2020屆高考物理 精準(zhǔn)培優(yōu)專練十五 電路 閉合電路歐姆定律（含解析）

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1、電路 閉合電路歐姆定律 1．電路的分析與計(jì)算是本專題的重點(diǎn)，要掌握歐姆定律的應(yīng)用問題、動態(tài)分析問題、故障判斷問題、含容電路問題、電功和電功率問題的處理方法，常與電場、電磁感應(yīng)、交變電流等知識綜合。 二、考題再現(xiàn) 典例1.(2019?浙江4月選考?8)電動機(jī)與小電珠串聯(lián)接入電路，電動機(jī)正常工作時，小電珠的電阻為R1，兩端電壓為U1，流過的電流為I1；電動機(jī)的內(nèi)電阻為R2，兩端電壓為U2，流過的電流為I2。則 A．B．C．D． 典例2.(2019?江蘇卷?3)如圖所示的電路中，電阻R＝2 Ω。斷開S后，電壓表的讀數(shù)為3 V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2 V，則電源的內(nèi)阻r為 A．1

2、Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω 三、對點(diǎn)速練 1．兩個相同的電阻R，當(dāng)它們串聯(lián)后接在電動勢為E的電源上，通過一個電阻的電流為I；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過一個電阻的電流仍為I，則電源的內(nèi)阻為(　　) A．4R B．R C． D．無法計(jì)算 2．(多選)如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)阻r一定，A、B為平行板電容器的兩塊正對金屬板，R1為光敏電阻，電阻隨光強(qiáng)的增大而減小。當(dāng)R2的滑動觸頭P在a端時，閉合開關(guān)S，此時電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為I和U。以下說法正確

3、的是(　　) A．若僅將R2的滑動觸頭P向b端移動，則I不變，U增大 B．若僅增大A、B板間距離，則電容器所帶電荷量減少 C．若僅用更強(qiáng)的光照射R1，則I增大，U增大，電容器所帶電荷量增加 D．若僅用更強(qiáng)的光照射R1，則U變化量的絕對值與I變化量的絕對值的比值不變 3．如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時，下列說法正確的是(　　) A．電流表讀數(shù)減小，小燈泡L1變暗 B．電壓表讀數(shù)變大 C．電流表讀數(shù)增大，小燈泡L2變暗 D．電容器所帶電荷量增大 4．用圖示的電路可以

4、測量電阻的阻值．圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為(　　) A．R0　 B．R0 C．R0 D．R0 5．硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象(電池內(nèi)阻不是常量)，圖線b是某電阻R的U－I圖象。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時，硅光電池的內(nèi)阻為(　　) A．5.5 Ω

5、 B．7.0 Ω C．12.0 Ω D．12.5 Ω 6．一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖象如圖甲所示，若將它與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，3個用電器消耗的電功率均為P，現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端，設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，則下列說法中正確的是(　　) A．P1＝4P2 B．PD＝ C．PD＝P2 D．P1＜4P2 7．兩位同學(xué)在

6、實(shí)驗(yàn)室利用如圖甲所示的電路測定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學(xué)記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U－I直線。則圖象中兩直線的交點(diǎn)表示的物理意義是(　　) A．滑動變阻器的滑動頭P滑到了最右端 B．電源的輸出功率最大 C．定值電阻R0上消耗的功率為1.0 W D．電源的效率達(dá)到最大值 8．(多選)在如圖所示電路中，電源電動勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝4 Ω，R1＝R2＝2 Ω，燈泡電阻恒為RL＝3 Ω，滑動變阻器總阻值R＝8 Ω，當(dāng)滑片P位于滑動變

7、阻器正中間、開關(guān)S處于閉合狀態(tài)時，電容器內(nèi)有一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，燈泡L正常發(fā)光．當(dāng)滑片P向N端移動后，下列說法正確的是(　　) A．微粒向上運(yùn)動 B．電流表示數(shù)變小 C．燈泡L變暗 D．電源輸出功率變大 9．(多選)某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理如圖所示。圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高阻值減小)，用來探測加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大阻值減小)，接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻。當(dāng)R處溫度降低時(　　) A．L變亮 B．通過R3的電流減小 C．E2的路端電壓增大 D．

8、R消耗的功率減小 10．(多選)如圖所示的電路中，電源電動勢為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出。閉合開關(guān)S，下列說法正確的有(　　) A．路端電壓為10 V B．電源的總功率為10 W C．a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V D．a(chǎn)、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1 A 11．(多選)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為P(5.2，3.5)、Q(6，5)。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是(　　) A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶

