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  • 2021-06-01 发布

【物理】2020届一轮复习人教版闭合电路欧姆定律作业

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闭合电路欧姆定律 基础巩固练 ‎1.如图1所示,电源的电动势为E、内阻为r,定值电阻R的阻值也为r,滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,下列说法正确的是(  )‎ 图1‎ A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变小 C.滑动变阻器消耗的功率变小 D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小 解析 等效电路图如图所示。滑片从a端滑向b端,其接入电路的阻值RPb减小,由“串反并同”结论有,电压表示数减小,电流表示数增大,电阻R消耗的功率增大,选项A、B、D错误;把电阻R当作电源内电阻(等效电源),则R内=2r,RPb减小,且RPb<2r,等效电源的输出功率减小,即滑动变阻器的功率减小,选项C正确。‎ 答案 C ‎2.(2019·上海虹口区一模)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,在有磁场时电阻很大,并且磁场越强阻值越大。为了探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图2所示电路,电源电动势E和内阻r不变,在没有磁场时,调节滑动变阻器R使电灯发光,当探测装置从无磁场区进入强磁场区(设电灯L不会烧坏),则(  )‎ 图2‎ A.电灯L变亮 B.电流表示数增大 C.滑动变阻器R的功率增大 D.磁敏电阻两端的电压减小 解析 当磁场增强时,磁敏电阻增大,总电阻增大,总电流减小,电流表示数减小,B错误;电源内电压减小,路端电压增大,电灯L变亮,A正确;总电流减小,通过电灯的电流增大,所以通过滑动变阻器R的电流减小,变阻器R的功率减小,C错误;路端电压增大,R两端的电压减小,所以磁敏电阻两端的电压增大,D错误。‎ 答案 A ‎3.咸阳市区某学校创建绿色校园,如图3甲为新装的一批节能灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,Rt为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。现增加光照强度,则下列判断正确的是 (  )‎ 图3‎ A.电源路端电压不变 B.R0两端电压变大 C.B灯变暗,A灯变亮 D.电源总功率不变 解析 由题意,增加光照强度,Rt减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I增大,电源的内电压增大,路端电压U减小,则A灯变暗,通过R0电流I0=I-IA,I增大,而IA减小,则I0增大,R0两端电压U0增大,则B灯两端的电压减小,B灯变暗;电源的总功率P=EI,I增大,则P增大,故B项正确,A、C、D项错误。 ‎ 答案 B ‎4.如图4所示的电路中,灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的。现在突然灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是(  )‎ 图4‎ A.R1短路  B.R2断路 C.R3断路   D.R1、R2同时短路 解析 若R1短路,则两个灯泡都被短路,都不亮,故A错误;若R2断路,则两个灯泡都被断路,都不亮,故B错误;若R3断路,外电阻增大,路端电压U增大,干路电流I减小,则通过R1电流I1增大,则通过A的电流IA=I-I1减小,A灯变暗,B灯电压UB=U-IA(RA+R2)增大,B灯变亮,符合题意,故C正确;R1、R2同时短路,A、B灯都不亮,不符合题意,故D错误。‎ 答案 C ‎5.如图5所示,电源为“9 V,1 Ω”的电池组,要将“4 V,4 W”的灯泡接入虚线框中,在正常发光的条件下,最多能接灯泡的个数为(  )‎ 图5‎ A.2个    B.3个 C.4个   D.5个 解析 要使灯泡正常发光,灯泡两端电压为4 V,每个灯泡的工作电流为1 A。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,所接灯泡最多,此时电源内电压为5 V,电路中的总电流为5 A,所以最多能接5个灯泡。‎ 答案 D ‎6.(多选)如图6所示,电源电动势E=12 V、内阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流电动机内阻R0′=1 Ω。先调节滑动变阻器R1,使甲电路中电源输出功率最大,再调节R2,使乙电路中电 源输出功率与甲电路中电源的最大输出功率相等,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=2 W),甲电路中电流为I1,乙电路中电流为I2,则下列选项正确的是(  )‎ 图6‎ A.R1=2 Ω,R2=2 Ω B.I1=2 A,I2=2 A C.R1=2 Ω,R2=1.5 Ω D.I1=2 A,I2=1 A 解析 题图甲电路中,当电路的外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大,则R1=r-R0=3 Ω-1 Ω=2 Ω,此时电流I1==2 A,则题图甲电路的最大输出功率为P=I(R0+R1)=12 W;对于题图乙电路,输出功率也为12 W,电流I2=2 A,由能量守恒定律得I(R2+R0′)+2 W=12 W,解得R2=1.5 Ω,故A、D错误,B、C正确。‎ 答案 BC ‎7.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图7所示,由此可知(  )‎ 图7‎ A.电源最大输出功率可能大于45 W B.电源内阻一定等于5 Ω C.电源电动势为45 V D.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%‎ 解析 由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率。