高考物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案)

高考物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案)
一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律
1．如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,开始开关闭合，电流表内阻不计,求:
（1）电流表的读数; （2）电容器所带电荷量; （3）开关断开后,通过R 2的电荷量.
【答案】（1）0.8A （2）6.4×10-5C ；（3）3.2×10-5C 【解析】
试题分析：（1）当电键S 闭合时，电阻R 1、R 2被短路．根据欧姆定律得，电流表的读数
3
4
0.841
E I A A R r =
==++ （2）电容器所带的电量Q=CU 3=CIR 3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C ；
（3）断开电键S 后，电容器相当于电源，外电路是R 1、R 2相当并联后与R 3串联．由于各个电阻都相等，则通过R 2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C 考点：闭合电路的欧姆定律；电容器
【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律以及电容器的带电量的计算问题；解题的关键是搞清电路的结构，知道电流表把两个电阻短路；电源断开时要能搞清楚电容器放电电流的流动路线，此题是中等题，考查物理规律的灵活运用.
2．如图所示，AB 和A ′B ′是长度均为L ＝2 km 的两根输电线(1 km 电阻值为1 Ω)，若发现在距离A 和A ′等远的两点C 和C ′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电压为U ＝90 V 的电源：当电源接在A 、A ′间时，测得B 、B ′间电压为U B ＝72 V ；当电源接在B 、B ′间时，测得A 、A ′间电压为U A ＝45 V ．由此可知A 与C 相距多远？
【答案】L AC ＝0.4 km 【解析】 【分析】 【详解】
根据题意，将电路变成图甲所示电路，其中R 1=R 1′，R 2=R 2′，当AA′接90V ，BB′电压为72V ，如图乙所示（电压表内阻太大，R 2和R ′2的作用忽略，丙图同理）此时R 1、R 1′、R 串联，
∵在串联电路中电阻和电压成正比，
∴R 1：R ：R 1′=9V ：72V ：9V=1：8：1---------------①
同理，当BB′接90V ，AA′电压为45V ，如图丙所示，此时R 2、R 2′、R 串联， ∵在串联电路中电阻和电压成正比，
∴R 2：R ：R 2′=22.5V ：45V ：22.5V=1：2：1=4：8：4---②
联立①②可得：
R 1：R 2=1：4
由题意，
R AB =2km×
1 1km
Ω
=2Ω=R 1+R 2 ∴R 1=0.4Ω，R 2=1.6Ω AC 相距
s=1
1/R km Ω=0.4km ．
【点睛】
本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用；解决本题的关键：一是明白电
压表测得是漏电电阻两端的电压，二是知道电路相当于三个串联．
3．如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V 0．9 W”的字样（传感器可看做一个纯电阻），滑动变阻器R 0上标有“10 Ω 1 A”的字样，电流表的量程为0．6 A ，电压表的量程为3 V ．求
（1）传感器的电阻和额定电流？
（2）为了确保电路各部分的安全，在a 、b 之间所加的电源电压最大值是多少？ （3）如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一个恒压电源加在图中a 、b 之间，闭合开关S ，通过调节R 0来改变电路中的电流和R 0两端的电压，检测记录如下：
电压表示数U/V 电流表示数I/A
第一次1．480．16
第二次0．910．22
若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？
【答案】（1）10 Ω 0．3 A （2）6 V （3）仍可使用 3 V
【解析】
（1）R传＝＝Ω＝10 Ω
I传＝＝A＝0．3 A
（2）最大电流I＝I传＝0．3 A
电源电压最大值U m＝U传＋U0
U传为传感器的额定电压，U0为R0m＝10 Ω时R0两端的电压，即
U0＝I传·R0m＝0．3×10 V＝3 V
所以U m＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V
（3）设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传′，根据第一次实验记录数据有
U＝I1R传′＋U1
根据第二次实验记录数据有
U＝I2R传′＋U2
代入数据解得
R传′＝9．5 Ω，U＝3 V
传感器的电阻变化为
ΔR＝R传－R传′
＝10 Ω－9．5 Ω＝0．5 Ω＜1 Ω
所以此传感器仍可使用
4．如图所示，U=10V，电阻R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF。

（1）闭合开关S，电路稳定后，求通过R1的电流强度；（2）然后断开S，求这以后流过R1的电量是多少？
【答案】（1）1A ；（2）
【解析】试题分析：（1）S 闭合，电路稳定后（即电容器充电完毕）即为R 1与R 2的串联电路，所以通过R 1的流为，此时电容C 与R 2并联，两极间电压
U 1=IR 2=1×6=6V ，且上板带电荷。