9、2 B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1 C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶2 D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是7∶10 12．(多選)如圖所示，一臺電動機(jī)提著質(zhì)量為m的物體，以速度v勻速上升，已知電動機(jī)線圈的電阻為R，電源電動勢為E，通過電源的電流為I，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，忽略一切阻力及導(dǎo)線電阻，則(　　) A．電源內(nèi)阻r＝－R B．電源內(nèi)阻r＝－－R C．如果電動機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大 D．如果電動機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變小

10、 答案 二、考題再現(xiàn) 典例1.【解析】由題意可知I1＝I2，選項(xiàng)A錯誤；因U2>I2R2，U1＝I1R1，則，選項(xiàng)B、C錯誤，D正確。 【答案】D 典例2.【解析】開關(guān)s斷開時有：E＝3 V，開S閉合時有：，解得：r＝1 Ω，故A正確。 【答案】A 三、對點(diǎn)速練 1．【答案】B 【解析】當(dāng)兩電阻串聯(lián)接入電路中時I＝，當(dāng)兩電阻并聯(lián)接入電路中時I＝×，由以上兩式可得： r＝R，故選項(xiàng)B正確。 2．【答案】BD 【解析】電容器所在支路由于是斷路，沒有電流通過，所以電路中只有光敏電阻和電阻R3串聯(lián)在電路中，并且電容器兩端的電壓等于光敏電阻兩端電壓，所以若

11、僅將R2的滑動觸頭P向b端移動，電路總電阻不變，電流不變，電壓也不變，A錯誤；若增大電容器極板間的距離，根據(jù)公式C＝可得電容器電容減小，由于電容器兩端的電壓恒定，根據(jù)公式C＝，故電容器所帶電荷量減小，B正確；若僅用更強(qiáng)的光照射R1，R1的電阻減小，電路總電阻減小，電流增大，故電流表示數(shù)增大，外電路總電阻減小，即電壓表示數(shù)減小，根據(jù)公式C＝可得，U減小，Q也減小，C錯誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U變化量的絕對值與I變化量的絕對值的比值表示電源內(nèi)阻，所以恒定不變，D正確。 3．【答案】B 【解析】將滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時，變阻器接入電路的電阻增大，其與小燈泡L1并聯(lián)的電阻增大，外電

12、路總電阻增大，電流表讀數(shù)減小，小燈泡L2變暗，路端電壓U＝E－Ir增大，電壓表的讀數(shù)變大，選項(xiàng)B正確，C錯誤；小燈泡L1兩端的電壓U1＝E－I(r＋RL2)增大，通過小燈泡L1的電流變大，小燈泡L1變亮，選項(xiàng)A錯誤；通過小燈泡L2的電流減小，小燈泡L2兩端電壓變小，與小燈泡L2并聯(lián)的電容器兩端電壓減小，由Q＝CU可得電容器所帶電荷量減小，選項(xiàng)D錯誤。 4．【答案】C 【解析】電流表G中的電流為零，表示電流表G兩端電勢差為零(即電勢相等)，則R0與Rl1兩端電壓相等，Rx與Rl2兩端電壓相等，其等效電路圖如圖所示，有I1R0＝I2Rl1，I1Rx＝I2Rl2；由公式R＝ρ知Rl1＝ρ，R

13、l2＝ρ ，聯(lián)立得＝，即Rx＝R0，選項(xiàng)C正確。 5．【答案】A 【解析】由歐姆定律得U＝E－Ir，當(dāng)I＝0時，E＝U，由圖線a與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動勢為E＝3.6 V，根據(jù)兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知，電阻的電壓為U＝2.5 V，電流為I＝0.2 A，則硅光電池的內(nèi)阻為r＝＝ Ω＝5.5 Ω，故選項(xiàng)A正確。 6．【答案】D 【解析】由于電阻器D與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端時，三者功率相同，則此 時三者電阻相等．當(dāng)三者按照題圖乙所示的電路連接時，電阻器D兩端的電壓小于U，由題圖甲可知，電阻器D的電阻增大，則有RD＞R1＝R2，而RD與R2并聯(lián)，電壓相等，根據(jù)P

