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2011高考物理二轮复习专题练习10.2闭合电路欧姆定律


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2011 高考物理二轮复习专题练习 10.2 闭合电路欧姆定律
一、选择题(共 10 小题,每小题 6 分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中至少有一项 符合题意,全部选对的得 6 分,漏选的得 3 分,错选的得 0 分) 1.(·广东)如图所示,电动势为 E、电阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接,只合上 开关 S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上 S2,则下列表述正确的是 ( )

A.电源输出功率减小 B.L1 上消耗的功率增大 C.通过 R1 上的电流增大 D. 通过 R3 上的电流增大 【解析】 本题考查直流电路问题,意在考查考生对闭合电路的动态变化分析.电源不 计内阻,其输出电压等于电动势.当闭合 S2 时,电路的外电阻 R 变小,电路电流变大,故 C E2 正确;电源的输出功率 P 出= ,所以电源输出功率应该变大,A 错误;因并联部分两端的电 R 压 U 并=E-UR1,闭合 S2 时 UR1 变大,所以 U 并变小,L1 上消耗的功率变小,通过 R3 的电流 也是变小的,故 B、D 错误. 【答案】 C 2.(·江苏)在如图所示的闪光灯电路中,电源的电动势为 E,电容器的电容为 C,当闪光 灯两端电压达到击穿电压 U 时,闪光灯才有电流通过并发光.正常工作时,闪光灯周期性短 暂闪光,则可以判定 ( )

A.电源的电动势 E 一定小于击穿电压 U B.电容器所带的最大电荷量一定为 CE C.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大 D.在一个闪光周期内,通过电阻 R 的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 【解析】 本题考查含容电路部分知识,意在考查考生对含容电路的处理能力.电源的 电动势一定大于击穿电压 U,电容器所带的最大电荷量为 CU,闪光灯闪光时电容器两端电压 减小,电容器的电荷量减小,在一个闪光周期内电容器上电荷变化量为零,则通过电阻的电 荷量等于通过闪光灯的电荷量,D 正确. 【答案】 D 3.(·广东理基)如图所示是一实验电路图.在滑动触头由 a 端滑向 b 端的过程中,下列表 述正确的是 ( )

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A.路端电压变小 B.电流表的示数变大 C.电源内阻消耗的功率变小 D.电路的总电阻变大 【答案】 A 4.(·湖北黄冈调研)在如图所示的电路中,电源的电动势为 E,内电阻为 r.L1、L2 是两个 小灯泡.闭合 S 后,两灯均能发光.当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,会出现 ( )

A.L1 变暗 L2 变暗 B.L1 变亮 L2 变暗 C.L1 变亮 L2 变亮 D.L1 变暗 L2 变亮 【解析】 当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,R 的有效阻值变大,R 与 L2 并联电阻 变大,电路中 R 总变大,所以电路中总电流 I 总减小,即通过 L1 的电流变小,故 L1 变暗,UL2 =E-I 总(r+RL1),UL2 变大,L2 实际消耗功率变大,故 L2 变亮,所以 D 选项正确. 【答案】 D 5.(2007·广东卷)用电压表检查如下图电路中的的故障,测得 Uad=5.0V,Ucd=0V,Ubc =0V,Uab=5.0V.则此故障可能是 ( )

A.L 断路 B.R 断路 C.R ′断路 D.S 断路 【解析】 Uad=5.0V 说明 a 到电源正极,d 到电源负极均为通路.Uab=5.0V,说明 a 到 电源正极,b 到电源负极,均为通路,判断故障可能是 R 断路. 【答案】 B 6.(·安徽合肥联考)右图为大型电子地磅电路图,电源电动势为 E,内阻不计.不称物体 时,滑动触头 P 在 A 端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流较小;称重物时,在压 力作用下使滑动触头 P 下滑,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大.这样就把电流对应的重 力值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力值.若滑动变阻器上 A、B 间距离为 L,最大 阻值等于定值电阻阻值 R0,已知两弹簧的总弹力与形变量成正比,比例系数为 k,则所称重物 的重力 G 与电流大小 I 的关系为 ( )

EkL A.G=2kL- B.G=kL IR0 E C.G= +kL D.G=kIL IR0 【解析】 由于滑动触头 P 的移动,所以接入电路的电阻随重物的增加而减小,设所称 L-x R, 重物的重力为 G 时,弹簧压缩 x(AP=x),则电路中的总电阻为 R0+ L 0

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L-x 由闭合电路欧姆定律可得 E=I(R0+ R ),① L 0 由牛顿第三定律和胡克定律得 G=kx,② EkL 由①②两式解得 G=2kL- ,故选项 A 正确. IR0 【答案】 A 7.(·福州市调研)在如下图所示的电路图中,C 是极板水平放置的平行板电容器,开关 S1、 S2、S3、S4 均闭合时,板间悬浮着一油滴 P,若 P 向下运动则断开的开关可能为. ( ) A.S1 B.S2 C.S3 D.S4 【解析】 当 S1 和 S3 断开时,电容器即不会充电又不会放电,所以 P 仍处于悬浮状态, 即 A、C 错误;当断开 S2 时,电容器两端的电压会减小,P 会向下运动,当断开 S4 时,电容 器会通过 R5 放电,P 会向下运动,所以 BD 正确. 【答案】 BD 8.如图所示的电路中,R3 是光敏电阻,当开关 S 闭合后,在没有光照射时,a、b 两点等 电势,当用光照射电阻 R3 时,则 ( )

