【三维设计】2022届高三物理一轮 课时跟踪检测27 闭合电路欧姆定律及其应用

课时跟踪检测(二十七)　闭合电路欧姆定律及其应用高考常考题型：选择题＋计算题1．一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为(　　)A．E＝2.4V，r＝1Ω　　　　B．E＝3V，r＝2ΩC．E＝2.4V，r＝2ΩD．E＝3V，r＝1Ω2．将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是(　　)A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大C．由U外＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大3．(2022·北京海淀期末)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则(　　)A．电动机消耗的总功率为UIB．电动机消耗的热功率为C．电源的输出功率为EID．电源的效率为1－4．(2022·海南模拟)如图1所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是(　　)图1A．电路中的电流变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小5．(2022·安徽联考)某同学做电学实验(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2中的(　　)6\n图26．(2022·福州模拟)将电阻R1和R2分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同。电池组向两个电阻供电时的电流分别是I1和I2，电池组内阻消耗的功率分别是P1′和P2′，电池组的效率分别是η1和η2，电阻两端的电压分别是U1和U2。若已知电流I1<I2，则有(　　)A．R1<R2B．U1<U2C．η1>η2D．P1′>P2′7．(2022·北京西城期末)电源、开关S、定值电阻R1、光敏电阻R2和电容器连接成如图3所示的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则(　　)图3A．液滴向下运动B．液滴向上运动C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大8．如图4所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，则故障可能是(　　)图4A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4短路6\n9.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图5中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为0～3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别图5是N和Ω)。下列说法正确的是(　　)A．该秤能测量的最大体重是1400NB．该秤能测量的最大体重是1300NC．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处10．(2022·上海浦东新区期末)如图6所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是(　　)A．若R1短路，电流表示数变小，电压表示数为零B．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大C．若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变大图6D．若R4断路，电流表示数变小，电压表示数变大11．(2022·北京海淀期末)在如图7所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝4.0cm。电源电动势E＝400V，内电阻r＝20Ω，电阻R1＝1980Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0＝1.0m/s竖直向上射入两板间，图7小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量q＝1.0×10－7C，质量m＝2.0×10－4kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g＝10m/s2。求：(1)A、B两金属板间的电压的大小U；(2)滑动变阻器消耗的电功率P滑；(3)电源的效率η。12.(2022·上海虹口期末)如图8所示的电路中，所用电源的电动势E＝4V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R1可调。现将R1调到3Ω后固定。已知R2＝6Ω，R3＝3Ω，求：(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？图8(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？6\n答案课时跟踪检测(二十七)闭合电路欧姆定律及其应用1．选B　当外电路断路时，I＝0，U外＝E＝3V；接上8Ω负载时，I′＝＝A＝0.3A，则r＝＝＝Ω＝2Ω。2．选C　因R的变化，才使I发生了改变，故不能用U外＝IR来分析U外随I的变化情况。由闭合电路欧姆定律知，U外＝E－Ir，E、r为定值，故U外随I的增大而减小，A、B错，C对；对于P＝IU外，I增大，R减小，若R<r，由输出功率P随外电阻变化曲线可知，R减小，P减小，故D错。3．选AD　电动机不是纯电阻用电器，电动机消耗的总功率为UI，选项A正确；电动机消耗的热功率为I2R，选项B错误；电源的输出功率为UI，选项C错误；电源的效率为＝，选项D正确。4．选AC　当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，电源的输出功率变大，选项A正确B错误；把定值电阻R0看成电源内阻，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项C正确D错误。5．选C　A、B、D图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。6．选C　根据题意画出电源及电阻R1、R2的U－I图象，由图象不难得出R1>R2，U1>U2，由P内＝I2r知，P1′<P2′，η1>η2，选项C正确。7．选BD　当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，电流增大，电容器两极板间电压变大，电容器所带电荷量增大，液滴所受电场力增大，液滴向上运动，选项B、D正确。8．选BC　由于A灯串联于干路中，且故障发生后A灯变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D。若R2断路，R1和B灯所在支路的电压增大，而R26\n的断路又使B灯分配的电压增大，故B灯变亮，推理结果与现象相符，故选项B对；若R3断路，也必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大，灯B中分得电流也变大，B灯变亮，故选项C也对。9．选AC　电路中允许的最大电流为3A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R＋2Ω＝Ω，R最小为2Ω，代入R＝30－0.02F，求出最大F＝1400N，A项正确，B项错误；当F＝0时，R＝30Ω，这时电路中的电流I＝A＝0.375A，C项正确，D项错误。10．选AC　若R1短路，电流表示数变小，电压表示数为零，选项A正确；若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变小，选项B错误；若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变大，选项C正确；若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变大，选项D错误。11．解析：(1)小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动，设A、B两极板间电压为U，根据动能定理有－qU－mgd＝0－mv02解得U＝200V(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R滑，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流I＝根据部分电路欧姆定律可知U＝IR滑解得R滑＝2.0×103Ω滑动变阻器消耗的电功率P滑＝＝20W(3)电源的效率η＝＝＝99.5%答案：(1)200V　(2)20W　(3)99.5%12．解析：(1)开关S断开时，I1＝＝A＝0.4A；开关接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝＝2Ω，I1′＝＝A＝0.667A(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R23＝2Ω为定值，所以，只有当R1＝0时，总电流最大，A、B之间的电功率才最大。6\nI总＝＝A＝APAB＝I总2RAB＝2×2W＝3.556W答案：(1)0.4A　0.667A　(2)0　3.556W6