高考物理二轮复习第八章恒定电流夯基保分练二闭合电路的欧姆定律及应用 联系客服

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夯基保分练(二) 闭合电路的欧姆定律及应用

[A级——保分练]

1.(2020·厦门一中模拟)现有甲、乙两个电源,电动势E相同,内阻不同,分别为r甲和r乙。用这两个电源分别给定值电阻供电,已知R=r甲>r乙,则将R先后接在这两个电源上的情况相比较,下列说法正确的是( )

A.接在甲电源上时,定值电阻R上的电流较大 B.接在甲电源上时,电源输出功率较大 C.接在甲电源上时,电源消耗的功率较大 D.接在乙电源上时,定值电阻R上的电压较小

E

解析:选C 根据闭合电路欧姆定律得I=,因为R=r甲>r乙,所以R接在乙电源上时,定值电

R+r阻R上的电流较大,定值电阻两端的电压U=IR,因为接在乙电源上时电流较大,所以接在乙电源上时,定值电阻R上的电压较大,电源的输出功率P输出=IR,电流越大,输出功率越大,故接在乙电源上时,E?E?2r=

电源的输出功率大,A、B、D错误;内电阻消耗的功率为:P=Ir=??R-r?R+r?

2

22

2

,则当R=r+4R

r

时,P最大,则知接在甲电源上时,电源消耗的功率较大,C正确。

2.(多选)(2020·上海青浦质检)

如图所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为ra

和rb,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为Ia和Ib,则( )

A.ra>rb B.Ia>Ib

C.R0接电源a时,电源的输出功率较大,但效率较低 D.R0接电源b时,电源的输出功率较小,效率较低

解析:选ABC 在电源路端电压与电流的关系图像中,斜率的绝对值表示电源内阻,ra>rb,A正确;在图像中作出定值电阻R0的伏安特性曲线,与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点,Ia>Ib,B正确;R0接电源a时,电源的输出功率较大,但效率较低,R0接电源b时,电源的输出功率较小,但效率较高,C正确,D错误。

3. (2020·银川一中模拟)如图,a、b分别表示一个电池组和一只电阻R的伏安特性曲线。用该电池组直接与电阻R连接成闭合电路,则以下说法正确的是( )

1

A.电池组的内阻是0.33 Ω B.电阻的阻值为1 Ω C.电池组的输出功率将是4 W

D.改变电阻R的阻值时,该电池组的最大输出功率为4 W

ΔU4-0

解析:选D 根据题图图线a可得图线a的斜率的倒数的绝对值表示电源内阻,故r== Ω

ΔI4ΔU3-0

=1 Ω,A错误;图线b的斜率的倒数表示电阻的大小,故R== Ω=3 Ω,B错误;两图线的

ΔI1交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态,由图读出路端电压为U=3 V,电流为I=1 A,电池组的输出功率是P=UI=3 W,C错误;根据数学知识得知,当外电阻等于电池组的内阻时,即外电阻

?E?2R=4 W,D正确。

R=r=1 Ω时,电池组的最大输出功率P出=??

?R+r?

4. (多选)(2020·云南师大附中模拟)将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图所示,则下列说法正确的是( )

A.图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系 B.M点对应的功率为最大输出功率

C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA

D.两个图线上交点M与N的横坐标之比一定为1∶4,纵坐标之比一定为1∶2

解析:选AB 由电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率表达式PE=EI,PR=UI-Ir,Pr=Ir,可知,a是直线,表示的是电源的总功率;b是抛物线,表示的是电源内部的发热功率;c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR,A正确;当R=r时,输出功率最大,M点是输出功率最大的位置,B正确;A、B、C为在a、b、c三条图线上横坐标相同的三点,因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内E部的发热功率Pr的和,所以这三点的纵坐标一定满足关系PE=PR+Pr,C错误;M点输出功率最大,IM=,

2rEIM1PM1

IN=,=,=,D错误。

rIN2PN4

5.(多选)(2020·大庆铁人中学质检)如图所示电路,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中正确的是( )

2

2

2

A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率 B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率 C.当R2=0时,R1获得最大功率 D.当R2=0时,电源输出功率最大

