（江浙选考1）2022年高考物理总复习 第九章 恒定电流 考点强化练22 闭合电路及其欧姆定律

（江浙选考1）2022年高考物理总复习 第九章 恒定电流 考点强化练22 闭合电路及其欧姆定律1.如图所示电路中,电动势为E,内阻为r的电源与一滑动变阻器构成闭合电路,当滑片移动时,滑动变阻器两端的电压和电路中电流的关系图象为()2.在如图所示的电路中,将一小灯泡和一定值电阻串联,接在一恒定的电源两端,其中电路中的电压表和电流表均为理想电表,开关闭合后各用电器正常工作,两表均有示数。经过一段时间后,由于电路故障,理想电流表的示数变为零。如果该电路仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生了故障,现用一根导线来进行故障检测,下列说法正确的是()A.如果将导线与定值电阻并联,电流表仍无示数,则定值电阻断路B.如果将导线与小灯泡并联,电流表仍无示数,则小灯泡断路C.如果将导线与定值电阻并联,电流表有示数,则小灯泡断路D.如果将导线与小灯泡并联,电流表有示数,则小灯泡断路3.有一个电动势为3 V、内阻为1 的电源。下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是()A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 4.如图所示的U-I图象中,直线为某电源的路端电压与电流的关系图线,直线为某一电阻R的U-I图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知()A.R的阻值为3.0 B.电源电动势为3.0 V,内阻为0.5 C.电源的输出功率为3.0 WD.电源内部消耗功率为1.5 W5.在如图所示的电路中,R1=11 ,r=1 ,R2=R3=6 ,当开关S闭合且电路稳定时,电容器C带电荷量为Q1;当开关S断开且电路稳定时,电容器C带电荷量为Q2,则()A.Q1Q2=13B.Q1Q2=31C.Q1Q2=15D.Q1Q2=516.(多选)如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡L1的U-I图线的一部分,用该电源和小灯泡L1组成闭合电路时,灯泡L1恰好能正常发光,则下列说法正确的是()A.此电源的内阻为B.灯泡L1的额定功率为6 WC.把灯泡L1换成“3 V,20 W”的灯泡L2,电源的输出功率将变小D.此时电源的效率为75%7.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路,R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路。在所有可能的各种接法中,下列说法正确的是()A.将R1、R2并联后接到电源两端,电源输出功率最大,电源效率最低B.将R1、R2并联后接到电源两端,电源输出功率最小,电源效率最高C.将R1、R2串联后接到电源两端,电源输出功率最小,电源效率最低D.将R1、R2串联后接到电源两端,电源输出功率最大,电源效率最高8.(多选)如图所示,电源电动势E=9.0 V,内阻r=1.0 ,定值电阻R0=0.5 ,R为滑动变阻器,其电阻可调范围为010 ,以下说法不正确的是()A.当R=1.5 时,R上获得电功率最大B.当R=1.0 时,R上获得电功率最大C.当R的滑片从左向右滑动时,电源的输出功率先增大后减小D.当R的滑片从左向右滑动时,电源的输出功率一直增大9.(20172018学年浙江宁波北仑中学高一下学期期中)在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,L1、L2两灯均正常发光,R1为定值电阻,R为一滑动变阻器,P为滑动变阻器的滑片,若将滑片P向下滑动,则()A.L1灯变亮,L2灯变暗B.L1和L2灯都变暗C.L1和R1上消耗的功率都变大D.电源输出功率一定变大10.(多选)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。则判断正确的是()A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCB.b、c线的交点与a、b线的交点的横坐标之比一定为12,纵坐标之比一定为14C.电源的最大输出功率Pm=9 WD.电源的电动势E=9 V,内电阻r=3 11.如图为某控制电路,由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是两个指示灯。当电位器的触片由b端滑向a端时,下列说法正确的是()A.L1、L2都变亮B.L1、L2都变暗C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮12.(2018浙江台州中学统练)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等。