（2）断开S 后，由于U=10V ，所以继续给电容器充电至极板电压U 2=U=10V ，仍是上板带正电，流过R 1的电量等于继续给电容器的充电电量，所以
考点：含有电容器的电路问题
【名师点睛】解决本题的关键理清电路，判断电容器与谁并联，通过Q=CU 进行求解．（1）闭合开关S ，待电路稳定后，两电阻串联，根据欧姆定律求出电路中的电流大小；（2）电键闭合时，C 1与电阻R 2并联，根据Q=CU 求出电容器C 1的电量，此时电容器C 2两端的电压为0．电键S 断开，两电容都与电源并联，根据Q=CU 求出两电容器的电量，从而求出断开S 后流过电阻R 1的电量．
5．如图所示电路中，灯L 标有“6V，3W”，定值电阻R 1=4Ω，R 2=10Ω，电源内阻r=2Ω，当滑片P 滑到最下端时，理想电流表读数为1A ，此时灯L 恰好正常发光，试求：
（1）滑线变阻器最大值R ；
（2）当滑片P 滑到最上端时，电流表的读数 【答案】 【解析】
试题分析：（1）灯L 的电阻为：R L =L
L
P U 2=12Ω
当P 滑到下端时，R 2被短路，灯L 与整个变阻器R 并联，此时灯正常发光，通过灯L 的电流为：I L =
L
L
U P =0．5A 通过变阻器R 的电流为：I R =I A -I L =1A-0．5A=0．5A 则I R =I L ，即得滑线变阻器最大值为：R=R L =12Ω
（2）电源电动势：1()12
V L L
RR E I R r R R =++=+=
当P 滑到上端时，灯L 、变阻器R 及电阻R 2都被短路，此时电流表的读数为：
I′=
r R E
+=2A 考点：
【名师点睛】闭合电路的欧姆定律
6．如图所示，足够长的U 形光滑导体框固定在水平面上，宽度为L ，一端连接的电阻为R 。

导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，电阻为r 的导体棒MN 放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好，其余电阻均可忽略不，在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v 。

(1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv ； (2)求回路中感应电流I 和导体棒两端的电压U ；
(3)若改用某变力使导体棒在滑轨上做简谐运动，其速度满足公式v'=cos50m v t π，求在一段较长时间t 内，回路产生的电能大小E 电。

【答案】(1)推导过程见解析；(2)I r BLv R =+，
R
BLv R r
+；(3)222
2()m B L v E t R r =+电 【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据法拉第电磁感应定律
E N
t
∆Φ
=∆ 其中
=B S BLv t ∆Φ∆=∆，N =1
则
=BLv t E N
BLv t t
φ∆∆==∆∆ (2)根据闭合电路欧姆定律
E
I R r
=
+ 可得回路中的电流
I r BLv
R =
+ 导体棒两端的电压为
R
U IR BLv R r
==
+ (3)该电路中产生了交流电
cos50πm e BLv t =
其电动势有效值为
2
m E BLv =
时间t 内消耗的电能为
2
E E t R r
=+电
解得
222
2()
m
B L v E t R r =+电
7．有一个表头，其满偏电流I g =1mA ，内阻R g =500Ω．求： （1）如何将该表头改装成量程U =3V 的电压表？ （2）如何将该表头改装成量程I =0.6A 的电流表？
【答案】（1）与表头串联一个2500Ω的分压电阻，并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

（2）与表头并联一个0.83Ω的分流电阻，并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

【解析】 【详解】
（1）电压表满偏时，由欧姆定律公式可知：
U =I g （R +R g ）
解得：
R =2500Ω
即与表头串联一个2500Ω的分压电阻，并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

（2）电流表满偏时，由欧姆定律公式可知：
I g R g =（I ﹣I g ）r
解得：
R ≈0.83Ω
即与表头并联一个0.83Ω的分流电阻，并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。

