2020年高考物理 闭合电路欧姆定律练习 精品

2020年高考物理 闭合电路欧姆定律练习一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得6分，漏选的得3分，错选的得0分)1．(2020·广东)如图所示，电动势为E 、电阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S 1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S 2，则下列表述正确的是 ( )A ．电源输出功率减小B ．L 1上消耗的功率增大C ．通过R 1上的电流增大D. 通过R 3上的电流增大【解析】 本题考查直流电路问题，意在考查考生对闭合电路的动态变化分析．电源不计内阻，其输出电压等于电动势．当闭合S 2时，电路的外电阻R 变小，电路电流变大，故C 正确；电源的输出功率P 出＝E 2R，所以电源输出功率应该变大，A 错误；因并联部分两端的电压U 并＝E －U R 1，闭合S 2时U R 1变大，所以U 并变小，L 1上消耗的功率变小，通过R 3的电流也是变小的，故B 、D 错误．【答案】 C2．(2020·江苏)在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E ，电容器的电容为C ，当闪光灯两端电压达到击穿电压U 时，闪光灯才有电流通过并发光．正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定 ( )A ．电源的电动势E 一定小于击穿电压UB ．电容器所带的最大电荷量一定为CEC ．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D ．在一个闪光周期内，通过电阻R 的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等【解析】 本题考查含容电路部分知识，意在考查考生对含容电路的处理能力．电源的电动势一定大于击穿电压U ，电容器所带的最大电荷量为CU ，闪光灯闪光时电容器两端电压减小，电容器的电荷量减小，在一个闪光周期内电容器上电荷变化量为零，则通过电阻的电荷量等于通过闪光灯的电荷量，D 正确．【答案】 D3．(2020·广东理基)如图所示是一实验电路图．在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是 ( )A ．路端电压变小B ．电流表的示数变大C ．电源内阻消耗的功率变小D ．电路的总电阻变大【答案】 A4．(2008·湖北黄冈调研)在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内电阻为r .L 1、L 2是两个小灯泡．闭合S 后，两灯均能发光．当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，会出现( )A ．L 1变暗L 2变暗B ．L 1变亮L 2变暗C ．L 1变亮L 2变亮D ．L 1变暗L 2变亮【解析】 当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，R 的有效阻值变大，R 与L 2并联电阻变大，电路中R 总变大，所以电路中总电流I 总减小，即通过L 1的电流变小，故L 1变暗，U L 2＝E －I 总(r ＋R L 1)，U L 2变大，L 2实际消耗功率变大，故L 2变亮，所以D 选项正确．【答案】 D5．(2007·广东卷)用电压表检查如下图电路中的的故障，测得U ad ＝5.0V ，U cd ＝0V ，U bc ＝0V ，U ab ＝5.0V.则此故障可能是 ( )A ．L 断路B ．R 断路C ．R ′断路D ．S 断路【解析】 U ad ＝5.0V 说明a 到电源正极，d 到电源负极均为通路．U ab ＝5.0V ，说明a 到电源正极，b 到电源负极，均为通路，判断故障可能是R 断路．【答案】 B6．(2008·安徽合肥联考)右图为大型电子地磅电路图，电源电动势为E ，内阻不计．不称物体时，滑动触头P 在A 端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑动触头P 下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大．这样就把电流对应的重力值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值．若滑动变阻器上A 、B 间距离为L ，最大阻值等于定值电阻阻值R 0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k ，则所称重物的重力G 与电流大小I 的关系为 ( )A ．G ＝2kL －EkL IR 0B ．G ＝kLC ．G ＝E IR 0＋kL D ．G ＝kIL 【解析】 由于滑动触头P 的移动，所以接入电路的电阻随重物的增加而减小，设所称重物的重力为G 时，弹簧压缩x (AP ＝x )，则电路中的总电阻为R 0＋L －x L R 0， 由闭合电路欧姆定律可得E ＝I (R 0＋L －x L R 0)，① 由牛顿第三定律和胡克定律得G ＝kx ，②由①②两式解得G ＝2kL －EkL IR 0，故选项A 正确． 【答案】 A7．(2020·福州市调研)在如下图所示的电路图中，C 是极板水平放置的平行板电容器，开关S 1、S 2、S 3、S 4均闭合时，板间悬浮着一油滴P ，若P 向下运动则断开的开关可能为．( )A ．S 1B ．S 2C ．S 3D ．S 4【解析】 当S 1和S 3断开时，电容器即不会充电又不会放电，所以P 仍处于悬浮状态，即A 、C 错误；当断开S 2时，电容器两端的电压会减小，P 会向下运动，当断开S 4时，电容器会通过R 5放电，P 会向下运动，所以BD 正确．