高三物理总复习一轮课时作业 闭合电路欧姆定律 新人教版

新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业
课时作业26 闭合电路欧姆定律
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(8×8′＝64′)
1．一电池外电路断开时的路端电压为3 V ，接上8 Ω 的负载电阻后路端电压降为2.4 V ，则可以判定电池的电动势E 和内阻r 为
( )
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
解析：因为电路断开时路端电压为3 V ，所以E ＝3 V
当R ＝8 Ω时，U ＝2.4 V ，所以I ＝U
R ＝2.4
8
A ＝0.3 A
E ＝U ＋Ir ，所以r ＝2 Ω. 答案：B
2．如图1中，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，电池的内阻不计，开关接通后流过R 2的电流是K 接通前的
( )
图1
A.1
2 B.2
3 C.1
3
D.14
解析：由串、并联知识可得，在K 没有接通时，R 1、R 2串联，I 1＝E
2R
在K 接通后，R 2、R 3并联，再跟R 1串联
I 2′＝12I 2＝12·E R ＋R 2
＝12·2E 3R ＝E 3R
由I 2′I 1＝E 3R E 2R
＝23
，所以B 选项正确．
答案：B
3．在图2所示电路中E 为电源，其电动势E ＝9.0 V ，内阻可忽略不计；AB 为滑动变阻器，其电阻R ＝30 Ω；L 为一小灯泡．其额定电压U ＝6.0 V ，额定功率P ＝1.8 W ；K 为电键．开始时滑动变阻器的触头位于B 端，现在接通电键 K ，然后将触头缓慢地向A 端滑动，当到达某一位置C 处时，小灯泡刚好正常发光，则CB 之间的电阻应为
( )
图2
A ．10 Ω
B ．20 Ω
C ．15 Ω
D ．5 Ω 解析：本题中小灯泡正好正常发光，说明此时小灯泡达到额定电流I 额＝P /U ＝1.8/6.0 A ＝0.3 A ，两端电压达到额定电压U 额＝6.0 V ，而小灯泡和电源、滑动电阻AC 串联，则电阻AC 的电流与小灯泡的电流相等，则
R AC ＝U AC I AC ＝E －U L I AC ＝9.0－6.00.3
Ω＝10 Ω，R CB ＝R －R AC ＝(30－10) Ω＝20 Ω，所以B 选项
正确．
答案：B
4．在如图3所示向电路中，当变阻器R 3的滑动头P 由a 端向b 端移动时
( )
图3
A ．电压表示数变大，电流表示数变小
B ．电压表示数变小，电流表示数变大
C ．电压表示数变大，电流表示数变大
D ．电压表示数变小，电流表示数变小
解析：首先将○V、○A 理想化处理，简化电路，R 2与R 3并联后与R 1串联，当滑动头P 向b 端移动时，R 3阻值变小，R 2、R 3并联部分总电阻变小，据串联分压原理，R 1和内电阻上电压增大，R 2、R 3并联部分电压变小，由此可得：外电路上总电压变小，电压表示数变小；R 2上电流变小，但干路总电流变大，因此R 3上电流变大，电流表示数变大．正确选项为B.少数考生没有将电流表和电压表进行理想化处理，由于电路结构较复杂，分析时产生失误．少数考生审题不严，误将滑动头P 上移动理想为R 3阻值变大，导致错误．
答案：B
5.如图4所示的电路中，闭合电键，灯L 1、L 2正常发光．由于电路出现故障，突然发现灯L 1变亮，灯L 2变暗，电流表的读数变小．根据分析，发生的故障可能是
( )
图4
A．R1断路B．R2断路
C．R3短路D．R4短路
解析：等效电路如图5所示，若R1断路，总外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压变大，
图5
L1变亮；ab部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、电流表的电流都减小，故A选项正确．若R2断路，总外电阻变大，总电流减小，ac部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，R1、L1中电流都减小，与题意相矛盾，故B选项错．若R3短路或R4短路，总外电阻减小，总电流增大，A中电流变大，与题意相矛盾，故C、D选项错．答案：A
6．如图6所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板间距离的过程中
( )
图6
A．电阻R中没有电流
B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流
D．电阻R中有从b流向a的电流