14、＝，則有PD＜P2，C錯誤；由歐姆定律可知，電流ID＜I2，又I1＝I2＋I(xiàn)D，故I1＜2I2，根據(jù)P＝I2R，則有P1＜4P2，A錯誤，D正確；由于電阻器D與電阻R2的并聯(lián)電阻R＜R1，所以D兩端的電壓小于，且D阻值變大，則PD＜，B錯誤。 7．【答案】B 【解析】由圖乙可得，電源的電動勢E＝1.5 V，r＝1 Ω，交點(diǎn)位置：R＋R0＝＝2 Ω，R0＝＝2 Ω，R＝0，滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端，A項(xiàng)錯誤；當(dāng)電路中外電阻等于內(nèi)電阻時，電源輸出功率最大，但本題R0>r，改變滑動變阻器時無法達(dá)到電路中內(nèi)、外電阻相等，此時當(dāng)外電阻越接近內(nèi)電阻時，電源輸出功率越大，B項(xiàng)正確；R0消耗的功率

15、P＝IU2＝0.5 W，C項(xiàng)錯誤；電源的效率η＝，電流越小效率越大，可見滑動變阻器的滑動頭P滑到最右端時效率最大，D項(xiàng)錯誤。 8．【答案】AC 【解析】電路中滑動變阻器RP、電流表、R1串聯(lián)，然后三者和燈泡并聯(lián)，并聯(lián)完后和干路中的R2串聯(lián)，電容器A板帶正電，帶電微粒恰好靜止有mg＝Eq＝q。當(dāng)P向N端移動時，RP變小，它所在支路的電阻變 小，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并聯(lián)電阻R并變小，所以并聯(lián)電路兩端的電壓變小，所以燈泡變暗，故C正確；并聯(lián)電阻R并變小，回路中的外電阻(R外＝R并＋R2)變小，則回路中的總電流變大，由I總＝IR1＋I(xiàn)RL知IR1變 大，故B錯誤；由U＝IR知R1兩端的電壓

16、變大，由E＝知電容器兩極板間的電場變強(qiáng)，所以微粒向上運(yùn)動，故A正確；當(dāng)滑動變阻器滑片在變阻器正中間時RP＝4 Ω，此時回路中的外電阻R外＝＋R2＝4 Ω＝r，此時電源輸出功率最大，當(dāng)滑片向N端滑動時，滑動變阻器的阻值變小，所以電源輸出功率變小，所以D錯誤。 9．【答案】BC 【解析】當(dāng)R處溫度降低時，熱敏電阻RT阻值變大，由閉合電路歐姆定律可知，左側(cè)電路中的電流減小，通過小燈泡L的電流減小，小燈泡L的光照強(qiáng)度減小，光敏電阻RG的阻值變大，對右側(cè)電路，由閉合電路歐姆定律可知，通過R2的電流變小，右側(cè)電路中的電源E2的路端電壓變大，R兩端電壓變大，通過R的電流也變大，R消耗的功率變大，通過R3

17、的電流變小，選項(xiàng)B、C正確。 10．【答案】AC 【解析】開關(guān)S閉合后，外電路的總電阻為R＝10 Ω，路端電壓U＝R＝×10 V＝10 V，A項(xiàng)正確；電源的總功率P＝＝12 W，B項(xiàng)錯誤；由于兩條支路的電流均為I′＝ A＝0.5 A，因此a、b兩點(diǎn)間的 電壓為Uab＝0.5×(15－5) V＝5 V，C項(xiàng)正確；a、b兩點(diǎn)用導(dǎo)線連接后，外電阻R′＝2× Ω＝7.5 Ω，因此電路中的總電流I＝＝ A≈1.26 A，D項(xiàng)錯誤。 11．【答案】AB 【解析】根據(jù)題圖可知，E1＝E2＝10 V，r1＝ Ω，r2＝ Ω，所以r1∶r2＝3∶2，E1∶E2＝1∶1，選項(xiàng)A、B正確；曲線Ⅲ與其他兩條直線的交點(diǎn)坐標(biāo)分別表示該小燈泡在這兩種連接狀態(tài)下的工作電流和工作電壓，根據(jù)坐標(biāo)值可求出此時小燈泡消耗的功率分別為P1＝18.2 W和P2＝30 W，小燈泡的電阻分別為R1＝ Ω，R2＝ Ω，所以選項(xiàng)C、D錯誤。 12．【答案】BC 【解析】含有電動機(jī)的電路不是純電阻電路，歐姆定律不再適用，A錯誤；由能量守恒定律可得EI＝I2r＋mgv＋I(xiàn)2R，解得r＝－－R，B正確；如果電動機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住，則E＝I′(R＋r)，電流增大，較短時間內(nèi)，電源消耗的功率變大，較長時間的話，會出現(xiàn)燒壞電源的現(xiàn)象，C正確，D錯誤。 7