黑龙江省大庆市喇中高考物理复习 考题精选（46）闭合电路欧姆定律（含解析）

高中物理考题精选（46）——闭合电路欧姆定律1、如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，R1=9Ω，滑动变阻器的总电阻Rx=20Ω。间距d=0.1m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关K，板间电场视为匀强电场，板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，带电小球s穿过细杆，小球质量m=0.01kg、电荷量q=1×10﹣3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）。调节滑动变阻器的滑片p，使小球c恰能静止在A处。重力加速度g=10m/s2。（1）求小球的电性和M、N两极板间的电压；（2）求滑动变阻器pb段的阻值R2；（3）调节滑动变阻器，使pb段的阻值R3=7.5Ω，待电场重新稳定后释放小球c，求小球c到达杆的中点O时的速度大小。答案解：（1）由电路图可知，金属板M为正极板；因小球静止，故小球所受电场力与重力大小相等，方向相反，电场力向上，所以小球带负电。         …………………(1分)设小球恰能静止时M、N两极板间的电压为U，板间电场强度为E，则mg=Eq           ………………………………(1分)           ………………………………(1分)解得                      U=10V           ………………………………(1分)（2）小球恰能静止时，根据闭合电路欧姆定律有        ………………………………(1分)解得 R2=10Ω           ………………………………(1分)（3）调节滑动变阻器，使pb段的阻值R3=7.5Ω，设电场稳定时的电压为U3，则        ………………………………(1分)解得U3=7.5V。设小球c到达杆的中点O时的速度为v，则-36-\n     ………………………………(2分)解得                     v=0.5m/s            ………………………………(1分)2、如图所示，电源电动势为E，内阻为r。当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法不正确的是（     ）A．电阻R3消耗的功率变大    B．电容器C上的电荷量变大C．灯L变暗D．R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值c答案A    分析：当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，故电路总电阻减小，所以路端电压减小，即两端的电压减小，故根据公式可得消耗的功率增大，A错误；电路总电流增大，但是通过的电流减小，随通过的电流增大，故两端的电压增大，所以电容器两端的电压增大，故根据公式可得电容器上的电荷量增大，B正确；两端的电压增大，但是并联电路的电压减小，所以小灯泡两端的电压减小，故变暗，C正确；因为两端的电流变化量小于R2的电流变化量，所以两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值，D正确。3、如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么R接到a电源上时，电源的输出功率    （填“较大”、“较小”或“相等”),-36-\na电源的内阻     b电源的内阻（填：“大于”、“等于”或“小于”）．a电源的电动势     b电源的电动势（填：“大于”、“等于”或“小于”）答案较大   大于    大于4、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是(   )A．I1增大，I2不变，U增大  B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大  D．I1减小，I2不变，U减小答案B5、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻r,为当滑动触头向下滑动时，各表读数的变化情况是（）A．V1变大　 　B．V2变小C．V2变大　 　D．A变大答案C 解析：当滑片向下滑动时，其接入电阻减小，总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流增大，则内电压增大，由U=E-Ir可知路端电压减小，即电压表V1示数减小，V2变大；根据串联电路分压规律并联部分电压减小，可知电流表A示数变小；故ABD错误，C正确；故选：C．6、如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向6端移动时，则（）-36-\n   A．电压表读数减小            B．电流表读数减小   C．质点P将向上运动          D．R3上消耗的功率逐渐增大答案A解析：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故B错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由P=可知，R3上消耗的功率减小；故D错误；故选A．7、如图所示的电路中，电源的电动势E=9V，内阻未知，R1=5Ω，R2=12Ω，L为规格“6V，3w”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．不考虑温度对灯泡电阻的影响．求：（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻．（2）电源的内阻．（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．答案分析：（1）根据求出小灯泡的额定电流，根据求电阻（2）断开S时，灯L正常发光，即I1=I0，根据闭合电路欧姆定律即可求解；（3）闭合S时，求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出电流和电压，从而求出实际功率．