1、2013 届高三物理一轮复习课时作业及详细解析:第 32讲闭合电路的综合问题基础热身1某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图 K321 所示的电路接通电源后,可能出现的情况是()A电流表烧坏 B电压表烧坏C小灯泡烧坏D小灯泡不亮 图 K321 图 K32222011莆田模拟如图 K322 所示的电路中,A、B 间电压恒为 3.2 V,3 个电阻的阻值均为 4,电容器的电容为 30 F,电流表为理想电流表那么电路稳定时电容器所带的电量、电流表的读数分别是()A9.6105 C,0.8 A B0,0.8 AC9.6105 C,1 A D1.2104 C,0.8 A3某同学做电学
2、实验(电源内阻 r 不能忽略),通过改变滑动变阻器电阻大小,观察到电压表和电流表的读数同时变大,则他所连接的电路可能是图 K323 中的()A BC D图 K323技能强化4如图 K324 所示,电源电动势为 E,内电阻为 r,在滑动变阻器的滑片由 b 向 a 滑动过程中,下列说法中正确的是()图 K324A电阻 R 两端的电压增大B电容器 C 两端电压减小C电容器 C 上所带的电荷量增加D电源两端的电压增大5如图 K325 所示,甲、乙两电路都是用来测定电阻 Rx 的,下列说法中正确的是()甲 乙图 K325A采用甲电路测得的电阻偏大B采用乙电路的系统误差是由电流表内阻 RA 引起的C采用甲
3、电路的条件是 RARxD若先后采用甲、乙两电路测量,发现电流表读数有显著变化,而电压表读数变化较小,则应选用甲电路测量较为准确6安装在天花板上的电灯不亮了,经检查保险丝无故障,电线也未断,为了进一步弄清不亮的原因,某同学利用多用电表交流 250 V 挡,将表接到开关的两个接线柱上测量,下列关于测量结果的判断,正确的是()A若无论开关接通还是断开,电表读数均为零,则可能是电灯泡烧坏了B若无论开关接通还是断开,电表读数均为零,则可以肯定是开关坏了C若无论开关接通还是断开,电表读数均为 220 V,则可以肯定是电灯泡坏了D若无论开关接通还是断开,电表读数均为 220 V,则可以肯定是开关坏了7201
4、1海淀模拟平行板电容器 C 与三个可变电阻器 R1、R2、R3 以及电源连成如图 K326 所示的电路闭合开关 S,待电路稳定后,电容器 C 两极板带有一定的电荷,要使电容器所带电荷量增加,以下方法中可行的是()A只增大 R1,其他不变B只增大 R2,其他不变C只减小 R3,其他不变D只减小 a、b 两极板间的距离,其他不变 图 K326 图 K3278在如图 K327 所示的电路中,闭合开关 S 后,L1、L2 两灯泡都正常发光,后来由于某种故障使 L2 突然变亮,电压表读数增大由此推断,该故障可能是()AL1 灯丝烧断B电阻 R2 断路C电阻 R2 短路D电容器被击穿短路92011南京一模
5、在如图 K328 甲所示的电路中,闭合开关 S,在滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况以下说法正确的是()图 K328A图线 a 表示的是电压表 V3 的示数随电流表示数变化的情况B图线 c 表示的是电压表 V2 的示数随电流表示数变化的情况C此过程中电压表 V1 示数的变化量 U1 和电流表示数变化量 I 的比值变大D此过程中电压表 V3 示数的变化量 U3 和电流表示数变化量 I 的比值不变102011潮州二模某学习小组用伏安法测量一未知电阻 Rx 的阻值,给定器材及规格为:电流表 A(量程为
6、05 mA,内阻约为 10);电压表 V(量程为 03 V,内阻约为 3 k);滑动变阻器(最大阻值约为 50);电源 E(电动势约 3 V);开关 S、导线若干(1)由于不知道未知电阻的阻值范围,先采用如图 K329 所示的电路试测,读得电压表示数大约为 2.0 V电流表示数大约为 4.0 mA,则未知电阻的阻值 Rx 大约为_.图 K329(2)经分析,该电路测量误差较大,需要作改进请在虚线框内画出改进后的测量原理图 (3)用改进后的电路进行测量,其测量值_(选填“等于”、“小于”或“大于”)真实值112011芜湖一模在如图 K3210 所示的电路中,电源的电动势 E3.0 V,内阻 r1
7、.0,R110,R210,R330,R435,电容器的电容 C100 F,电容器原来不带电,求接通开关 S 后流过 R4 的总电荷量图 K3210挑战自我12如图 K3211 所示,电源电动势 E15 V,内阻 r1,电阻 R130,R260.间距 d0.2 m 的两块平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度 B1 T 的匀强磁场闭合开关 S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度 v0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间设滑动变阻器接入电路的阻值为 Rx,忽略空气对小球的作用,取 g10 m/s2.(1)当 Rx29 时,电阻 R2 消耗的电功率是多大?(2)若小球进
