2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)21電路閉合電路的歐姆定律含解析新人教版

PAGE7-課后限時(shí)集訓(xùn)(二十一)(時(shí)間：40分鐘)1．(2024·棗莊模擬)如圖甲所示，一個(gè)簡(jiǎn)潔的閉合電路由內(nèi)、外兩部分電路構(gòu)成。已知內(nèi)電路的電源是一個(gè)化學(xué)電池，電池的正、負(fù)極旁邊分別存在著化學(xué)反應(yīng)層，反應(yīng)層中非靜電力(化學(xué)作用)把正電荷從電勢(shì)低處移到電勢(shì)高處，在這兩個(gè)地方，電勢(shì)會(huì)沿電流方向“躍升”。這樣整個(gè)閉合電路的電勢(shì)凹凸變更狀況如圖乙所示，圖乙中各點(diǎn)位置的凹凸表示電路中相應(yīng)各點(diǎn)電勢(shì)的凹凸，D點(diǎn)的高度略低于C點(diǎn)。若減小外電路電阻R，則下列說(shuō)法正確的是()甲乙A．C、D兩點(diǎn)之間的高度差將變大B．A、D兩點(diǎn)之間的高度差和C、B兩點(diǎn)之間的高度差之和將變小C．A、B兩點(diǎn)之間的高度差不變D．在電子從A點(diǎn)經(jīng)D、C移動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中，非靜電力做功將變大A[因電動(dòng)勢(shì)不變，減小外電路電阻R，電路中的電流增大，內(nèi)電壓變大，外電壓減小，A、B兩點(diǎn)的高度差類似于外電壓，減小；C、D兩點(diǎn)高度差類似于內(nèi)電壓，變大，故A正確，C錯(cuò)誤；A與D、C與B高度差之和類似于電動(dòng)勢(shì)，不變，故B錯(cuò)誤；電子從A處經(jīng)D、C至B處，非靜電力做功W＝Eq，不變，故D錯(cuò)誤。]2.如圖所示電路中，電壓U保持不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，志向電流表的示數(shù)為0.6A；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，志向電流表的示數(shù)為0.9A。則兩電阻阻值之比R1∶R2為()A．1∶2 B．2∶1C．2∶3 D．3∶2A[由歐姆定律I＝eq\f(U,R)得，電壓肯定時(shí)，電流與電阻成反比，則有eq\f(R1,R并)＝eq\f(R1,\f(R1R2,R1＋R2))＝eq\f(3,2)，整理得eq\f(R1,R2)＝eq\f(1,2)，故A正確。]3.(2024·江蘇高考)如圖所示的電路中，電阻R＝2Ω。斷開S后，電壓表的讀數(shù)為3V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，則電源的內(nèi)阻r為()A．1Ω B．2ΩC．3Ω D．4ΩA[斷開S時(shí)，電壓表測(cè)量的是電源電動(dòng)勢(shì)，由題可知電源的電動(dòng)勢(shì)大小為E＝3V，閉合S后，電壓表測(cè)量的是路端電壓，即電阻R兩端的電壓為U＝2V，依據(jù)歐姆定律可得電路中的電流為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(2,2)A＝1A，則電源的內(nèi)電壓為U內(nèi)＝E－U＝(3－2)V＝1V，電源的內(nèi)阻為r＝eq\f(U內(nèi),I)＝eq\f(1,1)Ω＝1Ω，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。]4.如圖所示，a、b、c為同種材料做成的電阻，b與a的長(zhǎng)度相等但橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等但長(zhǎng)度是a的兩倍。當(dāng)開關(guān)閉合后，三個(gè)志向電壓表的示數(shù)關(guān)系是()A．V1的示數(shù)是V2的2倍B．V1的示數(shù)是V3的2倍C．V2的示數(shù)是V1的2倍D．V2的示數(shù)是V3的2倍A[由題意可知：Lc＝2La＝2Lb，Sb＝2Sa＝2Sc；設(shè)b的電阻Rb＝R，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得：Ra＝2Rb＝2R，Rc＝2Ra＝4R，Rc∶Ra∶Rb＝4∶2∶1。由題圖可知，a、b、c三個(gè)電阻串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相等，由U＝IR得：Uc∶Ua∶Ub＝4∶2∶1，故UV3∶UV1∶UV2＝4∶2∶1，V1的示數(shù)是V2的2倍，故A正確，C錯(cuò)誤；V3的示數(shù)是V1的2倍，故B錯(cuò)誤；V3的示數(shù)是V2的4倍，故D錯(cuò)誤。]5.如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不行忽視。開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向上滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．電壓表與電流表的示數(shù)都增大B．電壓表與電流表的示數(shù)都減小C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大C[開關(guān)S閉合后，依據(jù)“串反并同”法推斷可知，在變阻器R0的滑動(dòng)端向上滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻增大，電流表示數(shù)減小，電路中總電阻增大，電源路端電壓增大，電壓表示數(shù)增大，選項(xiàng)C正確。]