2019年高考物理大一轮复习 7.23 闭合电路及其欧姆定律 沪科版.doc

2019年高考物理大一轮复习 7.23 闭合电路及其欧姆定律 沪科版课时规范练第39页一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(xx浙江瑞安十校联考)如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V。则该电路可能为()解析:由图可知,电源电动势E=6V,当U=4V时,I=4A,有6V=4 V+4Ar,解得r=0.5,当路端电压为4.8V时,U内=E-U=6V-4.8V=1.2V,由,所以R=r=0.5=2 ,由电阻的串并联知识可知选项B为可能电路。答案:B2.(xx河南开封模考)如图所示电路,电源的电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。在滑动变阻器的滑片由a端移向b端的过程中,电容器C所带的电荷量()A.逐渐增加B.先增加后减小C.逐渐减小D.先减少后增加解析:由电路图可知:滑动变阻器的滑片处于a端时,电阻R0被短路,即外电路的电阻为滑动变阻器的全电阻;当滑片由a端移向b端的过程中,明显可以看出电路的结构为R0与滑动变阻器的左边部分电阻R1并联,再跟滑动变阻器的右边部分电阻R2串联,根据电阻并联的特点可知,并联部分的总电阻小于R1且正在增加,但并联部分的总电阻的增加值小于R2的减小值,故外电路的电阻在减小,电路的路端电压降低,则电容器C带的电荷量Q=CU必定逐渐减小,选项C正确。答案:C3.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合开关S,小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是()A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小解析:当R1不变,增大R2时,电路中总电流I减小,R0分压相应减小,MN极板间的电场强度也减小,所以F也变小。而当R2不变,调节R1时,MN极板间的电压不变,F应不变。选项B正确。答案:B4.(xx河南郑州高中毕业质量预测)如图所示电路中,电源的电动势为E,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中,下列说法正确的是()A.电压表的读数U,先减小,后增大B.电流表的读数I先增大,后减小C.电压表读数U与电流表读数I的比值不变D.电压表读数的变化量U与电流表读数的变化量I的比值不变解析:滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中,外电路的总电阻先增大后减小,根据闭合电路的欧姆定律可知总电流先减小后增大,路端电压U=E-Ir先增大后减小,选项AB错误;电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电路总电阻,外电路的电阻先增大后减小,选项C错误;由U=E-Ir可知电压表读数的变化量U与电流表读数的变化量I的比值表示电源内阻,保持不变,选项D正确。答案:D5.(xx皖南八校联考)如图所示为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计。不称物体时,滑片P在A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流较小;称重物时,在压力作用下使滑片P下滑,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大,这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力。若滑动变阻器上A、B间距离为L,最大阻值等于电阻阻值R0,已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比,其比例系数为k,所称重物的重力G与电流大小I的关系为()A.G=2kL+B.G=2kL-C.G=+kLD.G=kIL解析:根据题意,由二力平衡条件可知重物重力大小等于两根弹簧总弹力大小,即:kx=G,结合闭合电路的欧姆定律可知:在E=(R0-x)+R0I,联立两式可知,本题只有选项B正确。答案:B6.(xx吉林榆树高三月考)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,该装置示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数随时间的变化情况分别如图甲、乙、丙、丁所示,下列判断中正确的是()A.甲图表示电梯可能做匀速直线运动B.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C.丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D.丁图表示电梯一定做变减速下降运动解析:由题意知FN=mg时电流为I0,甲图中电流始终为I0,有FN=mg,电梯可能匀速或静止,选项A正确;若匀加速上升,FNmg但大小恒定,压敏电阻的阻值恒定,则电流表示数也恒定,选项B错误、选项C正确;若电梯做变减速下降运动,其加速度大小未定,则FN与mg的大小关系未定,电流表的示数大小也不确定,选项D错误。答案:AC7.