8、入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为 60,则 Rx 是多少?图 K3211课时作业(三十二)【基础热身】1D 解析 电压表内阻很大,所在支路电流非常小,电压表和电流表均不会被烧坏,所以选项 A、B 错误;电流表内阻远小于小灯泡的电阻,通过小灯泡的电流几乎为零,故小灯泡可能不亮,选项 C 错误、D 正确2A 解析 将电容器视为断路,可知电路结构为电阻 R3 直接接在 A、B 之间,通过电流表和 R3 的电流 IUR30.8 A,电路稳定时电阻 R1 和 R2 中无电流通过,R2 两端电压为零,所以电容器两端电压 UC3.2 V,电容器所带的电量 QCUC9.6105C,选项
9、 A 正确3C 解析 图 A、B、D 中电路的电压表读数变大,表示电源(或等效电源)的路端电压变大,则内电压变小,电流表的读数一定减小,与题目已知条件相矛盾,可排除;C 图中电压表示数为定值电阻两端的电压,由欧姆定律可以判断电流、电压可以同时增大,选项 C正确【技能强化】4AB 解析 滑片由 b 向 a 滑动过程中,变阻器 R1 的阻值减小,电路中的电流增大,电源的路端电压减小,选项 D 错误;由欧姆定律得,电阻 R 两端的电压增大,选项 A 正确;由串联电路的特点可得,变阻器 R1 两端的电压减小,电容器与变阻器并联,可得电容器两端的电压减小,选项 B 正确;电容器的带电量为 QCU,电容器
10、 C 上的带电量减少,选项C 错误5B 解析 采用甲电路时,测得的电阻是电阻 Rx 与电压表内阻 RV 的并联电阻,测得的电阻偏小,采用甲电路的条件是 RVRx,选项 A、C 错误;采用乙电路时,测得电阻是电阻 Rx 与电流表内阻 RA 的串联电阻,误差是电流表的内阻引起的,选项 B 正确;若先后采用甲、乙两电路测量,发现电流表读数有显著变化,说明甲电路电流的测量误差较大,为了电流测量准确,应选用乙电路测量,选项 D 错误6AD 解析 由于保险丝无故障,电线也未断,所以故障之处可能在开关或灯泡,将交流电表 250 V 挡接到开关的两个接线柱上测量,若无论开关接通还是断开,电表读数均为零,则表明
11、开关以外的部分有断路,即电灯泡烧坏了,所以 A 项正确;若无论开关接通还是断开,电压表的读数均为 220 V,则表明开关之间的部分有断路,即开关坏了,故 D 项正确7BD 解析 电容器两极板电压等于电阻 R2 两端的电压,只增大 R1 时,电容器两端的电压减少,电容器所带电荷量减少,选项 A 错误;只增大 R2 时,电容器两端的电压增大,电容器所带电荷量增加,选项 B 正确;只减小 R3 时,电容器两端的电压不变,电容器所带电荷量不变,选项 C 错误;只减小 a、b 两极板间的距离时,电容变大,电容器所带电荷量增加,选项 D 正确8B 解析 电压表读数增大,说明路端电压增大,外电阻增大,因此故
12、障不可能是短路,故选项 C、D 错误;若 L1 灯丝烧断,则总电阻增大,总电流减小,L2 两端电压减小,L2 变暗,选项 A 错误;若 R2 断路,则总电阻增大,电压表读数增大,总电流减小,L1 与R1 并联部分两端的电压减小,故 L2 两端的电压增大,L2 变亮,选项 B 正确9ABD 解析 电压表 V2 测量定值电阻 R1 的电压,其 UI 图象是过原点的直线,选项 B 正确;电压表 V1 示数的变化量和电流表示数的变化量的比值U1I r 是电源内阻,选项 C 错误;电压表 V3 示数的变化量和电流表示数的变化量的比值U3I rR1 是定值,选项D 正确;根据图中 a、b 图线的斜率可判断
13、,a 图线的斜率大,其斜率大小为 rR1,b 图线的斜率为电源内阻 r,即 a 图线是电压表 V3 的示数随电流表示数变化的情况,选项 A 正确10(1)500(2)如图所示(3)大于解析(1)未知电阻的阻值 RxUI 500.(2)原测量电路为外接法,测量误差较大是电压表分流作用引起的,测量电路应改用内接法,测量原理如图所示(3)测量电路改用内接法时,由于电流表的分压作用,将引起测量结果大于真实电阻112.0104C解析 由串并联电路规律得外电路电电阻 R R1R2R3R1R2R31010301010308 由欧姆定律,通过电源的电流I ERr3.08.01.0 A13 A电源的路端电压 U
14、EIr3.0 V131.0 V83 V电阻 R3 两端电压 U3 R3UR2R330103083 V2 V开关接通后电容器带电荷量 QCUCCU31001062 C2.0104 C所以流过 R4 的电荷量为 Q2.0104 C【挑战自我】12(1)0.6 W(2)54 解析(1)闭合电路的外电阻为RRx R1R2R1R249 根据闭合电路的欧姆定律,通过 Rx 的电流为I ERr0.3 AR2 两端的电压为U2EI(Rxr)6 VR2 消耗的功率为P2U22R20.6 W(2)小球进入电磁场做匀速圆周运动,说明重力和电场力等大反向,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律Bqvmv2RU2d qmg解得 U2BRdgv小球做匀速圆周运动的初速度与末速度的夹角等于圆心角,为 60,根据几何关系得Rd解得 U2Bd2gv 4 VIU2R120.2 ARxEU2Ir54