47 课下巩固精练卷(二十七) 闭合电路的欧姆定律(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考物理高三一轮总复习高效讲义

[课下巩固精练卷(二十七)]　闭合电路的欧姆定律 ________________________________________________________________________ (选择题每题5分，解答题每题10分，建议用时：50分钟) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 考点 基础题 综合题 闭合电路欧姆 定律的简单应用 1 — 两种UI图像 6 11 动态分析问题 故障分析 3，7 8 含容电路问题 — 9，10 电源的功率和效率 2，4，5 — 【基础落实练】 1．串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，串联电池组的内阻等于各个电池内阻之和。用3节电动势为1.5 V、内阻为0.5 Ω的干电池串联，给一个“3 V　0.3 W”的电灯L供电，若要使该电灯L在额定电压下工作，电路中还需要串联一个电阻Rx，则Rx的阻值是(　　) A．8.5 Ω B．10.5 Ω C．13.5 Ω D．15.5 Ω 解析：选C。电灯在额定电压下工作的电流为I＝＝ A＝0.1 A，根据闭合电路欧姆定律可得，3E＝UL＋I(Rx＋3r)，解得Rx＝13.5 Ω，故C正确。 2．(2023·河南高三联考)微型螺旋桨型无人机电源电动势为E，内阻是r，总质量为M，电源对电动机供电，使螺旋桨高速水平旋转，带动无人机竖直匀速上升。若某次测试时，电源的输出功率等于该电源对纯电阻电路供电时的最大输出功率，电动机输出的机械功率占其总功率的。空气阻力不计，重力加速度为g，则无人机匀速竖直上升的速度大小是(　　 ) A． B． C． D． 解析：选B。根据题意，若电源对纯电阻供电，当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，最大功率为Pm＝－r＝，根据题意可知，电源对电动机供电时，电动机的输出功率为P＝Pm＝，飞机匀速上升，则有P＝Mgv，联立解得v＝，故B正确。 3．图示为研究闭合电路欧姆定律的演示实验装置，图中电压表为理想电表。下列判断不正确的是(　　) A.两只电压表的四个接线柱中，若 a 为正，则 c 也为正 B．S1、S2都断开时，电压表 V1的示数等于电源电动势 C．S1、S2都闭合时，电压表 V1与V2的示数之和等于电源电动势 D．S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表 V1的示数减小，V2的示数增大 解析：选A。由于电压表V1测量的是路端电压，而电压表V2测量的是内电压，电流从电势高的地方流向电势低的地方，因此若 a 为正，则 d 也为正，A 错误；s1、s2都断开时，外电路断开，回路电流为零，内电压为零，电压表 V1的示数等于电源电动势，B正确；S1、S2都闭合时，电压表 V1测量的是路端电压，电压表 V2测量的是内电压，由于E＝U内＋U外中，可知电压表 V1与 V2的示数之和等于电源电动势，C正确；S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，回路的总电阻减小，电流增大，内电压升高，路端电压降低，电压表 V1的示数减小，V2的示数增大，D正确。 4.(2023·海南高三模拟)如图，电阻丝ab的总电阻为2R，其电阻率不随温度的变化而改变，将它与电阻值为R的定值电阻串联接在内阻不计的电源两端，电压表为理想电表。闭合开关S，将滑片P由a向b移动，则关于金属丝两端的电压U和功率P的说法正确的是(　　) A．U不变 B．U增大 C．P减小 D．P先增大后减小 解析：选D。根据题意，由闭合回路欧姆定律有U＝·Rab＝，将滑片P由a向b移动，Rab逐渐减小，则U逐渐减小，故A、B错误；根据题意，由公式P＝I2R可得，金属丝的功率为P＝·Rab＝，由数学知识可知，当Rab＝R时，P有最大值，则将滑片P由a向b移动，P先增大后减小，故C错误，D正确。 5．内电阻均为r的7节干电池，分成A组3节干电池串联、B组4节干电池串联。将它们与定值电阻、理想电表、开关按图示电路连接。只闭合S1，电流表、电压表的示数为I1、U1；只闭合S2，电流表、电压表的示数为I2、U2。两电池组的供电效率分别为ηA、ηB，则(　　) A．< B．＝ C．＝r D．ηA>ηB 解析：选D。