解析:选AC 在讨论R2的功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,当R2=R1+r时,R2上获得最大功率,选项A正确;在讨论R1的功率时,可将R2视为电源内阻的一部分,当R2=0时,R1获得最大功率,故选项B错误,C正确;在讨论电源的输出功率时,(R1+R2)为外电阻,内电阻r恒定,只有当R1+R2=r时,电源输出功率最大,由于题目未给出R1和r的具体数值,所以当R2=0时,电源输出功率不一定最大,选项D错误。

6. (2020·重庆一中模拟)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r(R2

A.通过R的电流增大,但增大量小于ΔI B.

ΔU

的大小随R的变化而变化 ΔI

C.电源的输出功率一定增大了 ΔI·r

D.电源的效率降低了

E

解析:选D 要使电流表示数增大,则R应减小;因总电流增大,则内电阻及R2分压增大,并联部分ΔU

电压减小,则流过R1的电流减小,因此流过R的电流增大,且增大量大于ΔI,故A错误;由=r,故

ΔI其大小不会随R1的变化而变化,故B错误;当内、外电阻相等时,电源的输出功率最大;因不明确内、外U

电阻的关系,故无法明确功率的变化情况,故C错误;电源的效率η=×100%,因电压的减小量为ΔI·r,

EΔI·r

故可得电源的效率降低了,故D正确。

E

7. (多选)(2020·辽宁抚顺一中模拟)如图所示电路中,电源内阻不计,三个小灯泡完全相同,且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压,开始时只有S1闭合,当S2也闭合后,下列说法正确的是( )

A.灯泡L1变亮 B.灯泡L2变亮

3

C.电容器C的带电荷量增加

D.闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左

解析:选AD 由题图可知,当S2也闭合后,电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流IUL2

变大,PL1=IRL1变大,L1变亮,故A正确;电路电流变大,UL1=IRL1变大,UL2=E-UL1变小,PL2=变小,

RL2

2

2

L2变暗,故B错误;S2闭合前电容器两端电压等于电源电动势,S2闭合后,电容器两端电压等于L1两端电压,所以电容器两端电压变小,由Q=CU可知电容器所带电荷量减小,故C错误;S2闭合后电容器所带电荷量减小,电容器放电,闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左,故D正确。

[B级——拔高练]

8. (多选)(2020·辽宁实验中学模拟)如图为一电源电动势为E,内阻为r的恒定电路,电压表A的内阻为10 kΩ,B为静电计,C1、C2分别是两个电容器,将开关闭合一段时间,下列说法正确的是( )

A.若C1>C2,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差 B.若将滑动变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器C2上带电量增大 C.C1上带电量为零

D.再将开关打开,然后使电容器C2两极板间距离增大,则静电计张角也增大

解析:选CD 由于静电计的两个电极是彼此绝缘的,电压表是由电流表改装成的,电路稳定后,电路中没有电流,电压表两端没有电压,而电容器C2充电,两端存在电压。所以电压表两端的电势差小于静电计两端的电势差,故A错误;电路稳定后,电容器C2的电压等于电源的电动势,保持不变,将滑动变阻器滑动触头P向右滑动,电容器C2的电压不变,带电量不变,故B错误;由于电压表两端没有电压,电容器C1没有被充电,带电量为零,故C正确;将开关打开,电容器C2的带电量Q不变,板间距离增大,电Q

容C减小,由公式C=分析可知,板间电压增大,静电计张角增大,故D正确。

U

9. (2020·辽宁鞍山一中模拟)如图所示,一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻、一个零刻度在中央的电流计、一个定值电阻R0和电源连成电路,R0的电阻大于电源内阻,现有一个质量为m的带电油滴悬浮在两极板间不动,则下列判断正确的是( )

A.增大电容器板间距离,电流计指针不动 B.增大R1,电源的输出功率一定变大

C.增大R1,R1中电流的变化值大于R3中电流的变化值

D.增大R1,R1两端电压的变化量与通过R1电流的变化量的比值变大

解析:选C 在增大电容器板间距离的过程中,电容器的电容减小,而电容器的电压不变,则电容器

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