-36-\n解：（1）开关S断开：==0.5A=  （2）由闭合电路欧姆定律：E=I0（R1+RL+r）  代入数据得r=1Ω   （3）开关S闭合时：总电阻为﹣﹣﹣﹣﹣①                     电流I=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②                      UL=E﹣I（r+R1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④    代入数据求得：PL=1.6875W答：（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻为.5安、12欧 （2）电源的内阻为1欧 （3）实际功率为1.6875瓦8、一个未知电阻Rx，阻值大约为10kΩ﹣20kΩ，为了较为准确地测定其电阻值，实验室中有如下器材：电压表V1（量程3V、内阻约为3kΩ）        电压表V2（量程15V、内阻约为15kΩ）电流表A1（量程200μA、内阻约为100Ω）    电流表A2（量程0.6A、内阻约为1Ω）电源E（电动势为3V）         滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）开关S（1）在实验中电压表选     ，电流表选     ．（填V1、V2，A1、A2）（2）为了尽可能减小误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．（3）测得电阻值与真实值相比     （填偏大偏小相等）-36-\n答案9、在如图所示的电路中，电源提供的电压U=20V保持不变，R1=10Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，R4=5Ω，电容器的电容C=100μF，求：（1）开关S闭合前，电容器所带的电荷量；（2）闭合开关S后流过R3的总电荷量．答案（1）闭合电键K之前，R1与电源形成闭合回路，根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流为：I1===2A电容器的电压等于R1的电压为：UC=I1R1=2×10V=20V所以电容器带电量为：Q1=CUC=20×10﹣4C=2×10﹣3C根据电流的方向可知，电容器上极板电势高，带正电，下极板电势低，带负电．（2）闭合电键K后，R2和R4串联后与R1并联，R3上没有电流流过，C两端电压等于R4的电压．==V=5V则得电容器的带电量为：Q2=CUC′=5×10﹣3C．因为U1＞U2，外电路中顺着电流方向电势降低，可知电容器上极板的电势高，带正电，下极板的电势低，带负电．所以闭合电键K后，通过电阻R3的总电量为：Q=Q1﹣Q2=1.5×10﹣3C．答：（1）闭合电键K之前，电容器带电量为2×10﹣3C．（2）闭合电键K后，通过电阻R3的总电量是1.5×10﹣3C．-36-\n10、在如图所示的电路中，电源提供的电压U=20V保持不变，R1=10Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，R4=5Ω，电容器的电容C=100μF，求：（1）开关S闭合前，电容器所带的电荷量；（2）闭合开关S后流过R3的总电荷量．答案（1）闭合电键K之前，电容器带电量为2×10﹣3C．（2）闭合电键K后，通过电阻R3的总电量是1.5×10﹣3C．解：（1）闭合电键K之前，R1与电源形成闭合回路，根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流为： I1===2A电容器的电压等于R1的电压为：UC=I1R1=2×10V=20V所以电容器带电量为：Q1=CUC=20×10﹣4C=2×10﹣3C根据电流的方向可知，电容器上极板电势高，带正电，下极板电势低，带负电．（2）闭合电键K后，R2和R4串联后与R1并联，R3上没有电流流过，C两端电压等于R4的电压．==V=5V则得电容器的带电量为：Q2=CUC′=5×10﹣3C．因为U1＞U2，外电路中顺着电流方向电势降低，可知电容器上极板的电势高，带正电，下极板的电势低，带负电．所以闭合电键K后，通过电阻R3的总电量为：Q=Q1﹣Q2=1.5×10﹣3C．答：（1）闭合电键K之前，电容器带电量为2×10﹣3C．（2）闭合电键K后，通过电阻R3的总电量是1.5×10﹣3C．11、如图所示，在A、B两点间接一电动势为4V，内阻为1Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，求：(1)电流表的读数；-36-\n(2)电容器所带的电荷量；(3)断开电源后，通过R2的电荷量．答案（2）电容器所带的电量Q=CU3=CIR3=30×10-6×0.8×4C=9.6×10-5C；（3）断开电键S后，电容器相当于电源，外电路是R1、R2相当并联后与R3串联．由于各个电阻都相等，则通过R2的电量为12、有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线．现有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻约10kΩ)          B．电压表(0～15V，内阻约20kΩ)  C．电流表(0～3A，内阻约1Ω)            D．电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω)  E．滑动变阻器(10Ω，2A)                F．滑动变阻器(500Ω，1A)  G．学生电源(直流6V)、开关、导线若干（1）实验中所用电压表应选     ，电流表应选用      ，滑动变阻器应选用     ．（2）在虚线框内画出实验电路图，(3)根据所画电路图，试将如图所示的器材连成实物电路．（4）利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示，分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点：                                                             -36-\n（5）若把电器元件Z和小灯泡接入如图(丙)所示的电路中时，通过Z的电流为0.22A，已知A、B两端电压恒为2.5V，则此时灯泡L的功率约为         W（保留两位有效数字）答案(1)A  D  E(4)小灯泡的电阻随温度的升高而增大(5)0.3113、下述关于在如图所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r。闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头,从图示位置向a端移动一些,待电流达到稳定后，则与P移动前相比(  )                              A．U变小   B．I变小   C．Q减小 D．Q增大答案BD14、在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路(1) 实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到________(填“a”或“b”)端．-36-\n(2)小明测得有关数据后，以电流表读数I为横坐标，以电压表读数U为纵坐标作出了如图丙所示的图象，根据图象求得电源的电动势E＝________V，电源的内阻r＝________Ω(结果保留两位有效数字)． 答案a 1.5  1.015、如图所示的电路中，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1Ω的直流电源，电阻R1=R2=R3=4Ω，电容器C的电容为30μF，电流表的内阻不计，求：（1）电流表的读数；（2）电容器所带的电量；（3）断开电源后，通过R2的电量答案解：（1）I= (A)（2）电容带的电量为Q=CUR3=9.6×10－5　（c）（3）断开电源后通过R2　的电量为4.8×10－5（C）16、如图所示电路，已知R3＝4Ω，闭合开关，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，经一段时间，一个电阻被烧坏，使电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V，问：(1)哪个电阻发生故障？是短路还是断路？(2)R1的阻值是多少？-36-\n(3)能否求出电源电动势E和内阻r？如果能，求出结果；如果不能，说明理由．答案解析　(1)R2断路．(2)R2断路后，伏特表的读数就是R1两端的电压，因此有：R1＝＝4Ω.(3)由E＝U2＋I2(r＋R4)和E＝I1R1＋(r＋R4)可得：E＝4V，r＋R4＝1Ω因为R4未知，所以不能求出r的值．答案　(1)R2断路．　(2)R1＝4Ω　(3)E＝4V无法求内阻17、有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图7所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0．314Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压测得U＝100V，I＝100mA．（1）求：该钻孔的深度。(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200V内阻100Ω的电源相连，通电10分钟，当截取的圆柱体长度为多少时，盐水产生的热量最多，最多为多少？答案-36-\n18、如图3甲所示的电路，电电动势E=8V，电阻R与一个电流传感器相连，传感器可以将电路中的电流随时间变化的曲线显示在计算机屏幕上，先将S接2给电容器C充电，再将S接1，结果在计算机屏幕上得到如图3乙所示的曲线，将该曲线描绘在坐标纸上(坐标纸上的小方格图中未画出)，电流坐标轴每小格表示0.1mA，时间坐标轴每小格表示0.1s，曲线与AOB所围成的面积约为80个小方格。则下列说法正确的是A．充电电流由a极板穿过电容器内部流向b极板B．放电电流方向如甲图i所示方向C．电容器充电完毕时，所带电荷约为8×10-4CD．电容器的电容约为0.1F答案C19、如图7－2－22所示，用两节干电池（内阻不能忽略）点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡多时，以下说法错误的是(　　) A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗   B．各灯两端电压灯多时较低 C．通过电池的电流灯多时较大 D．电池输出功率灯多时一定较大-36-\n答案D20、A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球(可视为点电荷)．两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小)，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ.电源电动势E和内阻r一定，下列说法正确的是(). A．若将R2的滑动触头P向a端移动，则θ不变B．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变小D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变答案CD21、如图所示，C为两极板水平放置的空气平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带点尘埃P恰好处于静止状态.要使尘埃P向上加速运动，下列方法中可行的是（ ）A.把R1的滑片向左移动 B.把R2的滑片向左移动C.把R2的滑片向右移动 D.把开关S断开答案C-36-\n22、如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，ab和cd棒的运动情况是（   ）A．ab向左，cd向右    B．ab向右，cd向左C．ab、cd都向右运动  D．ab、cd保持静止答案A[解题思路]：当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，电路中的总电阻变小，流过螺线管的电流将增大，周围的磁场变强，由楞次定律可知，感应电流的磁场应阻碍其变化，因此两棒应分别向外运动，增大回路的面积，以增大螺线管外部的磁通量来抵消内部磁场的磁通量的增大，故选项A正确。23、一电路如图25－11所示，电源电动势E＝28V，内阻r＝2Ω，电阻R1＝12Ω，R2＝R4＝4Ω，R3＝8Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L＝0.20m，两极板的间距d＝1.0×10－2m.图25－11(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电荷量为多少？