高二物理：闭合电路欧姆定律

高二物理：闭合电路欧姆定律

‎2012高考物理章节测试22：闭合电路欧姆定律 一、选择题 ‎1．关于闭合电路的性质，下列说法正确的是 ‎(　　)‎ A．外电路断路时，路端电压最高 B．外电路短路时，电源的功率最大 C．外电路电阻变大时，电源的输出功率变大 D．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变 解析：由闭合电路欧姆定律可知：E＝U外＋U内，当外电路断路时，即I＝0，此时U外＝E，路端电压最大；外电路短路时，电路中电流最大，此时，电源的功率也最大；电源的输出功率，即外电路消耗的功率，P＝I2R＝＝，只有当R＝r时，电源的输出功率最大，故C错．‎ 答案：ABD ‎2．在如图16所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r.L1、L2是两个小灯泡．闭合S后，两灯均能发光．当滑动变阻器的滑片向右滑动时 ‎(　　)‎ A．L1变暗 B．L1变亮 C．L2变暗 D．L2变亮 解析：滑片向右滑动，R阻值增大，总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知干路电流减小，L1变暗；同时L2与R并联部分电阻增大，它们与L1串联分得的电压增大，通过L2电流增大，故L2变亮．‎ 答案：AD ‎3．一平行板电容器C，极板是水平放置的，它和三个可变电阻及电源连接成如图17所示的电路．今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动．要使油滴上升，可采用的办法是 ‎(　　)‎ A．增大R1 B．增大R2‎ C．增大R3 D．减小R2‎ 解析：从图分析可知，电容器两端的电压就是R3两端的电压，要使油滴上升，必须增大电容器两端的电压，即增大R3两端的电压，从电路的分析得，增大R3和减小R2的电阻都可．故CD正确．‎ 答案：CD ‎4．(2009年广东卷)图18所示是一实验电路图在滑动触头由a端向b端的过程中，下列表述正确的是 ‎(　　)‎ A．路端电压变小 B．电流表的示数变大 C．电源内阻消耗的功率变小 D．电路的总电阻变大 解析：滑动触头由a滑向b的过程中，总电阻变小，D错误，干路电流变大，路端电压变小，A正确，内阻消耗功率变大，C错误，定值电阻R3上电压降低，电流表示数变小，B错误．‎ 答案：A ‎5．如图19所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法正确的是 ‎(　　)‎ A．灯泡L1变亮 B．灯泡L2变亮 C．电容器C的带电荷量将增加 D．闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左 解析：只有S1闭合时，L1和L2串联，电容器两端的电压等于电源两端的电压．S2闭合后，L3和L2串联，再和L1串联．则L1两端的电压增大，故L1变亮，电容器两端的电压减小，故电容器放电．电荷量减小．电流表上的电流是电容器的放电电流，故方向从右向左．可知AD正确．‎ 答案：AD ‎6．(2010年重庆模拟)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图20所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为‎10 A，电动机启动时电流表读数为‎58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω.电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 ‎(　　)‎ A．35.8 W B．43.2 W C．48.2 W D．76.8 W 解析：电动机未启动时，通过灯泡电流为I＝10 A，‎ 电压U1＝12.5 V－10×0.05 V＝12 V.‎ 所以灯泡电阻为R＝＝ Ω＝1.2 Ω.‎ 电动机启动时，灯泡两端的电压 U2＝12.5 V－58×0.05 V＝9.6 V.‎ 故车灯的电功率降低了ΔP＝－＝43.2 W．故B正确．‎ 答案：B ‎7．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图21所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是 ‎(　　)‎ A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”‎ 解析：由欧姆定律，图中任意一点的电阻为该点与坐标原点O点的连线的斜率的倒数．随着所加电压的增大，图中曲线斜率越来越小，即小灯泡的电阻增大，故A项正确；对应P点，小灯泡的电阻为OP连线的斜率的倒数，即R＝，故B项正确，C项错误；对应P点，小灯泡的功率为P＝U1I2，即图中矩形PQOM所围的“面积”，故D项正确．‎ 答案：ABD ‎8．