解析：增大电容器两极板间距离时，电容器电容变小，电容器放电，A极板上的正电荷通过电阻向电池充电，电阻R中有由a流向b的电流．
答案：BC
7．图7为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为
( )
图7
解析：本题考查测电源的电动势和内电阻及电路的有关知识，意在考查考生综合运用电路知识和实验的有关方法解决问题的能力；由图可知，E ＝U m ＝6 V ，U ＝4 V 时，I ＝4 A ，因此有6＝4＋4r ，解得r ＝0.5 Ω，当路端电压为4.8 V 时，U 内＝E －U ＝6－4.8＝1.2 (V)，由U U 内＝R r ，所以R ＝U U 内r ＝4.8
1.2×0.5＝2 (Ω)，由电阻的串并联知识可知，正确答案为B. 答案：B
8．某实物投影机有10个相同的强光灯L 1～L 10(24 V/200 W)和10个相同的指示灯X 1～X 10(220 V/2 W)，将其连接在220 V 交流电源上，电路见图8.若工作一段时间后L 2灯丝烧断，则
( )
图8
A ．X 1的功率减小，L 1的功率增大
B ．X 1的功率增大，L 1的功率增大
C ．X 2的功率增大，其他指示灯的功率减小
D ．X 2的功率减小，其他指示灯的功率增大 解析：本题考查闭合电路的欧姆定律和电路的相关问题，意在考查考生运用知识解决实际问题的能力．L 2灯丝烧断，则电路中的总电阻变大，由欧姆定律知，总电流减小，则除L 2支路外，其他支路两端的电压减小，强光灯和指示灯的功率都要减小．其他支路电压减小，则L 2两端电压升高，其功率增大．
答案：C
二、计算题(3×12′＝36′)
9．电动势为E ＝12 V 的电源与电压表和电流表串联成闭合回路．如果将一电阻与电压
表并联，则电压表的读数减小为原来的1
3
，电流表的读数增大为原来的3倍．求电压表原来
的读数．
解析：设电压表和电流表的原来读数分别为U 、I ，电源和电流表的内阻分别为r 1和r 2.由欧姆定律得
⎩⎪⎨⎪⎧
E ＝U ＋I (r 1＋r 2)E ＝1
3
U ＋3I (r 1＋r 2)
代入数据解得U ＝9 V. 答案：U ＝9 V
10．如图9所示的电路中，电源电动势E ＝6.00 V ，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为R 1＝2.4 kΩ、R 2＝4.8 kΩ，电容器的电容C ＝4.7 μF.闭合开关S ，待电流稳定后，用电压表测R 1两端的电压，其稳定值为1.50 V.
图9
(1)该电压表的内阻为多大？
(2)由于电压表的接入，电容器的带电荷量变化了多少？
解析：(1)设电压表的内阻为R V ，测得R 1两端的电压为U 1，R 1与R V 并联后的总电阻为R ，则有1R ＝1R 1＋1R V
①
由串联电路的特征R R 2＝
U 1
E －U 1
②
联立①②得R V ＝R 1R 2U 1
R 1E －(R 1＋R 2)U 1
代入数据，得R V ＝4.8 kΩ.
(2)电压表接入前，电容器上的电压U C 等于电阻R 2上的电压，R 1两端的电压为UR 1，则U C UR 1
＝R 2R 1
又E ＝U C ＋UR 1
接入电压表后，电容器上的电压为U C ′＝E －U 1
由于电压表的接入，电容器带电荷量增加了ΔQ ＝C (U C ′－U C )，由以上各式解得ΔQ ＝
C (R 1E R 1＋R 2
－U 1) 代入数据，可得ΔQ ＝2.35×10－6
C.
答案：(1)4.8 kΩ (2)2.35×10－6
C
11．一个电源的路端电压U 随外电路电阻R 的变化规律如图10(甲)所示，图中U ＝12 V 的直线为图线
的渐近线．现将该电源和一个变阻器R 0接成如图10(乙)所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2 A ，变阻器的最大阻值为R 0＝22 Ω.求：
图10
(1)电源电动势E 和内电阻r ；
(2)空载时A 、B 两端输出的电压范围． (3)A 、B 两端所能接负载的电阻的最小值． 解析：(1)据全电路欧姆定律：E ＝U ＋Ir
由图(甲)可知，当I＝0时，E＝U＝12 V
当E＝12 V，R＝2 Ω时，U＝6 V，据全电路欧姆定律可得：r＝2 Ω(2)空载时，当变阻器滑片移至最下端时，输出电压U AB＝0
当滑片移至最上端时，有E＝U AB＋Ir，I＝E
R0＋r
可得这时的输出电压U AB＝11 V
所以，空载时输出电压范围为0～11 V.
(3)设所接负载电阻的最小值为R′，此时滑片应移至最上端，电源电流最大I＝2 A，
有：E＝I(R外＋r)，其中R外＝
R0R′
R0＋R′
，代入数据可得：R′＝4.9 Ω.。