第十章第2講　電路　閉合電路歐姆定律-2025版高考總復(fù)習(xí)物理

[基礎(chǔ)落實練]1．如圖所示是研究電源電動勢和電源內(nèi)、外電壓關(guān)系的實驗裝置，電池的兩極A、B與電壓傳感器2相連，位于兩個電極內(nèi)側(cè)的探針a、b與電壓傳感器1相連，R是滑動變阻器。則()A．電壓傳感器1測得的是外電壓B．電壓傳感器2測得的是電動勢C．移動擋板，減小內(nèi)阻，傳感器1的讀數(shù)增大D．變阻器R阻值增大時傳感器2的讀數(shù)增大解析：由題圖可知，電壓傳感器1測得的是內(nèi)電壓，A錯誤；電壓傳感器2測得的是路端電壓，B錯誤；移動擋板，減小內(nèi)阻，則內(nèi)電壓減小，即傳感器1的讀數(shù)減小，C錯誤；變阻器R阻值增大時外電阻增大，路端電壓增大即傳感器2的讀數(shù)增大，D正確。答案：D2．如圖所示，當AB間加上電壓時，R1、R2、R3三個電阻上消耗的功率相等，則三電阻的阻值之比R1∶R2∶R3為()A．1∶1∶4 B．1∶1∶1C．1∶1∶2 D．2∶2∶1解析：因R1和R2串聯(lián)，電流相等，且消耗的功率相等，根據(jù)P＝I2R可知R1＝R2；因并聯(lián)支路電壓相等，上面支路的功率等于R3功率的2倍，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可知，R3＝2(R1＋R2)＝4R1，即R1∶R2∶R3＝1∶1∶4，選項A正確。答案：A3.(2024·四川內(nèi)江三模)如圖，用校準的兩個電壓表V1和V2分別測量串聯(lián)電路中電阻R兩端a、b的電壓，兩表的示數(shù)分別為12.8V和12.4V，由此可知，下列判斷中正確的是()A．a(chǎn)、b兩點間的實際電壓可能為13.0VB．a(chǎn)、b兩點間的實際電壓可能為12.0VC．電壓表V1的內(nèi)阻小于電壓表V2的內(nèi)阻D．電壓表V1和電壓表V2的內(nèi)阻大小無法比較解析：電壓表并入a、b兩點間后，導(dǎo)致a、b兩點間的合電阻小于R，使a、b間分得的電壓小于原來的電壓，則a、b兩點間的實際電壓大于12.8V，可能為13.0V，故A正確，B錯誤；用電壓表V1測量時，a、b間的電壓大，說明a、b間的合電阻比用電壓表V2測量時的大，則電壓表V1的內(nèi)阻大于電壓表V2的內(nèi)阻，故C、D錯誤。答案：A4．如圖所示電路中，由于某處出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致電路中的L1、L2兩燈變亮，L3、L4兩燈變暗，故障的原因可能是()A．R1短路 B．R2斷路C．R2短路 D．R3短路解析：L1燈在干路上，L1燈變亮，說明電路中總電流變大，由閉合電路歐姆定律可知電路的外電阻減小，這就說明電路中只會出現(xiàn)短路而不會出現(xiàn)斷路，選項B錯誤；因為短路部分的電阻變小，分壓作用減小，與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓減小，L3、L4兩燈變暗，L1、L2兩燈變亮，這說明發(fā)生短路的電阻與L3、L4兩燈是并聯(lián)的，而與L1、L2兩燈是串聯(lián)的。觀察電路中電阻的連接形式，只有R3短路符合條件，故選項A、C錯誤，D正確。答案：D5.(多選)在如圖所示的U-I圖像中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U-I圖線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖像可知()A．電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的輸出功率為4WD．電源的效率為50%解析：由圖線Ⅰ可知，電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為r＝eq\f(E,I短)＝0.5Ω；由圖線Ⅱ可知，電阻R的阻值為1Ω，該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I＝eq\f(E,r＋R)＝2A，路端電壓U＝IR＝2V，電源的輸出功率為P＝UI＝4W，電源的效率為η＝eq\f(UI,EI)×100%≈66.7%，故選項A、B、C正確，D錯誤。答案：ABC6.如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1是光敏電阻(阻值隨光照強度的增大而減小)，R2是定值電阻，C是平行板電容器，V1、V2都是理想電壓表。閉合開關(guān)S后，電容器中的帶電小球處于靜止狀態(tài)。在光照強度增大的過程中，下列說法正確的是()A．V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)減小B．V1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)增大C．帶電小球仍處于靜止狀態(tài)D．帶電小球向上運動解析：在光照強度增大的過程中，R1的阻值減小，電路總電阻減小，總電流增大，則R2兩端的電壓增大，V2的示數(shù)增大，內(nèi)電壓增大，則路端電壓減小，V1的示數(shù)減小，R1的電壓減小，故A錯誤，B正確；R1的電壓減小，則電容器極板間電壓減小，極板間電場強度減小，帶電小球受到的靜電力減小，則帶電小球向下運動，故C、D錯誤。答案：B7．(多選)如圖所示的電路中，R1、R2為定值電阻，R3為可變電阻，C為電容器，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電壓表與電流表均為理想電表。在可變電阻R3的滑片由a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是()A．電流表的示數(shù)減小B．電壓表的示數(shù)減小C．電容器的電荷量逐漸減少D．電源的輸出功率一定增大解析：可變電阻R3的滑片由a端向b端滑動的過程中，R3的阻值減小，總電阻減小，總電流變大，即電流表的示數(shù)變大，電源內(nèi)阻及R1上的電壓變大，可知電壓表示數(shù)減小，選項A錯誤，B正確；電容器兩端的電壓變小，可知電容器帶電荷量變小，選項C正確；因不明確電源內(nèi)阻與外電阻的關(guān)系，則不能確定電源輸出功率的變化，選項D錯誤。答案：BC8．