如图所示,电阻R1=2,小灯泡L上标有“3V,1.5 W”,电源内阻r=1,滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知),当触头P滑动到最上端a时,电流表的示数为1A,小灯泡L恰好正常发光,由此可知()A.滑动变阻器的最大阻值为8B.当触头P滑动到最下端b时,电源的总功率为12WC.当触头P滑动到最下端b时,电源的输出功率为6WD.电源电动势为6V解析:当触头P滑动到最上端a时,流过小灯泡L的电流为IL=0.5 A,流过滑动变阻器的电流为I0=IA-IL=0.5A,故R0=6 ,电源电动势为E=UL+IA(R1+r)=6V。当触头P滑动到最下端b时,滑动变阻器和小灯泡均被短路,电路中总电流为I=2A,电源的总功率为P总=EI=12W,输出功率为P出=EI-I2r=8W,选项BD正确。答案:BD8.(xx河北石家庄高中毕业质检)如图所示,R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻,r为电源内阻,R3r。闭合开关S后,在滑动触头P由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是()A.路端电压变小B.电流表的示数变大C.电源内阻消耗的功率变小D.电源输出功率变大解析:设外电路总电阻为R总,由题可知,滑片向b端滑动时,R1减小,由串并联关系知R总减小,根据闭合电路欧姆定律I=,知干路电流I增大,由U=E-Ir,选项A正确;U减小,干路电流I增大,电阻R3两端电压增大,电流表所在支路电压减小,又电流表所在支路电阻不变,则电流表示数减小,选项B错误;电源内部消耗功率Pr=I2r,选项C错误;当R总=r时,电源输出功率最大,当R总r时,R总变小,电源输出功率变大,因R总=R并+R3r,选项D正确。答案:AD二、非选择题(本题共3小题,共52分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)9.(16分)如图所示,电源的电动势E=9V,内阻r=0.5,电阻R1=5.0、R2=3.5 、R3=6.0、R4=3.0,电容C=2.0F,当开关S由与a接触拨到与b接触后通过R3的电荷量是多少?解析:S接a时,由图可知UC=U1=E=5V此时电容器带电荷量QC=CUC=CU1=1.010-5C上极板带正电;S接b时,由图可知UC=U2=E=3.5V此时电容器带电荷量QC=CUC=CU2=0.710-5C下极板带正电;流过R3的电荷量为Q=QC+QC=1.710-5C。答案:1.710-5C10.(18分)如图所示,已知电源电动势E=5V,内阻r=2,定值电阻R1=0.5,滑动变阻器R2的阻值范围为010。求:(1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大?最大功率是多少?(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?(3)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?最大功率是多少?解析:(1)定值电阻R1消耗的电功率为P1=I2R1=,可见当滑动变阻器的阻值R2=0时,R1消耗的功率最大,最大功率为P1m=2 W。(2)将定值电阻R1看作电源内阻的一部分,则电源的等效内阻r=R1+r=2.5,故当滑动变阻器的阻值R2=r=2.5时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为P2m=2.5 W。(3)由电源的输出功率与外电阻的关系可知,当R1+R2=r,即R2=r-R1=1.5时,电源有最大输出功率,最大功率为=3.125 W。答案:(1)R2=0时,R1消耗的功率最大,为2W(2)R2=2.5时,滑动变阻器消耗的功率最大,为2.5W(3)R2=1.5时,电源的输出功率最大,为3.125W11.(18分)如图所示的电路中,4个电阻的阻值均为R,E为直流电源电动势,电源内阻可以不计,平行板电容器两极板间的距离为d。在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m的带电小球。当开关S闭合时,带电小球静止在两极板间的中点O上。(1)求小球所带的电荷的极性和电荷量。(2)现把开关断开,带电小球便往平行板电容器的某个极板运动,并与此极板碰撞,设在碰撞时没有机械能损失,但带电小球的电荷量发生变化。碰后小球带有与该极板相同性质的电荷,而且所带的电荷量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板。求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷量。解析:(1)由电路图可以看出,因R4支路上无电流,电容器两极板间电压,无论S是否闭合始终等于电阻R3上的电压U3,当S闭合时,设两极板间电压为U,电源的电动势为E,由分压关系可得U=U3=E;小球处于静止状态,由平衡条件可得=mg,所以q=,小球带正电荷。(2)当S断开时,由R1和R3串联可得,两极板间的电压为U=E=U,UU表明S断开后小球将向下极板运动,重力对小球做正功,电场力对小球做负功,由功能关系可知mg-qmv2-0因小球与下极板碰撞时无机械能损失,设小球碰后的电荷量变为q,由功能关系得qU-mgd=0-mv2联立上述各式解得q=,即小球与下极板碰后电荷符号未变,电荷量变为q=。答案:(1)小球带正电荷;电荷量为(2)