2023高考物理一轮总复习第七章恒定电流第22讲电路闭合电路的欧姆定律课时达标

PAGEPAGE2第22讲电路闭合电路的欧姆定律[解密考纲]主要考查闭合电路欧姆定律、电路动态分析、闭合电路的功率与效率问题．1．(多项选择)如下图，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，以下各物理量变化情况为(BD)A．电流表的读数一直减小B．R0的功率先减小后增大C．电源输出功率先增大后减小D．电压表的读数先增大后减小解析：滑动变阻器滑片P由b向a端移动过程中，bP和aP并联，外电路总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流(电流表示数)先减小后增大，A项错误；根据电功率P0＝I2R0，可知R0的功率先减小后增大，B项正确；当外电路总电阻与电源内阻相等时，输出功率最大，但R0与电源内阻r大小关系不能确定，故不能确定电源输出功率的变化情况，C项错误；电压表所测为电源的路端电压，路端电压与外电阻变化趋势一致，故D项正确．2．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如下图，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为(D)A．eq\f(3,4)、eq\f(1,4) B．eq\f(1,3)、eq\f(2,3)C．eq\f(1,2)、eq\f(1,2) D．eq\f(2,3)、eq\f(1,3)解析：由题中UI图象可知，假设电源的电动势为6U0，那么a、b两点处对应的路端电压分别为4U0、2U0，电源的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，所以ηa＝eq\f(Ua,E)＝eq\f(2,3)，ηb＝eq\f(Ub,E)＝eq\f(1,3)，正确选项为D．3．(多项选择)电源开关S、S′.定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如下图电路，电容器的两平行板水平放置，当开关S、S′闭合．且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，那么(BD)A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．不能确定R2两端的电势差是否升高D．不改变照射光强度，断开S′，将电容器的上极板向上移一小段距离，那么上极板的电势比A点的电势高解析：强光照射使光敏电阻R2的阻值变小，电流增大，R1两端的电势差IR1升高，R2两端的电势差降低，电容器极板之间电压升高，电场增强，液滴向上运动，选项B正确，选项A、C错误；当光照强度不变时断开S′，电容器带电量不变，据U＝eq\f(Q,C)＝eq\f(4πkdQ,εrS)可知，把电容器的上极板向上移一小段距离时两极板间电势差变大，那么上极板的电势比A点的电势高，选项D正确．4．如下图的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的．现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，那么电路中出现的故障可能是(C)A．R3断路 B．R1短路C．R2断路 D．R1、R2同时短路解析：灯泡A比原来暗了些，说明灯泡A的电流和电压变小；灯泡B比原来亮了些，说明灯泡B的电流和电压变大．采取代入排除法，将选项逐个代入分析：R3断路→R外增大→R总变大→I减小→U变大，由此可知两灯均变亮，故A错误；R1短路→R外减小→R总减小→I增大，通过灯泡A和B的电流变大，两灯变亮，B项错误；同理分析可知C选项正确，D选项错误．5．(多项选择)图示电路中，电源内阻不可忽略，假设调整可变电阻R的阻值，可使电压表eq\o(○,\s\up1(V))的示数减小ΔU(电压表为理想电表)，在这个过程中(AD)A．通过R1的电流减小，减小量一定等于eq\f(ΔU,R1)B．R2两端的电压增加，增加量一定等于ΔUC．路端电压减小，减小量一定等于ΔUD．通过R2的电流增加，但增加量一定小于eq\f(ΔU,R2)解析：电压表示数减小，可知R减小，设路端电压、干路电流分别为U、I，电压表示数为U1，流过R1、R2的电流分别为I1、I2，电阻改变后，分别为U′、I′、U1′、I1′、I2′，那么U1＝I1R1，U1′＝I1′R1，ΔU＝U1－U1′＝(I1－I1′)R1，eq\f(ΔU,R1)＝I－I1′＝ΔI，A项正确；U2＝E－U1－Ir，U2′＝E－U1′－I′r，得ΔU2＝(U1－U1′)－(I′－I)r＝ΔU－(I′－I)r<ΔU，B项错误；路端电压减小量小于ΔU，C项错误；ΔU＝(I′－I)(r＋R2)，ΔI2＝I′－I＝eq\f(ΔU,r＋R2)<eq\f(ΔU,R2)，D项正确．