2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)34 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用（含解析）

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1、作業(yè)34　閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用 8 一、選擇題 1．關(guān)于電動勢E，下列說法中正確的是(　　) A．電動勢E的單位與電勢、電勢差的單位都是伏特，故三者本質(zhì)上一樣 B．電動勢E的大小，與非靜電力做的功W的大小成正比，與移動電荷量q的大小成反比 C．電動勢E跟電源的體積無關(guān)，外電路變化時，E也變化 D．電動勢E是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量 解析：電勢是電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值，而電勢差是電場中兩點(diǎn)電勢的差值，電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置，電動勢反映了電源中非靜電力做功本領(lǐng)的大小，是電源的屬性之一，A、B

2、、C錯誤，D正確． 答案：D 2．(2019年湖北七市聯(lián)考)有一個電動勢為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的電源．下列電阻與其連接后，使電阻的功率大于2 W，且使該電源的效率大于50%的是(　　) A．0.5 Ω　　　　　　　　 B．1 Ω C．1.5 Ω D．2 Ω 解析：由閉合電路歐姆定律得I＝，電源效率η＝×100%>50%，P＝I2R>2 W．即R>2 W，得 Ωr＝1 Ω，故C正確． 答案：C 圖34－1 3．(2019年天津河?xùn)|區(qū)一模)如圖34－1所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器R2的滑動觸頭P向下滑動時(　　

3、) A．電壓表的讀數(shù)減小 B．R1消耗的功率增大 C．電源的輸出功率增大 D．電容器C所帶電荷量增多 解析：滑動觸頭向下滑動時，R2增大，總電阻增大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，外電壓增大，A錯誤；R1消耗的功率減小，B錯誤；電源輸出功率P＝UI，由于I減小，U增大，所以輸出功率無法判斷，C錯誤；電容器和R2并聯(lián)，電壓增大，帶電量增大，D正確． 答案：D 4．(2019年河北衡水中學(xué)一模)如圖34－2所示電路中，電源內(nèi)阻不能忽略．閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)R的阻值，使電壓表示數(shù)增大ΔU，在此過程中有(　　) 圖34－2 A．R2兩端電壓減小ΔU B．通過R1的電流增大 C．

4、通過R2的電流減小量大于 D．路端電壓增大量為ΔU 解析：由閉合電路歐姆定律知電阻R2和電源內(nèi)阻的電壓總共減小ΔU，選項A錯誤；由歐姆定律知：R1＝＝，選項B正確；通過R2的電流減小量小于，選項C錯誤；路端電壓的增大量小于ΔU，選項D錯誤． 答案：B 圖34－3 5．(2019年天津六校聯(lián)考)如圖34－3所示，電源電動勢E＝3 V，小燈泡L標(biāo)有“2 V 0．4 W”，開關(guān)S接1，當(dāng)變阻器調(diào)到R＝4 Ω時，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開關(guān)S接2，小燈泡L和電動機(jī)M均正常工作．則(　　) A．電動機(jī)的內(nèi)阻為4 Ω B．電動機(jī)正常工作電壓為1 V C．電源內(nèi)阻為1 Ω D．電源總功

5、率0.4 W 解析：當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，根據(jù)功率公式P＝UI可得小燈泡的電流為I＝＝A＝0.2 A，由已知條件可知電動機(jī)的功率等于電阻R的功率，則由歐姆定律可得電動機(jī)上的電壓為UM＝IR＝0.8 V，B錯誤；因電動機(jī)的輸出功率未知，所以不能求出電動機(jī)的內(nèi)阻，A錯誤；由閉合電路歐姆定律可得電源內(nèi)阻上的電壓為U內(nèi)＝E－UM－U＝0.2 V，由歐姆定律可得電源內(nèi)阻為r＝＝Ω＝1 Ω，C正確；根據(jù)功率公式可得電源的總功率P＝EI＝3 V×0.2 A＝0.6 W，D錯誤． 答案：C 圖34－4 6．(2019年陜西寶雞月考)如圖34－4所示直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡L1的U

6、－I圖線的一部分，用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L1恰能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是(　　) A．此電源的內(nèi)電阻為Ω B．燈泡L1的額定電壓為3 V，額定功率為6 W C．把燈泡L1換成阻值恒為1 Ω的純電阻，電源的輸出功率將變小 D．由于小燈泡L1的U－I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用 解析：由圖象知，電源的內(nèi)阻為r＝＝Ω＝0.5 Ω，A錯誤；因為燈L1正常發(fā)光，故燈L1的額定電壓為3 V，額定功率為P＝UI＝3×2 W＝6 W，B正確；正常工作時，燈L1的電阻為R1＝＝1.5 Ω，換成R2＝1 Ω的純電阻后，該電阻更接近電源內(nèi)阻r，故電源的輸出

