高考总复习物理随堂课件与课后习题第九章电路课时规范练28闭合电路欧姆定律及其应用.docx

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1、课时规范练28闭合电路欧姆定律及其应用基础对点练1.(电路动态分析)(2021北京丰台高三二模)如图所示,四个完全相同的小灯泡并联。闭合开关S1,灯泡L1发光;陆续闭合S2、S3、S4,其他灯泡也相继发光。关于灯泡L1的亮度变化分析,下列说法正确的是() A.电源电动势不变,L1两端电压不变,L1亮度不变B.电路总电阻变小,L1两端电压变小,L1亮度变暗C.电路总电阻变大,导致L1两端电压变大,L1亮度变亮D.干路电流不变,其他灯分流导致流过L1电流变小,L1亮度变暗2.(闭合电路功率极值分析)(2022四川高三模拟预测)图示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=4 ,定值电阻R0=2 ,变

2、阻器Rx的最大阻值为10 ,开关S闭合,下列判定正确的是()A.当Rx=2 时,定值电阻的功率最大B.当Rx=6 时,变阻器的功率最大C.当Rx=0时,电源的输出功率最大D.当Rx=0时,电源的效率最高3.(闭合电路动态分析及滑动变阻器应用)(2021上海浦东高三二模)有两位同学用同一组电学元件分别连接成图甲和图乙的调光电路。在闭合开关后,使滑动变阻器的滑片由最左端开始向右滑动,直到灯泡正常发光。则灯泡正常发光时电源总功率和整个过程中灯泡的亮度变化情况是()甲乙A.甲电路中的电源总功率小,亮度变化范围大B.甲电路中的电源总功率小,亮度变化范围小C.乙电路中的电源总功率小,亮度变化范围大D.乙电

3、路中的电源总功率小,亮度变化范围小4.(电路动态分析)在如图所示的电路中,灯L1、L2的电阻分别为R1、R2,变阻器的最大电阻为R0,且R0R2,电容器的电容量为C。若有电流通过,灯就能发光,假设灯的电阻不变,当变阻器的滑片P由a端向b端移动过程中,以下说法正确的是()A.L1先变暗后变亮,L2一直变亮B.L1先变亮后变暗,L2先变暗后变亮C.电容器极板所带的电荷量先减小后增大D.电源的效率先减小后增大5.(电路故障分析)(2021北京房山高三一模)如图所示,接通开关S,灯泡L1、L2都正常发光。某时刻由于电路故障两灯突然熄灭。若故障只有一处,则下列说法正确的是()A.如果将电压表并联在cd两

4、端有示数,说明cd间完好B.如果将电压表并联在ac两端示数为0,说明ac间断路C.如果将电流表并联在ac两端示数为0,说明cd间完好D.如果将电压表并联在ad两端有示数,并联ac两端示数为0,说明cd间断路6.(电路动态分析)(2021北京朝阳模拟)在如图所示的电路中,电源内阻和定值电阻的阻值均为r,滑动变阻器的最大阻值为3r。闭合开关,将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是()A.电压表的示数变大B.电源的输出功率变大C.电源的效率变大D.滑动变阻器消耗功率变大7.(电路动态分析)(2022嘉峪关第一中学高三模拟预测)如图所示的电路中,O点接地,当滑动变阻器滑片向左滑

5、动时,电路中A、B两点的电势变化情况是()A.都降低B.都升高C.UA升高,UB降低D.UA降低,UB升高素养综合练8.(2021河北邯郸高三二模)如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=2 ,滑动变阻器R1总阻值为6 ,定值电阻R2=10 ,电流表A以及电压表V1、V2是理想电表。在调整滑动变阻器R1的过程中,下面说法正确的是()A.电压表V1读数改变量与电流表读数改变量之比为2 B.电压表V2读数改变量与电流表读数改变量之比为60 C.电阻R2消耗的最小功率为2.5 WD.电源的最大输出功率为2.5 W9.(多选)(2021福建莆田二中高三二模)如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两

6、极板间用绝缘细线悬挂一带电小球;开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处,此时绝缘细线向右偏离,与竖直方向夹角为。电源的内阻不能忽略,下列判断正确的是()A.小球带正电B.当滑动触头从a向b滑动时,细线的偏角变大C.当滑动触头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下D.当滑动触头从a向b滑动时,电源的输出功率一定变大10.(多选)(2021四川高三模拟预测)如图所示,将一额定电压约1.5 V、额定电流约10 mA的LED灯接在总电动势约2.5 V 的自制柠檬电池组两端,LED灯正常发光,则()A.柠檬电池组的内电阻约为100 B.柠檬电池组的内电阻约为1 000 C.若在电路中给LE