6．(多项选择)如下图，甲、乙分别表示两个电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，以下说法中正确的选项是(AD)A．电源甲的电动势大于乙的电动势B．电源甲的内阻小于乙的内阻C．电流都是I0时，两电源的内电压相等D．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等解析：由图线知甲的电动势大于乙，A项正确；甲的内阻大于乙的内阻，B项错；电流都是I0时，因甲的内阻大，故甲的内电压大，C项错误；据欧姆定律，外电阻R＝eq\f(U,I)，路端电压都为U0时，干路电流都是I0，两电源的外电阻相等，D项正确．7．(2022·浙江瑞安十校联考)如下图为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．那么该电路可能为(B)解析：由图可知，电源电动势E＝6V，当U＝4V时，I＝4A，有6V＝4V＋4A×r，解得r＝0.5Ω，当路端电压为4.8V时，U内＝E－U＝6V－4.8V＝1.2V，由eq\f(U,U内)＝eq\f(R,r)，得R＝eq\f(U,U内)r＝eq\f(4.8,1.2)×0.5Ω＝2Ω，由电阻的串并联知识可知B项为可能电路．8．(2022·湖北黄石模拟)如下图，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么(C)A．R接到a电源上，电源的效率较高B．R接到b电源上，电源的输出功率较大C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D．R接到b电源上，电阻R的发热功率和电源的效率都较高解析：电源的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，由题图可知，电阻R接在电源a上时电路中电流为eq\f(I0,2)，短路电流为I0，且ra>rb，根据闭合电路欧姆定律I0＝eq\f(Ea,ra)，eq\f(I0,2)＝eq\f(Ea,R＋ra)，解得R＝ra，那么a电源的效率为50%，电阻R接在电源b上时eq\f(Ub,Eb)>50%，那么电源b的效率大于50%，故A错误；电源的U­I图线与电阻R的U­I图线的交点表示电阻R接在该电源上的工作状态，由题图可知电阻R接在电源a上时的电压和电流较大，电源a的输出功率较大，故B错误；由以上分析可知，R接到a电源上，电源的输出功率较大，电源效率较低，故C正确，D错误．9．(多项选择)(2022·湖北黄冈一模)如下图是超导限流器(虚线框内局部)示意图．超导部件临界电流为IC，当通过限流器的电流大于IC时，超导部件从阻值为零的超导态转变为正常态(视为纯电阻)．超导部件的正常电阻为R1＝3Ω，临界电流IC＝1.2A，限流电阻R2＝6Ω，小灯泡上标有“6V6W〞字样，电源E＝8V，r＝2Ω.原来电路正常工作，现小灯泡突然发生短路．那么(BD)A．短路前通过R1的电流为eq\f(3,4)AB．短路后超导部件转为正常态C．短路后通过R1的电流为2AD．短路后通过R1的电流为eq\f(4,3)A解析：原来灯泡正常工作，电流为1A，故R1处于超导状态，其电阻为零，通过R1的电流为1A，A错误．灯泡短路时，电流突然到达eq\f(E,r)＝4A>1.2A，超导部件由超导态转为正常态，B正确．短路后限流器并联电阻为2Ω，其两端电压为4V，故通过R1的电流为I′1＝eq\f(4,3)A，C错误、D正确．10．(多项选择)(2022·湖北武汉调研)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．那么以下说法正确的选项是(CD)A．图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B．图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PCD．两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4解析：P＝I2r，电流I越大，P越大，且为非线性关系，所以图线b表示Pr随电流I变化的关系，选项A错误；PE＝E·I，PE与I成正比，为图