2019年高考物理大一輪復習 7.23 閉合電路及其歐姆定律 滬科版.doc
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2019年高考物理大一輪復習 7.23 閉合電路及其歐姆定律 滬科版 課時規(guī)范練第39頁 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分) 1. (xx浙江瑞安十校聯(lián)考)如圖所示為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的UI圖線。用此電源與三個阻值均為3Ω的電阻連接成電路,測得路端電壓為4.8V。則該電路可能為( ) 解析:由圖可知,電源電動勢E=6V,當U=4V時,I=4A,有6V=4 V+4Ar,解得r=0.5Ω,當路端電壓為4.8V時,U內(nèi)=E-U=6V-4.8V=1.2V,由,所以R=r=0.5Ω=2 Ω,由電阻的串并聯(lián)知識可知選項B為可能電路。 答案:B 2. (xx河南開封?？?如圖所示電路,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。在滑動變阻器的滑片由a端移向b端的過程中,電容器C所帶的電荷量( ) A.逐漸增加 B.先增加后減小 C.逐漸減小 D.先減少后增加 解析:由電路圖可知:滑動變阻器的滑片處于a端時,電阻R0被短路,即外電路的電阻為滑動變阻器的全電阻;當滑片由a端移向b端的過程中,明顯可以看出電路的結(jié)構(gòu)為R0與滑動變阻器的左邊部分電阻R1并聯(lián),再跟滑動變阻器的右邊部分電阻R2串聯(lián),根據(jù)電阻并聯(lián)的特點可知,并聯(lián)部分的總電阻小于R1且正在增加,但并聯(lián)部分的總電阻的增加值小于R2的減小值,故外電路的電阻在減小,電路的路端電壓降低,則電容器C帶的電荷量Q=CU必定逐漸減小,選項C正確。 答案:C 3.如圖所示,M、N是平行板電容器的兩個極板,R0為定值電阻,R1、R2為可調(diào)電阻,用絕緣細線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合開關S,小球靜止時受到懸線的拉力為F。調(diào)節(jié)R1、R2,關于F的大小判斷正確的是( ) A.保持R1不變,緩慢增大R2時,F將變大 B.保持R1不變,緩慢增大R2時,F將變小 C.保持R2不變,緩慢增大R1時,F將變大 D.保持R2不變,緩慢增大R1時,F將變小 解析:當R1不變,增大R2時,電路中總電流I減小,R0分壓相應減小,MN極板間的電場強度也減小,所以F也變小。而當R2不變,調(diào)節(jié)R1時,MN極板間的電壓不變,F應不變。選項B正確。 答案:B 4. (xx河南鄭州高中畢業(yè)質(zhì)量預測)如圖所示電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,各電阻阻值如圖所示,當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑到b端的過程中,下列說法正確的是( ) A.電壓表的讀數(shù)U,先減小,后增大 B.電流表的讀數(shù)I先增大,后減小 C.電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值不變 D.電壓表讀數(shù)的變化量ΔU與電流表讀數(shù)的變化量ΔI的比值不變 解析:滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑到b端的過程中,外電路的總電阻先增大后減小,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知總電流先減小后增大,路端電壓U=E-Ir先增大后減小,選項AB錯誤;電壓表讀數(shù)U與電流表讀數(shù)I的比值表示外電路總電阻,外電路的電阻先增大后減小,選項C錯誤;由U=E-Ir可知電壓表讀數(shù)的變化量ΔU與電流表讀數(shù)的變化量ΔI的比值表示電源內(nèi)阻,保持不變,選項D正確。 答案:D 5.(xx皖南八校聯(lián)考)如圖所示為大型電子地磅電路圖,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計。不稱物體時,滑片P在A端,滑動變阻器接入電路的有效電阻最大,電流較小;稱重物時,在壓力作用下使滑片P下滑,滑動變阻器有效電阻變小,電流變大,這樣把電流對應的重量值刻在刻度盤上,就可以讀出被稱物體的重力。若滑動變阻器上A、B間距離為L,最大阻值等于電阻阻值R0,已知兩只彈簧的總彈力與形變量成正比,其比例系數(shù)為k,所稱重物的重力G與電流大小I的關系為( ) A.G=2kL+ B.G=2kL- C.G=+kL D.G=kIL 解析:根據(jù)題意,由二力平衡條件可知重物重力大小等于兩根彈簧總彈力大小,即:kx=G,結(jié)合閉合電路的歐姆定律可知:在E=[(R0-x)+R0]I,聯(lián)立兩式可知,本題只有選項B正確。 答案:B 6.(xx吉林榆樹高三月考) 壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小,某同學利用壓敏電阻設計了判斷電梯運動狀態(tài)的裝置,該裝置示意圖如圖所示,將壓敏電阻平放在電梯內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體m,電梯靜止時電流表示數(shù)為I0,電梯在不同的運動過程中,電流表的示數(shù)隨時間的變化情況分別如圖甲、乙、丙、丁所示,下列判斷中正確的是( ) A.