8．在如图所示的电路中，电源内阻r =0.5Ω，当开关S 闭合后电路正常工作，电压表的读数U =2.8V ，电流表的读数I =0.4A 。

若所使用的电压表和电流表均为理想电表。

求： ①电阻R 的阻值；
②电源的内电压U内；
③电源的电动势E。

【答案】①7Ω；②0.2V；③3V 【解析】
【详解】
①由欧姆定律U IR
=得
2.8
Ω7Ω
0.4
U
R
I
===
电阻R的阻值为7Ω。

②电源的内电压为
0.40.50.2V
U Ir
==⨯=
内
电源的内电压为0.2V。

③根据闭合电路欧姆定律有
2.8V0.40.5V3V
E U Ir
=+=+⨯=
即电源的电动势为3V。

9．在如图所示的电路中，A、B两端的电压为6V
U=，12
R=Ω，
2
3
R=Ω，滑动变阻器R的最大阻值为5Ω，小灯泡的电阻为10Ω，电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头P在R上滑动时，电流表与电压表的示数变化的范围是多少？
【答案】电流表示数变化范围是0.6～0.72A，电压表示数变化范围是0～2.4V
【解析】
【详解】
当P在最上端时，电路的电阻最小，此时
L
min12
L
25
3
RR
R R R
R R
=++=Ω
+
max
min
63
A0.72A
25
U
I
R
⨯
===
电压表示数
L
max max
L
510
0.72V 2.4V
510
RR
U I
R R
⨯
=⋅=⨯=
++
当P 在最下端时，电路的电阻最大
max 1210R R R R =++=Ω min max
6
A 0.6A 10
U I R =
== 电压表示数最小，min 0U =
所以电流表示数的变化范围是0.6～0.72A ，电压表示数的变化范围是0～2.4V
10．如图所示，电源电动势6E V =，内阻1r =Ω，电阻12R =Ω，23R =Ω，
37.5R =Ω，电容器的电容4C F μ=，开关S 原来断开，现在合上开关S 到电路稳定，试
问这一过程中通过电流表的电量是多少？
【答案】51.9210C -⨯ 【解析】
试题分析：S 断开，C 相当于断路，3R 中无电流，C 两端电压即2R 两端电压 电容器的电压22123
63231
R U E V V R R r =
=⨯=++++；
电容器的带电量52
43 1.210Q CU F V C μ-==⨯=⨯，且a 板带正电，b 板带负电． S 闭合，1R 与2R 串联后再与3R 并联，C 两端电压即1R 两端电压，由电路分析：
外电路总电阻为()1231232375
()
3237.5
R R R R R R R +⨯+==Ω=Ω++++外
电容器的电压1112 1.8R E
U R V R R R r =
⋅⋅=++外
外 电容器的带电量6
17.210Q CU C -'==⨯．且a 板带负电，b 板带正电．
据此通过电流表的电量565
1.2107.210 1.9210Q Q Q C C C ---∆=+'=⨯+⨯=⨯。

考点：闭合电路的欧姆定律
【名师点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用，要求同学们能理清电路的结构，明确电路结构变化时，分析电容器的电压如何变化是关键。

11．在如图所示的电路中，三个电阻的阻值分别是12ΩR =，24ΩR =，34ΩR =，电池电动势 4.2V E =，内阻0.2Ωr =，求：
(1)接通电键K ，断开电键D '时，1R 和2R 两端电压之比12U U ：； (2)两个电键都接通时，1R 和2R 两端电压之比12U U ''：； (3)两个电键都接通时，通过1R 的电流I .
【答案】（1）1：2（2）1：1（3）1A 【解析】 【详解】
(1)接通开关K ，断开开关D '时，1R 和2R 串联，电流相等，根据U IR =知1R 和2R 两端电压之比：
11222142
U R U R === (2)两个电键都接通时，2R 和3R 并联，并联电阻：
23
23
2ΩR R R R R =
+=
再与1R 串联，则电阻2R 和3R 的电流相等，则通过1R 和2R 的电流之比为2：1，根据
U IR =可知1R 和2R 两端电压之比：
112
1:1U R
U R ='=' (3)两个电键都接通时，根据闭合电路欧姆定律得：通过1R 的电流强度为：
11 4.2
A 1A 220.2
I R R E r =
++++==
12．在如图所示的电路中，电源的电动势E =3.0V ，内阻r =1.0Ω,电阻R 1=10Ω，R 2=10Ω，R 3=30Ω，R 4=35Ω；电容器的电容为500μF ．电容器原来不带电．求接通电键S 后流过R 4的总电荷量．
【答案】1×10-3C 【解析】
【分析】 【详解】
电路稳定后电阻R 2和R 3串联后与R 1并联，外电路总电阻为：
()
123123
8R R R R R R R +=
=++Ω
路端电压为：
8
3R U E R r =
=+V 电容器的电压为：
3
23
C R U U R R =
=+2V 电容器的电量：
63500102110Q CU --==⨯⨯=⨯C。