高考物理一轮总复习专题8恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用课后提能演练

专题八第2讲知识巩固练1．如图，A、B两盏电灯完全相同．当滑动变阻器的滑片向右移动时，则()A．A灯变亮，B灯变亮 B．A灯变暗，B灯变亮C．A灯变暗，B灯变暗 D．A灯变亮，B灯变暗【答案】D2．有三个电阻串联，如图所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表示数为零，在不拆开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因，电压表测量数据为Uab＝Ucd＝0，Uac≠0，则该电路的故障原因可能是()A．R1断路 B．R2断路C．R3断路 D．R1、R2、R3均断路【答案】B3．如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为光敏电阻(光照越强电阻越小)，C为电容器，电源内阻不可忽略．闭合开关后，当光照增强时，下列说法正确的是()A．电源的效率降低 B．电流表的示数减小C．R1的电功率减小 D．电容器两端电势差减小【答案】A4．如图所示，开关S原来是闭合的，当R1、R2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平行板电容器C两水平极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动，下列方法可行的是()A．把R1的滑片向左移动 B．把R2的滑片向左移动C．把R2的滑片向右移动 D．把开关S断开【答案】B5．如图为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6V，内电阻为0.5Ω，电阻R＝2.5Ω，当电动机以1m/s的速度匀速向上提升一质量为0.125kg的物体时(不计一切摩擦阻力，g取10m/s2)，标有“3V1.5W”的灯泡恰好正常发光，则电动机的内阻为()A．1.5Ω B．3.5ΩC．4.0Ω D．1.0Ω【答案】D【解析】由电路图可知，灯泡与电动机并联，灯泡正常发光，电压为3V，电流为IL＝eq\f(PL,U)＝eq\f(1.5,3)A＝0.5A，故电动机两端的电压为3V；R及r两端的电压为3V，由欧姆定律可得，总电流为I＝eq\f(3,2.5＋0.5)A＝1A，电动机的电流为I机＝I－IL＝1A－0.5A＝0.5A；电动机的输出功率为P＝mgv＝UI－I2r，代入数据解得r＝1.0Ω，D正确．6．(多选)如图所示，电流表示数为I，电压表示数为U，定值电阻R2消耗的功率为P，电容器C所带的电荷量为Q，电源内阻不能忽略．当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，下列说法正确的是()A．U增大、I减小 B．U减小、I增大C．P增大、Q减小 D．P、Q均减小【答案】BC【解析】当变阻器滑动触头向右缓慢滑动时，接入电路中的电阻减小，由“串反并同”可知，由于电压表与变阻器并联，所以电压表示数减小，电流表与变阻器串联，所以电流表示数增大，R2两端电压增大，功率P增大，电容器与变阻器并联，所以电容器两端电压减小，由公式Q＝CU可知，电量减小，故B、C正确．7．(多选)检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器．某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小，某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路，R为变阻器，a、b间接报警装置．当a、b间电压高于某临界值时，装置将发出警报．则()A．煤气浓度越高，a、b间电压越高B．煤气浓度越高，流过R1的电流越小C．煤气浓度越低，电源的功率越大D．调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度【答案】AD8．(多选)如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法正确的是()A．当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率B．当R2＝R1＋r时，R1上获得最大功率C．当R2＝0时，R1上获得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大【答案】AC9．(多选)如图甲所示的电路中，电源电动势为3V、内阻为2Ω，R是阻值为8Ω的定值电阻，A是理想电流表，L是小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．闭合开关S，电路稳定后，A表的示数为0.2A．下列说法正确的是()A．由图乙可知，小灯泡的电阻随电压升高而增大B．电路稳定后，电源内部发热消耗的功率是0.4WC．电路稳定后，灯泡L消耗的电功率为1.0WD．电路稳定后，电源的效率约为87%【答案】AD【解析】因I－U图像的斜率等于电阻的倒数，故由图乙可知，小灯泡的电阻随电压升高而增大，A正确；电路稳定后，电源内部发热消耗的功率Pr＝I2r＝0.22×2W＝0.08W，B错误；电路稳定后，灯泡两端的电压为UL＝E－I(r＋R)＝3V－0.2×(2＋8)V＝1V，则灯泡L消耗的电功率为PL＝IU＝0.2×1W＝0.2W，C错误；电路稳定后，电源的效率约为η＝eq\f(IU,IE)×100%＝eq\f(U,E)×100%＝eq\f(0.2×8＋1,3)≈87%，D正确．综合提升练10．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值为R0，直流电动机M的内阻为R，平行板电容器的极板长度为l，板间距离为d．开关S断开时，一质量为m、带电量为＋q的粒子以速度v0进入两板间沿直线运动．开关S闭合较长时间后，电动机达到正常工作，相同的粒子以速度v0进入两板间，从两板间运动出来时偏转位移为y．求电动机正常工作时的发热功率．解：带电粒子在两板间运动时，在水平方向上有l＝v0t，在竖直方向上有y＝eq\f(1,2)·eq\f(qU,md)t2，平行板电容器两端电压即为电动机两端电压，根据闭合电路欧姆定律，有E－U＝I(r＋R0)，电动机的热功率P＝I2R，联立解得P＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(qEl2－2ydmv\o\al(2,0),qR0＋rl2)))2R．11．如图甲所示，电路中R1＝1kΩ，R2＝2kΩ，电源电动势E＝6V，内阻可以忽略不计，图乙为二极管的I－U图像．试求：甲乙(1)通过二极管的电流值；(2)电阻R1消耗的电功率．解：(1)设二极管两端的电压为U(V)，通过二极管的电流为I(mA)．由闭合电路欧姆定律，得E＝U＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I＋\f(U,R2)))R1代入数据得U＝4－eq\f(2,3)I①可见I－U是线性关系，将其图线画在图乙上得如图，两图线的交点即为二极管的电压和电流，所以通过二极管的电流为4mA．(2)将I＝4mA代入①可得U≈1.33V，R1两端的电压U1＝4.67V，故消耗的功率P1＝eq\f(U\o\al(2,1),R1)≈2.18×10－2W．12．如图所示，电源内阻r＝1Ω，R1＝2Ω，R2＝6Ω，灯L上标有“3V1.5W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移动到最右端时，电流表示数为1A，灯L恰能正常发光．(1)求电源的电动势；(2)求当P移到最左端时，电流表的示数；(3)当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值为多大？解：(1)电源的电动势E＝UL＋IR1＋Ir＝3V＋1×2V＋1×1V＝6V．(2)当P移到最左端时，由闭合电路欧姆定律，得I＝eq\f(E,R1＋r)＝2A．(3)灯L电阻RL＝eq\f(U2,P)＝6Ω，设滑动变阻器的Pb段电阻为R3，则R3与RL并联等效电阻R3L＝eq\f(R3·RL,R3＋RL)＝eq\f(6R3,R3＋6)，由闭合电路欧姆定律，I＝eq\f(E,R1＋r＋R3L)，将已知量代入，化简得I＝eq\f(26＋R3,3R3＋6)，