(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10m/s2)答案解析：(1)S断开时，电阻R3两端电压为U3＝E＝16V-36-\nS闭合后，外电阻为R＝＝6Ω路端电压为U＝E＝21V此时电阻R3两端电压为U′3＝U＝14V则流过R4的总电荷量为ΔQ＝CU3－CU′3＝6.0×10－12C.(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有：＝mg当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－＝ma设微粒能从C的电场中射出，则水平方向运动时间为：t＝竖直方向的位移为：y＝at2由以上各式求得：y＝6.25×10－3m＞故微粒不能从C的电场中射出．答案：(1)6.0×10－12C　(2)不能24、如图25－5所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)．现增加光照强度，则下列判断正确的是(　　)A．B灯变暗，A灯变亮 　     B．R0两端电压变大C．电源路端电压变大 　      D．电源内压降变小-36-\n答案解析：增加光照强度时，Rt阻值减小，电路的总电阻减小，总电流变大，电源内电压变大，路端电压减小，所以A灯变暗，A灯的电流减小，R0上的电流变大，则R0上的电压变大，所以B灯的电压减小，B灯变暗．选项B正确．答案：B25、高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图25－3所示，超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I＞Ic时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻)．以此来限制电力系统的故障电流，已知超导部件的正常态电阻R1＝3Ω，超导临界电流Ic＝1.2A，限流电阻R2＝6Ω，小灯泡L上标有“6V　6W”的字样，电源电动势E＝8V，内阻r＝2Ω，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则(　　)A．短路前通过R1的电流为AB．短路后超导部件将由超导体状态转化为正常态C．短路后通过R1的电流为AD．短路后通过R1的电流为2A答案BC解析：小灯泡L上标有“6V　6W”，该灯泡的电阻RL＝U2/P＝62/6Ω＝6Ω，短路前由于电路正常工作，电路的总电阻为R＝RL＋r＝6Ω＋2Ω＝8Ω，总电流为I＝E/R＝1A，所以短路前通过R1的电流为I1＝1A，选项A错误；当L突然短路后，电路中电流为I＝E/r＝4A＞Ic＝1.2A，超导态转变为正常态，则此时电路中总电阻为R′＝2Ω＋2-36-\nΩ＝4Ω，总电流I′＝E/R′＝A＝2A，短路后通过R1的电流为I1′＝A，故选项B、C正确，选项D错误26、有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，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)应标在电流表刻度盘0.400A处答案AC解析：本题考查传感器及闭合电路欧姆定律．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＋2＝，R最小值为2Ω，代入R＝30－0.02F，求出F最大值Fm＝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．-36-\n27、在图(a)所示电路中，V1、V2都是有0～3V和0～15V两个量程的电压表．当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图(b)所示，则电阻R1、R2两端的电压分别为(　　)A．9.6V,2.4V    B．12V,2.4V C．2.4V,12V     D．2.4V,9.6V答案A28、把电阻非线性变化的滑动变阻器接入图1的电路中，移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x（x为图中a与触头之间的距离），定值电阻R1两端的电压与x间的关系如图2，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，当触头从a移到b和从b移到c的这两过程中，下列说法正确的是（　）A．电流表示数变化相等       B．电压表V2的示数变化不相等C．电阻R1的功率变化相等     D．电源的输出功率均不断增大答案A29、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数为U1、U2，示数变化的绝对值分别为和，电流表的示数为I，电流表示数变化的绝对值为，下列说法中正确的是（    ）A．小灯泡、变暗，变亮B．小灯泡变暗，、变亮C．     D．不变，不变-36-\n答案BD30、如图，在水平面（纸面）内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN向右匀速运动，从a位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触．下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是（　　）答案A解：设∠bac=2θ，单位长度电阻为R0则MN切割产生电动势E=BLv=Bv•2vt×tanθ=2Bv2ttanθ回路总电阻为R＝(2vttanθ+)R0＝vtR0(2tanθ+)由闭合电路欧姆定律得：i与时间无关，是一定值，故A正确，BCD错误，31、如图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度，m是一个金属球，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R。金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线。从O点引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计），图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。