【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測27 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用

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1、 課時(shí)跟蹤檢測(二十七)　閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用 高考常考題型：選擇題＋計(jì)算題 1．一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3 V，接上8 Ω的負(fù)載后路端電壓降為2.4 V，則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r為(　　) A．E＝2.4 V，r＝1 Ω　　　　 B．E＝3 V，r＝2 Ω C．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω 2．將一電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電池，與外電路連接，構(gòu)成一個(gè)閉合電路，用R表示外電路電阻，I表示電路的總電流，下列說法正確的是(　　) A．由U外＝IR可知，外電壓隨I的增大而增大 B．由U內(nèi)＝Ir可知，電源兩端的電壓，隨I的增大而增

2、大 C．由U外＝E－Ir可知，電源輸出電壓，隨輸出電流I的增大而減小 D．由P＝IU外可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大 3．(2013·北京海淀期末)一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則(　　) A．電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UI B．電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為 C．電源的輸出功率為EI D．電源的效率為1－ 4．(2012·海南模擬)如圖1所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，已知R0＝r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a

3、端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是(　　) 圖1 A．電路中的電流變大 B．電源的輸出功率先變大后變小 C．滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小 D．定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小 5．(2012·安徽聯(lián)考)某同學(xué)做電學(xué)實(shí)驗(yàn)(電源內(nèi)阻r不能忽略)，通過改變滑動(dòng)變阻器電阻大小，觀察到電壓表和電流表的讀數(shù)同時(shí)變大，則他所連接的電路可能是圖2中的(　　) 圖2 6．(2013·福州模擬)將電阻R1和R2分別接到同一電池組的兩極時(shí)消耗的電功率相同。電池組向兩個(gè)電阻供電時(shí)的電流分別是

4、I1和I2，電池組內(nèi)阻消耗的功率分別是P1′和P2′，電池組的效率分別是η1和η2，電阻兩端的電壓分別是U1和U2。若已知電流I1η2 D．P1′>P2′ 7．(2012·北京西城期末)電源、開關(guān)S、定值電阻R1、光敏電阻R2和電容器連接成如圖3所示的電路，電容器的兩平行板水平放置。當(dāng)開關(guān)S閉合，并且無光照射光敏電阻R2時(shí)，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點(diǎn)。當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R2時(shí)，光敏電阻的阻值變小，則(　　) 圖3 A．液滴向下運(yùn)動(dòng) B．液滴向上運(yùn)動(dòng) C．電容器所帶電荷量減少 D．電容器兩極

5、板間電壓變大 8．如圖4所示的電路中，由于某一電阻發(fā)生短路或斷路，使A燈變暗，B燈變亮，則故障可能是(　　) 圖4 A．R1短路 B．R2斷路 C．R3斷路 D．R4短路 9.有一種測量人體重的電子秤，其原理圖如圖5中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表)。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，已知理想電流表的量程為0～3 A，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R＝30－0.02F(F和R的單位分別 圖5 是N和Ω)。下列說法正確的是(　　

6、) A．該秤能測量的最大體重是1 400 N B．該秤能測量的最大體重是1 300 N C．該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.375 A處 D．該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.400 A處 10．(2012·上海浦東新區(qū)期末)如圖6所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表和電壓表均為理想電表，下列說法中正確的是(　　) A．若R1短路，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)為零 B．若R2短路，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大 C．若R3斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)變大 圖6 D．若R4斷路，電流

7、表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大 11．(2012·北京海淀期末)在如圖7所示的電路中，兩平行正對(duì)金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d＝4.0 cm。電源電動(dòng)勢(shì)E＝400 V，內(nèi)電阻r＝20 Ω，電阻R1＝1 980 Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從B板上的小孔以初速度v0＝1.0 m/s豎直向上射入兩板間， 圖7 小球恰好能到達(dá)A板。若小球所帶電荷量q＝1.0×10－7 C，質(zhì)量m＝2.0×10－4 kg，不考慮空氣阻力，忽略射入小球?qū)﹄娐返挠绊?，取g＝10 m/s2。求： (1)A、B兩金屬板間的電壓的大小U； (2)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率

