高考物理大一轮复习 第八章 恒定电流 课时达标23 电路闭合电路的欧姆定律试题

课时达标第23讲电路闭合电路的欧姆定律[解密考纲]主要考查闭合电路的欧姆定律、动态电路分析、闭合电路的功率与效率问题．1．(多选)如图所示，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，下列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a向b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，选项A错误；根据电功率P0＝I2R0，可知R0的功率先减小后增大，选项B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，选项C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，故选项D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图所示，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U－I图象可知，若电源的电动势为6U0，则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)，选项D正确．3．(多选)电源开关S、S′，定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路，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，则(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，则上极板的电势比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，电场强度增强，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，则上极板的电势比A点的电势高，选项D正确．4．如图所示的电路中，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，则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，故选项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，选项B错误；同理分析可知选项C正确，选项D错误．5．(多选)图示电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表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，R2两端电压为U2，流过R1、R2的电流分别为I1、I2，电阻改变后，分别为U′、I′、U1′、U2′、I1′、I2′，则U1＝I1R1，U1′＝I1′R1，ΔU＝U1－U1′＝(I1－I1′)R1，则I1减小量为ΔI1＝I1－I1′＝eq\f(ΔU,R1)，选项A正确；U2＝E－U1－Ir，U2′＝E－U1′－I′r，得ΔU2＝(U1－U1′)－(I′－I)r＝ΔU－(I′－I)r<ΔU，选项B错误；路端电压减小量小于ΔU，选项C错误；ΔU＝(I′－I)(r＋R2)，ΔI2＝I′－I＝eq\f(ΔU,r＋R2)<eq\f(ΔU,R2)，选项D正确．6．(2017·湖南株洲质检)(多选)某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0Ω.现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0V，则(ABD)A．三个灯泡的总电阻为8.3ΩB．电源的电动势为5.6VC．电源消耗的热功率为3.0WD．电源的效率为89.3%解析理想电压表V的示数为4.0V，可知串联的灯泡电流为0.6A，此时小灯泡电阻为eq\f(4.0,0.6)Ω＝eq\f(20,3)Ω；每个并联灯泡的电流为0.3A，电压1.0V，此时小灯泡电阻R1＝eq\f(1.0,0.3)Ω＝eq\f(10,3)Ω，所以总电阻为R总＝eq\f(20,3)Ω＋eq\f(1,2)·eq\f(10,3)Ω≈8.3Ω，选项A正确；电动势为E＝4V＋1V＋0.6×1.0V＝5.6V，选项B正确；电源消耗的热功率为P热＝0.62×1.0W＝0.36W，选项C错误；电源效率η＝eq\f(5,5.6)×100%≈89.3%，故选项D正确．7．如图所示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3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为(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选项B为可能电路．8．(2017·湖北黄石模拟)如图所示，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，则(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，则a电源的效率为50%；电阻R接在电源b上时eq\f(Ub,Eb)>50%，则电源b的效率大于50%，故选项A错误；电源的U－I图线与电阻R的U－I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，故选项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，故选项C正确，D错误．9．(2017·湖北黄冈一模)(多选)如图所示是超导限流器(虚线框内部分)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)．已知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．则(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，选项A错误．灯泡短路时，电流突然达到eq\f(E,r)＝4A>1.2A，超导部件由超导态转为正常态，选项B正确．短路后限流器与超导部件并联，总电阻为2Ω，其两端电压为4V，故通过R1的电流为I′1＝eq\f(4,3)A，选项C错误、D正确．10．(2017·湖北武汉调研)(多选)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．则下列说法正确的是(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·