1、课时跟踪检测(三十) 闭合电路欧姆定律及其应用(二)重点高中适用作业A级保分题目巧做快做1. 多选某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,接通S后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是()AAB段断路BBC段断路CAB段短路 DBC段短路解析:选AD由题意可得UABUACU,说明由A、B分别至电源的线路均已接通。若BC段完好,则AB段断路;若BC段短路,则AB段可能断路,也可能完好。又由题述得UBC0,因而可能AB段断路,或BC段短路,也有可能出现
2、两者同时发生的情况。分析时考虑要全面,要把故障的可能原因全部找出来,不要漏掉正确选项。2.(2018江西名校联考)如图所示电路中,R1和R2是两个滑动变阻器,电源的内阻不可忽略。开关S闭合后,灯泡L正常发光,两金属板之间的带电油滴处于静止状态,则()A仅将R1的滑片向右移动,油滴会向上运动B仅将R2的滑片向左移动,灯泡L会变亮C仅将R1的滑片向右移动,路端电压变小D仅将R2的滑片向左移动,电源的功率变小解析:选BR1与电容器串联,改变R1的阻值对原电路没有任何影响,对电容器也没有任何影响,A、C均错误;仅将R2的滑片向左移,电路的总电阻减小,电流增大,灯泡L变亮,B正确;电源的功率PEI增大,
3、D错误。3(2018石家庄二中模拟)如图所示电路中,L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡,R为光敏电阻(光照越强,阻值越小)。闭合开关S后,随着光照强度逐渐增强()AL1逐渐变暗,L2逐渐变亮BL1逐渐变亮,L2逐渐变暗C电源内电路消耗的功率逐渐减小D光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大解析:选A当光照增强时,光敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大,则L2灯逐渐变亮,由UEIr可知路端电压减小,L2灯的电压增大,则L1两端的电压减小,故L1灯逐渐变暗,故A正确,B错误;总电流增大,由PI2r知电源内电路消耗功率逐渐增大,故C错误;将L2灯看成电源
4、内电路的一部分,光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率,由于等效电源的内阻大于外电阻,所以当光敏电阻的阻值减小时,等效电源的内、外电阻的阻值差变大,输出功率减小,则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小,故D错误。4.(2018南阳一中模拟)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的UI图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为()A5.5 B7.0 C12.0 D12.5 解析:选A由欧姆定律得UEIr,当I0时,EU,由a与纵轴的交点读出电源的电动势为:
5、E3.6 V。根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为U2.5 V,电流为I0.2 A,则硅光电池的内阻为:r 5.5 ,故A正确。5.多选(2018衡水中学调研)在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a点时,下列说法中正确的是()AL1变亮,L2变暗BL1、L2两个指示灯都变暗C若电源的负极接地,则a点的电势降低,b点的电势升高D若电源的负极接地,则a、b点的电势都降低解析:选BC当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a点时,R接入电
6、路的电阻减小,总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,L1变暗,L1中的电流变小,R1中的电流变大,R1两端的电压增大,则R2和L2两端的总电压减小,L2中的电流变小,L2变暗,A错误,B正确;若电源的负极接地,由于电源的路端电压减小,所以a点电势降低,由于R1两端的电压增大,所以b点电势升高,C正确,D错误。6.多选(2018汕头模拟)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,二极管D为理想二极管,平行板电容器C的极板水平放置,闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两极板之间处于静止状态,下列操作中,油滴仍然能保持静止的有()A只增大R1的阻值B只增大R2的阻
