第23讲　电动势　闭合电路的欧姆定律-高三物理二轮复习题.doc

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1、第23讲电动势闭合电路的欧姆定律时间:40分钟1.用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电,则()A.外电路断开时,路端电压为零B.电源短路时,路端电压为最大值C.路端电压增大时,流过电源的电流一定减小D.路端电压增大时,电源的输出功率一定增大2.(多选)图K23-1为某种电子秤工作原理的示意图,被称物体的质量可按照一定的换算关系通过电流表的示数获得.秤盘中放入物体后,连杆P将从a点向下滑动,最终停在a、b间的某一位置.关于该电子秤,下列说法正确的是()图K23-1A.物体质量越小,电流表的示数越大B.物体质量越大,电流表的示数越大C.物体质量越大,电路中的总电阻越大D.物体质量越小,电路中的

2、总电阻越大3.(多选)一直流电路如图K23-2所示,闭合开关后,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()图K23-2A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小4.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图K23-3所示接入电路,则()图K23-3A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2

3、指针的偏转角5.(多选)如图K23-4所示,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片缓慢地从最左端向右移动一段距离的过程中,电压表示数的变化量为U,电流表示数的变化量为I,电流表的示数为I,电容器带的电荷量为Q.在这个过程中,如图K23-5所示的图像中正确的是()图K23-4图K23-56.(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变化的图线画在同一坐标系内,如图K23-6所示.根据图线可知,下列叙述正确的是() 图K23-6A.反映Pr变化的图线是cB.电源的电动势为8 VC.电源的内阻为2 D.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为

4、6 7.如图K23-7所示的电路中,R1是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小,R2、R3、R4是定值电阻.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R1且电路稳定时,与无光照射时比较,下列说法中正确的是()图K23-7A.电容器C的下极板带负电B.R2两端的电压变小C.R4两端的电压变小D.电源提供的总功率变小8.(多选)如图K23-8所示的电路中,电源的电动势E和内阻r一定,A、B为平行板电容器的两块正对金属板,R1为光敏电阻,电阻随光强的增大而减小.当R2的滑片P在a端时,闭合开关S,此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U.以下说法正确的是()图K23-8A.若仅将R2

5、的滑片P向b端移动,则I不变,U增大B.若仅增大A、B两板间距离,则电容器所带电荷量减少C.若仅用更强的光照射R1,则I增大,U增大,电容器所带电荷量增加D.若仅用更强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变9.(多选)如图K23-9所示,电源电动势E=3 V,小灯泡L标有“2 V,0.4 W”.当开关S接1,变阻器调到R=4 时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L正常发光,电动机M正常工作,则() 图K23-9A.电源的内阻为1 B.电动机的内阻为4 C.电动机正常工作时的电压为1 VD.电源的效率约为93.3%10.两位同学在实验室利用如图K23-10甲所示的电

6、路测定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r.调节滑动变阻器的滑片P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线,则图像中两直线的交点对应的情况是()图K23-10A.滑动变阻器的滑片P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R0上消耗的功率为1.0 WD.电源的效率达到最大值11.(多选)在如图K23-11所示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=4 ,R1=R2=2 ,灯泡的电阻恒为RL=3 ,滑动变阻器的总阻值R=8 .当滑片P位于滑动变阻器正中间、开关S处于闭合状态时,电容器

7、内有一带电微粒恰好处于静止状态,灯泡L正常发光.当滑片P向N端移动后,下列说法正确的是()图K23-11A.微粒向上运动B.电流表的示数变小C.灯泡L变暗D.电源的输出功率变大12.如图K23-12所示,电源电动势E=12 V,内阻r=3 ,R0=1 ,直流电动机的内阻RM=1 .闭合开关S,调节滑动变阻器R1时,可使图甲中电源的输出功率最大;调节R2时,可使图乙中电源的输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=2 W),则R1和R2连入电路中的阻值分别为()图K23-12A.2 和2 B.2 和1.5 C.1.5 和1.5 D.1.5 和2 1.C解析 外电路断开时,路端电

8、压等于电源电动势的大小,选项A错误;电源短路时,路端电压为零,选项B错误;由E=U+Ir可知,路端电压增大时,流过电源的电流一定减小,选项C正确;路端电压增大时,输出电流减小,电源的输出功率P=UI不一定增大,选项D错误.2.BD解析 物体质量越小,则连杆P的位置越接近a端,滑动变阻器接入电路的电阻越大,则电路中总电阻越大,电流越小,电流表的示数越小,选项A错误,D正确;同理,物体质量越大,则连杆P的位置越接近b端,滑动变阻器接入电路的电阻越小,则电路中总电阻越小,电流越大,电流表的示数越大,选项B正确,C错误.3.ABC解析 滑片P向右移动时,外电路的电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知,电流

9、I减小,由P总=EI可知,P总减小,故选项A正确;根据=R外R外+r100%=11+rR外100%可知,增大,选项B正确;由P损=I2r可知,P损减小,选项C正确;由P输-R外图像可知,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误.4.AD解析 两电流表由相同的表头改装而成,电流表A1的量程大于电流表A2的量程,则电流表A1的内阻小于电流表A2的内阻,两电流表并联在电路中,内阻小的电流表通过的电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2的读数,A正确;两个电流表的表头是并联关系,因电压相同,故指针偏转角度相同,B错误;两个电压表串联在电路中,表头是串联关系,因电流相等,故

