2019届高考物理一轮复习第七章恒定电流课时作业23闭合电路欧姆定律

课时作业（二十三）闭合电路的欧姆定律[基础小题练]1.(2018·河南南阳市高三上学期期中)如下图，电源电动势E＝3V，小灯泡L标有“2V,0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则( )A．电源内阻为1ΩB．电动机的内阻为4ΩC．电动机的正常工作电压为1VD．电源效率约为93.3%【分析】由小灯泡的额定功率P＝UI可知，I＝0.2A，由欧姆定律得LUR＝I，可知小灯泡正常发光时电阻RL＝10Ω，由闭合电路欧姆定律可知，I＝E，解得r＝1Ω，AR＋RL＋r正确；接2时小灯泡正常发光，说明电中电流仍为0.2A，故电动机两头电压U′＝E－IRL－Ir＝0.8V，电动机为非纯电阻用电器，故电动机内阻不等于4Ω，B、C错误；由P电源＝I2r，η＝P总－P电源×100%，代入数据可得电源效率约93.3%，D正确．P总【答案】AD2．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽视)连结成图示电路，保持S1闭合、S2断开且电流稳准时，C所带的电荷量为Q1；再闭合开关S2，电流从头稳固后，C所带的电荷量为Q2，则Q1与Q2之比为( )A．5∶3B．1∶1C.1∶2D．1∶3【分析】2断开且电流稳准时，由电路的连结方式可知，电容器两极板间的电压当S22为U1＝3E，电容器所带的电荷量为Q1＝CU1＝3CE；当闭合开关S2且电流从头稳固后，电容器1两极板间的电压为22CE，则Q15U2＝E，电容器所带的电荷量为Q2＝CU2＝＝，选项A正确．5523Q【答案】A硅光电池是一种太阳能电池，拥有低碳环保的长处．如下图，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U-I图象．当它们构成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为( )U3U2－U1A.I3B．I1U1.U2C.I1DI2【分析】由闭合电路的欧姆定律得＝－Ir，因为硅光电池内阻r不是常数，所以UUEIU3的大小不等于r，即a图线切线的斜率大小不等于内阻，故≠r，A错误；由U＝E－Ir，当I3I＝0时，E＝U，由a与纵轴的交点读出电动势为E＝U；依据题图中两图线交点处的状态可2知，电阻的电压为1E－U1U2－U1U，则此时硅光电池的内阻r＝I1＝I1，B正确；电阻R为线性元UU－UU1212件，＝R，C错误；由题图中几何关系可知≠，D错误．I1I1I2【答案】B4．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，电源电动势为E，内阻不计．闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从A端滑到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系的完好图线如图乙所示，则以下选项中正确的选项是( )A．R1＝5Ω，R2＝15Ω2B．R2＝15Ω，E＝3VC．R1的最大功率为1.8W，滑动变阻器耗费的功率向来变大D．R1的最小功率为0.2W，滑动变阻器耗费的功抢先增大后减小【分析】由电路图可知，两电阻串连，电压表测滑动变阻器两头的电压，电流表测电路中的电流．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由题图乙可知，I＝0.6A，依据欧姆定律可得，电源的电压U＝IR＝0.6A×R，当滑动变阻器接入电路中1111的电阻最大时，电路中的电流最小，由题图乙可知I＝0.2A，U＝2V，滑动变阻器的最大222U2＝10Ω，串连电路中总电压等于各分电压之和，电源电动势为212阻值R＝I2E＝IR＋U＝0.2A×R＋2V,0.6A×R＝0.2A×R＋2V，解得R＝5Ω，电源电动势为E＝0.6A×R＝0.611111A×5Ω＝3V，选项A、B错误；由R1的功率为P1＝I2R1可知，当电流最大时，功率最大，则有P1max＝1.8W，当电流最小时，功率最小，则有P1min＝0.2W，把R1当作电源内阻，当滑动变阻器的阻值等于R时，滑动变阻器耗费的功率最大，所以滑动变阻器滑片P从A端滑1到B端过程中，滑动变阻器耗费的功抢先增大后减小，选项C错误，D正确．【答案】D5．