高中物理鲁科版选修第章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 章末过关四 含答案Word文档格式.docx

高中物理鲁科版选修第章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 章末过关四 含答案Word文档格式.docx

《高中物理鲁科版选修第章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 章末过关四 含答案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理鲁科版选修第章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 章末过关四 含答案Word文档格式.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3.如图为一个应用简单逻辑电路控制的自动楼道灯的原理电路，图中S为声控开关（有声音时开关闭合，无声音时开关断开），Rt为光敏电阻，R1和R2都是定值电阻，A为某种门电路，L为灯泡.当晚上有人发声时，能够自动打开楼道灯，白天即使有人发声，楼道灯也不会亮.则（　　）

A.图中A是一个“与”门电路

B.图中A是一个“或”门电路

C.图中A是一个“非”门电路

D.晚上无光照时L一定亮

选A.因为无光照时，有声音，灯泡才亮，否则不亮，无光照和有声音时输入都为“1”，输出为“1”，只要有一个输入为“0”，则输出为“0”，可知该门电路满足“有零为零，全一为一”的要求，即为“与”门电路.

4.如图所示，当可变电阻R由2Ω改为6Ω时，电流减为原来的一半，则电源的内电阻为（　　）

A.1Ω　　　　　　　B．2Ω

C.3ΩD．4Ω

选B.由闭合电路欧姆定律I＝

得：

＝I①

＝

②

由①②得：

r＝2Ω，选B.

5.（2018·

河北唐山一中高二月考）如图所示，直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线，曲线b为小灯泡R两端的电压随电流强度的变化图线，用该电源和该小灯泡R组成的闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是（　　）

A.0.6W，5ΩB．0.6W，

Ω

C.0.8W，5ΩD．0.8W，

选A.电源的U－I图象表达式为：

U＝E－Ir，则图象斜率的绝对值表示内阻，根据图象可知，电动势E＝4V，内电阻为r＝

Ω＝5Ω，两个图线的交点坐标表示路端电压和对应的电流，即路端电压为3V，电流为0.2A，故电源的输出功率为：

P出＝UI＝3×

0.2W＝0.6W，故选A.

6.（2018·

黑龙江大庆第一中学月考）汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了（　　）

A.35.8WB．76.8W

C.43.2WD．48.2W

选C.电动机不启动时，车灯的电压为电源路端电压，设为UL，电动机启动后车灯电压仍为路端电压，设为U′L，由欧姆定律得I＝

求得R＝1.2Ω，车灯消耗功率为PL＝EI－I2r＝120W，电动机启动后，路端电压U′L＝E－I′r＝9.6V，车灯消耗电功率为P′L＝

W＝76.8W，所以车灯功率降低了ΔP＝120W－76.8W＝43.2W，故选项C正确.

二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分）

7.（2018·

福州高二期中）电阻R1、R2的I－U关系图象如图甲所示，现把它们串联成如图乙所示的电路，则（　　）

A.由图甲可知R1<

R2

B.若电源电动势保持不变，要使R1的功率增大，变阻器R0的滑片应向右滑动

C.两电阻消耗的电功率P1>

P2

D.调节R0，可以使R1、R2电压相等

选BC.由图甲知，R1>

R2，A错.由闭合电路欧姆定律知，滑片向右移，总电阻减小，电流增大，R1消耗的功率增大，B对.由于R1>

R2且串联，所以P1>

P2，C对.由串联电路的电压分配关系知，R1、R2两端电压永远不可能相等，D错.

8.如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则（　　）

A.电压表示数U和电流表示数I的比值不变

B.变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变

C.电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU

D.电容器的带电量增大，增大量为CΔU

选BD.由题图可知，R＝

，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故A错误.根据闭合电路欧姆定律得：

U＝E－I（R0＋r），由数学知识得知，

＝R0＋r，保持不变，故B正确.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析得知，电阻R0两端的电压减小，R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R0两端的电压减小量小于ΔU，故C错误.电容器两极板间的电压等于R两端的电压，可知电容器板间电压增大，带电量增大，增大量为CΔU，D正确.

9.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线，曲线OBC为同一直流电源内部发热功率Pr随电流I变化的图线，若A、B对应的横坐标为2A，则下列说法正确的是（　　）

A.电源电动势为3V，内阻为3Ω

B.线段AB表示的功率为2W

C.电流为2A时，外电路的电阻为0.5Ω

D.电流为3A时，外电路的电阻为2Ω

选BC.由题图可知，当电流I＝3A时，电源总功率P＝IE＝9W，由此可知电源的电动势E＝3V.直线与曲线的交点表示内部发热功率等于电源的总功率，即Pr＝I2r＝IE，得r＝1Ω，故A错误；

PrB＝I′2r＝22×

1W＝4W，PA＝I′E＝2×

3W＝6W，则PAB＝（6－4）W＝2W，故B正确；

当电流I′＝2A时，由I＝

得外电阻R＝

－r＝0.5Ω，当电流I＝3A时，得R＝0，故C正确、D错误.