A.R3 的电阻变小,a 点电势高于 b 点电势 B.R3 的电阻变小,a 点电势低于 b 点电势 C.R3 的电阻变大,a 点电势高于 b 点电势 D.R3 的电阻变大,a 点电势低于 b 点电势 【解析】 根据光敏电阻的特性可知,当光照射电阻 R3 时,R3 的电阻变小,闭合电路的 外电阻减小,总电流增大,而路端电压变小,故通过 R1、R2 的电流减小,R2 两端的电压变小, b 点电势降低.通过 R3、R4 的电流增大,R4 两端的电压变大,a 点电势升高,所以 a 点电势高 于 b 点电势. 【答案】 A 9.如图所示的电路中,A、B 两灯原来正常发光,忽然 B 灯比原来亮了,这是因为电路 中某一处发生断路故障造成的,那么发生这种故障可能是(电源内阻不计) ( )

A.R1 断路 B.R2 断路 C.R3 断路 D.灯 A 断路 【解析】 由于电源内阻不计,故路端电压为电源的电动势,所以 R1 断路时,灯 A 和 B 两端电压不变,故 B 灯亮度不会发生变化,故 A 选项错误.对 B 选项,当 R2 断路时,会使 A 灯两端电压升高, 灯两端电压降低, 灯应变暗, B 选项错误, B B 故 同理可知 D 选项也错误. 对 于 C 选项,当 R3 断路时,会使 B 灯两端电压升高,A 灯两端电压降低,故 B 灯变亮,因此正 确选项为 C. 【答案】 C 10.在如图 1 所示的电路中,电源电动势为 3.0V,内阻不计,L1、L2、L3 为 3 个相同规 格的的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图 2 所示,当开关闭合后,下列判断正确的是 ( )

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A.灯泡 L1 的电阻为 12 B.通过灯泡 L1 的电流为灯泡 L2 电流的 2 倍 C.灯泡 L1 消耗的电功率为 0.75W D.灯泡 L2 消耗的电功率为 0.30W 【解析】 当 L1 两端电压为 3.0V 时,IL1=0.25A. U U 3.0 由于 I= 得 R= = =12 ,A 正确. R I 0.25 由 P1=I1U1=0.25×3W=0.75W,C 正确. 因 L2、L3 的两电阻相等, 即 L2、L3 两端电压各为 1.5V,由图可知 I2=0.20A, 即可得出灯泡 L2 消耗的电功率为 P2=I2U2=0.20×1.5W=0.30W,D 正确. 【答案】 ACD 二、论述、计算题(本题共 3 小题,共 40 分,解答时应写出必要的文字说明、计算公式和 重要的演算步骤,只写出最后答案不得分,有数值计算的题,答案中必须明确数值和单位) 11.三只灯泡 L1、L2 和 L3 的额定电压分别为 1.5V、1.5V 和 2.5V,它们的额定电流都为 0.3A.若将它们连接成如图(甲)、(乙)所示电路,且灯泡都能正常发光,

(1)试求题图(甲)电路的总电流和电阻 R2 消耗的电功率; (2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更节能. 【解析】 (1)由题意,在图(甲)电路中: 电路的总电流 I 总=IL1+IL2+IL3=0.9A U 路端=E-I 总 r=2.55V UR2=U 路端-UL3=0.05V IR2=I 总=0.9A 电阻 R2 消耗功率 PR2=IR2UR2=0.045W. (2)图(甲)电源提供的电功率 P 总=I 总 E=0.9×3W=2.7W, 图(乙)电源提供的电功率 P 总′=I 总′E′=0.3×6W=1.8W,
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由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而 P 总′<P 总,所以,图(乙)电路比图(甲) 电路节能. 【答案】 (1)0.9A 0.045W (2)2.7W 1.8W 图(乙)电路更节能 - - 12.(2010·四川绵阳一中检测)如图所示,一个质量为 m=4×10 3kg、电荷量 q=3×10 4C 带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置的足够大的平行金属板中的 O 点,已知两板相距 d =0.1m.合上开关后, 小球静止时细线与竖直方向的夹角为 α, 电源电动势 E=12V, 内阻 r=2 , 2 电阻 R1=4 ,R2=R3=R4=12 .g 取 10m/s .求:

(1)通过电源的电流; (2)夹角 α 的大小. 【解析】 (1)R2 与 R3 并联后的电阻值 R 2R 3 =6 R23= R2+R3 E 由闭合电路欧姆定律得:I= =1A R1+R23+r UC I(R1+R23) (2)电容器两板间的电场强度 E= = d d 小球处于静止状态,由平衡条件得:qE=mgtanα 代入数据解得:tanα=0.75,α=37° 13.(2010·黄冈质检)如图所示,电路中电源电动势为 E,内阻不计,水平放置的平行金属 板 A、B 间的距离为 d,板长为 L,在 A 板的左端且非常靠近极板 A 的位置,有一质量为 m、 电荷量为-q 的小液滴以初速度 v0 水平向右射入两板间.(重力加速度用 g 表示)则:

(1)若使液滴恰能沿 v0 方向射出电场,电动势 E1 应为多大? (2)若使液滴恰能从 B 板右端边缘射出电场,电动势 E2 应为多大? E E1 【解析】 (1)I= = R+R 2R 1 则 UAB=IR= E1① 2 qUAB 由液滴受力平衡 mg= ② d 联立①②得 E1=2mgd/q (2)由于液滴能从 B 板右端边缘飞出,利用平抛运动规律有: L=v0t 1 y=d= at2 2 qU′AB/d-mg=ma 1 同理 U′AB= E2 2

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2 2md 2dv0 由以上各式得 E2= ( 2 +g) q L

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