当滑动变阻器R2的滑片向b端移动时()A.电压表读数减小,电流表读数减小B.电压表读数变化量U与电流表读数变化量I比值变小C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动13.如图所示,电源电动势E=12 V,内阻r=5 ,滑动变阻器的最大阻值R1=20 ,定值电阻R2=20 ,R3=5 ,R4=10 ,电容器的电容C=30 F。开关S闭合电路稳定后,求:(1)滑动变阻器滑片从最左端滑到最右端的过程中,通过R4的电荷量;(2)电源的最大输出功率。14.如图所示的电路中,电源电动势E=11 V,电阻R1=4 ,电阻R2=6 ,电容器C=30 F,电池内阻r=1 。(1)闭合S,求稳定后通过电路的总电流;(2)闭合S,求稳定后电容器所带的电荷量;(3)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量。15.下表是一辆电动自行车的部分技术指标,其中额定车速是指电动自行车满载情况下在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。额定车速整车质量载重额定输出功率电动机额定工作电压和电流18 km/h40 kg80 kg180 W36 V/6 A请参考表中数据,完成下列问题(g取10 m/s2):(1)此电动机的电阻是多少?正常工作时,电动机的效率是多少?(2)在水平平直道路上行驶过程中电动自行车受阻力是车重(包括载重)的k倍,试计算k的大小。(3)仍在上述道路上行驶,若电动自行车满载时以额定功率行驶,当车速为2 m/s时的加速度为多少?考点强化练22闭合电路及其欧姆定律1.D根据闭合电路欧姆定律得路端电压U=E-Ir,对于给定的电源,电动势E,内阻r是定值,根据数学知识知,U-I图线是向下倾斜的直线。所以D选项是正确的。2.D电流表A的示数变为零,说明电路故障为断路。题中给出仅有小灯泡或定值电阻中的一个发生故障,因此将导线与用电器并联进行检测时,若电流表有示数,说明与导线并联的用电器断路;若电流表无示数,说明另一个用电器断路。若将导线并联在R两端,电流表无示数,则L断路,故选项A错误;若将导线并联在L两端,电流表无示数,则R断路,故选项B错误;若将导线并联在R两端,电流表有示数,则R断路,选项C错误;若将导线并联在L两端,电流表有示数,则L断路,选项D正确。3.C当内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,此时电源的效率为50%;由于外电阻越大,电源效率越大,故外电阻应大于1 ,选项A、选项B错误;R1=1.5 时,电源效率1=1.5 W=2.16 W,故选项C正确;R2=2 时,电源效率2=2 W=2 W,故选项D错误。4.D由于电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线都为直线,所以电源的路端电压与电流的关系图线的斜率的绝对值等于电源内阻,r=1.5 ;电阻R的U-I图线的斜率等于电阻R的阻值,R=1.5 ,选项A错误,选项B错误;电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U-I图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率,电源的输出功率为P=UI=1.51.0 W=1.5 W,选项C错误;由EI=P+Pr解得电源内部消耗的功率为Pr=EI-P=3.01.0 W-1.5 W=1.5 W,选项D正确。5.A解析 当开关S闭合时,电容器两端电压等于R2两端的电压,U2=,Q1=C;当开关S断开时,电容器两端电压等于电源电动势,U=E,Q2=EC,所以Q1Q2=13,选项A正确。6.BD由图读出电源的电动势为E=4 V,图线A的斜率大小表示电源的内阻,则r= =0.5 ,故A错误;灯泡与电源连接时,A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U=3 V,I=2 A,则灯泡L1的额定电压为3 V,功率为P=UI=6 W,故B正确;把灯泡L1换成“3 V,20 W”的灯泡L2,由P=知,灯泡L2的正常工作时的电阻为R2= =0.45 ;灯泡L1的电阻为R1= =1.5 ,把灯泡L1换成“3 V,20 W”的灯泡L2时,输出电压小于3 V,灯泡L2的电阻小于0.45 ,更接近电源的内阻,电源的输出功率将变大,故C错误;电源的效率为=100%=100%=100%=75%,故D正确。故选BD。7.A由图象得到,电源的电动势为E=8 V,内阻为r= ,由电阻的伏安特性曲线求出R1=4 、R2=2 ,当电源的内外电阻相等时,电源的输出功率最大,R1、R2并联电阻为 ,所以将R1、R2并联后接到电源两端时,输出功率最大,电源效率=,当电路电流最小时,电源效率最高,当电流最大时,电源效率最低,所以将R1、R2串联后接到电源两端,电阻最大,电流最小,效率最高,将R1、R2并联后接到电源两端,电阻最小,电流最大,电源效率最低,A正确,B、C、D错误。