7、功率將變大，C錯誤；雖然燈泡L1的U－I圖線是一條曲線，但由于小燈泡為純電阻，歐姆定律仍適用，D錯誤． 答案：B 圖34－5 7．(多選)如圖34－5所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則(　　) A．ra>rb B．Ia>Ib C．R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低 D．R0按到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率也較低 圖34－6 解析：由題圖可知，圖象A斜率的絕對值大于圖象B斜率的絕對值，因此ra>rb，故A

8、正確；在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電阻R0的U－I圖象，如圖34－6所示，由圖象可知Ia>Ib，故B正確；R0接到電源上，如圖34－6所示，Ia>Ib，Ua>Ub，由P＝UI可知，Pa>Pb，電源的效率η＝＝＝，由于ra>rb，所以ηa<ηb，C正確，D錯誤． 答案：ABC 8．(多選)如圖34－7所示，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R1、R2、R3為定值電阻，R為光敏電阻(光敏電阻被光照射時阻值變小)，C為電容器．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，用光照射R，下列說法正確的是(　　) 圖34－7 A． 電壓表示數(shù)增大 B．電源的效率增大 C．電容器所帶電荷量增加 D．R2消

9、耗的功率增大 解析：在電路中，用光照射R時，光敏電阻阻值減小，則外電路總電阻R外減小，干路電流I＝增大，內(nèi)電壓Ur＝Ir增大，路端電壓U外＝E－Ur減小，電壓表示數(shù)減小，通過R1支路的電流I1＝減小，則通過R、R2支路的電流I2＝I－I1增大，R2消耗的功率PR2＝IR2增大，R2兩端電壓UR2＝I2R2增大，電容器兩端電壓增大，由Q＝CU，知電容器所帶電荷量增加，電源的效率η＝＝＝變小，綜上知A、B錯誤，C、D正確． 答案：CD 圖34－8 9．(多選)在如圖34－8所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U－I圖線．用該電源直接與電阻

10、R相連組成閉合電路，由圖象可知(　　) A．電源的電動勢為3 V，內(nèi)阻為0.5 Ω B．電阻R的阻值為1 Ω C．電源的輸出功率為4 W D．電源的效率為50% 解析：由圖線Ⅰ可知，電源的電動勢為3 V，內(nèi)阻為r＝＝0.5 Ω；由圖線Ⅱ可知，電阻R的阻值為1 Ω，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I＝＝2 A，路端電壓U＝IR＝2 V(可由題圖讀出)，電源的輸出功率為P＝UI＝4 W，電源的效率為η＝×100%≈66.7%，故選項A、B、C正確，D錯誤． 答案：ABC 圖34－9 10．(2019年湖北省公安縣期末)(多選)如圖34－9所示電路中，電源內(nèi)阻不能忽略

11、，兩個電壓表均為理想電表．當(dāng)滑動變阻器R2的滑動觸頭P移動時，關(guān)于兩個電壓表V1與V2的示數(shù)，下列判斷正確的是(　　) A．P向a移動，V1示數(shù)增大，V2的示數(shù)減小 B．P向b移動，V1示數(shù)增大，V2的示數(shù)減小 C．P向a移動，V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2示數(shù)改變量的絕對值 D．P向b移動，V1示數(shù)改變量的絕對值大于V2示數(shù)改變量的絕對值 解析：P向a移動，R2連入電路的電阻減小，根據(jù)“并同串反”可知V2示數(shù)減小，V1示數(shù)增大，U內(nèi)增大，A正確；同理，B錯誤；由E＝U內(nèi)＋U外＝U內(nèi)＋UV1＋UV2，電源電動勢不變可得U內(nèi)示數(shù)改變量絕對值與V1示數(shù)改變量絕對值之和等于V2示數(shù)改變量絕

12、對值，C正確；同理，D錯誤． 答案：AC 11．(多選)如圖34－10所示電路，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭緩慢向右滑動，在此過程中，下列說法正確的有(　　) 圖34－10 A．定值電阻R2上消耗的功率P與電流表的示數(shù)I的平方成正比 B．電容器所帶電荷量Q隨電流表的示數(shù)I的變化率恒定不變 C．電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I成反比 D．電壓表示數(shù)的變化量ΔU與電流表示數(shù)的變化量ΔI的比值增大 解析：滑動變阻器滑動觸頭向右緩慢滑動過程中，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，R2消耗的功率為P＝I2R2，P∝I2，A正確；電容器的電壓UC＝E－I(R2＋r)，電荷量Q＝CU