如图22所示的电路中，A、B两灯原来正常发光，忽然B灯比原来亮了，这是因为电路中某一处发生断路故障造成的，那么发生这种故障可能是(电源内阻不计)‎ ‎(　　)‎ A．R1断路 B．R2断路 C．R3断路 D．灯A断路 解析：由于电源内阻不计，故路端电压为电源的电动势，所以R1断路时，灯A和B两端电压不变，故B灯亮度不会发生变化，故A选项错误．对B选项，当R2断路时，会使A灯两端电压升高，B灯两端电压降低，B 灯应变暗，故B选项错误，同理可知D选项也错误．对于C选项，当R3断路时，会使B灯两端电压升高，A灯两端电压降低，故B灯变亮，因此正确选项为C.‎ 答案：C ‎9．(2009广东卷)如图23所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是 ‎(　　)‎ A．电源输出功率减小 B．L1上消耗的功率增大 C．通过R1上的电流增大 D．通过R3上的电流增大 解析：合上S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联．合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路中总电流也即流过R1的电流增大，C正确．因电源的内阻不计，则电源的输出功率P＝IE增大，A错误．通过R1中的电流增大时R1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压就降低，L1消耗的功率降低．通过R3与L3的电流减小，B、D皆错误．‎ 答案：C ‎10．在如图24所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图25所示，当开关闭合后，下列判断正确的是 ‎(　　)‎ A．灯泡L1的电阻为12 Ω B．通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍 C．灯泡L1消耗的电功率为0.75 W D．灯泡L2消耗的电功率为0.30 W 解析：当L1两端电压为3.0 V时，IL1＝0.25 A.‎ 由于I＝得R＝＝ Ω＝12 Ω，A正确．‎ 由P1＝I1U1＝0.25×3 W＝0.75 W，C正确．‎ 因L2、L3的两电阻相等，‎ 即L2、L3两端电压各为1.5 V，由图可知I2＝0.20 A，‎ 即可得出灯泡L2消耗的电功率为 P2＝I2U2＝0.20×1.5 W＝0.30 W，D正确．‎ 答案：ACD 二、填空、计算题 ‎11．(2009年上海卷)图26电路中R1＝12 Ω，R2＝6 Ω，滑动变阻器R3上标有“20 Ω　‎2 A”字样，理想电压表的量程有0～3 V和0～15 V两挡，理想电流表的量程有0～‎0.6 A和0～‎3 A两挡．闭合开关S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5 V和‎0.3 A；继续向右移动滑片P至另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为________ A，该电源的电动势为________V.‎ 解析：P继续向右移动，电压表示数会增大，故电压表用了15 V量程，示数U2＝ V＝5 V，电流表用了0.6 A量程，示数I2＝0.15 A，原来I1＝0.3 A，故通过R2的电流I′1＝0.6 A，I′2＝0.3 A，由全电路欧姆定律和E＝(I1＋I′1)r＋U1＋I1R1，即E＝0.9r＋2.5＋3.6，后来E＝(I2＋I′2)r＋U2＋I2R1即E＝0.45r＋5＋1.8　联立解得E＝7.5 V 答案：0.15　7.5‎ ‎12．如图27所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝‎40 cm.电源电动势E＝24 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R＝15 Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝‎4 m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q＝1×10－‎2 C，质量为m＝2×10－‎2 kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g＝‎10 m/s2)‎ 解析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．‎ 设两板间电压为UAB，由动能定理得 ‎－mgd－qUAB＝0－mv 解得UAB＝8 V 滑动变阻器两端电压　U滑＝UAB＝8 V 设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得 I＝＝‎‎1 A 滑动变阻器接入电路的电阻 R滑＝＝8 Ω 电源的输出功率 P出＝I2(R＋R滑)＝23 W 答案：8 Ω　23 W