联再与变阻器串联．将滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，L1、L2、L3三个灯组成的混联电阻不变，故可知L2两端的电压变化，可知L1、L2、L3三个灯中电流如何变化，从而知道三灯的亮度如何变化．‎ ‎2．如图所示的电路中，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（ ）‎ A． I=0.25A B． I=0.5A C． q=1×10-5C D． q=2×10-5C ‎【答案】 C ‎【点睛】开关S闭合电路稳定时，电容器相当于开关断开，根据闭合电路欧姆定律求出电路中电流I，再求电容器的电压，由Q=CU求其电量．断开电源，电容器会放电，因、并联，流过两个电阻的电流与电阻成反比，通过的电荷量也与电阻成反比．‎ ‎3．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S1，断开开关S2，电压表示数为U，电流表示数为I；此时将滑动变阻器R滑片向下移动，则下列说法中正确的是 A． 电压表示数增大 B． 通过电阻R2的电流方向为a—b C． 电阻R1消耗的功率减小 D． 若滑动变阻器R滑片位置不动，闭合开关S2，电流表示数减小 ‎【答案】 D ‎【解析】将滑动变阻器R滑片向下移动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，故电路总电阻减小，干路总电流增大，将 和电源内阻绑定在一块，根据闭合回路欧姆定律可知内阻分压增大，所以外电路电压减小，即电压表示数减小，电容器两端的电压减小，放电，故电流方向为b→a，AB错误；通过电阻的电流增大，所以电阻消耗的功率增大，C错误；若滑动变阻器R滑片位置不动，闭合开关，电路总电阻增大，干路电流减小，即电压表示数减小，而变阻器滑片位置不变，电阻不变，所以通过滑动变阻器的电流减小，即电流表示数减小，D正确．‎ ‎【点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部．‎ ‎4．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法错误的是 A． 定值电阻R1的电功率增大 B． 电压表和电流表读数都减小 C． 电压表的示数变化绝对值与电流表的示数变化绝对值之比等于R2‎ D． R中电流变化的绝对值大于电流表读数变化的绝对值 ‎【答案】 C 说法错误的故选C。‎ ‎【点睛】由图可知R2与R并联后与R1串联，电压表测路端电压，电流表测量流过R2的电流；滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则由闭合电路的欧姆定律可知电路中干路电流的变化及路端电压的变化；再分析并联电路可得出电流表示数的变化。‎ ‎5．如图所示，电源电动势为4V，内阻内阻1Ω，电阻R1=3Ω，R2=R3=4Ω，R4=8Ω，电容器C=6.0μF，闭合S电路达稳定状态后，电容器极板所带电量为 A． 1.5×10-5C； B． 3.010-5C； C． 2.0×10-5C； D． 2.1×10-5C ‎【答案】 A ‎6．有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线部分所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力变化的变阻器）、显示体重的仪表G（实际上是电流表），不计踏板的质量，己知电流表的量程为0〜2A，内阻为Rg＝1Ω，电源电动势为E＝12V，内阻为r＝1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为 （F和R的单位分别为N和Ω），下列说法中正确的是（ ）‎ A． 该秤能测量的最大体重是3000N B． 该秤的零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘的0.375A处 C． 该秤显示重量的刻度是均匀标注的 ‎ D． 该秤显示的重量F与通过电路中的电流I满足 ‎【答案】 B ‎【解析】A. 由电阻R随压力F变化的关系式R=30−0.01F可知，压力越大，电阻越小，电路中电流越大；故量程越大，能测量最大体重越大；当电流表示数量程为2A时，电阻R= =4Ω；则F=（30−4）/0.01=2600kg；故该秤测量的最大体重是2600kg，故A错误；‎ B. 当压力为零时，压力传感器的电阻R=30Ω，电路中电流：I= ，故B正确；‎ CD. 由E=I(R+r+rA)和R=30−0.01F，而F=mg可得m=320−，可知该秤显示重量的刻度不是均匀标注的，故C 错误，D错误；‎ 故选：B 点睛：本题实质上为闭合电路欧姆定律的动态分析问题的应用，要注意明确题意，找出压力与电阻的关系，再利用闭合电路欧姆定律进行分析即可．‎ ‎7．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．则下列操作能使油滴向上运动的是(　　)‎ A． 增大R1的阻值 B． 增大R2的阻值 C． 增大两板间的距离 D． 断开开关S ‎【答案】 A 点睛：本题关键分析电容器的电压是否变化．要注意当开关闭合时，如果电路结构不变，则电压不变，只有改变板间距离时，板间场强才发生变化．‎ ‎8．在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当 R2的滑动触头在a端时合上开关S，三个电表A1、A2和V的示数分别用I1，I2和U表示．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ）‎ A． I1减小，I2不变，U减小 B． 电压表的变化量与总电流变化量的比值变小 C． 电源的总功率增大，电源内部损耗的功率也增大 D． 电源的输出功率减少，效率也降低 ‎【答案】 C ‎9．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。则判断正确的是（ ）‎ A． 在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC B． b、c线的交点与a、b线的交点的横坐标之比一定为1: 2，纵坐标之比一定为1: 4‎ C． 电源的最大输出功率Pm=9W D． 