2019高考物理大一轮复习第8章第2讲闭合电路的欧姆定律精练(含解析)

第2讲闭合电路的欧姆定律
◎基础巩固练
1.
如图所示，已知电源内电阻r为2 Ω，定值电阻R0为3 Ω，滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω。

当使滑动变阻器R阻值为R1时，在R1上获得最大功率，则R1的阻值应为( )
A．2 ΩB．3 Ω
C．4 ΩD．5 Ω
解析：R0为定值电阻，把它等效为电源内阻，当R1＝R0＋r时，R1上获得最大功率，故选项D正确。

答案： D
2.
(多选)(2018·佛山质检)在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。

当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A．滑动变阻器R的阻值变小
B．灯光L变暗
C．电源消耗的功率增大
D．电容器C的电荷量增大
解析：滑动变阻器的滑片向右移动时，其电阻R增大，流过R的电流减小，灯泡L 变暗，故A错误，B正确；由P总＝EI知电源消耗的功率减小，C错误；电容器C上电压为路端电压，由U路＝E－Ir知路端电压增大，即电容器C上的电荷量增大，D正确。

答案：BD
3.
(多选)如图所示的是两个闭合电路中两个电源的U­I图象，下列说法中正确的是( ) A．电动势E1＝E2，内阻r1<r2
B ．电动势E 1＝E 2，内阻r 1>r 2
C ．电动势E 1＝E 2，发生短路时的电流I 1>I 2
D ．当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
解析： 电源的电动势和内阻的求解可以通过U ­I 图线来完成。

由图线可知，E 1＝E 2，两电源的短路电流I 1>I 2(图线的横截距)，内阻r ＝E I
，故r 1<r 2，选项A 、C 正确。

因图线1的斜率大小小于图线2的斜率大小，由图线可以得到|ΔU |＝r |ΔI |⇒|ΔU 2|>|ΔU 1|，选项D 正确。

答案： ACD 4.
(多选)按如图所示的电路连接各元件后，闭合开关S ，L 1、L 2两灯泡都能发光。

在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑动头向左移动时，下列判断正确的是( )
A ．L 1变暗
B ．L 1变亮
C ．L 2变暗
D ．L 2变亮
解析： 滑动变阻器的滑动头向左移动时，电路中的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律I ＝U R
知，干路电流增大，则L 2变亮；又因为路端电压减小，L 2两端的电压增加，则并联电路两端的电压减小，那么L 1两端的电压减小，L 1变暗。

答案： AD
5．(2018·沈阳质检)如图所示，R 1＝R 2＝R 3＝R 4＝R ，开关S 闭合时，间距为d 的平行板电容器C 的正中间有一质量为m 、电荷量为q 的小球恰好处于静止状态；则开关S 断开时，小球的运动情况为( )
A ．不动
B ．向上运动
C ．向下运动
D ．不能确定
解析： 开关S 断开，电路的总电阻变大，干路电流减小，R 4两端电压减小，则电容器两端的电压也减小，匀强电场的场强减小，小球受到的电场力减小，所以小球所受合力向下，C 正确。

答案： C
6．(多选)R 1和R 2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体，但R 1的尺寸比
R 2大得多，把它们分别连接在如图所示的电路的A 、B 两端，接R 1时电压表的读数为U 1，接R 2时电压表的读数为U 2，则下列判断正确的是( )
A ．R 1＝R 2
B ．R 1>R 2
C ．U 1<U 2
D ．U 1＝U 2
解析： 电流从导体的横截面流过，由电阻定律R ＝ρL S ＝ρa ad ＝ρ
d
，可见电阻与边长a 无关，A 正确；因外电阻相同，故路端电压相等，D 正确。

答案： AD
7．已知如图所示的电路中有一处发生了断路，现用多用电表的电压挡对电路进行故障检查，当两表笔接a 、d 和a 、b 时电表显示的示数均为5 V ，接c 、d 和b 、c 时均无示数，则发生断路的是( )
A ．L
B ．R
C ．R ′
D ．S
解析： 由题意可知，测得U ad ＝5.0 V ，测量的是电源，测得U cd ＝0 V ，U bc ＝0 V ，说明在b →R ′→c →L→d 之外有断路现象；测得U ab ＝5.0 V ，说明a 、b 之间有断路之处，所以断路是在电阻R 上，故选B 。

答案： B
8．(2018·临沂模拟)在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3
均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。

当R 2的滑动触头在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U 。

现将R 2的滑动触头向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是( )
A ．I 1增大，I 2不变，U 增大
B ．I 1减小，I 2增大，U 减小
C ．I 1增大，I 2减小，U 增大
D ．I 1减小，I 2不变，U 减小
解析： 当R 2的滑动触头由a 滑向b 时，R 2阻值减小，电路总电阻减小，则总电流I 增大；根据闭合电路欧姆定律知路端电压U ＝E －Ir ，所以电压表示数U 减小；R 1两端电压
U 1＝U －U 3，而U 3＝IR 3，U 3增大，所以U 1减小，则I 1减小，而I ＝I 1＋I 2，所以I 2增大，B 正
确。

