2017-2018学年高中物理人教版选2+Word版含答案10

重点强化卷(二) 欧姆定律的综合应用

(建议用时：60分钟)

一、选择题

1．(多选)如图1所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线．将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么( )

图1

A．R接到b电源上时电源的效率高

B．R接到b电源上时电源的输出功率较大

C．R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低

D．R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高

【解析】由题图知E a>E b，内阻r a>r b当电阻R接到电源两极时，电源的效率为η＝

I2R I2R＋r ＝

R

R＋r

，所以R接到电源b上时，电源的效率高，A对，D错．由题图知，R接到

电源a上时，电源的输出电压和电流均比接到b上时大，故R接到电源a上时，电源的输出功率较大，B错，C对．

【答案】AC

2.如图2所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为( )

图2

A．5∶3B．3∶5

C．2∶3D．3∶2

【解析】S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即E＝3 V．S闭合时，U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V．因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2.

【答案】 D

3．如图3所示电路，已知R1＝3 kΩ，R2＝2 kΩ，R3＝1 kΩ，I＝10 mA，I1＝6 mA，则a、b两点电势高低和通过R2中电流正确的是( )

图3

A．a和b高，7 mA B．a和b高，2 mA

C．a比b低，7 mA D．a比b低，2 mA

【解析】根据欧姆定律得R1和R3两端的电压分别为U1＝I1R1＝6×10－3×3×103V＝18 V，则a点的电势比c点电势低18 V，U3＝I3R3＝(I－I1)R3＝4 V，b点的电势比c点电势低4 V，所以a点电势比b点电势低．R2两端的电压为U2＝U1－U3＝14 V，通过R2中电流为I2

＝

14

2 000

A＝7 mA.故选C.

【答案】 C

4．(多选)如图4所示的电路中电源为理想电源，A、B、C均为电阻值相等的定值电阻．闭

合开关S，电路处于稳定状态后再断开开关，那么在开关断开的瞬间，下列推断正确的是( )

图4

A．电阻B的电压值较之前的电压值瞬间不变

B．电阻A的电压值较之前的电压值将瞬间减小

C．电阻C的电流流向较之前的电流流向将瞬间改变

D．电阻A的电流流向较之前的电流流向将瞬间改变

【解析】在开关断开的瞬间，电阻B两端接在电容器两端，由于电容器还未放电，故此时电阻B的电压值较之前的电压值瞬间不变，选项A正确．在开关闭合时，电阻A两端的电压为U，而在开关断开的瞬间，电容器放电，通过C－A支路，故电阻A两端的电压为U/2，故电压值较之前的电压值将瞬间减小，选项B正确．开关闭合时，电阻C的电流是由左向右；当开关断开瞬时，则电容器放电电流流过C的方向是由右向左，故电阻C的电流流向较之前的电流流向将瞬间改变，选项C正确．开关闭合时，电阻A的电流是由左向右；当开关断开瞬间，则电容器放电电流流过A的方向仍是由左向右，故电阻A的电流流向较之前的电流流向不变，选项D错误．

【答案】ABC

5.如图5所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线．若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线

段表示的功率为( )

图5

A ．1 W

B ．6 W

C ．2 W

D ．2.5 W

【解析】 由题图知，在C 点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E ＝3 V ，短路电流为I ＝3 A ，所以电源的内阻为r ＝E I

＝1 Ω.图象上AB 段所表示的功率为P AB ＝P 总－I 2r ＝(1×3－12×1)W＝2 W.

【答案】 C

6．如图6所示的电路，电源电动势为E ，内阻为r ，R 1为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻阻值减小)．现增加光照强度，则下列判断正确的是( )

图6

A ．

B 灯变暗，A 灯变亮

B ．R 0两端电压变大

C ．电源路端电压变小

D ．电源内电压变小

【解析】 由题意，增加光照强度，R 1减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I 增大，电源的内电压增大，路端电压U 减小， A 灯变暗；通过R 0电流I 0＝I －I A ，I 增大，而I A 减小，则I 0增大，R 0两端电压U 0增大，而R 0、B 的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知，B 的电压减小，B 灯变暗；故B 、C 正确，A 、D 错误．

【答案】 BC

7．如图7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( )

图7

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

【解析】 当滑片向b 端滑动时，其接入电路中的电阻减小，使得外电路总电阻减小，故D 错误．根据I ＝E R ＋r ，可知总电流增加，根据闭合电路中的欧姆定律有E ＝Ir ＋U 外，可

