2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 7.23 閉合電路及其歐姆定律 滬科版.doc

2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 7.23 閉合電路及其歐姆定律 滬科版課時(shí)規(guī)范練第39頁(yè)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第15題只有一項(xiàng)符合題目要求,第68題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.(xx浙江瑞安十校聯(lián)考)如圖所示為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的UI圖線。用此電源與三個(gè)阻值均為3的電阻連接成電路,測(cè)得路端電壓為4.8V。則該電路可能為()解析:由圖可知,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,當(dāng)U=4V時(shí),I=4A,有6V=4 V+4Ar,解得r=0.5,當(dāng)路端電壓為4.8V時(shí),U內(nèi)=E-U=6V-4.8V=1.2V,由,所以R=r=0.5=2 ,由電阻的串并聯(lián)知識(shí)可知選項(xiàng)B為可能電路。答案:B2.(xx河南開(kāi)封模考)如圖所示電路,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器。在滑動(dòng)變阻器的滑片由a端移向b端的過(guò)程中,電容器C所帶的電荷量()A.逐漸增加B.先增加后減小C.逐漸減小D.先減少后增加解析:由電路圖可知:滑動(dòng)變阻器的滑片處于a端時(shí),電阻R0被短路,即外電路的電阻為滑動(dòng)變阻器的全電阻;當(dāng)滑片由a端移向b端的過(guò)程中,明顯可以看出電路的結(jié)構(gòu)為R0與滑動(dòng)變阻器的左邊部分電阻R1并聯(lián),再跟滑動(dòng)變阻器的右邊部分電阻R2串聯(lián),根據(jù)電阻并聯(lián)的特點(diǎn)可知,并聯(lián)部分的總電阻小于R1且正在增加,但并聯(lián)部分的總電阻的增加值小于R2的減小值,故外電路的電阻在減小,電路的路端電壓降低,則電容器C帶的電荷量Q=CU必定逐漸減小,選項(xiàng)C正確。答案:C3.如圖所示,M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板,R0為定值電阻,R1、R2為可調(diào)電阻,用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合開(kāi)關(guān)S,小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F。調(diào)節(jié)R1、R2,關(guān)于F的大小判斷正確的是()A.保持R1不變,緩慢增大R2時(shí),F將變大B.保持R1不變,緩慢增大R2時(shí),F將變小C.保持R2不變,緩慢增大R1時(shí),F將變大D.保持R2不變,緩慢增大R1時(shí),F將變小解析:當(dāng)R1不變,增大R2時(shí),電路中總電流I減小,R0分壓相應(yīng)減小,MN極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度也減小,所以F也變小。而當(dāng)R2不變,調(diào)節(jié)R1時(shí),MN極板間的電壓不變,F應(yīng)不變。選項(xiàng)B正確。答案:B4.(xx河南鄭州高中畢業(yè)質(zhì)量預(yù)測(cè))如圖所示電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,各電阻阻值如圖所示,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從a端滑到b端的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表的讀數(shù)U,先減小,后增大B.電流表的讀數(shù)I先增大,后減小C.電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值不變D.電壓表讀數(shù)的變化量U與電流表讀數(shù)的變化量I的比值不變解析:滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從a端滑到b端的過(guò)程中,外電路的總電阻先增大后減小,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知總電流先減小后增大,路端電壓U=E-Ir先增大后減小,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤;電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值表示外電路總電阻,外電路的電阻先增大后減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由U=E-Ir可知電壓表讀數(shù)的變化量U與電流表讀數(shù)的變化量I的比值表示電源內(nèi)阻,保持不變,選項(xiàng)D正確。答案:D5.