答案： B 9.
在如图所示的电路中，R 1＝11 Ω，r ＝1 Ω，R 2＝R 3＝6 Ω，当开关S 闭合且电路稳定时，电容器C 带电荷量为Q 1；当开关S 断开且电路稳定时，电容器C 带电荷量为Q 2，则( )
A ．Q 1∶Q 2＝1∶3
B ．Q 1∶Q 2＝3∶1
C ．Q 1∶Q 2＝1∶5
D ．Q 1∶Q 2＝5∶1
解析： 当开关S 闭合时，电容器两端电压等于R 2两端的电压，U 2＝
ER 2R 1＋R 2＋r ＝E
3
，Q 1
＝E
3C ；当开关S 断开时，电容器两端电压等于电源电动势，U ＝E ，Q 2＝EC ，所以Q 1∶Q 2＝1∶3，选项A 正确。

答案： A 10.
(2018·西安一中期末)如图所示的电路中，灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的，现在突然灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )
A ．R 3断路
B ．R 2断路
C ．R 1短路
D ．R 1、R 2同时短路
解析：由电路图可知，通过灯泡A的电流等于通过灯泡B的电流与通过R2的电流之和。

灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，说明通过灯泡B的电流变大，而通过灯泡A的电流变小，结合电路分析可知R2断路，所以B正确。

R3断路或R1短路都会使两灯泡都比原来变亮；R1、R2同时短路会使灯泡A比原来变亮，灯泡B熄灭。

答案： B
◎能力提升练
11.
(多选)如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C。

闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则( )
A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变
B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变
C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU
D．电容器的带电荷量增大，增加量为CΔU
解析：根据闭合电路欧姆定律，U＝E－I(r＋R0)，闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电流表的示数减小，电压表的示数增大，ΔU＝ΔI(R0＋r)，可见，变化过程中ΔU和ΔI的比值等于定值电阻R0与电源内阻r之和，保持不变，选项A正确；电压表的示数U和电流表的示数I的比值等于可变电阻R的阻值，应该是逐渐增大。

选项B错误；电阻R0两端电压减小，电源内阻的电压损失也减小，它们的减小量之和等于ΔU，所以电阻R0两端电压的减小量小于ΔU，选项C错误；可变电阻R两端的电压增大，电容器的带电荷量增大，增加量为CΔU，选项D正确。

答案：AD
12．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，平行板电容器的两块金属板正对水平放置，B为两极板间一固定点，R为光敏电阻(光照越强电阻越小)。

图中滑动变阻器R1的滑片P在a端时，闭合开关K，稳定后电流表和电压表的示数分别为I和U，以下说法正确的是( )
A ．若此时仅将R 1的滑动触头P 向b 端移动，则平行板电容器所带的电荷量将减小
B ．若此时仅将电容器上极板上移，则图中B 点电势将降低
C ．若此时仅用更强的光照射R ，则I 增大，U 增大，电容器所带的电荷量增大
D ．若此时仅用更强的光照射R ，则U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值之比减小 解析： 滑动变阻器处于含电容器的支路中，相当于导线，所以移动滑动变阻器的滑片，
I 不变，U 不变，电容器所带的电荷量不变，选项A 错误；若此时仅将电容器上极板上移，
极板间距离变大，电容器两端电压不变，两极板间的电场强度变小，所以B 点到下极板的电势差减小，而下极板电势不变，所以B 点电势将降低，选项B 正确；用更强的光线照射R ，
R 的阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压减小，即U 减小，根据Q ＝UC
可知，Q 减小，所以U 的变化量的绝对值等于内电压的增加量，ΔU 内
ΔI ＝r 不变，选项C 、D
错误。

答案： B
13．(多选)如图所示，电源电动势E ＝3 V ，小灯泡L 标有“2 V 0.4 W”，开关S 接1，当滑动变阻器调到R ＝4 Ω时，小灯泡L 正常发光，现将开关S 接2，小灯泡L 和电动机M 均正常工作。

则( )
A ．电源内阻为1 Ω
B ．电动机的内阻为4 Ω
C ．电动机正常工作电压为1 V
D ．电源效率约为93.3%
解析： 小灯泡正常工作时的电阻R L ＝U 2P ＝10 Ω，流过小灯泡的电流I ＝P U
＝0.2 A ，当
开关S 接1时，R 总＝E
I
＝15 Ω，电源内阻r ＝R 总－R －R L ＝1 Ω，A 正确；当开关S 接2时，电动机M 两端的电压U M ＝E －Ir －U ＝0.8 V ，C 错误；电动机对外功率未知，不能求出电动
机的电阻，选项B 错误；电源的效率η＝
E －Ir E ＝2.8 V
3 V
＝93.3%，D 正确。

答案： AD
14．(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和电压表的测量数据，另一位同学记录电流表和电压表的测量数据。

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R 0消耗的功率为0.5 W
D ．电源的效率达到最大值
解析： 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 ＋R 0＝U 1
I
＝2 Ω，R 0＝U 2I
＝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R 0>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；P 0＝U 2I ＝0.5 W ，选项C 正确；电源的效率η＝EI －I 2r
EI
，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。

答案： BC。