2022高中物理 第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律同步课堂检测 新人教版选修3-1.doc

【创新方案】2014高中物理 第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律同步课堂检测 新人教版选修3-11一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A0.10 V B0.20 VC0.30 V D0.40 V解析：电源电动势为0.8 V，根据I短解得r20 。所以UE0.4 V。答案：D2在如图1所示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是()AA变大，V变大BA变小，V变大CA变大，V变小图1DA变小，V变小解析：该电路中，当滑片P向右移动时，滑动变阻器的有效电阻变大，闭合电路的总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律I可知，电路中的电流变小，电流表的读数变小，而电压表的读数为UEI(R0r)，I减小，电压表读数变大，选项B正确。答案：B3一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r。该电动机正常工作时，下列说法正确的是()A电动机消耗的电功率为IUB电动机的输出功率为IUI2rC电动机的发热功率为DI、U、r三个量间满足I解析：电动机正常工作时，属于非纯电阻电路：它消耗的电功率PUI，转化为内能的功率为I2r，所以输出的功率为UII2r，故A、B均正确，非纯电阻电路中欧姆定律不适用，故C、D均错。答案：AB4在如图2所示的电路中，电源的内阻不能忽略。已知定值电阻R110 ，R28 。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2 V。则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为()A2.2 VB1.9 VC1.6 V D1.3 V图2解析：设电源的电动势为E、内电阻为r，S接2时，电压表读数为U，由闭合电路欧姆定律知，当接1时：E2r接2时有：EUr解得：U电源的内阻未知，但0<r<，由知，当r0时，U2 V；当r时，U1.6 V。故1.6 V<U<2 V。答案：B5电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图3所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b。由图可知a、b的值分别为()A.、 B.、C.、 D.、图3解析：电源效率，E为电源的总电压(即电动势)，根据图像可知UaE，UbE，所以选项D正确。答案：D6如图4所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器。有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动。若滑动变阻器的滑片向下滑动，则()AL变亮BL变暗 图4C油滴向上运动 D油滴向下运动解析：滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入回路电阻变小，外电路的总电阻变小，回路电流变大，内压降变大，路端电压变小，L变暗。电容器两端的电压变小，电场强度变小，带电油滴所受电场力变小，油滴向下运动，B、D正确。答案：BD7如图5为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220 V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。 图5现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V，由此可知()Aab间电路通，cd间电路不通Bab间电路不通，bc间电路通 Cab间电路通，bc间电路不通Dbc间电路不通，cd间电路通解析：由于用交流电压表测得b、d两点间为220 V，这说明ab间电路是通的，bc间电路不通或cd间电路不通；由于用交流电压表测得a、c两点间为220 V，这说明cd间电路是通的，ab间电路不通或bc间电路不通；综合分析可知bc间电路不通，ab间电路通和cd间电路通，即选项C、D正确。答案：CD8如图6所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱读数为R12 时，电压表读数为U14 V；当电阻箱读数为R25 时，电压表读数为U25 V。求：(1)电源的电动势E和内阻r；(2)当电阻箱R的读数为多少时，电源的输出功率最大？最大输出功率为多少？ 图6解析：(1)由闭合电路欧姆定律有EU1r，EU2r即E42r，E5r解得E6 V，r1 (2)电源的输出功率为P出R由数学知识可知，当Rr1 时，电源的输出功率最大，最大输出功率为P出m9 W。答案：(1)6 V1 (2)1 9 W9如图7所示，电灯L标有“4 V 1 W”，滑动变阻器R的总电阻为50 。闭合开关S，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0.45 A。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0.5 A，电压表示数为10 V。若导线连接完好，电路中各处接触良好。试问：图7(1)发生的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大？(3)电源的电动势和内阻分别为多大？解析：(1)电路发生故障后，电流表读数增大，路端电压UU2I2R2也增大，因此外电路总电阻增大，一定在外电路某处发生断路。由于电流表有读数，因此R2不可能断路，电压表也有读数，滑动变阻器R也不可能断路，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，U2U端10 V，R2 20 。L未断路时恰好正常发光，UL4 V，IL0.25 A。U端U2I2·R20.45×20 V9 V。R 20 。(3)根据闭合电路欧姆定律EUIr，故障前E9 V(0.450.25)r，故障后E10 V0.5r，解得r5 ，E12.5 V。答案：(1)电灯L断路(2)20 (3)12.5 V5 10如图8所示，E10 V，r1 ，R1R35 ，R24 ，C100 F。当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态。求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量。解析：(1)开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qEmg且qE竖直向上。图8S闭合后，qEmg的平衡关系被打破。S断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有UCE4 V，mg。S闭合后，UCE8 V设带电粒子加速度为a，则mgma，解得ag，方向竖直向上。(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以QC(UCUC)4×104 C。答案：(1)g竖直向上(2)4×104 C4