【答案】 BD8．如图所示的电路中，R 3是光敏电阻，当开关S 闭合后，在没有光照射时，a 、b 两点等电势，当用光照射电阻R 3时，则 ( )A ．R 3的电阻变小，a 点电势高于b 点电势B ．R 3的电阻变小，a 点电势低于b 点电势C ．R 3的电阻变大，a 点电势高于b 点电势D ．R 3的电阻变大，a 点电势低于b 点电势【解析】 根据光敏电阻的特性可知，当光照射电阻R 3时，R 3的电阻变小，闭合电路的外电阻减小，总电流增大，而路端电压变小，故通过R 1、R 2的电流减小，R 2两端的电压变小，b 点电势降低．通过R 3、R 4的电流增大，R 4两端的电压变大，a 点电势升高，所以a 点电势高于b 点电势．【答案】 A9．如图所示的电路中，A 、B 两灯原来正常发光，忽然B 灯比原来亮了，这是因为电路中某一处发生断路故障造成的，那么发生这种故障可能是(电源内阻不计) ( )A ．R 1断路B ．R 2断路C ．R 3断路D ．灯A 断路【解析】 由于电源内阻不计，故路端电压为电源的电动势，所以R 1断路时，灯A 和B 两端电压不变，故B 灯亮度不会发生变化，故A 选项错误．对B 选项，当R 2断路时，会使A 灯两端电压升高，B 灯两端电压降低，B 灯应变暗，故B 选项错误，同理可知D 选项也错误．对于C 选项，当R 3断路时，会使B 灯两端电压升高，A 灯两端电压降低，故B 灯变亮，因此正确选项为C.【答案】 C10．在如图1所示的电路中，电源电动势为3.0V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为3个相同规格的的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，当开关闭合后，下列判断正确的是 ( )A ．灯泡L 1的电阻为12ΩB ．通过灯泡L 1的电流为灯泡L 2电流的2倍C ．灯泡L 1消耗的电功率为0.75WD ．灯泡L 2消耗的电功率为0.30W【解析】 当L 1两端电压为3.0V 时，I L 1＝0.25A.由于I ＝U R 得R ＝U I ＝3.00.25Ω＝12Ω，A 正确． 由P 1＝I 1U 1＝0.25×3W ＝0.75W ，C 正确．因L 2、L 3的两电阻相等，即L 2、L 3两端电压各为1.5V ，由图可知I 2＝0.20A ，即可得出灯泡L 2消耗的电功率为P 2＝I 2U 2＝0.20×1.5W ＝0.30W ，D 正确．【答案】 ACD二、论述、计算题(本题共3小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11．三只灯泡L 1、L 2和L 3的额定电压分别为1.5V 、1.5V 和2.5V ，它们的额定电流都为0.3A.若将它们连接成如图(甲)、(乙)所示电路，且灯泡都能正常发光，(1)试求题图(甲)电路的总电流和电阻R 2消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．【解析】 (1)由题意，在图(甲)电路中：电路的总电流I 总＝I L 1＋I L 2＋I L 3＝0.9AU 路端＝E －I 总r ＝2.55VU R 2＝U 路端－U L 3＝0.05VI R 2＝I 总＝0.9A电阻R 2消耗功率P R 2＝I R 2U R 2＝0.045W.(2)图(甲)电源提供的电功率P 总＝I 总E ＝0.9×3W ＝2.7W ，图(乙)电源提供的电功率P 总′＝I 总′E ′＝0.3×6W ＝1.8W ，由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P 总′<P 总，所以，图(乙)电路比图(甲)电路节能．【答案】 (1)0.9A 0.045W (2)2.7W 1.8W 图(乙)电路更节能12．(2020·四川绵阳一中检测)如图所示，一个质量为m ＝4×10－3kg 、电荷量q ＝3×10－4C 带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置的足够大的平行金属板中的O 点，已知两板相距d ＝0.1m.合上开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角为α，电源电动势E ＝12V ，内阻r ＝2Ω，电阻R 1＝4Ω，R 2＝R 3＝R 4＝12Ω.g 取10m/s 2.求：(1)通过电源的电流；(2)夹角α的大小．【解析】 (1)R 2与R 3并联后的电阻值R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝6Ω 由闭合电路欧姆定律得：I ＝E R 1＋R 23＋r＝1A (2)电容器两板间的电场强度E ＝U C d ＝I (R 1＋R 23)d小球处于静止状态，由平衡条件得：qE ＝mg tan α代入数据解得：tan α＝0.75，α＝37°13．(2020·黄冈质检)如图所示，电路中电源电动势为E ，内阻不计，水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ，板长为L ，在A 板的左端且非常靠近极板A 的位置，有一质量为m 、电荷量为－q 的小液滴以初速度v 0水平向右射入两板间．(重力加速度用g 表示)则： (1)若使液滴恰能沿v 0方向射出电场，电动势E 1应为多大？(2)若使液滴恰能从B 板右端边缘射出电场，电动势E 2应为多大？【解析】 (1)I ＝E R ＋R ＝E 12R则U AB ＝IR ＝12E 1① 由液滴受力平衡mg ＝qU AB d② 联立①②得E 1＝2mgd /q(2)由于液滴能从B 板右端边缘飞出，利用平抛运动规律有：L ＝v 0ty ＝d ＝12at 2 qU ′AB /d －mg ＝ma同理U ′AB ＝12E 2由以上各式得E 2＝2md q (2d v 20L 2＋g )。