届高三物理一轮复习检测《闭合电路欧姆定律及其应用》人教版.docx
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届高三物理一轮复习检测《闭合电路欧姆定律及其应用》人教版
闭合电路欧姆定律及其应用
一、单项选择题
1.将一电源电动势为E,内阻为r的电池,与外电路连接,构成一个闭合电路,用R表示外电路电阻,I表示电路的总电流,下列说法正确的是( )
A.由U外=IR可知,外电压随I的增大而增大
B.由U内=Ir可知,电源两端的电压随I的增大而增大
C.由U外=E-Ir可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小
D.由P=IU外可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大
2.(2013·江苏名校检测)如图1所示电路中,电流表A和电压表V均可视为理想电表。
现闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动,正确的是( )
图1
A.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
B.小灯泡L变亮
C.电容器C上电荷量减小
D.电源的总功率变大
3.如图2所示,电池的电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器的滑动片P由a向b滑动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况是( )
图2
A.电流表一直减小,电压表一直增大
B.电流表一直增大,电压表一直减小
C.电流表先减小后增大,电压表先增大后减小
D.电流表先增大后减小,电压表先减小后增大
4.(2014·北京西城期末)如图3所示,电路中RT为热敏电阻,R1和R2为定值电阻。
当温度升高时,RT阻值变小。
开关S闭合后,RT的温度升高,则下列物理量中变小的是( )
图3
A.通过RT的电流
B.通过R1的电流
C.通过R2的电流
D.电容器两极板间的电场强度
5.(2014·湖北八校联考)在如图4所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,某时刻电压表和电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障( )
图4
A.R1短路 B.R2短路
C.R3短路 D.R1断路
6.如图5所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球。
开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向。
(电源的内阻不能忽略)下列判断正确的是( )
图5
A.小球带负电
B.当滑动头从a向b滑动时,绝缘线的偏角θ变大
C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下
D.当滑动头停在b处时,电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率
二、多项选择题
7.(2014·北京海淀检测)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则( )
A.电动机消耗的总功率为UI
B.电动机消耗的热功率为
C.电源的输出功率为EI
D.电源的效率为1-
8.(2014·上海青浦质检)如图6所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为ra和rb,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为Ia和Ib,则( )
图6
A.ra>rb
B.Ia>Ib
C.R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低
D.R0接到b电源上,电源的输出功率较小,电源的效率较低
9.如图7所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,R0=r,滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动,则在此过程中( )
图7
A.电压表V1的示数一直增大
B.电压表V2的示数先增大后减小
C.电源的总功率先减小后增大
D.电源的输出功率先减小后增大
10.有一种测量人体重的电子秤,其原理如图8中虚线内所示,它主要由三部分构成:
踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。
设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。
下列说法正确的是( )
图8
A.该秤能测量的最大体重是1400N
B.该秤能测量的最大体重是1300N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处
三、非选择题
11.如图9所示,电路中电源内阻不计,水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,金属板长为L。
在两金属板左端正中间位置M,有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间,已知小液滴的质量为m,带负电,电荷量为q。
要使液滴从B板右侧边缘射出电场,电动势E是多大?
重力加速度用g表示。
图9
12.(2014·济南外国语测试)如图10甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器。
当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。
求:
图10
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
答案
1.选C 因R的变化,才使I发生了改变,故不能用U外=IR来分析U外随I的变化情况。
由闭合电路欧姆定律知,U外=E-Ir,E、r为定值,故U外随I的增大而减小,A、B错,C对;对于P=IU外,I增大,R减小,若R2.选A 将滑动变阻器滑片P向左移动,电阻R2接入电路部分电阻增大,电流表A的示数变小,电压表V的示数变大,选项A正确;电源输出电流减小,小灯泡L中电流变小,小灯泡L变暗,选项B错误;电容器两端电压增大,电容器C上电荷量增大,选项C错误;电源输出电流减小,电源的总功率变小,选项D错误。
3.选C 外电路是滑动变阻器两部分并联,当两部分电阻值相等时,外电阻阻值最大,路端电压达到最大值,干路电流最小,所以当滑动变阻器的滑动片P由a向b滑动的过程中,电流表先减小后增大,电压表先增大后减小,选项C正确。
4.选C 开关S闭合后,RT的温度升高、阻值变小,通过RT的电流增大,干路电流(即通过R1的电流)增大,R1两端电压增大,电容器两极板间的电场强度增大,R2两端电压减小,通过R2的电流减小,C正确。
5.选A 若电路正常,则电流表测量流过R1的支路电流,电压表测量R3两端的电压。
若R1短路,则R2被短路,外电路只有电阻R3接在电源两端,电流表测量干路电流,电压表测量路端电压,两表示数均增大,A正确。
若R2短路,则R1被短路,电流表示数为零,B错误。
若R3短路,则电压表示数为零,C错误。
若R1断路,则电流表示数为零,D错误。
6.选C 根据电路可知A板电势高于B板电势,AB间电场强度方向水平向右。
小球受电场力也水平向右,故小球带正电,故A项错误;当滑动头从a向b滑动时,路端电压减小,故R1两端的电压减小,极板间电场强度随之减小,故绝缘线的偏角变小,故B项错误;当极板间电压减小,极板的带电量将减小而放电,又由于A板带正电,故放电电流从上向下流过电流表,故C项正确;由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定,所以无法判断电源的输出功率变化的规律,故D项错误。
7.选AD 电动机不是纯电阻用电器,电动机消耗的总功率为UI,选项A正确;电动机消耗的热功率为I2R,选项B错误;电源的输出功率为UI,选项C错误;电源的效率为
=
,选项D正确。
8.选ABC 在电源路端电压与电流的关系图像中斜率表示电源内阻,ra>rb,A正确。
在图像中作出定值电阻R0的伏安特性曲线,与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点,Ia>Ib,B正确。
R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低,R0接到b电源上,电源的输出功率较小,但电源的效率较高,C正确,D错误。
9.选CD 分析电路可知,滑动变阻器两部分aP和Pb先并联,再与R0串联,电压表V1测路端电压,电压表V2测R0两端电压。
在滑动变阻器的滑片P从a向b移动过程中,并联部分电阻先增大后减小,故V1示数先增大后减小,V2示数先减小后增大,A、B错误。
总电流先减小后增大,由P=EI知电源的总功率先减小后增大,C正确。
由电源的输出功率图线知D正确。
10.选AC 由E=I(r+R)可得R最小值为R=2Ω。
由R=30-0.02F可得F最大值为1400N,选项A正确B错误;该秤零刻度线为F=0,R=30Ω,对应电流I=E/(r+30)=0.375A,选项C正确D错误。
11.解析:
由闭合电路欧姆定律得I=
=
两金属板间电压为UAB=IR=
由牛顿第二定律得q
-mg=ma
液滴在电场中做类平抛运动,有
L=v0t,
=
at2
由以上各式解得E=
+
答案:
+
12.解析:
(1)题中图乙中AB延长线,交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,
所以电源的电动势为E=20V,内阻r=
=20Ω。
(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应图乙中的B点,即U2=4V、I2=0.8A,得R2=
=5Ω。
(3)当P滑到R3的左端时,由图乙知此时U外=16V,I总=0.2A,
所以R外=
=80Ω
因为R外=
+R2,
所以滑动变阻器的最大阻值为:
R3=300Ω。
答案:
见解析