-36-\n（1）当列车向右做匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数U的对应关系，以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速度计。（2）为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的选择应有什么特殊要求？                                         答案（1）设列车加速度为时小球偏离竖直方向的夹角为θ，这时小球受到的合外力为F=mgtanθ，由牛顿第二定律可得列车的加速度为a=gtanθ=g.DC/h上式即触点D的位移跟加速度的关系式。   从电路部分来看，设此时电压表的读数为U’，根据串联电路的特点，对均匀电阻丝来说有电压与电阻丝长度成正比，即U’／U=RDC／RAB=DC/l    DC=lU’／U   由上两式联列得a=gU’l／Uh   上式中g、U、l、h都是常数，表明U’与a正比，可将电压表上的电压读数一一对应成加速度的数值，电压表便改制成了加速度计。  （2）这个装置测得最大加速度的情况是触点由D移到A，这时电压表读数U’=U/2，所以amax=gl/2hC点设置在AB中间的好处是：利用这个装置还可以测定列车做匀减速运动时的加速度，这时小球偏向OC线的右方。电压表要零点在中间，且量程大于U/232、如图为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为(　　)-36-\n答案B解析　根据UI图象可知E＝6V，r＝0.5Ω，A图U外＝4V，B图中U外＝4.8V，C图中：U外＝5.7V，D图中U外＝5.4V.33、某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光．拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则(　　)A．仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障B．仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障C．仅导线AB断路D．因插座用导线接地，所以发生了上述故障答案C解析：由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C、B-36-\n两点间没有发生短路故障．把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障．综合分析可知，故障为A、B间导线断路，即C选项正确．34、 (1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮。把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上__ ______。a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔b．将两表笔分别连接到被测电阻的两  端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1kd．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100e．旋转S使其尖端对准交流500V挡，并拔出两表笔（2）图为一正在测量中的多用电表表盘。①根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 ________Ω。②如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为      mA。③如果是用直流5V档测量电压，则读数为       V（3）（(多选题)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是     A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零-36-\n答案（1）  cabe     ，（2）①    30k   Ω。②     3.4  mA。   ③    1.70     V  （3）     AC    。35、用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得NP之间距离为l1、MP之间距离为l2则Rx的阻值为：A．          B．C．          D． 答案C解析电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和Rx的电压比，即；通过电流表G的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，而总电流一定，故通过R0和Rx的电流也相等，故；根据电阻定律公式，有；-36-\n故，解得。36、在如图甲所示电路中，闭合电键S，当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．以下说法正解的是(　)A．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ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D．此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变答案ABD37、如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值。答案解析：(1)题中图乙中AB延长线，交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，内阻r＝＝20Ω。-36-\n(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U2＝4V、I2＝0.8A，得R2＝＝5Ω。(3)当P滑到R3的左端时，由图乙知此时U外＝16V，I总＝0.2A，所以R外＝＝80Ω因为R外＝＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R3＝300Ω。38、投影仪的光源是强光灯泡，发光时必须用风扇给予降温．现设计投影仪的简易电路，要求：带动风扇的电动机先启动后，灯泡才可以发光；电动机未启动，灯泡绝对不可以发光．