7、D灯串联一只“1 V0.5 W”的小电珠,两灯都不发光D.若在电路中给LED灯串联一只“1 V0.5 W“的小电珠,LED灯亮度几乎不变11.(多选)(2021四川成都高三三模)在如图所示的电路中,C为电容器,R1为099.00 的电阻箱,电源内阻r=5 ,定值电阻R2=2 ,R3=R4=5 。现闭合开关S,调节R1使其电阻从零逐渐增至最大,在此过程中()A.电容器的a板先带正电后带负电B.电容器的a板先带负电后带正电C.电源的输出功率先增大后减小D.电容器两板间的电压先增大后减小12.(多选)(2021河北邯郸大名一中)如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,定值电阻R1=r,当滑动变阻

8、器R2的滑片P在中间时,带电油滴恰好静止在平行板电容器中。滑动变阻器的滑片P缓慢向下滑动油滴未打到极板上之前,下列说法正确的是()A.油滴带负电,重力势能增大,电势能减小B.不考虑电容器对电路的影响,电路中R1和R2消耗的总功率减小C.通过R1的电流减小,电压表的读数减小D.不考虑电容器对电路的影响,电源的效率减小参考答案课时规范练28闭合电路欧姆定律及其应用1.B解析 四盏灯为并联关系,陆续闭合S2、S3、S4,总电阻越来越小,根据欧姆定律可知干路中电流越来越大,因为E=U外+I干r,可知随着干路电流的增大,外电压越来越小,所以L1两端电压变小,L1亮度变暗,故B正确。2.B解析 变阻器的阻

9、值Rx=0时,电路中电流最大,故根据P=I2R0可知定值电阻R0消耗的功率最大,故A错误;电源的输出功率P出=I2R外=E2R外(R外+r)2=E2(R外-r)2R外+4r,当r=R外=Rx+R0,即Rx=r-R0=2 时,电源的输出功率最大,故C错误;由闭合电路的欧姆定律结合功率公式,根据等效内阻法,当Rx=R0+r=6 时,变阻器消耗的功率最大,故B正确;电源的效率=P出P总100%=UIEI100%=R外R外+r100%=11+rR外100%,外电阻越大,电源效率越高,所以当Rx=10 时,电源的效率最高,故D错误。3.B解析 乙图是分压式控制电路,电压电流可以从0开始调节,则小灯泡的亮

10、度变化范围较大,甲图是限流式控制电路,电压电流不能从0开始,则小灯泡的亮度变化范围较小。甲电路中的电源总功率为P=EI灯,乙电路中的电源总功率为P=E(I灯+I滑),则甲电路中的电源总功率较小。故选B。4.A解析 R0R2时,灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻,当变阻器的滑片P由a向b端移动时,总电阻先增大,后减小,所以总电流先减小后增大,所以通过灯L1的电流先减小后增大,故L1先变暗后变亮,而通过L2的电流一直变大,L2不断变亮,故A正确,B错误;电容器C上的电压UC=E-I(r+RL1),总电流先减小后增大,所以电容器C上的电压先增大后减小,则电容器极板所带的电

11、荷量先增大后减小,故C错误;电源的效率=P外P总100%=UIEI100%=UE100%=E-IrE100%=1-IrE100%,因为总电流先减小后增大,所以电源的效率先增大后减小,故D错误。5.D解析 电路故障分为断路和短路,故障只有一处,假设发生了短路,如果是某盏灯短路,该灯熄灭,而另一盏灯应该变亮,如果是两盏灯以外的元件短路,则两盏灯均变亮,故假设不成立。电路故障应为断路。电压表并联在cd两端有示数,说明cd间发生了断路,故A错误;电流表并联在ac两端示数为0,说明ac部分以外的电路发生了断路,而ac间电路完好,无法说明cd间情况,故B、C错误;电压表并联在ad两端有示数,说明acd段发