(2024·北京東城區(qū)模擬)如圖所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電容器的電容為C，定值電阻的阻值為R，開關(guān)閉合前電容器不帶電。閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后()A．通過電源的電流為零B．定值電阻兩端的電壓等于EC．電路消耗的電功率等于eq\f(E2,R)D．電容器所帶電荷量為eq\f(REC,R＋r)解析：閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，由于電源與電阻R構(gòu)成一個閉合電路，故通過電源的電流不為零，故A錯誤；定值電阻R兩端電壓就是電源的路端電壓，由于有內(nèi)電壓，所以定值電阻兩端的電壓不等于電源的電動勢，而是U＝eq\f(R,R＋r)E，故B錯誤；電路消耗的電功率是指總電功率，即P總＝IE＝eq\f(E,R＋r)·E＝eq\f(E2,R＋r)，故C錯誤；根據(jù)電容的公式C＝eq\f(Q,U)，所以電容器所帶電荷量Q＝CU＝eq\f(REC,R＋r)，故D正確。答案：D[能力提升練]9．(多選)(2024·四川成都七中質(zhì)檢)如圖所示，把兩只完全相同的表頭進行改裝，已知表頭內(nèi)阻為100Ω，下列說法正確的是()A．由甲圖可知，該表頭滿偏電流Ig＝2mAB．甲圖是改裝成的雙量程電壓表，其中b量程為9VC．乙圖中R1＝eq\f(10,9)Ω，R2＝10ΩD．乙圖中R1＝5Ω，R2＝45Ω解析：由題圖甲可知Ig＝eq\f(U,Rg＋R)＝eq\f(3,100＋2.9×103)A＝0.001A＝1mA，b的量程為U′＝Ig(Rg＋R＋R′)＝0.001×(100＋2.9×103＋6×103)V＝9V，故A錯誤，B正確；在題圖乙中，改裝為I1＝10mA＝0.01A電流表時，并聯(lián)電阻的分流電流為I′＝I1－Ig＝10mA－1mA＝9mA＝0.009A，分流電阻的阻值為R1＋R2＝eq\f(IgRg,I′)＝eq\f(0.001×100,0.009)Ω＝eq\f(100,9)Ω，改裝為I2＝100mA＝0.1A電流表時，可得分流電阻的阻值R1＝eq\f(Ig(Rg＋R2),I2－Ig)，聯(lián)立解得R1＝eq\f(10,9)Ω，R2＝10Ω，故D錯誤，C正確。答案：BC10．將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示，由此可知()A．電源的最大輸出功率可能大于45WB．電源的內(nèi)阻一定等于5ΩC．電源電動勢為45VD．電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率大于50%解析：由電阻箱所消耗功率P與電阻箱的讀數(shù)R變化的曲線可知，電阻箱所消耗的功率P最大為45W，所以電源的最大輸出功率為45W，選項A錯誤；由電源輸出功率最大的條件可知，電源輸出功率最大時，外電路電阻等于電源內(nèi)阻，所以電源內(nèi)阻一定等于5Ω，選項B正確；由電阻箱所消耗功率P的最大值為45W可知，此時電阻箱的讀數(shù)為R＝5Ω，電流I＝eq\r(\f(P,R))＝3A，電源電動勢E＝I(R＋r)＝30V，選項C錯誤；電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率為50%，選項D錯誤。答案：B11．(多選)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr和輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中，如圖中的a、b、c所示。以下判斷正確的是()A．在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點，這三點的縱坐標一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PCB．b、c圖線的交點與a、b圖線的交點的橫坐標之比一定為1∶2，縱坐標之比一定為1∶4C．電源的最大輸出功率Pm＝9WD．電源的電動勢E＝3V，內(nèi)阻r＝1Ω解析：在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點，因為PE＝PR＋Pr，所以這三點的縱坐標一定滿足關(guān)系PA＝PB＋PC，故A正確；圖線c表示電路的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，由題圖知，最大輸出功率小于3W，故C錯誤；當內(nèi)電阻和外電阻相等時，電源的輸出功率最大，此時電流的大小為eq\f(E,R＋r)＝eq\f(E,2r)，輸出功率的大小為eq\f(E2,4r)，對應(yīng)于b、c圖線的交點，a、b圖線的交點表示電源的總功率PE和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr相等，此時電源短路，所以此時電流的大小為eq\f(E,r)，功率的大小為eq\f(E2,r)，所以橫坐標之比為1∶2，縱坐標之比為1∶4，故B正確；當I＝3A時，PR＝0，外電路短路，根據(jù)PE＝EI知電源的電動勢E＝3V，內(nèi)阻r＝eq\f(E,I)＝1Ω，故D正確。答案：ABD12．在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3是一滑動變阻器，當其滑片P從最左端滑至最右端時，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流的變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的。求：(1)電源的電動勢和內(nèi)阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動變阻器的最大阻值。解析：(1)電源的路端電壓隨電流的變化圖線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，則內(nèi)阻r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|＝eq\f(16－4,0.8－0.2)Ω＝20Ω電源的電動勢為E＝U＋Ir取電壓U1＝16V，電流I1＝0.2A，代入解得E＝20V。(2)當滑片P滑到最