6.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，當(dāng)開關(guān)S閉合后，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測(cè)得各部分的電壓分別為Uab＝6V，Uad＝0V，Ucd＝6V，由此可斷定()A．L1和L2的燈絲都燒斷了B．L1的燈絲燒斷了C．L2的燈絲燒斷了D．變阻器R斷路C[由Uab＝6V可知電源完好，燈泡都不亮，說(shuō)明電路中出現(xiàn)斷路故障，由Ucd＝6V可知，燈泡L1與變阻器R完好，斷路故障出現(xiàn)在c、d之間，故燈泡L2斷路，選項(xiàng)C正確。]7.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器兩金屬板水平放置，開關(guān)S是閉合的，兩板間一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，G為靈敏電流計(jì)。則以下說(shuō)法正確的是()A．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流B．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)的過(guò)程中，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有從b到a的電流C．在將滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，油滴仍舊靜止，G中有從a到b的電流D．在將S斷開后，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，G中無(wú)電流通過(guò)A[滑片P向上移動(dòng)，接入電路的電阻增大，總電阻增大，依據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，干路電流減小，因U＝E－I(r＋R1)，可知電容器極板間電壓變大，油滴受到的靜電力增大，油滴向上運(yùn)動(dòng)，極板間電壓變大，說(shuō)明電容器充電，G中電流方向從b到a，A正確，B、C錯(cuò)誤；將S斷開后，電容器放電，G中有電流，電壓減小，靜電力減小，油滴向下運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。]8．(2024·全國(guó)卷Ⅰ·T17)圖(a)所示的電路中，K與L間接一智能電源，用以限制電容器C兩端的電壓UC。假如UC隨時(shí)間t的變更如圖(b)所示，則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變更的圖象中，正確的是()圖(a)圖(b)ABCDA[由圖(b)可知，在0～1s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓為零，說(shuō)明電容器沒(méi)有充放電，電路中沒(méi)有電流，依據(jù)歐姆定律可知電阻R兩端電壓為零；在1～2s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓勻稱增大，依據(jù)I＝eq\f(Δq,Δt)＝Ceq\f(ΔU,Δt)可知電路中有恒定電流對(duì)電容器充電，則電阻R兩端電壓恒定；在2～3s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓恒定且不為零，說(shuō)明電容器帶電荷量不變，電路中沒(méi)有電流，電阻R兩端電壓為零；在3～5s時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板之間電壓勻稱減小，說(shuō)明電容器勻稱放電，則電路中有反方向恒定電流，且電流小于充電電流，電阻R兩端電壓恒定，且電壓小于充電時(shí)兩端電壓，所以電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變更的圖象正確的是A。]9.(多選)如圖所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上，則()A．R1接在電源上時(shí)，電源的效率高B．R2接在電源上時(shí)，電源的效率高C．R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大D．電源的輸出功率一樣大AC[電源的效率η＝eq\f(P出,P總)×100%＝eq\f(UI,EI)×100%＝eq\f(U,E)×100%，當(dāng)R1與R2分別接到電源上時(shí)，UR1>UR2，故R1接在電源上時(shí)，電源的效率高，A正確，B錯(cuò)誤；由題圖可知，R2與電源的內(nèi)阻相等，R1>R2，所以R2接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大，C正確，D錯(cuò)誤。]10.如圖所示電路中，電源為恒流源，能始終供應(yīng)大小恒定的電流。