2024-2025学年高中物理课时分层作业10研究闭合电路含解析粤教版选修3-1

PAGE6-探讨闭合电路(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．(多选)如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是()A．该电池的容量为500mA·hB．该电池的电动势为3.6V，内阻为0C．该电池在工作时的电流为500mAD．若电池以10mA的电流工作，可用50hAD[电池上的3.6V表示电动势，但该电池的内阻不为零，故B错．该电池在工作时的电流很小，远小于500mA，故C错.500mA·h表示电荷容量，可以由电荷容量计算在肯定放电电流下运用的时间，由500mA·h＝t×10mA，得t＝50h，所以A、D选项正确．]2．(多选)对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是()A.1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B．1号干电池的容量比5号干电池的容量大C．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，则它们做功的快慢相同BD[电池的电动势取决于正、负极材料及电解液的化学性质，与体积大小无关，A错误．电池的容量与体积大小有关，B正确．电池的内阻与体积大小无关，C错误.1号和5号电池电动势相同，电流相同时，做功快慢也相同，D正确．]3．如图所示的电路中，把R由2Ω改为6Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为()A．4Ω B．8ΩC．6Ω D．2ΩD[依据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2Ω时，E＝I(2Ω＋r)；当R＝6Ω时，E＝eq\f(I,2)(6Ω＋r)，解得r＝2Ω，故选D.]4．(多选)如图所示的电路中，电表均为志向电表．闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是()A．电流表A读数变大B．电压表V1读数变大C．电压表V2读数变大D．灯泡L变亮BC[滑动变阻器滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，总电流减小，内电压变小，外电压变大，电流表A读数变小，电压表V1读数变大；总电流减小，灯L两端电压减小，灯泡L变暗，而外电压变大，则滑动变阻器两端电压变大，所以电压表V2读数变大，故A、D错误，B、C正确．]5．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是()A．电源的电动势为6.0VB．电源的内阻为12ΩC．电源的短路电流为0.5AD．电流为0.3A时的外电阻是12ΩA[因电源的U­I图象纵轴坐标并不是从零起先，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0V，但横轴上的截距0.5A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的肯定值计算，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(6.0－5.0,0.5－0)Ω＝2Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3A时，外电阻R＝eq\f(E,I)－r＝18Ω.]6.如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是()A．电流表坏了或未接好B．从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C．灯L2的灯丝断开或灯座未接通D．电流表和灯L1、L2都坏了B[因电压表有示数，则说明电流表与灯泡L2没有断路，可能是从点a经过灯L1到点b的电路中有断路．]二、非选择题(14分)7．如图所示的电路中，电阻R＝10Ω，当开关S打开时，志向电压表示数为6V．当开关S合上时，电压表示数为5.46V，则电源的内阻为多少？[解析]当S打开时，R外→∞，E＝U外＝6V；S闭合时，U外＝IR，即5.46＝I×10Ω.所以I＝0.546A.再由E＝U外＋I·r，即6＝5.46＋0.546r，得r≈1Ω.[答案]1Ω一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1．(多选)如图所示为闭合电路中两个不同电源的U­I图象，则下列说法中正确的是()A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2C．电动势E1>E2，内阻r1>r2D．当工作电流改变量相同时，电源2的路端电压改变较大AD[由闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir.当I＝0时，U＝E，即U­I图线和U轴的交点坐标值表示电源电动势，两电源的电动势相等．当U＝0时，I＝eq\f(E,r)，由题图知，U­I图线和I轴的交点坐标值表示短路电流，则I1>I2，A正确；而r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|，即图线的斜率的肯定值表示电源的内阻，由题图知r1<r2，B、C错误；当工作电流改变量相同时，因为r1<r2，则电源2的路端电压改变较大，D正确．]2．如图所示，电源电动势E＝12V，内阻r＝1.0Ω，电阻R1＝4.0Ω，R2＝7.5Ω，R3＝5.0Ω，电容器的电容C＝10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为()A．4.5×10－5C B．6.0×10C．7.5×10－5C D．1.2×10B[闭合开关S，R1和R3串联，电容器的电压等于R3的电压，为U＝eq\f(R3,R1＋R3＋r)E＝eq\f(5,4＋5＋1)×12V＝6.0V；电容器上所带的电荷量Q＝CU＝10×10－6×6.0C＝6.0×10－5C，故选B.]3．在如图所示的电路中，电源电动势为E，其内阻为r，L1、L2、L3为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，P为滑动变阻器的滑片，S1、S2为单刀开关．S1闭合，则下列说法中正确的是()A．将S2闭合，小灯泡L1变暗B．将S2闭合，小灯泡L2变暗C．在S2处于闭合状态下，向右滑动滑片P，小灯泡L3变暗D．在S2处于闭合状态下，向右滑动滑片P，小灯泡L2变亮A[将S2闭合，总电阻减小、总电流增大、L2变亮；内电压增大、路端电压减小，L2两端电压增大、则L1两端电压减小，故小灯泡L1变暗，故A正确、B错误；在S2处于闭合状态下，向右滑动滑片P，总电阻增大、总电流减小、内电压和L2两端电压减小，L2变暗，则L3两端电压增大，故L3变亮，故C、D错误．]4.如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触头在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触头向b端移动，则三个电表示数的改变状况是()A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小B[滑动触头由a向b移动时，R2阻值减小，所以总电阻减小，电路中总电流增大，则内电压增大，路端电压减小，故U减小；总电流增大，R3两端电压也增大，所以并联电压减小，故I1减小，I2增大．]二、非选择题(26分)5．(12分)在如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当开关K接a时，R2两端的电压为4V，当开关K接b时，电压表示数为4.5V，试求：(1)开关K接a时，通过电源的电流；(2)电源的电动势和内电阻；(3)开关K接c时，通过R2的电流．[解析](1)开关K接a时，只有R2接入电路中，由I＝eq\f(U2,R2)得，通过电源的电流为I＝1A.(2)当开关K接a时，有：E＝U＋Ir，代入得E＝4V＋r当开关K接b时，R1、R2串联后接入电路中，电压表示数为4.5V，有E＝U′＋eq\f(U′,R1＋R2)r联立解得E＝6V，r＝2Ω.(3)当开关K接c时，R2、R3并联再与R1串联后接入电路中，通过R2的电流为I′＝eq\f(1,2)·eq\f(E,R1＋\f(1,2)R2＋r)＝0.5A.[答案](1)1A(2)6V2Ω(3)0.5A6．(14分)在图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的改变图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的．求：甲乙(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器R3的最大值．[解析](1)由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入得：E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r解得E＝20V，r＝20Ω.(2)当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：R2＝eq\f(UB,IB