12、生了断路,并联ac两端示数为0,说明ac部分以外的电路发生了断路,故综合以上两点,应是cd间断路,故D正确。6.B解析 开关闭合后,电压表测量路端电压,电流表测量总电流。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,接入电路的电阻减小,总电流增大,电源的内电压增大,路端电压减小,故电压表的示数变小,电流表的示数变大,故A错误;电源的输出功率P出=I2R外=E2(r+R外)2R外=E2r2R外+R外+2r,可知,当R外=r时,电源输出功率最大,将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中,外电阻的大小向内阻接近,故输出功率变大,故B正确;电源的效率=P出P总100%=UE100%,由于路端电压减小

13、,所以电源的效率变小,故C错误;将定值电阻看成电源的内阻,则等效电源的内阻为2r,滑动变阻器的最大阻值是3r,因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大,所以滑片P由a端向b端滑动过程中,滑动变阻器消耗的功率先变大后变小,故D错误。7.B解析 当滑动变阻器滑片向左滑动时,电路中电阻减小,总电流增大,则R1两端电压增大,因O点接地,所以A点的电势比O点电势高,可得A点电势升高,因R1的电压和内电压增大,则OB间的电压减小,而B点的电势低于O点的电势,故B点电势升高。故B正确,A、C、D错误。8.D解析 把R2+r看作是等效内阻,电压表V1读数改变量与电流表读数改变量之比为R2+r=12 ,故A错

14、误;同理电压表V2读数改变量与电流表读数改变量之比为电阻R2=10 ,故B错误;电流最小时,电阻R2消耗的功率最小,此时,滑动触头应在最右端,此时总电流I=ER1+R2+r=610+2+6 A=13 A,电阻R2消耗的功率为P=I2R2=13210 W=109 W,故C错误;当电源的内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,但本题外电阻总是大于内电阻,因此,外电阻最接近内电阻,电源有最大输出功率,此时滑动触头应在最左端I=ER2+r=610+2 A=0.5 A,电源的最大输出功率为P电源=0.5210 W=2.5 W,故D正确。9.AC解析 由题图可知,A板带正电,B带负电,电容器内电场方向水平向

15、右,细线向右偏,电场力向右,则小球带正电,故A正确;滑动头向右移动时,R变小,外电路总电阻变小,总电流变大,路端电压U=E-Ir,变小,电容器电压变小,细线偏角变小,故B错误;滑动头向右移动时,电容器电压变小,电容器放电,因A板带正电,则流过电流表的电流方向向下,故C正确;在滑片由a向b滑动时,滑动变阻器接入电阻减小,外电路总电阻减小,但是由于不知道外电路电阻与电源内阻的关系,则不能判断电源输出功率变化情况,选项D错误。10.AD解析 根据闭合电路欧姆定律有E=U1+I1r,代入数据解得r=E-U1I1=100 ,故A正确,B错误;LED灯的电阻R1=U1I1=150 ,小电珠的电阻R2=U2

16、2P=2 ,额定电流I2=PU2=0.5 A=500 mA,则电路的电流I=Er+R1+R2=9.92 mA,可见此时电流接近于LED灯的额定电流,所以在电路中给LED灯串联一只“1 V0.5 W”的小电珠,LED灯亮度几乎不变,故C错误,D正确。11.AC解析当R1为零时,a板接电源正极,电势最高,带正电,当R1=2 时,电容器两板等势,不带电,当R12 时,b板电势较高,a板带负电,所以电容器两端的电压先减小后增大,故A正确,B、D错误;当R1为零时,外电阻最小,最小值为Rmin=R2(R3+R4)R2+R3+R4=1.67 ,当R1最大时,外电阻最大,最大值为Rmax=R2(R3+R4)

17、R2+R3+R4=9.08 ,当外电阻等于电源内阻r=5 时,电源的输出功率最大,所以电源的输出功率先增大后减小,C正确。12.AB解析 电容器板间带电油滴恰好静止,重力和静电力大小相等,静电力向上,油滴带负电,滑动变阻器滑片向下滑动时,电路中电流减小,电源内阻r和定值电阻R1的分压减小,滑动变阻器R2两端的电压增大,电容器两极板电压增大,板间电场的电场强度增大,油滴受到的静电力增大,向上移动,重力势能增大,静电力做正功,电势能减小,A正确;电路中R1和R2消耗的总功率即为电源的输出功率,当滑片向下滑动时,外电路电阻(R1+R2)r,且R1+R2在变大,所以电源输出功率减小,B正确;由以上分析知,电压表的读数增大,C错误;根据电源的效率关系=UE100%,可见,电动势E不变,路端电压U增大,电源的效率增大,D错误。 7