内容正文:
第06讲 闭合回路的欧姆定律
全国高中物理竞赛初级培优试题精编
一、多选题
1.在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,三个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2表示,电表的示数变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2表示,下列判断正确的是( )
A.I增大,U1增大 B.I减小,U2增大
C.不变,增大 D.不变,增大
2.如图,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2A以下时,电动机没有发生转动,不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是( )
A.电路中电源电动势为3.6V
B.变阻器向右滑动时,V2读数逐渐减小
C.此过程中,电动机的输出功率最大值为0.9W
D.变阻器的最大阻值为30Ω
3.如图所示,在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中,理想电压表、电流表的示数将发生变化,电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2,已知电阻R大于电源内阻r,则( )
A.电流表A的示数减小 B.电压表V1的示数增大
C.电压表V2的示数增大 D.△U1大于△U2
4.如图(a)电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中, 两电压表的示数随电流的变化情况如图(b)U-I图像中的AC.BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响.下面说法错误的是( )
A.电源电动势为E=9V B.电源内阻r = 1Ω
C.定值电阻R0=3Ω D.变阻器消耗的最大功率为7W
5.如图(a)电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中, 两电压表的示数随电流的变化情况如图(b)U-I图像中的AC.BC两直线所示,不考虑电表对电路的影响.下面说法错误的是( )
A.电源电动势为E=9V B.电源内阻r = 1Ω
C.定值电阻R0=3Ω D.变阻器消耗的最大功率为7W
6.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻的U-I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在某光照强度下将它们组成闭合回路时,下列相关叙述正确的是( )
A.此时硅光电池的内阻为
B.此时硅光电池的总功率为0.72W
C.此时硅光电池的输出效率约为56%
D.若把内阻为的直流电动机接到该电池上,电动机的输出功率为0.4W
7.物理思想方法是高中物理学科核心素养的重要内容,等效替代法在处理许多问题时可以带来很大方便。电源的两个重要参数分别是电动势E和内阻r,我们已经知道电源电动势数值上等于电源的开路电压,如图甲所示,如果我们在电源两端M、N之间接上一个理想电压表,则理想电压表测得的数值就是电动势大小;如果在电源两端M、N之间接上一个理想电流表,则理想电流表测得的就是短路电流;而理想电压表与理想电流表读数之比为电源内阻。现有一个电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻,将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源,如图乙和丙中虚线框所示。设虚线框内电路的等效电源的电动势为,等效内电阻为,试根据以上信息,判断下列说法中正确的是( )
A.乙图中的,
B.乙图中的,
C.丙图中的,
D.丙图中的,
8.如图所示,直线、抛物线和分别为某一直流电源外接纯电阻电路中的总功率、外电路功率、电源内阻发热功率随路端电压变化的图线,但具体对应关系未知,根据图像可判断( )
A.图像对应图线,由图知电源电动势为,内阻为
B.图像对应图线,外电路电阻为时,输出功率有最大值为
C.图像对应图线,由图知电源电动势为,内阻为
D.图像对应图线,由图知外电路最大功率为
二、实验题
9.如图甲所示为简易多用电表内部电路图。已知灵敏电流计G的内阻Rg=80Ω、满偏电流Ig=10mA,多用表内部电池电动势E=4.5V、内阻r=2Ω。已知选择开关Q拨到挡位1时测量的电流量程I=90mA。
(1)使用时,P孔应该插入________(选填“红表笔”或“黑表笔”)。
(2)若选择开关Q接在3位置时,测量的物理量是________。
(3)根据已知条件可求得电阻R1=________Ω;
(4)如图乙所示为灵敏电流计G的刻度盘,其中A、B、C、D、E、F分别对应灵敏电流计刻度0、2、4、6、8、10。在某次测量时,将选择开关Q拨到挡位1正确接入电路中时,指针指在D位置,则此时被测量电路中的电流为_______mA。
(5)某同学将选择开关Q拨到挡位2,在进行欧姆调零的步骤时灵敏电流计G的指针应该指在图乙中的__________位置。(选填“A”“B”“C”“D”“E”或“F”)
(6)该同学正确进行第(5)步操作后,在两表笔之间接入待测电阻,灵