竖直搁置的一对平行金属板的左极板上，用绝缘细线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按如右图所示的电路连结，开封闭合后绝缘细线与左极板间的夹角为θ.保持开封闭合，当滑动变阻器R的滑片在a地点时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b地点时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则( )A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1＞θ2，I1＞I2C．θ1＝θ2，I1＝I2D．θ1<θ2，I1＝I2【分析】在滑动变阻器的滑片由a地点滑到b地点的过程中，平行金属板两头的电压增大，小球遇到的电场力增大，所以夹角θ增大，即θ1<θ2；此外，电路中的总电阻不变，所以总电流不变，即I1＝I2.对照各选项可知，答案选D.【答案】D6．(2018·天门月考)某同学将向来流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如下图，依据图线可知以下表达正确的是( )3A．反应Pr变化的图线是cB．电源电动势为8VC．电源内阻为2ΩD．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω【分析】电源的总功率Er2P＝IE，功率与电流成正比，由P＝Ir知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，A正确；当电流为2A时，电源的总功率与发热功率相等，可得出电源电动势为4V，内阻为2Ω.当电流为0.5A时，依据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6Ω，B错误，C、D正确．【答案】ACD[创新导向练]以“温度报警器”为背景考察闭合电路欧姆定律如图是温度自动报警器的工作原理图，左边是控制电路，右边是工作电路，图中1是电磁铁、2是衔铁、3是常开触点、4是常闭触点、5是水银温度计．以下说法正确的选项是( )A．温度低于戒备温度时，电铃报警B．温度高于戒备温度时，电铃报警C．温度低于戒备温度时，控制电路处于断路状态，指示灯亮D．温度高于戒备温度时，控制电路处于断路状态，指示灯亮【分析】当温度低于戒备温度时，左边控制电路处于断路状态，电磁铁线圈没有电流经过，电磁铁没有磁性．此时指示灯经过常闭触点与工作电源接通，指示灯亮，选项C正确，D错误；温度高升，水银面上涨，因水银是导体，当温度上涨到金属丝下端所指温度时，控制电路被接通，电磁铁线圈就有电流经过，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使常开触点开封闭合，电铃就响起来，发出报警信号，选项A错误，B正确．【答案】BC8．以“电子秤”为背景考察电路规律有一种丈量物体重力的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：4踏板、压力传感器R(其实是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质上是电流表)．不计踏板的质量，已知电流表的量程为2A，内阻为1Ω，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R＝30－0.01F(F和R的单位分别为N和Ω)．下列说法中正确的选项是( )A．该秤能丈量的最大概重是2600NB．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘的0.375A处C．电流表G的量程越大，则能丈量的最大概重越小D．该秤能够经过电路规律变换成F＝3200＋1200I关系进行刻度变换【分析】电路中最大电流为2A，由闭合电路欧姆定律，E＝I(r＋R＋rA)可解得压力传感器R的最小值为4Ω，由电阻R随压力F变化的函数式为＝30－0.01F可得压力最大R值F＝2600N，即该秤能丈量的最大概重是2600N，选项A正确；踏板空载时，F＝0，R＝30Ω，由闭合电路欧姆定律，E＝I(r＋R＋rA)可解得I＝0.375A，选项B正确；由E＝I(r＋＋A)和＝30－0.01F可得＝(r＋30－0.01＋A)，电流表G的量程I越大，则能RrREIFr丈量的最大概重F越大，选项C错误；由＝(r＋30－0.01＋A)可得，＝3200－1200，EIFrFI选项D错误．