高二物理同步训练:2.7《 闭合电路的欧姆定律》(新人教版选修3-1)
更新时间:2023-03-11 04:00:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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高二物理同步训练试题解析
一、选择题
1.关于电动势,以下说法中正确的是( ) A.电源电动势等于电源正、负极之间的电势差
B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值 C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关 D.在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电源的电动势也增大
解析:选B.电动势是电源本身的属性,是由电源本身决定的,与外电路的组成及变化无关,故C、D错误.由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.用电压表直接测量电源两极时,虽然电压表的电阻很大,但电路中也有电流,内电路中也有电压降落,电压表直接测量电源两极得到的电压数值应略小于电动势,B正确,A错误.
2.当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是( ) A.1 Ω B.2 Ω C.4 Ω D.6 Ω
E2E2
解析:选C.由()R1=()R,代入数据解得r=4 Ω,选项C正确.
R1+rR2+r2
3.如图2-7-17所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是( )
图2-7-17
A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2 B.电动势E1=E2,内阻r1>r2 C.电动势E1>E2,内阻r1>r2
D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2 的路端电压变化较大
解析:选AD.由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.当I=0时电动势E等于路端电压U,即U-I图线和U轴的交点就是电动势,由图知,两电源的电动势相等.当 U=0时I=E/r,U-I图线和I轴的交点就是短路电流,由图知I1>I2.A正确.而r=E/I,即图线的斜率表示电源的内阻,由图知r1 4.如图2-7-18所示,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1和R2的U-I图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为η1、η2,则( ) 图2-7-18 A.P1>P2 C.η1>η2 B.P1 1 解析:选C.由直线A可知,E=6 V,r=1 Ω,由直线B、C可知,R1=2 Ω,R2=0.5 Ω,P1 E2R12E2R21=()·R1=8 W,η1==,P2=()R2=8 W,η2== r+R1r+R13r+R2r+R23故有:P1=P2 η1>η2,只有C正确. 5.在图2-7-19所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向上滑动的过程中( ) 图2-7-19 A.电路中的总电流变大 B.路端电压变大 C.通过电阻R2的电流变大 D.通过滑动变阻器R1的电流变小 解析:选BCD.本题可按照以下思路分析: 故B、C、D均正确. 6.图2-7-20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2-7-20 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:选A.由a到b,R1电阻值减小,因此总电阻变小,D错,总电流增大,内电压增大,路端电压减小,所以A正确.再结合欧姆定律知电流表的示数变小,B错,由P内=I2r知电源内阻消耗的功率变大,C错. 7.在如图2-7-21所示的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( ) 2 图2-7-21 A.L变暗,Q增大 B.L变暗,Q减小 C.L变亮,Q增大 D.L变亮,Q减小 解析:选B.滑动变阻器滑片P向下移动时,R2变小,I总变大,UL变小,L变暗,因UR1增大,故UC=UR2变小,再由Q=CUC可知Q减小,故只有B正确. 8.如图2-7-22所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S2,则下列表述正确的是( ) 图2-7-22 A.电源输出功率减小 B.L1上消耗的功率增大 C.通过R1上的电流增大 D.通过R3上的电流增大 解析:选C.电源不计内阻,其输出电压等于电动势.当闭合S2时,电路的外电阻R变小, E2 电路总电流变大,故C正确;电源的输出功率P出=,所以电源输出功率应该变大,A错 R 误;因并联部分两端的电压U并=E-UR1,又闭合S2时UR1变大,所以U并变小,L1上消耗的功率变小,通过R3的电流也是变小的,故B、D错误. 9.利用图2-7-23所示电路可测出电压表的内阻,电源的内阻可以忽略.R为电阻箱,当 1 R取不同阻值时,电压表均对应有不同读数U.多次改变阻箱的阻值.所得到的-R图象为 U 下图中的哪一个( ) 图2-7-23 图2-7-24 U111 解析:选C.由闭合电路的欧姆定律E=U+IR=U+·R得=+·R,故选C. RVUEERV 二、计算题 10.如图2-7-25所示的电路中,电阻R=10 Ω,当开关S断开时,电压表示数为6 V,当开关S闭合时,电压表示数为5.46 V,则电源的内阻为多少? 图2-7-25 3 解析:当开关S断开时,R外→ ∞,所以E=U外=6 V. 当开关S闭合时,U外=IR, 即5.46 V=I×10 Ω,所以I=0.546 A, 又由E=U外+Ir,即6 V=5.46 V+0.546 r,解得r≈1 Ω. 答案:1 Ω 11.如图2-7-26所示,E=10 V,r=1 Ω,R1=R3=5 Ω,R2=4 Ω,C=100 μF.当S断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求: 图2-7-26 (1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向; (2)S闭合后流过R3的总电荷量. 解析:(1)开始带电粒子恰好处于静止状态,必有qE=mg且qE 竖直向上.S闭合后,qE=mg的平衡关系被打破.S断开,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d, R2有UC=E=4 V,qUC/d=mg. R1+R2+r R2S闭合后,U′C=E=8 V R2+r 设带电粒子加速度为a, 则qU′C/d-mg=ma,解得a=g,方向竖直向上. (2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以ΔQ=C(U′C-UC)= - 4×104C. - 答案:(1)g 方向向上 (2)4×104C 12.在图2-7-27甲所示电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2的阻值未知,R3是一滑动变阻器,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的.求: 甲 乙 图2-7-27 (1)电源的电动势和内电阻; (2)定值电阻R2的阻值; (3)滑动变阻器R3的最大值. 解析:(1)由闭合电路欧姆定律得: E=U+Ir 将图象中A、B两点的电压和电流代入得: E=16+0.2 r E=4+0.8 r 解得E=20 V,r=20 Ω. 4 (2)当R3的滑片滑到最右端时,R3、R1均被短路,此时外电路电阻等于R2,且对应于图线上B点,故由B点的U、I值可求出R2的阻值为: UB4 R2== Ω=5 Ω. IB0.8 (3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R3阻值最大.设此时外电路总电阻为R,由图象中A点坐标求出: UA16 R== Ω=80 Ω. IA0.2 R1R3 又R=+R2,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3=300 Ω. R1+R3 答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω 5
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