13、C＝C[E－r(R2＋r)]，則＝－C(R2＋r)，保持不變，B正確；根據(jù)U＝E－Ir可知電壓表示數(shù)隨電流的增大而減小，而不是成反比，C錯誤；由U＝E－Ir可知，＝－r，保持不變，D錯誤． 答案：AB 12．(2019年江蘇南京期末)(多選)如圖34－11所示，直線OAC為某一直流電源的總功率隨電流I變化的圖線，拋物線OBC為該電源內(nèi)部熱功率隨電流I變化的圖線．若A、B對應(yīng)的橫坐標(biāo)為2 A．則下列判斷正確的是(　　) 圖34－11 A．該電源的電動勢為3 V，內(nèi)電阻為3 Ω B．當(dāng)總電流I＝1 A時，電源的輸出功率為2 W C．當(dāng)總電流I＝2 A時，電源的輸出功率為4 W D

14、．當(dāng)總電流I＝1.5 A時，電源的輸出功率最大，為2.25 W 解析：由P＝EI及題圖知該電源的電動勢為E＝3 V，由P熱＝I2r知內(nèi)電阻為r＝1 Ω，A錯；由I＝知，當(dāng)總電流I＝1 A時，外電阻為R＝2 Ω，電源的輸出功率為PR＝I2R＝2 W，B對；同理可得當(dāng)總電流I＝2 A時，電源的輸出功率為2 W，C錯；當(dāng)總電流I＝1.5 A時，外電阻與電源內(nèi)電阻相等，電源的輸出功率最大，為2.25 W，D對． 答案：BD 二、非選擇題 13．如圖34－12所示，一電荷量q＝3×10－4 C帶正電的小球，用絕緣細(xì)線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點(diǎn)，已知兩板相距d＝0.1 m．合上開關(guān)后，

15、小球靜止時細(xì)線與豎直方向的夾角α＝37°，電源電動勢E＝12 V，電阻r＝2 Ω，電阻R1＝4 Ω，R2＝R3＝R4＝12 Ω.g取10 m/s2.求： 圖34－12 (1)流過電源的電流； (2)兩板間的場強(qiáng)大??； (3)小球的質(zhì)量． 解析：(1)R2與R3并聯(lián)后的總阻值R23＝＝Ω＝6 Ω，由閉合電路歐姆定律得I＝＝A＝1 A. (2)電容器兩板間的電壓UC＝I(R1＋R23)＝10 V，電容器兩板間的電場強(qiáng)度大小EC＝＝100 N/C. (3)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)所受電場力為F，由平衡條件得F＝mgtanα，又F＝qEC，得m＝＝4×10－3 kg. 答案：(1)1

16、A　(2)100 N/C　(3)4×10－3 kg 圖34－13 14．(2019年浙江溫州月考)如圖34－13所示，電源由n個電動勢均為1.5 V，且內(nèi)阻相同的電池串聯(lián)組成，閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片C從A端滑至B端的過程中，電路中的一些物理量的變化如圖34－14甲、乙、丙所示，電表、導(dǎo)線對電路的影響不計．求： 圖34－14 (1)組成電源的串聯(lián)電池的個數(shù)； (2)滑動變阻器總阻值； (3)甲、乙兩個圖上的a、b、c各點(diǎn)的坐標(biāo)． (甲圖為輸出功率與路端電壓關(guān)系曲線；乙圖為路端電壓與總電流關(guān)系曲線；丙圖為電源效率與外電路電阻關(guān)系曲線；E總＝nE，r總＝nr) 解析：(

17、1)由題圖乙可知Imax＝，所以有 r＝＝Ω＝0.5 Ω 由題圖甲可知Pmax＝ 所以n＝＝＝4. (2)由題圖丙知η＝ 當(dāng)滑片C滑到B端時，電源效率最高，有 r總＝nr＝4×0.5 Ω＝2 Ω，所以R＝＝8 Ω. (3)當(dāng)內(nèi)、外電路的電阻相等時，電源的輸出功率最大，有 Pmax＝UI＝4.5 W I＝ 解得U＝3 V 即b點(diǎn)的坐標(biāo)為(3 V，4.5 W) 當(dāng)滑片C到達(dá)B時，電流最小，而路端電壓最大，則a點(diǎn)的橫坐標(biāo) I＝＝0.6 A a點(diǎn)的縱坐標(biāo) Ua＝IR＝0.6×8 V＝4.8 V 即a點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.6 A，4.8 V) c點(diǎn)的橫坐標(biāo)Uc＝Ua＝4.8 V 功率Pc＝UcI＝4.8×0.6 W＝2.88 W 所以c點(diǎn)的坐標(biāo)為(4.8 V，2.88 W)． 答案：(1)4　(2)8 Ω (3)a(0.6 A，4.8 V)，b(3 V，4.5 W)，c(4.8 V，2.88 W) 9