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- 2021-05-31 发布
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新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业
课时作业26 闭合电路欧姆定律
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(8×8′=64′)
1.一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω 的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内阻r为
( )
A.E=2.4 V,r=1 Ω
B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω
D.E=3 V,r=1 Ω
解析:因为电路断开时路端电压为3 V,所以E=3 V
当R=8 Ω时,U=2.4 V,所以I== A=0.3 A
E=U+Ir,所以r=2 Ω.
答案:B
2.如图1中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计,开关接通后流过R2的电流是K接通前的
( )
图1
A. B.
C. D.
解析:由串、并联知识可得,在K没有接通时,R1、R2串联,I1=
在K接通后,R2、R3并联,再跟R1串联
I2′=I2=·=·=
由==,所以B选项正确.
答案:B
3.在图2所示电路中E为电源,其电动势E=9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30 Ω;L 为一小灯泡.其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;K为电键.开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在接通电键 K,然后将触头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为
( )
图2
A.10 Ω B.20 Ω
C.15 Ω D.5 Ω
解析:本题中小灯泡正好正常发光,说明此时小灯泡达到额定电流I额=P/U=1.8/6.0 A=0.3 A,两端电压达到额定电压U额=6.0 V,而小灯泡和电源、滑动电阻AC串联,则电阻AC的电流与小灯泡的电流相等,则
RAC=== Ω=10 Ω,RCB=R-RAC=(30-10) Ω=20 Ω,所以B选项正确.
答案:B
4.在如图3所示向电路中,当变阻器R3的滑动头P由a端向b端移动时
( )
图3
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
解析:首先将○V、○A理想化处理,简化电路,R2与R3并联后与R1串联,当滑动头P向b端移动时,R3阻值变小,R2、R3并联部分总电阻变小,据串联分压原理,R1和内电阻上电压增大,R2、R3并联部分电压变小,由此可得:外电路上总电压变小,电压表示数变小;R2上电流变小,但干路总电流变大,因此R3上电流变大,电流表示数变大.正确选项为B.少数考生没有将电流表和电压表进行理想化处理,由于电路结构较复杂,分析时产生失误.少数考生审题不严,误将滑动头P上移动理想为R3阻值变大,导致错误.
答案:B
5.如图4所示的电路中,闭合电键,灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小.根据分析,发生的故障可能是
( )
图4
A.R1断路 B.R2断路
C.R3短路 D.R4短路
解析:等效电路如图5所示,若R1断路,总外电阻变大,总电流减小,路端电压变大,L1两端电压变大,
图5
L1变亮;ab部分电路结构没变,电流仍按原比例分配,总电流减小,通过L2、电流表的电流都减小,故A选项正确.若R2断路,总外电阻变大,总电流减小,ac部分电路结构没变,电流仍按原比例分配,R1、L1中电流都减小,与题意相矛盾,故B选项错.若R3短路或R4短路,总外电阻减小,总电流增大,A中电流变大,与题意相矛盾,故C、D选项错.
答案:A
6.如图6所示,是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路.在增大电容器两极板间距离的过程中
( )
图6
A.电阻R中没有电流
B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
解析:增大电容器两极板间距离时,电容器电容变小,电容器放电,A极板上的正电荷通过电阻向电池充电,电阻R中有由a流向b的电流.
答案:BC
7.图7为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为
( )
图7
解析:本题考查测电源的电动势和内电阻及电路的有关知识,意在考查考生综合运用电路知识和实验的有关方法解决问题的能力;由图可知,E=Um=6 V,U=4 V时,I=4 A,因此有6=4+4r,解得r=0.5 Ω,当路端电压为4.8 V时,U内=E-U=6-4.8=1.2 (V),由=,所以R=r=×0.5=2 (Ω),由电阻的串并联知识可知,正确答案为B.
答案:B
8.某实物投影机有10个相同的强光灯L1~L10(24 V/200 W)和10个相同的指示灯X1~X10(220 V/2 W),将其连接在220 V交流电源上,电路见图8.若工作一段时间后L2灯丝烧断,则
( )
图8
A.X1的功率减小,L1的功率增大
B.X1的功率增大,L1的功率增大
C.X2的功率增大,其他指示灯的功率减小
D.X2的功率减小,其他指示灯的功率增大
解析:本题考查闭合电路的欧姆定律和电路的相关问题,意在考查考生运用知识解决实际问题的能力.L2灯丝烧断,则电路中的总电阻变大,由欧姆定律知,总电流减小,则除L2支路外,其他支路两端的电压减小,强光灯和指示灯的功率都要减小.其他支路电压减小,则L2两端电压升高,其功率增大.
答案:C
二、计算题(3×12′=36′)
9.电动势为E=12 V的电源与电压表和电流表串联成闭合回路.如果将一电阻与电压表并联,则电压表的读数减小为原来的,电流表的读数增大为原来的3倍.求电压表原来的读数.
解析:设电压表和电流表的原来读数分别为U、I,电源和电流表的内阻分别为r1和r2.由欧姆定律得
代入数据解得U=9 V.
答案:U=9 V
10.如图9所示的电路中,电源电动势E=6.00 V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R1=2.4 kΩ、R2=4.8 kΩ,电容器的电容C=4.7 μF.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的电压,其稳定值为1.50 V.
图9
(1)该电压表的内阻为多大?
(2)由于电压表的接入,电容器的带电荷量变化了多少?
解析:(1)设电压表的内阻为RV,测得R1两端的电压为U1,R1与RV并联后的总电阻为R,则有=+①
由串联电路的特征=②
联立①②得RV=
代入数据,得RV=4.8 kΩ.
(2)电压表接入前,电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压,R1两端的电压为UR1,则=
又E=UC+UR1
接入电压表后,电容器上的电压为UC′=E-U1
由于电压表的接入,电容器带电荷量增加了ΔQ=C(UC′-UC),由以上各式解得ΔQ=C(-U1)
代入数据,可得ΔQ=2.35×10-6 C.
答案:(1)4.8 kΩ (2)2.35×10-6 C
11.一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图10(甲)所示,图中U=12 V的直线为图线
的渐近线.现将该电源和一个变阻器R0接成如图10(乙)所示电路,已知电源允许通过的最大电流为2 A,变阻器的最大阻值为R0=22 Ω.求:
图10
(1)电源电动势E和内电阻r;
(2)空载时A、B两端输出的电压范围.
(3)A、B两端所能接负载的电阻的最小值.
解析:(1)据全电路欧姆定律:E=U+Ir
由图(甲)可知,当I=0时,E=U=12 V
当E=12 V,R=2 Ω时,U=6 V,据全电路欧姆定律可得:r=2 Ω
(2)空载时,当变阻器滑片移至最下端时,输出电压UAB=0
当滑片移至最上端时,有E=UAB+Ir,I=
可得这时的输出电压UAB=11 V
所以,空载时输出电压范围为0~11 V.
(3)设所接负载电阻的最小值为R′,此时滑片应移至最上端,电源电流最大I=2 A,有:E=I(R外+r),其中R外=,代入数据可得:R′=4.9 Ω.