7、值C只增大两板间的距离D只断开开关S解析:选BCD电路稳定时,电容器的电压等于可变电阻R1的电压,增大R1的阻值,路端电压增大,所以电容器两端的电压增大,故两极板间的电场强度增大,粒子向上运动,A错误;只增大R2的阻值,而R2处于断路的支路中,对电路的电压、电流没有影响,所以油滴仍保持静止状态,B正确;增大两板间的距离,根据公式C可知电容减小,电荷量要减小,但是由于二极管的存在,电容器不能放电,故电荷量仍保持不变,两极板间的电场强度不变,所以油滴仍能保持静止,C正确;断开开关,电容充电完毕,又不能放电,所以电容两极板间的电压恒定不变,即电场强度不变,所以油滴仍保持静止,D正确。7多选(2018
8、上海虹口区模拟)如图甲所示的电路中,将滑动变阻器R2的滑片由a端向b端移动,用两个电表分别测量电压和电流,得到部分UI关系图像如图乙所示,则()A电源的电动势为6 VB滑动变阻器的总阻值为20 C当电压表示数为5.0 V时,电源效率最高D当电压表示数为5.0 V时,R2消耗的总功率最大解析:选BC由题图乙可知,当滑片位于中央时,并联电阻最大,并联电阻为 10 ,解得R220 ,B正确;此时电压表的示数最大,外电阻也最大,而电源的效率,此时电源的效率最高,C正确;当电压表的示数为4 V时,电流表的示数为0.25 A,则通过Pb部分支路的电流为1.00 A,则RaP4RPb,根据闭合电路欧姆定律E
9、4 V1.25 A(R1r),E5 V1 A(R1r),两式联立解得R1r4 ,E9 V,A错误;当R2两部分的并联电阻等于R1r4 时,R2消耗的功率最大,此时电压表的示数不是5.0 V,D错误。8多选(2018黄冈中学期中)如图所示,电源电动势E6 V,内阻r1 ,电阻R12 ,R23 ,R37.5 ,电容器电容C4 F,开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,则()AS断开时电容器的电压为3 VBS断开时电容器a极板带负电CS合上电路稳定后电容器b极板带负电D从S断开到合上开关S且电路稳定后,流过电流表的电量为1.92105 C解析:选ADS断开,C相当于断路,R3中无电流,C两端电压
10、等于R2两端电压,由于a极板的电势比b极板的电势高,所以电容器a极板带正电,电容器的电压:U1E6 V3 V,故A正确,B错误。S合上电路稳定后,R1与R2串联后再与R3并联,C两端电压等于R1两端电压,b极板的电势比a极板的电势高,所以电容器b极板带正电。由电路分析知,外电路总电阻为:R外 3 ;电容器的电压为:U2E6 V1.8 V。流过电流表的电量为QCU1CU24106(31.8)C1.92105 C,故C错误,D正确。9(2018南阳一中模拟)如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3,理
11、想电流表A示数变化量的绝对值为I,下列判断正确的是()AV2的示数增大 B电源输出功率在减小CU3与I的比值在减小 DU1大于U2解析:选D理想电压表内阻无穷大,相当于断路。理想电流表内阻为零,相当于短路,所以定值电阻R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,内电压增大,路端电压减小,则V2的示数减小,故A错误;当内外电阻相等时,电源的输出功率最大,故当滑动变阻器滑片向下滑动时,外电阻越来越接近内阻,故电源的输出功率在增大,故B错误;根据闭合电路欧姆定律得:U3EI(Rr),则得:Rr,保持不变
12、,故C错误;根据闭合电路欧姆定律得:U2EIr,则得:r;而R,据题:Rr,则得U1U2,故D正确。10.多选(2018漳州八校联考)如图所示电路中,R为一滑动变阻器,P为滑片,若将滑片向下滑动,则在滑动过程中,下列判断正确的是()A电源内电路消耗功率一定逐渐增大B灯泡L2一定逐渐变暗C电源效率一定逐渐减小DR上消耗功率一定逐渐变小解析:选ABC将滑片向下滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知干路电流I增大,据PI2r可知,电源内电路消耗的功率增大,故A正确;由于干路电流增大,路端电压减小,L1中电流减小,所以R1中的电流增大,两端电压增大,L2两端的电压
13、减小(滑动变阻器R两端的电压减小),灯泡L2变暗;由于R1中的电流增大,而L2中的电流减小,所以通过滑动变阻器R的电流增大,据PUI可知,R上消耗的功率不一定变小,故B正确,D错误;据电源效率公式可知,当外电路总电阻R外减小时,电源效率减小,故C正确。B级拔高题目稳做准做11多选(2018兰州一中模拟)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当开关闭合后,两小灯泡均能发光。在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是()A小灯泡L1、L2均变暗B小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C电流表A的读数变小,电压表V的读数变大D电流表A的读数变大,电压表V的读