(xx皖南八校聯(lián)考)如圖所示為大型電子地磅電路圖,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì)。不稱(chēng)物體時(shí),滑片P在A端,滑動(dòng)變阻器接入電路的有效電阻最大,電流較小;稱(chēng)重物時(shí),在壓力作用下使滑片P下滑,滑動(dòng)變阻器有效電阻變小,電流變大,這樣把電流對(duì)應(yīng)的重量值刻在刻度盤(pán)上,就可以讀出被稱(chēng)物體的重力。若滑動(dòng)變阻器上A、B間距離為L(zhǎng),最大阻值等于電阻阻值R0,已知兩只彈簧的總彈力與形變量成正比,其比例系數(shù)為k,所稱(chēng)重物的重力G與電流大小I的關(guān)系為()A.G=2kL+B.G=2kL-C.G=+kLD.G=kIL解析:根據(jù)題意,由二力平衡條件可知重物重力大小等于兩根彈簧總彈力大小,即:kx=G,結(jié)合閉合電路的歐姆定律可知:在E=(R0-x)+R0I,聯(lián)立兩式可知,本題只有選項(xiàng)B正確。答案:B6.(xx吉林榆樹(shù)高三月考)壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小,某同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置,該裝置示意圖如圖所示,將壓敏電阻平放在電梯內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體m,電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0,電梯在不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電流表的示數(shù)隨時(shí)間的變化情況分別如圖甲、乙、丙、丁所示,下列判斷中正確的是()A.甲圖表示電梯可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.乙圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動(dòng)C.丙圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動(dòng)D.丁圖表示電梯一定做變減速下降運(yùn)動(dòng)解析:由題意知FN=mg時(shí)電流為I0,甲圖中電流始終為I0,有FN=mg,電梯可能勻速或靜止,選項(xiàng)A正確;若勻加速上升,FN>mg但大小恒定,壓敏電阻的阻值恒定,則電流表示數(shù)也恒定,選項(xiàng)B錯(cuò)誤、選項(xiàng)C正確;若電梯做變減速下降運(yùn)動(dòng),其加速度大小未定,則FN與mg的大小關(guān)系未定,電流表的示數(shù)大小也不確定,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AC7.如圖所示,電阻R1=2,小燈泡L上標(biāo)有“3V,1.5 W”,電源內(nèi)阻r=1,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R0(大小未知),當(dāng)觸頭P滑動(dòng)到最上端a時(shí),電流表的示數(shù)為1A,小燈泡L恰好正常發(fā)光,由此可知()A.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為8B.當(dāng)觸頭P滑動(dòng)到最下端b時(shí),電源的總功率為12WC.當(dāng)觸頭P滑動(dòng)到最下端b時(shí),電源的輸出功率為6WD.電源電動(dòng)勢(shì)為6V解析:當(dāng)觸頭P滑動(dòng)到最上端a時(shí),流過(guò)小燈泡L的電流為IL=0.5 A,流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為I0=IA-IL=0.5A,故R0=6 ,電源電動(dòng)勢(shì)為E=UL+IA(R1+r)=6V。當(dāng)觸頭P滑動(dòng)到最下端b時(shí),滑動(dòng)變阻器和小燈泡均被短路,電路中總電流為I=2A,電源的總功率為P總=EI=12W,輸出功率為P出=EI-I2r=8W,選項(xiàng)BD正確。答案:BD8.(xx河北石家莊高中畢業(yè)質(zhì)檢)如圖所示,R1為滑動(dòng)變阻器,R2、R3為定值電阻,r為電源內(nèi)阻,R3>r。閉合開(kāi)關(guān)S后,在滑動(dòng)觸頭P由a端滑向b端的過(guò)程中,下列表述正確的是()A.路端電壓變小B.電流表的示數(shù)變大C.電源內(nèi)阻消耗的功率變小D.電源輸出功率變大解析:設(shè)外電路總電阻為R總,由題可知,滑片向b端滑動(dòng)時(shí),R1減小,由串并聯(lián)關(guān)系知R總減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律I=,知干路電流I增大,由U=E-Ir,選項(xiàng)A正確;U減小,干路電流I增大,電阻R3兩端電壓增大,電流表所在支路電壓減小,又電流表所在支路電阻不變,則電流表示數(shù)減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電源內(nèi)部消耗功率Pr=I2r,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)R總=r時(shí),電源輸出功率最大,當(dāng)R總>r時(shí),R總變小,電源輸出功率變大,因R總=R并+R3>r,選項(xiàng)D正確。