电源的电动势E=9V，内电阻r=3Ω ‎【答案】 AB ‎【解析】在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率等于输出功率和电源内部的发热功率的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系，故A正确；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b、c线的交点M时的电流，此时电流的大小为，功率的大小为，a、b线的交点N表示电源的总功率和电源内部的发热功率随相等，此时只有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为，功率的大小为，所以横坐标之比为1：2，纵坐标之比为1：4，故B正确。图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3W，故C错误；当I=3A时，，‎ 说明外电路短路，根据知电源的电动势E=3V，内电阻，故D错误；故选AB。‎ ‎【点睛】根据电源消耗的总功率的计算公式可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功率可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断abc三条线代表的关系式，在由功率的公式可以分析功率之间的关系．‎ ‎10．如图所示，电源电动势大小为E，内阻大小为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中 A． 小电珠L变亮 B． 电流表读数变小，电压表读数变大 C． 电源的效率变大 D． 处于电容器C两板间某点的一个负点电荷所具有的电势能变大 ‎【答案】 AD ‎11．如图所示,电路中R1和R2均为可变电阻,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,一带电油滴恰好悬浮在两板之间.下列说法正确的是( )‎ A． 仅增大的R1阻值,油滴仍然静止 B． 仅增大R2的阻值,油滴向上运动 C． 增大两板间的距离,油滴仍然静止 D． 断开开关S,油滴将向下运动 ‎【答案】 ABD ‎12．在如图所示的电路中，R0为定值电阻，R为光敏电阻(光照减弱时阻值增大)，C为电容器，现减弱对光敏电阻R光照的强度，下列说法正确的是（ ）‎ 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 ‎【答案】 AB ‎【解析】弱对光敏电阻R光照的强度，R增大，根据闭合回路欧姆定律可得路端电压增大，即电压表示数增大，总电流减小，即电流表示数减小，电容器两端的电压增大，根据以及C不变，U增大可得Q增大，电源内部消耗的电功率，I减小，内阻不变，所以P减小，故AB正确．‎ 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）‎ ‎13．在如图所示的电路中，电源电动势E＝6.0V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝R2＝10Ω，R3＝30Ω，R4＝35Ω，电容器的电容C＝100μF，电容器原来不带电．求:‎ ‎(1)闭合开关S 后，电路稳定时，流过R3 的电流大小I3；‎ ‎(2)闭合开关S 后，直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q。‎ ‎【答案】 (1) (2)‎ 考点：闭合电路的欧姆定律 ‎【名师点睛】对于含有电容器的问题，关键是确定电容器的电压．电路稳定时电容器的电压等于其并联电路两端的电压。‎ ‎14．一电路如图所示，电源电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻=12Ω，，，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距d=1.0×10-2m．‎ ‎（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？‎ ‎（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10m/s2）‎ ‎【答案】 （1）（2）微粒不能从C的电场中射出 ‎【解析】（1）S断开时，电阻R3两端电压为：‎ 设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：，竖直方向：‎ 由以上各式求得：，故微粒不能从C的电场中射出．‎ ‎15．酒后驾车危害极大，为此，新交规实施以来，鹤壁市交通警察重点查处酒后驾车．酒精测试仪是交警用来检测机动车驾驶员是否酒后驾车的仪器，它的原理示意图如图所示．电源电压为6V恒定，当电流表的示数为0.3A时，表明该驾驶员没有酒驾，酒精气体传感器正常工作．R0为定值电阻，阻值为10Ω．请计算：‎ ‎(1)酒精气体传感器正常工作的电阻R1；‎ ‎(2)酒精气体传感器正常工作一天（24h），所消耗的电能．‎ ‎【答案】 (1)；(2)W=77760J ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由电路图可知，定值电阻R0与酒精气体传感器电阻串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出酒精气体传感器正常工作时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出酒精气体传感器正常工作的电阻R1；根据求出酒精气体传感器正常工作一天所消耗的电能；‎ ‎【详解】‎ 解：由电路图可知,定值电阻R0与酒精气体传感器电阻串联，电流表测电路中的电流；‎ ‎(1)由可得，酒精气体传感器正常工作时电路中的总电阻：‎ 由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以酒精气体传感器正常工作的电阻：‎ ‎(2)酒精气体传感器正常工作一天所消耗的电能：‎ ‎16．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：‎ ‎(1)电源的电动势和内阻；‎ ‎(2)定值电阻R2的阻值；‎ ‎(3)滑动变阻器的最大阻值．‎ ‎【答案】 （1）E=20V，r=20Ω；（2）R2=5Ω；（3）R3=300Ω。‎ 考点：全电路欧姆定律，电源的伏安特性曲线。‎ ‎ ‎