甲圖表示電梯可能做勻速直線運動 B.乙圖表示電梯可能做勻加速上升運動 C.丙圖表示電梯可能做勻加速上升運動 D.丁圖表示電梯一定做變減速下降運動 解析:由題意知FN=mg時電流為I0,甲圖中電流始終為I0,有FN=mg,電梯可能勻速或靜止,選項A正確;若勻加速上升,FN>mg但大小恒定,壓敏電阻的阻值恒定,則電流表示數(shù)也恒定,選項B錯誤、選項C正確;若電梯做變減速下降運動,其加速度大小未定,則FN與mg的大小關系未定,電流表的示數(shù)大小也不確定,選項D錯誤。 答案:AC 7. 如圖所示,電阻R1=2Ω,小燈泡L上標有“3V,1.5 W”,電源內(nèi)阻r=1Ω,滑動變阻器的最大阻值為R0(大小未知),當觸頭P滑動到最上端a時,電流表的示數(shù)為1A,小燈泡L恰好正常發(fā)光,由此可知( ) A.滑動變阻器的最大阻值為8Ω B.當觸頭P滑動到最下端b時,電源的總功率為12W C.當觸頭P滑動到最下端b時,電源的輸出功率為6W D.電源電動勢為6V 解析:當觸頭P滑動到最上端a時,流過小燈泡L的電流為IL==0.5 A,流過滑動變阻器的電流為I0=IA-IL=0.5A,故R0==6 Ω,電源電動勢為E=UL+IA(R1+r)=6V。當觸頭P滑動到最下端b時,滑動變阻器和小燈泡均被短路,電路中總電流為I==2A,電源的總功率為P總=EI=12W,輸出功率為P出=EI-I2r=8W,選項BD正確。 答案:BD 8. (xx河北石家莊高中畢業(yè)質(zhì)檢)如圖所示,R1為滑動變阻器,R2、R3為定值電阻,r為電源內(nèi)阻,R3>r。閉合開關S后,在滑動觸頭P由a端滑向b端的過程中,下列表述正確的是( ) A.路端電壓變小 B.電流表的示數(shù)變大 C.電源內(nèi)阻消耗的功率變小 D.電源輸出功率變大 解析:設外電路總電阻為R總,由題可知,滑片向b端滑動時,R1減小,由串并聯(lián)關系知R總減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律I=,知干路電流I增大,由U=E-Ir,選項A正確;U減小,干路電流I增大,電阻R3兩端電壓增大,電流表所在支路電壓減小,又電流表所在支路電阻不變,則電流表示數(shù)減小,選項B錯誤;電源內(nèi)部消耗功率Pr=I2r,選項C錯誤;當R總=r時,電源輸出功率最大,當R總>r時,R總變小,電源輸出功率變大,因R總=R并+R3>r,選項D正確。 答案:AD 二、非選擇題(本題共3小題,共52分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 9. (16分)如圖所示,電源的電動勢E=9V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電阻R1=5.0Ω、R2=3.5 Ω、R3=6.0Ω、R4=3.0Ω,電容C=2.0μF,當開關S由與a接觸撥到與b接觸后通過R3的電荷量是多少? 解析:S接a時,由圖可知UC=U1=E=5V 此時電容器帶電荷量QC=CUC=CU1=1.010-5C 上極板帶正電; S接b時,由圖可知UC=U2=E=3.5V 此時電容器帶電荷量QC=CUC=CU2=0.710-5C 下極板帶正電; 流過R3的電荷量為ΔQ=QC+QC=1.710-5C。 答案:1.710-5C 10. (18分)如圖所示,已知電源電動勢E=5V,內(nèi)阻r=2Ω,定值電阻R1=0.5Ω,滑動變阻器R2的阻值范圍為0~10Ω。求: (1)當滑動變阻器R2的阻值為多大時,電阻R1消耗的功率最大?最大功率是多少? (2)當滑動變阻器的阻值為多大時,滑動變阻器消耗的功率最大?最大功率是多少? (3)當滑動變阻器的阻值為多大時,電源的輸出功率最大?最大功率是多少? 解析:(1)定值電阻R1消耗的電功率為P1=I2R1=,可見當滑動變阻器的阻值R2=0時,R1消耗的功率最大,最大功率為P1m==2 W。 (2)將定值電阻R1看作電源內(nèi)阻的一部分,則電源的等效內(nèi)阻r=R1+r=2.5Ω,故當滑動變阻器的阻值R2=r=2.5Ω時,滑動變阻器消耗的功率最大,最大功率為P2m==2.5 W。 (3)由電源的輸出功率與外電阻的關系可知,當R1+R2=r,即R2=r-R1=1.5Ω時,電源有最大輸出功率,最大功率為=3.125 W。 答案:(1)R2=0時,R1消耗的功率最大,為2W (2)R2=2.5Ω時,滑動變阻器消耗的功率最大,為2.5W (3)R2=1.5Ω時,電源的輸出功率最大,為3.125W 11.(18分)如圖所示的電路中,4個電阻的阻值均為R,E為直流電源電動勢,電源內(nèi)阻可以不計,平行板電容器兩極板間的距離為d。在平行極板電容器的兩個平行極板之間有一個質(zhì)量為m的帶電小球。當開關S閉合時,帶電小球靜止在兩極板間的中點O上。 (1)求小球所帶的電荷的極性和電荷量。 (2)現(xiàn)把開關斷開,帶電小球便往平行板電容器的某個極板運動,并與此極板碰撞,設在碰撞時沒有機械能損失,但帶電小球的電荷量發(fā)生變化。碰后小球帶有與該極板相同性質(zhì)的電荷,而且所帶的電荷量恰好剛能使它運動到平行極板電容器的另一極板。求小球與電容器某個極板碰撞后所帶的電荷量。 解析:(1)由電路圖可以看出,因R4支路上無電流,電容器兩極板間電壓,無論S是否閉合始終等于電阻R3上的電壓U3,當S閉合時,設兩極板間電壓為U,電源的電動勢為E,由分壓關系可得U=U3=E; 小球處于靜止狀態(tài),由平衡條件可得=mg, 所以q=,小球帶正電荷。 (2)當S斷開時,由R1和R3串聯(lián)可得,兩極板間的電壓為U=E=U, U
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