答案:AD二、非選擇題(本題共3小題,共52分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9.(16分)如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E=9V,內(nèi)阻r=0.5,電阻R1=5.0、R2=3.5 、R3=6.0、R4=3.0,電容C=2.0F,當(dāng)開(kāi)關(guān)S由與a接觸撥到與b接觸后通過(guò)R3的電荷量是多少?解析:S接a時(shí),由圖可知UC=U1=E=5V此時(shí)電容器帶電荷量QC=CUC=CU1=1.010-5C上極板帶正電;S接b時(shí),由圖可知UC=U2=E=3.5V此時(shí)電容器帶電荷量QC=CUC=CU2=0.710-5C下極板帶正電;流過(guò)R3的電荷量為Q=QC+QC=1.710-5C。答案:1.710-5C10.(18分)如圖所示,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=5V,內(nèi)阻r=2,定值電阻R1=0.5,滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為010。求:(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為多大時(shí),電阻R1消耗的功率最大?最大功率是多少?(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí),電源的輸出功率最大?最大功率是多少?解析:(1)定值電阻R1消耗的電功率為P1=I2R1=,可見(jiàn)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R2=0時(shí),R1消耗的功率最大,最大功率為P1m=2 W。(2)將定值電阻R1看作電源內(nèi)阻的一部分,則電源的等效內(nèi)阻r=R1+r=2.5,故當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R2=r=2.5時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,最大功率為P2m=2.5 W。(3)由電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系可知,當(dāng)R1+R2=r,即R2=r-R1=1.5時(shí),電源有最大輸出功率,最大功率為=3.125 W。答案:(1)R2=0時(shí),R1消耗的功率最大,為2W(2)R2=2.5時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,為2.5W(3)R2=1.5時(shí),電源的輸出功率最大,為3.125W11.(18分)如圖所示的電路中,4個(gè)電阻的阻值均為R,E為直流電源電動(dòng)勢(shì),電源內(nèi)阻可以不計(jì),平行板電容器兩極板間的距離為d。在平行極板電容器的兩個(gè)平行極板之間有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),帶電小球靜止在兩極板間的中點(diǎn)O上。(1)求小球所帶的電荷的極性和電荷量。(2)現(xiàn)把開(kāi)關(guān)斷開(kāi),帶電小球便往平行板電容器的某個(gè)極板運(yùn)動(dòng),并與此極板碰撞,設(shè)在碰撞時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失,但帶電小球的電荷量發(fā)生變化。碰后小球帶有與該極板相同性質(zhì)的電荷,而且所帶的電荷量恰好剛能使它運(yùn)動(dòng)到平行極板電容器的另一極板。求小球與電容器某個(gè)極板碰撞后所帶的電荷量。解析:(1)由電路圖可以看出,因R4支路上無(wú)電流,電容器兩極板間電壓,無(wú)論S是否閉合始終等于電阻R3上的電壓U3,當(dāng)S閉合時(shí),設(shè)兩極板間電壓為U,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,由分壓關(guān)系可得U=U3=E;小球處于靜止?fàn)顟B(tài),由平衡條件可得=mg,所以q=,小球帶正電荷。(2)當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),由R1和R3串聯(lián)可得,兩極板間的電壓為U=E=U,U<U表明S斷開(kāi)后小球?qū)⑾蛳聵O板運(yùn)動(dòng),重力對(duì)小球做正功,電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功,由功能關(guān)系可知mg-qmv2-0因小球與下極板碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,設(shè)小球碰后的電荷量變?yōu)閝,由功能關(guān)系得qU-mgd=0-mv2聯(lián)立上述各式解得q=,即小球與下極板碰后電荷符號(hào)未變,電荷量變?yōu)閝=。答案:(1)小球帶正電荷;電荷量為(2)