14、数变小解析:选BC滑动触片向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路部分的阻值变大,电路中的总电阻变大,总电流变小,路端电压变大,故电流表A的读数变小,电压表V的读数变大,小灯泡L2变暗,L1两端电压变大,小灯泡L1变亮,B、C正确。12(2018淄博模拟)如图所示,虚线框内为高温超导限流器,它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个超导临界电流IC,当通过限流器的电流IIC时,将造成超导体失超,从超导态(电阻为零即R10)转变为正常态(一个纯电阻且R13 ),以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流IC1.2 A,限流电阻R26 ,小灯泡L上标有“6 V6 W”的字样,电源电动势E8 V
15、,内阻r2 。原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现灯泡L突然发生短路,则()A灯泡L短路前通过R2的电流为 AB灯泡L短路后超导部件将由超导态转化为正常态,电路中的电流为1 AC灯泡L短路后通过R1的电流为 AD灯泡L短路后通过R2的电流为2 A解析:选C灯泡L短路前,灯泡L中的电流为IL1 A,此时超导元件的电阻为零,则R2被短路,R2中的电流为零,A错误;灯泡L短路后超导部件将由超导态转化为正常态,外电路的总电阻R2 ,电路中的电流I2 A,B错误;灯泡L短路后,由于R1R212,所以通过R1的电流为I A,通过R2的电流为I A,C正确,D错误。13.多选(2018湖
16、北恩施一中模拟)工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤,如图所示的是“吊斗式”电子秤的结构图,其中实现称量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图甲所示,R1、R2、R3是定值电阻,R120 k,R210 k,R0是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化的图像如图乙所示,已知料斗重1103 N,没装料时Uba0,g取10 m/s2。下列说法中正确的是()AR3阻值为40 kB装料时,R0的阻值逐渐变大,Uba的值逐渐变小C拉力越大应变片电阻阻值变大,Uba传感器的示数也变大D应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量解析:选AC没装料时,根据串、并联电路规律可
17、得R1两端的电压为:UR112 V8 V;从RF图中可得,没装料时,料斗重1103 N,此时R020 k,所以R3两端的电压为UR312 V V,因为此时Uba0,说明R1两端的电压和R3两端的电压相等,即8 V,解得R340 k,A正确;装料时,由于R1所在支路电流恒定,所以a点的电势恒定,而R3所在支路中R0逐渐增大,该支路电流减小,R3两端的电压减小,即b的电势增大,所以Uba逐渐增大,B错误,C正确;应变片作用是把拉力这个力学量转换为电压这个电学量,D错误。14.多选(2018衡水中学模拟)如图所示电路,在平行金属板M、N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子(重力不计),以水平速度v0
18、射入电场并打在N板的O点。改变R1或R2的阻值,粒子仍以v0射入电场,则()A该粒子带正电 B减少R2,粒子还能打在O点C减少R1,粒子将打在O点左侧 D增大R1,粒子在板间运动时间不变解析:选BC根据外电路中顺着电流方向电势逐渐降低,可知M板的电势低于N板的电势,板间电场方向向上,而粒子在电场中向下偏转,所受的电场力方向向下,则知该粒子带负电,故A错误。电路稳定时R2中没有电流,相当于导线,改变R2,不改变M、N间的电压,板间电场强度不变,粒子所受的电场力不变,所以粒子的运动情况不变,仍打在O点,故B正确。设平行金属板M、N间的电压为U。粒子在电场中水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,则:竖直方向有:yat2t2水平方向有:xv0t 联立得:y 由题图知,y一定,q、m、d、v0不变,则由式知:当减少R1时,M、N间的电压U增大,x减小,所以粒子将打在O点左侧;由知,增大R1,U减小,t增大,故C正确,D错误。