10、指针偏转角度相同,D正确;两电压表由相同的表头改装而成,电压表V1的量程大于电压表V2的量程,故电压表V1的读数大于电压表V2的读数,C错误.5.BD解析 UI表示电源内阻和R1之和,是不变的,A错误,B正确;电容器带的电荷量Q=CUR1=CIR1,C错误,D正确.6.ACD解析 由PE=IE知,电源的总功率与电流成正比,由Pr=I2r知,电源内部的发热功率与电流的二次方成正比,A正确;当电流为2 A时,电源的总功率与发热功率都为8 W,则电源的电动势为4 V,内阻为2 ,B错误,C正确;当电流为0.5 A时,根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6 ,D正确.7.C解析 用强光照射时,R1

11、的电阻减小,则电路的总电阻减小,总电流增大,路端电压U=E-Ir减小,电源提供的总功率P=EI变大,通过R3、R4的电流减小,通过R1、R2的电流增大,R4两端的电压变小,R2两端的电压变大,故B、D错误,C正确;用强光照射时,R1的电阻减小,则R1、R2两端的电压的比值减小,而R3、R4两端的电压的比值不变,故电容器C上极板电势比下极板电势低,电容器C的下极板带正电,故A错误.8.BD解析 电容器所在支路是断路,光敏电阻和电阻R3串联,电容器两端的电压等于光敏电阻两端电压,若仅将R2的滑片P向b端移动,则电路总电阻不变,电流不变,路端电压也不变,故电流表和电压表示数不变,A错误;若增大电容器

12、两极板间的距离,根据公式C=rS4kd可知,电容器电容减小,由于电容器两端的电压不变,根据公式C=QU可知,电容器所带电荷量减少,B正确;若仅用更强的光照射R1,则R1的电阻减小,电路总电阻减小,电流增大,路端电压减小,故电流表示数增大,电压表示数减小,且R1两端电压减小,根据公式C=QU可得,Q也减小,C错误;根据闭合电路欧姆定律可知,U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值表示电源内阻,所以恒定不变,D正确.9.AD解析 由功率P=UI可知,小灯泡的额定电流I=PU=0.2 A,由欧姆定律得RL=UI,小灯泡正常发光时的电阻RL=10 ,由闭合电路欧姆定律得I=ER+RL+r,解得r=1

13、,A正确;开关S接2时小灯泡正常发光,说明电路中电流仍为0.2 A,故电动机正常工作时的电压U=E-IRL-Ir=0.8 V,电动机为非纯电阻用电器,故电动机的内阻小于4 ,B、C错误;由P内=I2r,=P总-P内P总100%,故电源的效率约为93.3%,D正确.10.B解析 由图像可得,电源的电动势E=1.5 V,电源的内阻r=1 ,在交点位置,有R+R0=U1I=2 ,因R0=U2I=2 ,故R=0,即滑动变阻器的滑片P滑到了最左端,A错误;当电路中外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大,由图像知r=0.5 ,R0=2 ,则R0r,改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等,图中交点处对

14、应的外电阻最接近内电阻,电源的输出功率最大,B正确;图中交点处对应的R0消耗的功率P=IU2=0.5 W,C错误;电源的效率=IE-I2rIE,电流越小,则效率越大,图中交点对应着滑动变阻器的滑片P滑到最左端,此时电流最大,电源的效率最小,D错误.11.AC解析 电路中滑动变阻器RP、电流表、R1串联,然后三者和灯泡并联,并联后和干路中的R2串联,电容器A板带正电,带电微粒恰好静止,有mg=Eq=Udq.当P向N端移动时,RP变小,它所在支路的电阻变小,根据并联电路的特点,并联电阻R并变小,所以并联电路两端的电压变小,灯泡L变暗,故C正确;并联电阻R并变小,电路中的外电阻(R外=R并+R2)变

15、小,则电路中的总电流变大,而通过灯炮L的电流变小,由I总=IR1+IL知,IR1变大,电流表示数变大,故B错误;由U=IR1R1知,R1两端的电压变大,由E=Ud知,电容器两极板间的电场强度变大,所以微粒向上运动,故A正确;当滑动变阻器的滑片P在变阻器正中间时,RP=4 ,电路中的外电阻R外=(R1+RP)RLR1+RP+RL+R2=4 =r,此时电源的输出功率最大,当滑片向N端滑动时,滑动变阻器的阻值变小,电源的输出功率变小,故D错误.12.B解析 因为图甲中电路是纯电阻电路,当外电阻与电源内阻相等时,电源的输出功率最大,所以R1接入电路中的阻值为R1=r-R0=2 ,而图乙中电路是含电动机的非纯电阻电路,欧姆定律不适用,电源的输出功率P=IU=I(E-Ir)=I(12-3I)=-3I2+12I=-3(I2-4I)=-3(I-2)2+12,所以当I=2 A时,电源的输出功率P有最大值,此时电动机的输出功率为P0=2 W,发热功率为P热=I2RM=4 W,所以电动机的输入功率为P入=P0+P热=6 W,电动机两端的电压为UM=P入I=3 V,变阻器R2两端的电压为U2=E-Ir-UM=3 V,所以R2接入电路中的阻值为R2=U2I=1.5 ,B正确.