2017高中物理第2章恒定电流7闭合电路欧姆定律课时作业新人教版选修

闭合电路欧姆定律 基 础 夯 实 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1关于闭合电路，下列说法正确的是(B)A电源短路时，放电电流为无限大B电源短路时，内电压等于电源电动势C用电器增加时，路端电压一定增大D把电压表直接和电源连接时，电压表的示数等于电源电动势解析：电源短路时，R0，放电电流I，U内E，A错误，B正确；当并联用电器增加时，并联电阻变小，电路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小，C错误；当电压表直接和电源连接时，电压表不视为理想电表时，电路中有微小电流，内电路有一定的电势降落，D错误。2一同学将变阻器与一只6V,68W的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光。按此图的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将(B)A变暗B变亮C亮度不变D可能烧坏灯泡解析：由图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确。由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡。3如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(B)AI变大，U变大BI变小，U变小CI变大，U变小 DI变小，U变大解析：当传感器R3所在处出现火情时，R3的阻值增大，外电路的电阻增大，故路端电压增大，即报警器两端的电压U变大，干路电流减小，所以R1的电压减小，根据UU1U2得，U2增大，电流表电流I增大，所以A正确，B、C、D错误。4如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则(B)AR1接在电源上时，电源的效率高BR2接在电源上时，电源的效率高CR1接在电源上时，电源的输出功率大D电源的输出功率一样大解析：电源的效率，效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压大，效率高，故A正确，B错误；由图线的交点读出，R1接在电源上时UU0，II0，电源的输出功率P1UIU0I0，R2接在电源上时UU0，II0，电源的输出功率P2UIU0I0，故C、D错误，故选A。5如图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是(ABC)A灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B各灯两端电压在灯多时较低C通过电池的电流在灯多时较大D电池输出功率灯多时较大解析：由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，电源的内电压越大，路端电压越低，流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A、B、C正确，选项D错。6(河南省洛阳一中20142015学年高二上学期检测)学生为“神州十一号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值，当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正。这个装置在“神州十一号”载人飞船发射、运行和回收过程中，下列说法中正确的是(ABD)A飞船在竖直减速上升的过程中，处于失重状态，电压表的示数为负B飞船在竖直减速返回地面的过程中，处于超重状态，电压表的示数为正C飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为零D飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为负解析：飞船在竖直减速上升的过程中，加速度方向竖直向下，由牛顿第二定律得知，飞船处于失重状态。此时电压表的示数为负，故A正确；飞船在竖直减速返回地面的过程中，加速度方向竖直向上，由牛顿第二定律得知，处于超重状态，电压表的示数为正，故B正确；飞船在圆轨道上运行时，加速度方向竖直向下，电压表的示数为负，故C错误，D正确。二、非选择题7(重庆杨家坪中学20152016学年高二上学期期中)如图所示，电路中接电动势为4V，内电阻为2的直流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4，电容器的电容为30F，电流表的内阻不计，当电路稳定后。(1)求电流表的读数；(2)求电容器所带的电荷量；(3)如果断开电源，求通过R2的电荷量。答案：(1)0.4A(2)4.8105C(3)2.4105C解析：(1)根据闭合电路欧姆定律：IA0.4A，故电流表的读数为0.4A。(2)U3IR30.44V1.6VQCU34.8105C故电容器所带的电荷量为4.8105C(3)因R1、R2并联，且R1R2，所以在放电回路中通过R2的电量为2.4105C故通过R2的电荷量为2.4105C。 能 力 提 升 一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(徐州市20142015学年高二上学期三校联考)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示，M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(C)ARM变大，且R越大，U增大越明显BRM变大，且R越小，U增大越明显CRM变小，且R越大，U增大越明显DRM变小，且R越小，U增大越明显解析：传感器M与R并联，再与S串联，S两端电压U增大，说明线路电流增大，总电阻变小，传感器RM变小；传感器电阻RM与R的并联值R并，显然R越大，RM变化相同值时，R并变化越大，此时干路电流变化越大，U增大越明显，综上所述，选项C正确。2如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05。电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A。电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是(C)A2AB8AC50AD58A解析：只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：EUIr12V100.05V12.5V，R灯1.2，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机IA8A50A，故选项C正确。3(黑龙江牡丹江一中20152016学年高二上学期期中)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时，下面说法中正确的是(D)A伏特表V1的读数减小，安培表A1的读数减小B伏特表V1的读数增大，安培表A1的读数增大C伏特表V2的读数减小，安培表A2的读数增大D伏特表V2的读数增大，安培表A2的读数减小解析：当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大；电压表V1读数U1EI(R1r)，I增大，其他量不变，则U1减小；通过电流表A2的电流I2，U1减小，则I2减小；通过电阻R2电流I2II2，I增大，I2减小，则I2增大，则伏特表V2的读数增大，故D正确，故选D。4(河南省实验中学期中)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，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(AC)A电压表读数减小B电流表读数减小C质点P将向下运动DR3上消耗的功率逐渐增大解析：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串连接在电源两端，电容器与R3并联，当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电流增大，路端电压减小，R1两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，故B错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C正确；因R3两端的电压减小，由P可知，R3上消耗的功率减小，故D错误。5有一种测量体重的电子秤，其原理图如下图中的虚线部分所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2，电阻R随压力变化的函数为R300.02F(F和R的单位分别是N和)。下列说法正确的是(AC)A该秤能测量的最大体重是1400NB该秤能测量的最大体重是1300NC该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处D该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处解析：当电流表示数达到3A时，压力传感器受到的压力最大，由EI(Rr)可求得R2，由R300.02F可求得F1400N，选项A正确，B错误；当踏板空载时，R30，电流表G示数为IA0.375A，选项C正确，D错误。二、非选择题6如图所示，一电荷量q3104C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角37。已知两板相距d0.1m，电源电动势E12V，内阻r2，电阻R14，R2R3R412。g取10m/s2，sin370.6，cos370.8。求：(1)电源的输出功率；(2)两板间的电场强度的大小；(3)小球的质量。答案：(1)10W(2)100N/C(3)4103kg解析：(1)R2与R3并联后的电阻值R236由闭合电路欧姆定律得：I1A电源的输出功率为：P出IEI2r10W(2)电容器两板间的电压UCI(R1R23)电容器两板间的电场强度E1100N/C(3)小球处于静止状态，所受电场力为F，由平衡条件得：Fmgtan，又有FqE1所以m解得m4103kg。7(沈阳市东北育才中学20142015学年高二上学期检测)如图所示，电灯L标有“4V、1W”，滑动变阻器R总电阻为50，当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A，由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压表示数变为10V，若导线完好，电路中各处接触良好，试问：(1)发生故障是短路还是断路？发生在何处；(2)发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多少；(3)电源电动势和内电阻分别为多大？答案：(1)故障为断路，只可能灯L发生断路；(2)发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为20；(3)电源的电动势为12.5V，内电阻为5。解析：(1)电路发生故障后，电流表示数变大，路端电压UU2I2R2也增大，因此一定是外电路电阻增大所致，一定是外电路某处发生断路故障，由于电流表有示数，R2不可能断路，电压表有示数则变阻器不可能断路，据题意可知只可能灯L发生断路。(2)L断路后，外电路只有R2，因无电流流过R，故电压表示数即为路端电压为：U2U端10V，R220L未断路时恰好正常发光：UL4V，IL0.25AU端U2I2R20.4520V9VR20(3)根据闭合电路欧姆定律：EUIr故障前：E9(0.450.25)r，故障后：E100.5r，解得：r5，E12.5V