由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P最大为45 W,所以电源最大输出功率为45 W,选项A错误;由电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源内阻,所以电源内阻一定等于5 Ω,选项B正确;由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知,此时电阻箱读数为R=5 Ω,电流I==3 A,电源电动势E=I(R+r)=30 V,选项C错误;电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率为50%,选项D错误。‎ 答案 B ‎8.(多选)有一种测量人体重的电子秤,其原理如图8中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确的是(  )‎ 图8‎ A.该秤能测量的最大体重是1 400 N B.该秤能测量的最大体重是1 300 N C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处 D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处 解析 电路中允许的最大电流为3 A,因此根据闭合电路欧姆定律,压力传感器的最小电阻应满足R ‎+2 Ω= Ω,R最小值为2 Ω,代入R=30-0.02F,求出F最大值Fm=1 400 N,A项正确,B项错误;当F=0时,R=30 Ω,这时电路中的电流I= A=0.375 A,C项正确,D项错误。‎ 答案 AC 综合提能练 ‎9.(多选)如图9所示,D是一只理想二极管,水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态。下列措施下,关于P的运动情况说法正确的是 (  )‎ 图9‎ A.保持S闭合,增大A、B板间距离,P仍静止 B.保持S闭合,减小A、B板间距离,P向上运动 C.断开S后,增大A、B板间距离,P向下运动 D.断开S后,减小A、B板间距离,P仍静止 解析 保持S闭合,电源的路端电压不变,增大A、B板间距离,电容减小,由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,其电荷量不变,由推论E=得到,板间场强不变,微粒所受电场力不变,仍处于静止状态,故A正确;保持S闭合,电源的路端电压不变,电容器的电压不变,减小A、B板间距离,由E=可知,板间场强增大,电场力增大,微粒将向上运动,故B正确;断开S后,电容器的电量Q不变,由推论E=得到,板间场强不变,微粒所受电场力不变,仍处于静止状态,故C错误,D正确。‎ 答案 ABD ‎10.如图10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(  )‎ 图10‎ 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 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=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,选项A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,因此电容器中的油滴仍保持静止,选项B正确;增大两板间的距离,而电容器的两板间的电压一定,由E=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,选项C错误;断开电键S,电容器会通过R1、R2放电,使板间场强减小,油滴会因受到的电场力减小而向下运动,选项D错误。‎ 答案 B ‎11.(2016·全国卷Ⅱ,17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图11所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(  )‎ 图11‎ A. B. C. D. 解析 S断开时等效电路如图甲所示。‎ ‎ ‎ ‎      甲         乙 电容器两端电压为U1=×R×=E;‎ S闭合时等效电路如图乙所示。‎ 电容器两端电压为U2=×R=E,‎ 由Q=CU得==,故选项C正确。‎ 答案 C ‎12.(多选) (2018·陕西咸阳二模)如图12所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,L为小灯泡,R 为定值电阻,闭合开关,小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离,滑动前后理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则(  )‎ 图12‎ ‎ A.电源的输出功率一定增大 B.灯泡逐渐变暗 ‎ C.、、均保持不变 D.当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭 解析 将滑动变阻器的滑片向左滑动时,其接入电路的阻值变大,由于电源内阻和外电阻的大小关系不确定,因此电源输出功率的变化情况不确定,选项A错误;回路总电阻变大,回路总电流减小,灯泡逐渐变暗,选项B正确;R=,保持不变;根据U2=E-Ir,得r=,保持不变;根据U3=E-I(R+r),得R+r=,保持不变,选项C正确;当电路稳定后,断开开关,电容器放电,小灯泡亮度逐渐降低直至熄灭,选项D错误。‎ 答案 BC ‎13.如图13所示电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,串联的固定电阻为R2,滑动变阻器的总电阻为R1,电阻大小关系为R1=R2=r,则在滑动触头P从a端移动到b端的过程中,下列描述正确的是(  )‎ 图13‎ A.电路中的总电流先增大后减小 B.电路的路端电压先增大后减小 C.电源的输出功率先增大后减小 D.滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大 解析 由题图可知,滑动触头P两侧的电阻为并联关系,P滑到ab中点时并联电阻最大,所以滑动触头P 滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻先增大后减小,故电路的总电阻先增大后减小,电路中的总电流先减小后增大,选项A错误;由于外电路总电阻先增大后减小,故路端电压先增大后减小,选项B正确;当R外=r时,电源的输出功率最大,设R1两部分的并联总阻值为R1′,R1′+R2先增大后减小且一直大于r,故电源的输出功率先减小后增大,选项C错误;把R2视为电源内阻,R1′先增大后减小且一直小于R2+r,故滑动变阻器R1上消耗的功率先增大后减小,选项D错误。‎ 答案 B

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