8、P滑； (3)電源的效率η。 12. (2012·上海虹口期末)如圖8所示的電路中，所用電源的電動(dòng)勢(shì)E＝4 V，內(nèi)電阻r＝1.0 Ω，電阻R1可調(diào)?，F(xiàn)將R1調(diào)到3 Ω后固定。已知R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，求： (1)開關(guān)S斷開和接通時(shí)，通過R1的電流分別為多大？ 圖8 (2)為了使A、B之間電路的電功率在開關(guān)S接通時(shí)能達(dá)到最大值，應(yīng)將R1的阻值調(diào)到多大？這時(shí)A、B間消耗的最大電功率是多少？ 答 案 課時(shí)跟蹤檢測(二十七) 閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用 1．選B　當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U外＝E＝3 V；接上8 Ω負(fù)載時(shí)，I′＝＝

9、A＝0.3 A， 則r＝＝＝ Ω＝2 Ω。 2．選C　因R的變化，才使I發(fā)生了改變，故不能用U外＝IR來分析U外隨I的變化情況。由閉合電路歐姆定律知，U外＝E－Ir，E、r為定值，故U外隨I的增大而減小，A、B錯(cuò)，C對(duì)；對(duì)于P＝IU外，I增大，R減小，若R

10、輸出功率變大，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；把定值電阻R0看成電源內(nèi)阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小，定值電阻R0上消耗的功率變大，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。 5．選C　A、B、D圖中電路的電壓表讀數(shù)變大，表示電源(或等效電源)的路端電壓變大，則內(nèi)電壓變小，電流表的讀數(shù)一定減小，與題目已知條件相矛盾，可排除。C圖中電壓表示數(shù)為定值電阻兩端的電壓，由歐姆定律可以判斷電流、電壓可以同時(shí)增大，選項(xiàng)C正確。 6．選C　根據(jù)題意畫出電源及電阻R1、R2的U－I圖象，由圖象不難得出R1>R2，U1>U2，由P內(nèi)＝I2r知，P1′η2，選項(xiàng)C正確。 7．選BD　當(dāng)用強(qiáng)光

11、照射光敏電阻R2時(shí)，光敏電阻的阻值變小，電流增大，電容器兩極板間電壓變大，電容器所帶電荷量增大，液滴所受電場力增大，液滴向上運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B、D正確。 8．選BC　由于A燈串聯(lián)于干路中，且故障發(fā)生后A燈變暗，可知電路中總電流變小，即電路總電阻變大，由此推知，故障應(yīng)為某一電阻斷路，排除選項(xiàng)A、D。若R2斷路，R1和B燈所在支路的電壓增大，而R2的斷路又使B燈分配的電壓增大，故B燈變亮，推理結(jié)果與現(xiàn)象相符，故選項(xiàng)B對(duì)；若R3斷路，也必引起與之并聯(lián)的支路(即R1所在支路)中電流增大，燈B中分得電流也變大，B燈變亮，故選項(xiàng)C也對(duì)。 9．選AC　電路中允許的最大電流為3 A，因此根據(jù)閉合電路歐姆定律，壓

12、力傳感器的最小電阻應(yīng)滿足R＋2 Ω＝ Ω，R最小為2 Ω，代入R＝30－0.02F，求出最大F＝1 400 N，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)F＝0時(shí)，R＝30 Ω，這時(shí)電路中的電流I＝ A＝0.375 A，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10．選AC　若R1短路，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)為零，選項(xiàng)A正確；若R2短路，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若R3斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)變大，選項(xiàng)C正確；若R4斷路，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 11．解析：(1)小球從B板上的小孔射入恰好到達(dá)A板的過程中，在電場力和重力的作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B兩極板間電壓為U，根據(jù)動(dòng)

13、能定理有 －qU－mgd＝0－mv02 解得U＝200 V (2)設(shè)此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值為R滑，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的電流I＝ 根據(jù)部分電路歐姆定律可知U＝IR滑 解得R滑＝2.0×103 Ω 滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P滑＝＝20 W (3)電源的效率 η＝＝＝99.5% 答案：(1)200 V　(2)20 W　(3)99.5% 12．解析：(1)開關(guān)S斷開時(shí)，I1＝＝ A＝0.4 A； 開關(guān)接通時(shí)，R2、R3并聯(lián)的總電阻R23＝＝2 Ω， I1′＝＝ A＝0.667 A (2)開關(guān)接通時(shí)，A、B之間的總電阻R23＝2 Ω為定值，所以，只有當(dāng)R1＝0時(shí)，總電流最大，A、B之間的電功率才最大。 I總＝＝ A＝ A PAB＝I總2RAB＝2×2 W＝3.556 W 答案：(1)0.4 A　0.667 A　(2)0　3.556 W 6