8.BD对于电源,当外电路的电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大;将电阻R0与电源等效成电源,故当R=1.5 时,滑动变阻器消耗的功率最大,故A说法正确,B说法错误;当R的滑片从左向右滑动到R=0.5 时,输出功率最大,此后随着R的阻值不断增大,电源的输出功率将减小,所以当R的滑片从左向右滑动时,电源的输出功率先增大后减小,故C说法正确,D说法错误。所以选BD。9.B将滑片P向下滑动,则R变小,总电阻变小,总电流变大,路端电压减小,则L1两端电压减小,L1灯变暗,消耗的功率变小;R1两端电压变大,R1上消耗的功率变大,则L2两端的电压减小,L2灯变暗,选项A、C错误,B正确;因电源内阻和外电阻之间的关系不确定,无法判断电源输出功率如何变化,选项D错误;故选B。10.AB在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和,所以这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC,故A正确;当内阻和外电阻相等时,电源输出的功率最大,此时即为b、c线的交点M时的电流,此时电流的大小为,功率的大小为,a、b线的交点N表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr相等,此时只有电源的内阻做功,所以此时的电流的大小为,功率的大小为,所以横坐标之比为12,纵坐标之比为14,故B正确。图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象,很显然,最大输出功率小于3 W,故C错误;当I=3 A时,PR=0,说明外电路短路,根据PE=EI知电源的电动势E=3 V,内电阻r=1 ,故D错误;故选AB。11.B当滑片由b端向a端滑动时,R接入电阻增大,总电阻增大;由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小,则内电压减小,由U=E-Ir可知路端电压增大,则R1两端的电压增大,所以通过R1的电流增大,而总电流减小,所以通过L1的电流变小,即L1变暗;L1两端电压减小,并联电压增大,所以R2两端的电压增大,所以通过R2电流增大,而通过L1的电流变小,所以通过L2电流变小,即L2变暗。故B正确。12.C当滑动变阻器R2的滑片向b端移动时,其接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流I增大。R1上的电压变大,则R2上的电压减小,即电压表读数减小,电流表读数变大,选项A错误;根据U=E-I(R1+r),则=R1+r,则电压表读数变化量U与电流表读数变化量I比值不变,选项B错误;因R1的阻值和电源内阻r相等,则当R2减小时,外电路电阻越来越接近电源的内阻,则电源的输出功率变大,选项C正确;当R2减小时,路端电压变小,则电容器板间电压减小,质点P所受的电场力减小,则质点P将向下运动,选项D错误;故选C。13.答案 (1)910-5 C(2)7.2 W解析 (1)滑动变阻器滑片处于最左端时,电容器两端的电压就是电源的路端电压为U1=R3=5 V=6 V滑动变阻器滑片处于最右端时,R1、R2并联电阻为,电容器两端的电压为U2=R3=5 V=3 V通过R4的电荷量为q=C(U1-U2)=3010-6(6-3) C=910-5 C。(2)电源输出功率P=I2R外=R外=,可见当R外=r时输出功率最大,但本题中R外=+R3r,即R外取最小值时,输出功率最大。电源的最大输出功率为P=7.2 W。14.答案 (1)1 A(2)1.810-4 C(3)1.510-4 C解析 (1)电容器相当于断路,根据闭合电路欧姆定律,有I= A=1 A;(2)电阻R2的电压为U2=IR2=1 A6 =6 V,故电容器带电荷量为Q2=CU2=3010-6 F6 V=1.810-4 C;(3)断开S后,电容器两端的电压等于电源的电动势,电荷量为Q2=CE=3010-6 F11 V=3.310-4 C故流过R1的电荷量为Q=Q2-Q2=3.310-4 C-1.810-4 C=1.510-4 C。15.答案 (1)1 83.3%(2)0.03(3)0.45 m/s2解析 (1)从表中可知,输出功率P出=180 W,输入功率P入=UI=366 W=216 WP损=P入-P出=36 W,由P损=I2r=62r=36 W解得此电动机的电阻r=1 。正常工作时,电动机的效率=83.3%(2)根据题述,阻力Ff=k(m车+m)g,额定车速vm=18 km/h=5 m/s,在水平平直道路上行驶过程中,F=Ff。由P出=Fvm=k(m车+m)gvm解得k=0.03(3)由P出=Fv解得当车速为2 m/s时的牵引力F=90 N由牛顿第二定律,F-k(m车+m)g=(m车+m)a解得加速度为a=0.45 m/s2