2024高考物理一轮复习第8章恒定电流第2讲闭合电路的欧姆定律课时作业含解析

PAGE7-第2讲闭合电路的欧姆定律1．(2024·北京通州期末)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R为滑动变阻器(最大阻值大于R0＋r)。闭合开关S，调整滑动变阻器R接入电路的阻值，使电路中的电流为I，下列说法正确的是()A．此时电源的输出功率为EI－I2rB．此时滑动变阻器的阻值R＝eq\f(E,I)－R0C．此时电源的路端电压为E－I(R0＋r)D．调整滑动变阻器R接入电路的阻值，当R＋R0＝r时滑动变阻器消耗的电功率最大A[电流为I时，电源的总功率为EI，内电阻消耗的功率为I2r，所以电源的输出功率为EI－I2r，故A正确；依据闭合电路欧姆定律，电路的总电阻为eq\f(E,I)，所以滑动变阻器接入电路的阻值R＝eq\f(E,I)－r－R0，故B错误；依据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，所以此时电源的路端电压为E－Ir，故C错误；依据外电路电阻等于内阻时，输出功率最大，可将R0看成内阻，当R＝r＋R0时，滑动变阻器消耗的电功率最大，故D错误。]2.如图所示，已知电源内电阻r为2Ω，定值电阻R0为3Ω，滑动变阻器阻值范围为0～10Ω。当使滑动变阻器R阻值为R1时，在R1上获得最大功率，则R1的阻值应为()A．2Ω B.3ΩC．4Ω D.5ΩD[R0为定值电阻，把它等效为电源内阻，当R1＝R0＋r时，R1上获得最大功率，故选项D正确。]3．(多选)如图所示，A、B、C、D四个电路中，电源电动势为E，电阻为r，定值电阻为R0，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，志向电压表示数将变大的电路是()BD[明显，在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小。对电路A，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，使路端电压随之减小，不符合题意；对电路B，电压表测量的是定值电阻R0两端的电压，由欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，符合题意；对电路C，因为电压表为志向电压表，则其示数恒等于电源电动势，其示数将不变；而电路D，事实上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表测量的电阻增加，则电压表示数将变大。]4.(2024·佛山质检)(多选)在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列推断正确的是()A．滑动变阻器R的阻值变小B．灯光L变暗C．电源消耗的功率增大D．电容器C的电荷量增大BD[滑动变阻器的滑片向右移动时，其电阻R增大，流过R的电流减小，灯泡L变暗，故A错误，B正确；由P总＝EI知电源消耗的功率减小，C错误；电容器C上电压为路端电压，由U路＝E－Ir知路端电压增大，即电容器C上的电荷量增大，D正确。]5.(多选)按如图所示的电路连接各元件后，闭合开关S，L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡平安的前提下，当滑动变阻器的滑动头向左移动时，下列推断正确的是()A．L1变暗 B.L1变亮C．L2变暗 D.L2变亮AD[滑动变阻器的滑动头向左移动时，电路中的总电阻减小，依据闭合电路的欧姆定律I＝eq\f(U,R)知，干路电流增大，则L2变亮；又因为路端电压减小，L2两端的电压增加，则并联电路两端的电压减小，那么L1两端的电压减小，L1变暗。]6．电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V。若在外电路中分别并联一个6.0Ω的电阻和串联一个6.0Ω的电阻，则两种状况下的路端电压为()A．4.30V3.72VB．3.73V4.30VC．3.72V4.29VD．4.20V3.73VC[由闭合电路欧姆定律得E＝U＋eq\f(U,R)r，代入数据解得r＝0.5Ω。当并联一个R1＝6Ω的电阻时，R总＝eq\f(RR1,R＋R1)＝2.4Ω，则此时路端电压U1＝eq\f(E,R总＋r)·R总＝3.72V；当串联一个R2＝6Ω的电阻时，R总′＝R＋R2＝10Ω，此时路端电压U2＝eq\f(E,R总′＋r)·R总′＝4.29V，故C正确。]7．(多选)R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图所示的电路的A、B两端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，则下列推断正确的是()A．R1＝R2 B.R1>R2C．U1<U2 D.U1＝U2AD[电流从导体的横截面流过，由电阻定律R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(a,ad)＝eq\f(ρ,d)，可见电阻与边长a无关，A正确；因外电阻相同，故路端电压相等，D正确。]8．已知如图所示的电路中有一处发生了断路，现用多用电表的电压挡对电路进行故障检查，当两表笔接a、d和a、b时电表显示的示数均为5V，接c、d和b、c时均无示数，则发生断路的是()A．L B.RC．R′ D.SB[由题意可知，测得Uad＝5.0V，测量的是电源，测得Ucd＝0V，Ubc＝0V，说明在b→R′→c→L→d之外有断路现象；测得Uab＝5.0V，说明a、b之间有断路之处，所以断路是在电阻R上，故选B。]9．(2024·北京海淀区期末)(多选)如图为某手机电池的铭牌，第一行标有“3.8V3000mAh(11.4Wh)”。