电动机的电路元件符号是○M，下图中符合设计要求的是(　　)答案C39、如图所示，直流电动机的轴与圆盘中心相连，电键S断开时，电压表的示数为12.6V。电键S闭合时，电流表的示数为2A，电压表的示数为12V。圆盘半径为10cm，测速计测得转速为r／s，两弹簧秤示数各为7.9N和6.1N。问:(1)电动机的输入功率、输出功率、效率各为多少?-36-\n(2)拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表、电流表的示数又各为多少?电动机的输入功率又为多大?答案 (1)电动机的输入功率为:P入＝UI=12×2W=24W。电动机的输出功率与皮带对圆盘做功功率相等，且圆盘转动的线速度v为2πnr则：P出＝(F1-F2)v＝(F1-F2)2πnr=（7.9－6.1）×2π×（50／π）×0.05＝18W。效率为(2)拉紧皮带使电动机停转，此时电路为纯电阻电路，由题分析可知电源电动势为12.6V，电源内阻为　，电动机的直流电阻为此时电压表示数为 电流表示数为电动机的输入功率为40、如图所示电路中。定值电阻R1=6Ω，滑动变阻器总电阻R2=12Ω。闭合电建。（1）移动滑片，使定值电阻上达到最小功率0.54W，此时电源效率90%，求电源电动势和内阻。（本小问的解答中，需给出滑片位置，但不需要说明理由）（2）滑片保持（1）中位置不动，将导线AC去掉，用导线连接AB两点，求此时滑动变阻器的功率。答案（1）定值电阻上功率最小时，滑动变阻器滑片在正中间…………1分此时R外=R1+R2/4=9Ω-36-\n 得  r=1Ω…………2分由闭合电路欧姆定律得      得   E=3V…………2分（2）此时=9Ω…………2分=0.3A并联段电压为U并==0.9V…………3分变阻器总功率为两段功率之和=0.675W…………2分41、在如图所示电路中，定值电阻R0=2Ω，安培表和伏特表均为理想电表．闭合开关K，当滑动变阻器Rx滑片P从一端移向另一端时，发现电压表的电压变化范围为0V到3V，安培表的变化范围为0.75A到1.0A．求：（1）电源的电动势和内阻；（2）移动变阻器滑片时，能得到的电源的最大输出功率．答案解析：（1）当时，，对应电流为A，由闭合电路欧姆定律得，①（2分）当为最大值时，V，对应电流为A，有-36-\n②（2分）的最大值为（2分）由①②两式代入数据得，E=12V，r=10Ω（2分）（2）电源的输出功率（2分）当时，电源有最大输出功率，但恒小于r，由输出功率随外电阻变化的关系知，当取最大值时输出功率最大，（3分）即W（3分）42、如图所示，平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接，G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计，闭合开关S后，下列说法正确的是（）A.若只在两板间插入电介质，电容器的两板间电压将增大B.若只在两板间插入电介质，电容器的电容将保持不变C.若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从a到b方向的电流D.若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器储存的电量将增加答案-36-\n43、如图电路中E为电源的电动势，r为电源内阻，R1、R2为可变电阻，黑箱中有N个阻值均为R的定值电阻混联而成的网络。下列操作中，可以使灯泡L的亮度变暗的是             A．S闭合且R2的阻值不变,仅使R1的阻值减小B．S闭合且R1的阻值不变,仅使R2的阻值减小C．R1与R2的阻值不变,仅使S闭合D．R1与R2的阻值不变,仅使S断开答案BC44、某同学将一直流电源的总功率P,输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是（    ）A.图线b表示输出功率随电流I变化的关系B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点这三点的纵坐标一定满足关系D. b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4。答案CD  45、某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数k=120N/m，自然长度L0=1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N-36-\n与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S=0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。定值电阻R=1.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r=0.5Ω。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1=9.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2=6.0V。（电压表可看作理想表）求：（1）金属杆单位长度的电阻；（2）此时作用在迎风板上的风力；答案设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得⑴无风时：U1=     得R1=4.5Ω          所以金属杆单位长度的电阻r=Ω/m=4.5Ω/m   ⑵有风时：U2=        得R2=1.5Ω  此时，弹簧长度L=m   Ks5u压缩量x=L0-L=（1-）m=m     由平衡得此时风力：F=kx=120×=80N     46、如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度。若保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些，指针张开角度将       ；若断开开关S后，将A、B两极板靠近些指针张开角度将       （填“变小”、“不变”或“变大”）-36-\n答案不变  变小 解析：保持开关S闭合时，静电计上的电压为电源两极间的电压，故此时无论怎样改变电容器两极板，静电计指针的张角都不变；当断开开关S后，电容器两极板上的电量保持不变，这时将A、B两极板靠近些，即减小板间距d，由公式C=可知电容器的电容将增大，再根据电容的定义式C=可得电压U=将变小，则指针的张角将变小。