10.如图所示，电灯L标有“4V，1W”的字样，滑动变阻器R总电阻为50Ω，当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路某处发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数为0.5A，电压表示数为10V.若导线完好，电路中各处接触良好，电表均为理想电表，则下列判断正确的是（　　）

A.发生的故障是断路

B.发生的故障是短路

C.电源的电动势为12.5V、内阻为0.5Ω

D.发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω

选AD.电灯熄灭之后电流表示数增大，说明路端电压增大，则外电阻增大，发生的故障是断路，A对、B错；

电流表示数为0.5A，电压表示数为10V，则R2＝

＝20Ω，电灯正常发光I＝

＝0.25A，滑动变阻器接入电路的阻值R＝

Ω＝20Ω，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，可得E＝10＋0.5r，E＝9＋（0.45＋0.25）r，计算可得E＝12.5V、r＝5Ω，C错，D对.

三、非选择题（本题共3小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

11.（12分）用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一个表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：

待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干.实验时，将多用电表调至×

1Ω挡，调好零点；

电阻箱置于适当数值.完成下列填空：

甲

乙

（1）仪器连线如图甲所示（a和b是多用电表的两个表笔）.若两电表均正常工作，则表笔a为________（选填“红”或“黑”）色.

（2）若适当调节电阻箱后，图乙中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙（a）、（b）、（c）所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω.

（3）计算得到多用电表内电池的电动势为________V.（保留3位有效数字）

（1）多用电表在使用时必须使电流从红表笔（正接线柱）流进，黑表笔（负接线柱）流出，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断电流是从a表笔流出的，为黑表笔.

（2）多用电表用×

1Ω挡，由图示（a）可知，其示数为14.0×

1Ω＝14.0Ω；

电流表的量程是60mA，由图示（b）可知，其分度值为1mA，示数为53.0mA；

电阻箱的读数为：

0×

100Ω＋0×

10Ω＋4×

1Ω＋6×

0.1Ω＝4.6Ω.

（3）当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流Ig＝

，将Rg取为r＋rg＋R为多用电表的内阻，当待测电阻等于Rg时，这时表头半偏，表针指在欧姆表盘的中值上，所以Rg又称为中值电阻.当选择×

1Ω挡测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15Ω，在

（2）中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0Ω，干路电流是53.0mA，则电源电动势是E＝I（R内＋R外）＝0.053×

（15＋14）V＝1.537V≈1.54V.

答案：

（1）黑　

（2）14.0　53.0　4.6　（3）1.54

12.（14分）（2018·

淄博第六中学检测）利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，电阻R＝3Ω，重物质量m＝0.10kg，当将重物固定时，理想电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V，（不计摩擦，g取10m/s2）.求：

（1）串联入电路的电动机内阻为多大？

（2）重物匀速上升时的速度大小.

（1）由题，电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，当将重物固定时，电压表的示数为5V，则根据闭合电路欧姆定律得

电路中电流为I＝

＝1A

电动机的电阻RM＝

＝2Ω.

（2）当重物匀速上升时，电压表的示数为U′＝5.5V，电路中电流为I′＝

＝0.5A

电动机两端的电压为UM＝E－I′（R＋r）＝6－0.5×

（3＋1）V＝4V

故电动机的输入功率P＝UMI′＝4×

0.5W＝2W

根据能量转化和守恒定律得UMI′＝mgv＋I′2RM

代入解得，v＝1.5m/s.

（1）2Ω　

（2）1.5m/s

13.（14分）（2018·

济南高二区县联考）如图所示，变阻器R2的最大电阻是10Ω，R3＝5Ω，电源的内电阻r＝1Ω，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16W，电源的输出功率为12W.此时电灯R1正常发光，求：

（1）电灯阻值R1是多少？

（设R1阻值恒定不变）

（2）当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变为多少？

（1）当电键S闭合时，由P总－P出＝I2r得：

I＝

A＝2A

由P总＝EI，得：

E＝

V＝8V

路端电压U＝E－Ir＝8V－2×

1V＝6V

通过R3的电流为I3＝

A＝1.2A，通过电灯的电流为I2＝I－I3＝（2－1.2）A＝0.8A

电灯R1的阻值R1＝

`Ω＝2.5Ω.

（2）由部分电路欧姆定律得：

U＝I3R3

I＝I3＋I1

I1＝I－I3＝（2－1.2）A＝0.8A

又可知电灯额定电流I额＝0.8A

由闭合电路欧姆定律得：

E＝I额（r＋R1＋R2）

由上式并代入数据得：

R2＝6.5Ω.

（1）2.5Ω　

（2）6.5Ω