【答案】AB特别电源——经过“恒流源”考察动向电路问题恒流源是一种特别的电源，其输出的电流能一直保持不变．如下图的电路中，当滑动变阻器滑动触头P向左挪动时，以下说法中正确的选项是( )A．R0上的电压变小B．R2上的电压变大C．R1上的电压变大D．R1上电压变化量大于R0上的电压变化量【分析】触头P由图示地点向左挪动时，接入电路的电阻增大，外电路总电阻也增大，而电源输出电流不变，由闭合电路欧姆定律可知，路端电压增大，R2上的电压增大，则经过R2的电流增大，总电流不变，则经过R1电流减小，R1的电压减小，所以R0上的电压变大，5故B正确，A、C错误；R1的电压变小，R0上的电压变大，R1和R0的电压之和即路端电压增大，则R1上电压减少许小于R0上的电压增添量，故D错误．【答案】B10．生产与科技——以“超级电容客车”为背景考察电容器知识据介绍，电容车在一个站点充电30秒到1分钟后，空调车能够连续运转3公里，不开空调则能够连续行驶5公里，最高时速可达44公里每小时．超级电容器能够频频充放电数十万次，其明显长处有：容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽．如下图为某汽车用的超级电容器，规格为“48V，3000F”，放电电流为1000A，漏电电流为10mA，充满电所用时间为30s，以下说法不正确的选项是( )A．放电能连续的时间超出10分钟B．充电电流约为4800AC．若汽车向来停在车库，则电容器完好漏完电，时间将超出100天D．所储藏电荷量是手机锂电池“4.2V,1000mA·h”的40倍48×3000【分析】放电能连续的时间t放＝I＝s＝144s，小于10分钟，故A错误；放1000电容器的额定电压U＝48V，电容C＝3000F，则所能储藏的电荷量为Q＝CU，充电时，有Q＝It，得充电电流ICU48×3000A＝4800A，故B正确；若汽车向来停在车库，充充充＝t充＝30则电容器完好漏完电，时间为tQ48×3000s＝1.44×1071.44×107天≈166.7漏＝I漏＝0.01s＝24×3600天，故C正确；手机锂电池“4.2V,1000mA·h”的电荷量＝It＝1×3600C＝3600C，q则Q＝40q，故D正确．【答案】A[综合提高练]11．如图甲所示的电路中，R、R均为定值电阻，且R＝100Ω，R阻值未知，R为一12123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，此中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不一样端点获得的．求：6电源的电动势和内阻；定值电阻R2的阻值；滑动变阻器的最大阻值．【分析】(1)图乙中AB延伸线，交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，E内阻r＝I短＝20Ω.(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U2＝4V、I2＝0.8A，U2得R2＝＝5Ω.I2(3)当P滑到3的左端时，由图乙知此时U外＝16V，RI总＝0.2A，U外所以R外＝I总＝80ΩR1R3因为R外＝R1＋R3＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R＝300Ω.3【答案】(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω12．如下图，电源电动势E＝27V，内阻r＝2Ω，固定电阻R2＝4Ω，R1为光敏电阻．C为平行板电容器，其电容C＝3pF，虚线到两极板距离相等，极板长l＝0.2m，间距＝1.0×10－2m．P为一圆盘，由形状同样、透光率不一样的两个半圆、b构成，它可绕′daAA轴匀速转动．当细光束经过a、b照耀光敏电阻R1时，R1的阻值分别为12Ω、3Ω.有带电荷量为q＝－1.0×10－4C的微粒沿图中虚线以速度v0＝10m/s连续射入C的电场中．闭合开关，假定照在1上的光强发生变化时，1阻值立刻有相应的改变，重力加快度g取10m/s2.RR细光束经过a照耀到R1上时，求电容器所带的电荷量；(2)细光束经过a照耀到R1上，带电微粒恰好沿虚线匀速运动，判断细光束经过b照耀到R1上时带电微粒可否从C的电场中射出．【分析】(1)由闭合电路欧姆定律得I＝E