对该铭牌参数的分析，下列说法中正确的是()A．铭牌中的Wh是能量的单位B．铭牌中的mAh是功率的单位C．该电池放电时输出的总能量约为11.4JD．该电池放电时输出的总电荷量约为1.08×104CAD[本题考查对信息的提取实力。由公式W＝Pt可知，铭牌中Wh是能量单位，选项A正确；由公式q＝It可知，铭牌中mAh为电荷量单位，选项B错误；该电池输出的总能量E＝Pt＝11.4W×3600s＝4.104×104J，选项C错误；该电池放电时输出的总电荷量约为q＝It＝1.08×104C，选项D正确。]10.(2024·四川成都七中模拟)如图所示，电源电动势E＝8V，内电阻为r＝0.5Ω，标有“3V3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0＝1.5Ω，下列说法正确的是()A．通过电动机的电流为1.6AB．电动机的效率是62.5%C．电动机的输入功率为1.5WD．电动机的输出功率为3WD[灯泡L正常发光，则通过灯泡的电流IL＝eq\f(PL,UL)＝1A，电动机与灯泡串联，通过电动机的电流IM＝IL＝1A，故A错误；路端电压U＝E－Ir＝7.5V，电动机两端的电压UM＝U－UL＝4.5V，电动机的输入功率P入＝UMIM＝4.5×1W＝4.5W，电动机的输出功率P输出＝UMIM－Ieq\o\al(2,M)R0＝4.5W－12×1.5W＝3W，电动机的效率为η＝eq\f(3,4.5)×100%＝66.7%，故B、C错误，D正确。]11．(多选)如图所示，I为志向电流表示数，U为志向电压表示数，P为定值电阻R2消耗的功率，Q为电容器C所带的电荷量，W为电源通过的电荷量为q时电源做的功，当滑动变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，下列图象能正确反映各物理量关系的是()AB[当滑动变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R2消耗的功率为P＝I2R2，P∝I2，故A正确；电容器C两端的电压UC＝E－I(R2＋r)，电荷量Q＝CUC＝C[E－I(R2＋r)]，则eq\f(ΔQ,ΔI)＝－C(R2＋r)，保持不变，则Q­I图象是向下倾斜的直线，故B正确；电压表示数U＝E－Ir，U­I图象应是向下倾斜的直线，故C错误；电源通过的电荷量为q的电源做的功W＝qE，E是电源的电动势，则W­q是过原点的直线，故D错误。]12．(多选)如图甲所示，闭合开关，调整电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表的示数U1，电压表的示数U2。依据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U­I图线，如图乙所示。则()A．流过电阻箱的电流的表达式为I＝eq\f(U2－U1,R)B．小灯泡两端电压随电流改变的图象是aC．依据图乙可以求得电源的电动势E＝3.0V、内阻r＝0.4ΩD．该电路中小灯泡消耗的最大功率为1WAD[电阻箱两端的电压UR＝U2－R1，则通过电阻箱的电流I＝eq\f(U2－U1,R)，选项A正确；灯泡与电阻箱串联，电压表测灯泡两端的电压，灯泡两端的电压随电流的增大而增大，由题图乙所示图象可知，图线b是灯泡两端电压随电流改变的图象，选项B错误；随着电流的增大，路端电压减小，故题图乙中图线a是电源的U­I图象，由图线a可知，电源电动势E＝3.0V，内阻r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(3.0－2.0,0.5)Ω＝2Ω，选项C错误；由图线a可知，灯泡两端的最大电压为2V，电流为0.5A，则灯泡的最大功率P＝2V×0.5A＝1W，选项D正确。]13．(2024·成都市一诊)有一个消毒用电器P，电阻为20kΩ，它只有在电压高于24V时才能工作。今用一个光敏电阻R1对它进行限制，光敏电阻在光照时为100Ω，黑暗时为1000kΩ。电源电动势E为36V，内阻不计，另有一个定值电阻R2，电阻为1000Ω。下列电路开关闭合后能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗停止工作的是()C[对A电路，在光照时，光敏电阻为100Ω，P电阻为20kΩ，R2电阻为1000Ω，P分得电压超过eq\f(2,3)E，正常工作；黑暗时，光敏电阻1000Ω，P分得电压超过eq\f(2,3)E，正常工作，A错误；同理可以求得B电路中光照和黑暗时，P分得电压均超过eq\f(2,3)E，都可以正常工作，B错误；电路C中P与R2并联，电阻略小于1000Ω，能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗时停止工作，C正确；电路D中P与R1并联，光照时并联部分电阻小于100Ω，此时P分得的电压远小于24V，不能正常工作，黑暗时并联总电阻小于1000Ω，P分得电压同样小于24V，也不能正常工作，D 错误。]14．(2024·上海虹口模拟)(多选)如图甲所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑片由a端向b端移动，用两个电表分别测量电压和电流，得到部分U­I图象如图乙所示，则()A．电源的电动势为6VB．滑动变阻器的总阻值为20ΩC．当电压表示数为5.0V时，电源效率最高D．当电压表示数为5.0V时，R2消耗的功率最大BC[当滑片位于中心时，并联电阻最大，并联电阻两端的电压最大，故并联电阻为eq\f(R2,2)＝eq\f(U,I)＝eq\f(5.0,0.50)Ω＝10Ω，解得R2＝20Ω，B正确；当滑片位于中心时，电压表的示数最大，外电阻也最大，电源的效率η＝eq\f(P出,P总)＝eq\f(R外,R外＋r)最高，即当电压表示数为5.0V时，电源的效率最高，C正确；当电压表的示数为4V时，电流表的示数