2020版高考物理总复习第八章第2节闭合电路欧姆定律及其应用检测(含解析)

闭合电路欧姆定律及其应用
(建议用时：30分钟）
【A级基础题练熟快】
1．如图所示，关于闭合电路下列说法正确的是（）
A．电源正、负极被短路时，电流很大
B．电源正、负极被短路时,电压表示数最大
C．外电路断路时，电压表示数为零
D．外电路电阻增大时，电压表示数减小
解析：选A.电源被短路时,电源电流为I＝E
r,由于电源内阻很小，
故电流很大,故选项A正确;电源被短路时，外电阻R＝0，电源电流为I＝错误!，故电压表示数为U＝IR＝0，故选项B错误；外电路断路时，外电阻R→∞，故电压表示数为U＝E，故选项C错误；电压表示数为U＝错误!，外电路电阻R增大时，电压表示数也增大，故选项D错误．
2．（2019·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B.R1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P＝EI增大,D错误．
3．(多选）如图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r≠0。

若改变四个电阻中的一个阻值,则（）
A．减小R1，C1、C2所带的电荷量都增加
B．增大R2，C1、C2所带的电荷量都增加
C．增大R3,C1、C2所带的电荷量都增加
D．减小R4，C1、C2所带的电荷量都增加
解析：选BD。

R1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，
C1两端电压不变，C2两端电压不变，C1、C2所带的电荷量都不变,选项A错误；增大R2，C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电荷量都增加，选项B正确；增大R3，C1两端电压减小，C2两端电压增大,C1所带的电荷量减小，C2所带的电荷量增加，选项C错误；减小R4，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电荷量都增加，选项D正确．4．如图所示，电源电动势为E,内阻为r，闭合开关S,不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时，下列说法正确的是( )
A．电流表读数减小,小灯泡L1变暗
B．电压表读数变大
C．电流表读数增大，小灯泡L2变暗
D．电容器所带电荷量增大
解析：选B。

将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，其与小灯泡L1并联的电阻增大，外电路总电阻增大，电流表读数减小，小灯泡L2变暗,路端电压U＝E－Ir增大，电压表的读数变大，选项B正确，C错误；小灯泡L1两端的电
压U1＝E－I(r＋R L2)增大，通过小灯泡L1的电流变大，小灯泡L1变亮，选项A错误；通过小灯泡L2的电流减小,小灯泡L2两端电压变小，与小灯泡L2并联的电容器两端电压减小，由Q＝CU可得电容器所带电荷量减小，选项D错误．
5．(多选)（2016·高考上海卷)如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中（）
A．U先变大后变小
B．I先变小后变大
C．U与I比值先变大后变小
D．U变化量与I变化量比值等于R3
解析：选BC.由题可知，电源内阻不计，因此电压表的示数就等于电源的电动势，即电压表的示数总是不变的，选项A错误；在滑动变阻器的滑片滑动过程中，电阻R1接入电路的阻值先变大后变小，而电路两端的电压不变，所以电流表示数先变小后变大，选项B正确；U与I比值先变大后变小，选项C正确；由于电压表示数
没有变化，所以选项D错误．
6．(2019·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的关系图象(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U－I图象．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( )
A．5.5 ΩB．7.0 Ω
C．12。

0 ΩD．12。

5 Ω
解析:选A。

由欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U,由a与纵轴的交点读出电源的电动势为：E＝3.6 V．根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U＝2.5 V，电流为I＝0.2 A，则硅光电池
的内阻为：r＝E－U
I＝错误!Ω＝5。

5 Ω，故A正确．
7．（多选）（2019·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( )
A．L1变亮，L2变暗
B．L1、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．
【B级能力题练稳准】
8．（2019·石家庄模拟)在如图所示的电路中,电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器，C 为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P 自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是（)
A．电压表示数变小
B．电流表示数变小
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低
解析：选D.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小,干路电流I增大，电阻R1两端电压增大,则电压表示数变大．电阻R2两端的电压U2＝E－I(R1＋r），I增大,则U2变小，电容器两板间电压变小，其带电荷量减小．根据外电路中顺着电流方向，电势降低,可知a点的电势大于零．a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流I A＝I－I2，I增大，I2减小,则I A增大，即电流表示数变大,A、B、C错误，D正确．9．（多选）如图所示，R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是( ）
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，电源的输出功率最大
解析：选AC。

在讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1＋r）的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图甲所示)，R2的电功率是等效电源的输出功率．显然当R2＝R1＋r时，R2获得的电功率最大，A 项正确;讨论R1的电功率时，由于R1为定值，根据P＝I2R知，电路中电流越大,R1上的电功率就越大（P1＝I2R1),所以，当R2＝0时,等效电源内阻最小(等于r，如图乙所示),R1获得的电功率最大,故B项错误，C项正确;讨论电源的输出功率时,(R1＋R2)为外电阻,内电阻r恒定，由于题目没有给出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，故D项错误．
10．(多选)(2019·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P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U－I关系图象如图乙所示，则( )
A．电源的电动势为6 V
B．滑动变阻器的总阻值为20 Ω
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，并联电阻为错误!＝错误!＝错误!Ω＝10 Ω，解得R2＝20 Ω,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η＝错误!＝错误!，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R aP＝4R Pb，根据闭合电路欧姆定律E＝4 V＋1.25 A×（R1＋r），E＝5 V＋1 A×(R1＋r)，两式联立解得R1＋r＝4 Ω，E＝9 V，A错误；当R2两部分的并联电阻等于R1＋r＝4 Ω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．
11．(2019·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（)
A．L1逐渐变暗,L2逐渐变亮
B．L1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U＝E－Ir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P＝I2r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．12．（2019·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ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列判
断正确的是( ）
A．V2的示数增大
B．电源输出功率在减小
C．ΔU3与ΔI的比值在减小
D．ΔU1大于ΔU2
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两端电压、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：U3＝E－I(R＋r）,则得：错误!＝R＋r，保持不变，故C错误;根据闭合电路欧姆定律得:U2＝E－Ir，则得:错误!＝r；而错误!＝R,据题：R〉r，则得ΔU1〉ΔU2，故D正确．
13．（多选)两位同学在实验室中利用如图（a）所示的电路进行实验,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一位同学记
录电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录电流表A和电压表V2的测量数据．两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条U－I图线．则图象中两图线的交点表示的物理意义是( ）
A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端
B．电源的输出功率最大
C．定值电阻R0消耗的功率为0。

5 W
D．电源的效率达到最大值
解析：选BC。

由题图可得，电源电动势E＝1。

5 V，内阻r＝1 Ω，在交点位置有R＋R0＝错误!＝2 Ω,R0＝错误!＝2 Ω，则R＝0，滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，选项A错误；当电路中外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大，但R0〉r，故改变滑动变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻，此时外电阻越接近电源内阻，电源的输出功率越大,故选项B正确；P0＝U2I＝0。

5 W,选项C正确;电源的效率η＝错误!，电流越小,电源的效率越大，可见滑动变阻器的滑动触头P滑到最右端时电源的效率最大，选项D错
误．。