R0為定值電阻，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片，則選項(xiàng)圖中表示電壓表示數(shù)U、電路總功率P隨電流表示數(shù)I變更的關(guān)系圖象，可能正確的是()ABCDC[由題圖知R0與R并聯(lián)，電壓表測(cè)電源電壓，電流表測(cè)R支路的電流，設(shè)電源供應(yīng)的電流恒定為I總，依據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知：U＝U0＝I0R0＝(I總－I)R0＝－IR0＋I(xiàn)總R0，其中I總、R0為定值，由U＝－R0I＋I(xiàn)總R0，可知U與I的圖象為一次函數(shù)圖象，且－R0<0，故A、B錯(cuò)誤；由電功率的計(jì)算公式知，電路消耗總功率：P＝UI總＝(I總－I)R0×I總＝－I總R0I＋I(xiàn)eq\o\al(2,總)R0，其中I總、R0為定值，由P＝－I總R0I＋I(xiàn)eq\o\al(2,總)R0，可知P與I的圖象為一次函數(shù)圖象，－I總R0<0，且I、P不會(huì)為0，故C正確，D錯(cuò)誤。]11.如圖所示的電路中，兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表均為志向電表，由于某種緣由L2的燈絲突然燒斷，其余用電器均不會(huì)損壞，下列說(shuō)法正確的是()A．電流表、電壓表的讀數(shù)均變小B．電源內(nèi)阻消耗的功率變大C．帶電液滴將向上運(yùn)動(dòng)D．電源的輸出功率變大C[當(dāng)L2的燈絲突然燒斷時(shí)，電路中總電阻增大，則總電流減小，電源的內(nèi)電壓和R1兩端的電壓減小，由閉合電路的歐姆定律可知，路端電壓增大，故電容器C的電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，帶電液滴所受的電場(chǎng)力增大，則該帶電液滴將向上移動(dòng)，C正確；由于C兩端的電壓增大，R2、R3中的電流增大，則電流表、電壓表的讀數(shù)均變大，A錯(cuò)誤；因干路電流減小，則電源內(nèi)阻消耗的功率變小，B錯(cuò)誤；由于電源的內(nèi)、外電阻的關(guān)系未知，不能推斷電源的輸出功率如何變更，D錯(cuò)誤。]12．(多選)兩位同學(xué)在試驗(yàn)室中利用如圖(a)所示的電路進(jìn)行試驗(yàn)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，一位同學(xué)記錄電流表和電壓表的測(cè)量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄電流表和電壓表的測(cè)量數(shù)據(jù)。兩位同學(xué)依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪出如圖(b)所示的兩條U-I圖線。則圖象中兩圖線的交點(diǎn)表示的物理意義是()圖(a)圖(b)A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最右端B．電源的輸出功率最大C．定值電阻R0消耗的功率為0.5WD．電源的效率達(dá)到最大值BC[由題圖可得，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻r＝1Ω，在交點(diǎn)位置有R＋R0＝eq\f(U1,I)＝2Ω，R0＝eq\f(U2,I)＝2Ω，則R＝0，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最左端，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)電路中外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，但R0>r，故變更滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)無(wú)法使電路中外電阻等于電源內(nèi)阻，此時(shí)外電阻越接近電源內(nèi)阻，電源的輸出功率越大，故選項(xiàng)B正確；P0＝U2I＝0.5W，選項(xiàng)C正確；電源的效率η＝eq\f(EI－I2r,EI)，電流越小，電源的效率越大，可見(jiàn)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到最右端時(shí)電源的效率最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]13．在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是滑動(dòng)變阻器，在其滑片從最左端滑至最右端的過(guò)程中，測(cè)得電源的路端電壓U隨電流I的變更圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點(diǎn)是滑片在滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)時(shí)分別得到的。求：甲乙(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動(dòng)變阻器R3的最大值。[解析](1)由閉合電路歐姆定律得E＝U＋I(xiàn)r將圖線上A、B兩點(diǎn)的U、I值代入得E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r解得E＝20V，r＝20Ω。(2)當(dāng)R3的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，R3的有效阻值變小，電路中的總電阻變小，總電流變大，由此可知，圖線上的A、B兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)滑片位于最左端和最右端，當(dāng)滑片位于最右端時(shí)，R3＝0，R1被短路，外電路電阻