47、一位同学设计了一个风力测定仪，如下左图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时以OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个灯泡，测风力时，闭合开关S，通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_______________，观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小；若要提高装置反映风力大小的性能，可采取的方法是_________．答案滑动变阻器     串联一个电流表（或与灯并联一个电压表）48、如图所示，电源电动势E＝6V，电源内阻不计。定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ。⑴若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电量；⑵若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，求电压表的示数。-36-\n答案⑴4×10－4C  ⑵3V解析：⑴设电容器上的电压为Uc，        电容器的带电量 解得：Q＝4×10－4C 设电压表与R2并联后电阻为R并。    则电压表上的电压为：         解得：＝3V   49、在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图所示．电源内阻不计，导线连接良好．若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象（）a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零b．电珠L亮度增加；电流表示数增大c．电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为(　　)．-36-\nA．③①②④     B．③④②①C．③①④②     D．②①④③答案A解析　图①是滑动变阻器的分压式接法，向右滑动触头，灯泡两端电压增大，亮度增加，根据灯泡与滑动变阻器串并联情况可知，总阻值逐渐减小，电流表示数增大，此种情况与b对应．②中电流表将电珠短路，灯不亮，当滑动变阻器接入电路阻值很小时，电流表线圈烧断，灯泡不再被短路而发光，此种情况与c对应．③中电压表与灯泡串联，灯泡处电流几乎为零，不亮，电流表示数几乎为零，此种情况与a对应．④中电压表与灯泡串联，灯泡不亮，当滑动触头滑至接近右端时，电流表两端电压过大，可能被烧坏，此种情况与d对应．综上可知，选项A正确．50、在如图(a)所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示．(　　)．A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线B．电源内阻的阻值为10ΩC．电源的最大输出功率为3.6WD．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W答案解析　当R2的滑动头P滑到最左端时，电压表V2的示数为0，可知图线甲是V2示数随电流变化的图线，A正确．由两图线得U1＋U2＝5V≠U1′＋U2′＝3V，可知电源有内阻，R1＝＝5Ω，R2m＝＝＝20Ω.-36-\n0．2＝，0.6＝解得E＝6V，r＝5 Ω.B错误，当R2＝0时，因R1＝r电源有最大输出功率Pm＝＝1.8W，C错误，当R2＝R1＋r时，R2上有最大功率P2m＝＝0.9W．D正确．(极值思维法)答案　D51、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．下列说法正确的是  (　　)．A．灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍B．灯泡L1的电阻为7.5ΩC．灯泡L2消耗的电功率为0.75WD．灯泡L3消耗的电功率为0.30W答案D解析　由于小灯泡L2和L3串联后和灯泡L1并联，所以L1两端电压是L2或L3两端电压的2倍，L2或L3两端电压是1.5V，由小灯泡的伏安特性曲线可知灯泡L2中的电流是0.20A；灯泡L1两端的电压是3V，灯泡L1中的电流是0.25A-36-\n，A错误；由欧姆定律可得灯泡L1的电阻为R＝U/I＝12Ω，B错误；由P＝UI得灯泡L2(或L3)消耗的电功率P2＝UI＝1.5×0.20W＝0.30W，C错误，D正确．52、电位器是变阻器的一种．如图7－1－10所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是(　　)．A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮答案AD解析　根据电位器结构和连线可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；连接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误．53、如图a所示的电路中，滑动变阻器总电阻R=20Ω，定值电阻R0=5Ω。由一个电源电动势6V、内阻可在1~20Ω之间调节的特殊电源供电。-36-\n（1）图b所示的电路实物图中缺了一根导线，请将此导线补画在图上（白色小圈为滑动变阻器的接线柱）。（2）将电源内阻调为r1=1Ω，滑片P从上端A移动到下端B的过程中，流过PB段的电流如何变化（不需要说明理由）？为了保证使用过程中的安全，理论上滑动变阻器的线圈额定电流不小于多少？（3）若将滑片P固定在滑动变阻器正中间，调节内阻，求电源的最大输出功率。某同学认为，内阻调节到与此时的外电阻相同时，电源有最大输出功率。该同学的想法是否正确？若正确，按该同学的思路求出结果；若不正确，说明理由并求出正确结果。答案解析：(1)如图…………2分（2）滑片P从上端A移动到下端B的过程中，流过PB段的电流不断增加。…………2分当P接近B点时，流过PB段电流最大此时PB段电阻接近零，流过的电流I=E/（R0+r）=6/(5+1)=1A…………2分(3)不正确………1分由于滑片P固定在滑动变阻器正中间，则滑动变阻器两部分并联后电阻为5Ω………1分…………2分可见：当r最小时，电源的输出功率有最大值W…………2分-36-