《(課標通用)高考物理一輪復習 作業(yè)34 閉合電路歐姆定律及其應用(含解析)-人教版高三全冊物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(課標通用)高考物理一輪復習 作業(yè)34 閉合電路歐姆定律及其應用(含解析)-人教版高三全冊物理試題(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、作業(yè)34 閉合電路歐姆定律及其應用
一、選擇題
1.關于電動勢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,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化為電能的本領大小的物理量
解析:電勢是電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值,而電勢差是電場中兩點電勢的差值,電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電勢能的裝置,電動勢反映了電源中非靜電力做功本領的大小,是電源的屬性之一,A、B、C錯誤,D正
2、確.
答案:D
2.(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.(天津河東區(qū)一模)如圖34-1所示的電路中,當滑動變阻器R2的滑動觸頭P向下滑動時( )
A.電壓表的讀數(shù)減小
3、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.(河北衡水中學一模)如圖34-2所示電路中,電源內(nèi)阻不能忽略.閉合開關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.通過R2的電流減小量大于
D.路端電壓增大
4、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.(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標有“2 V
0.4 W”,開關S接1,當變阻器調(diào)到R=4 Ω時,小燈泡L正常發(fā)光;現(xiàn)將開關S接2,小燈泡L和電動機M均正常工作.則( )
A.電動機的內(nèi)阻為4 Ω
B.電動機正常工作電壓為1 V
C.電源內(nèi)阻為1 Ω
D.電源總功率0.4 W
解析:當小燈泡正常發(fā)光時,根據(jù)功率公式
5、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的功率等于電阻R的功率,則由歐姆定律可得電動機上的電壓為UM=IR=0.8 V,B錯誤;因電動機的輸出功率未知,所以不能求出電動機的內(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.(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-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
6、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
7、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系圖象,設兩個電源的內(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正確;在同一坐標系內(nèi)作出電阻R0的U-I圖象,如圖34-6所示,
8、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,
9、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R相連組成閉合電路,由圖象可知( )
A.電源的電動勢為3
10、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.(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,兩個電壓表均為理想電表.當滑動變阻器R2的滑動觸頭P移動時,關于兩個電壓
11、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)改變量絕對值,C正確;同理,D錯誤.
答案:AC
11.(多選)如圖34-10
12、所示電路,閉合開關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=CUC=C[E-r(R2+r)],則=-C(R2+r),保持不變,B正確;根據(jù)
13、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.(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對應的橫坐標為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.當總電流I=1 A時,電源的輸出功率為2 W
C.當總電流I=2 A時,電源的輸出功率為4 W
D.當總電流I=1.5 A時,電源的輸出功率最大,為2.25 W
解析:由P=EI及
14、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;同理可得當總電流I=2 A時,電源的輸出功率為2 W,C錯;當總電流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,用絕緣細線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點,已知兩板相距d=0.1 m.合上開關后,小球靜止時細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
15、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度大小EC==100 N/C.
(3)小球處于靜止狀態(tài),設所受電場力為F,由平衡條件得F=mgtanα,又F=qEC,得m==4×10-3 kg.
答案:(1)1 A (2)100 N/C (3)4×10-3 kg
圖34-13
14.(浙
16、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各點的坐標.
(甲圖為輸出功率與路端電壓關系曲線;乙圖為路端電壓與總電流關系曲線;丙圖為電源效率與外電路電阻關系曲線;E總=nE,r總=nr)
解析:(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
17、===4.
(2)由題圖丙知η=
當滑片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點的坐標為(3 V,4.5 W)
當滑片C到達B時,電流最小,而路端電壓最大,則a點的橫坐標
I==0.6 A
a點的縱坐標
Ua=IR=0.6×8 V=4.8 V
即a點的坐標為(0.6 A,4.8 V)
c點的橫坐標Uc=Ua=4.8 V
功率Pc=UcI=4.8×0.6 W=2.88 W
所以c點的坐標為(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)