知路端电压U 外减小，故A 正确．流过电流表的示数为I ＝

U 外R 3

，可知电流减小，故B 错误．根据P ＝I 2r ，可知内阻消耗的功率增大，故C 错误．

【答案】 A 8．(多选)如图8所示，A 为巨磁电阻，当它周围的磁场增强时，其阻值增大；C 为电容器．当有磁铁靠近A 时，下列说法正确的有( )

图8

A ．电流表的示数减小

B ．电容器

C 的电荷量增大

C ．电压表的示数变小

D ．电源内部消耗的功率变大

【解析】 当有磁铁靠近A 时，它周围的磁场增强，其阻值增大，则外电路电阻变大，电路的电流减小，电流表的示数减小，选项A 正确；电源内阻上的电压减小，故路端电压变大，则电压表的示数变大，选项C 错误；根据Q ＝CU 可知，电容器C 的电荷量增大，选项B 正确；根据P 内＝I 2r 可知，I 减小，则电源内部消耗的功率变小，选项D 错误．

【答案】 AB

9．直径0.3 mm 的细铅丝通过1.8 A 的电流被熔断，直径0.6 mm 的粗铅丝通过5 A 的电流被熔断，如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联成电路中的保险丝，则通过多大电流时，电路断开( )

A ．5 A

B ．30 A

C ．36 A

D ．55 A 【解析】 由R ＝ρl S ＝4ρl πD 2∝1D 2，即R 1R 2＝(D 2D 1)2＝22＝4，R 1＝4R 2，由并联知识可求出R 并

＝R 124，并注意到若两端加电压1.8R 1(V)，则超过了粗铅丝的熔断电流，所以并联铅丝两端只能加电压5R 2(V)，可求出总电流值为30 A.

【答案】 B

10．(多选)如图9所示的电路中，电源内阻不能忽略．闭合S 后，调节R 的阻值，使电压表示数增大ΔU ，在这一过程中，有( )

图9

A ．通过R 1的电流增大ΔU R 1

B ．R 2两端电压减小ΔU

C ．通过R 2的电流减小量小于

ΔU R 2

D ．路端电压增大量为ΔU 【解析】 由电流I ＝U R 可知，当电压增加ΔU 时，通过R 1的电流就增加ΔU R 1

，故A 正确；由于电源的内阻不能忽略，故R 2两端电压减小量比ΔU 小，B 错误，C 正确；因R 2两端的电压减小，故路端电压增大量比ΔU 要小，故D 错误．

【答案】 AC

二、计算题

11.如图10所示，R 为电阻箱，电表为理想电压表．当电阻箱读数为R 1＝2 Ω时，电压表读数为U 1＝4 V ；当电阻箱读数为R 2＝5 Ω时，电压表读数为U 2＝5 V ．求：

图10

(1)电源的电动势E 和内阻r ；

(2)当电阻箱R 读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值P m 为多少？

【解析】 (1)由闭合电路欧姆定律知

E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2R 2

r 联立以上两式并代入数据解得：

E ＝6 V ，r ＝1 Ω.

(2)由电功率表达式：P ＝E 2R ＋r 2R

将上式变形为：P ＝E 2

R －r 2

R

＋4r 由上式可知当R ＝r ＝1 Ω时，P 有最大值，P m ＝E 2

4r

＝9 W. 【答案】 (1)6 V 1 Ω (2)1 Ω 9 W 12.如图11所示，内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r 为0.2 m ，在圆心O 处固定一个电荷量为－1.0×10－9 C 的点电荷．质量为0.06 kg 、略小于圆管截面的带电小球，从与O 点等高的A 点沿圆管内由静止运动到最低点B ，到达B 点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B 点进入板距d ＝0.08 m 的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工作．已知电源的电动势为12 V ，内阻为1 Ω，定值电阻R 的阻值为6 Ω，电动机的内阻为0.5 Ω.求(取g ＝10 m/s 2，静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2/C 2)

图11

(1)小球到达B 点时的速度；

(2)小球所带的电荷量；

(3)电动机的机械功率．

【解析】 (1)由机械能守恒得：mgr ＝12

mv 2B 解得：v B ＝2 m/s.

(2)到达B 点恰好作用力为0，由牛顿第二定律得：

kQq r 2－mg ＝m v 2

B

r

解得：q ＝8×10－3

C.

(3)设电容器两端电压为U ，由二力平衡得： qU d

＝mg ① 由欧姆定律得：I ＝U

R ②

所以，电动机两端电压：U M＝E－U－Ir ③

P机＝P总－P热＝IU M－I2r M ④联立①②③④解得：P机＝4.5 W.

【答案】(1)2 m/s (2)8×10－3 C

(3)4.5 W

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3y31.html