由部分电路欧姆定律可知＝＝R，＝R，A、C错误；由闭合电路的欧姆定律可知＝，B错误；供电效率分别为ηA＝＝，ηB＝＝，所以ηA>ηB，D正确。 6.如图所示，曲线ab为某太阳能电池在一定光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，OP是某定值电阻的UI图像，P为两图线的交点。过P点作曲线ab的切线，分别与坐标轴相交于c、d。现将该电池和定值电阻组成闭合回路，保持上述光照强度照射时，电池的内阻可以用哪两点连线斜率的绝对值表示(　　) A．ab B．aP C．Pb D．cd 解析：选B。由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，当电流为零时，由曲线ab与纵轴的交点可以读出该电池的电动势，根据两图线交点处的状态，可知将该电池和定值电阻组成闭合回路时路端电压为交点P的纵轴坐标，电流为P点的横轴坐标，根据r＝，则电池的内阻可用aP两点连线斜率的绝对值表示，故B正确。 7．(多选)如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略，开关S闭合后，三盏灯均发光。由于某处断路，其中一盏灯熄灭，另外两盏灯一盏变亮，一盏变暗，则发生断路的位置可能在(　　) A．L1处 B．L2处 C．L3处 D．R处 解析：选ABD。若是L1或者R断路，会使灯泡L2两端电压变大，灯泡L2会变亮，但是电路的总电阻变大，总电流变小，L3变暗，故A、D正确；若是L2断路，同样会使灯泡L1和变阻器R两端的总电压变大，通过L1的电流变大，则L1变亮，但是电路总电阻变大，总电流变小，L3变暗，故B正确；若是灯泡L3断路，则整个电路就处于断路状态，电路中没有电流，三盏灯泡都不发光，故C错误。 【综合提升练】 8．(多选)如图所示的电路中，R1＝1 Ω，R2＝R3＝2 Ω，电源电动势E＝3 V，内阻r＝1.5 Ω。电流表示数为I，电压表示数为U，电表均为理想电表。在滑动变阻器的滑动触头P从a滑到b的过程中，下列判断正确的是(　　) A．I减小，U减小 B．不变，不变 C．电源的最大输出功率为1.5 W D．R1获得的最大功率为1.5 W 解析：选ABC。由题图可判断，R3的右端电阻与电压表串联，对电压表的影响可忽略，电压表测量R1两端的电压，电流表测量干路的电流，当P由a向b滑动时，R3连入电路的阻值由0开始增大，回路总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，电压表示数为U＝IR1，其减小，故A正确；根据欧姆定律可知＝＝R1，其不变，故B正确；外电路电阻为R＝R1＋，R3由0增大到2 Ω，则R由1 Ω增大到2 Ω，而当R＝r＝1.5 Ω时，电源的输出功率最大，即Pm＝＝1.5 W，故C正确；当R3＝0时，干路电流最大，R1的功率最大，即P1m＝R1＝1.44 W，故D错误。 9．(多选)如图所示电路，R1、R2为定值电阻，K为单刀双掷开关，A、B为导体板，且它们之间的距离足够大，当K接通a时，A、B板间的一个带电小球在P点处于悬浮状态，此时带电小球的电势能为Ep1。让开关K脱离a(未接触b)，小球开始向下运动，经过时间t再把开关K接通b，此后经过时间t，小球回到P点，此时带电小球的电势能为Ep2，则有(　　) A．小球带负电 B．Ep1<Ep2 C．R2＝4R1 D．R2＝3R1 解析：选AD。A、B间电场方向向下，小球受到的电场力竖直向上，所以小球带负电，A正确；开关接通b后，A、B间电压升高，电场强度E增大，φP>0，根据φP＝UPB＝EdPB得φP增加，由Ep＝qφ可知电势能Ep1>Ep2，B错误；开关K接通a时，有F电1＝mg，K脱离a后，小球向下运动，其加速度a1＝g，经t时间可知速度v1＝gt，x＝gt2，设K拨到b时小球加速度为a2，因为t后又回到P点，故其位移为－x，有－x＝v1t－a2t2，可求得a2＝3g＝3a1，由牛顿第二定律有F电2－mg＝ma2，解得F电2＝4mg，由F电＝qE，E＝，可知U2＝4U1，再根据串联电路规律可知R2＝3R1，C错误，D正确。 10．(10分)如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为d，分别接在阻值1.6r的电阻两端，合上开关稳定后，电容器的带电荷量为q。另一带电荷量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放，小球恰好能下落到下极板。 (1)求电容器的电容；(3分) (2)判断小球带电性质；(3分) (3)求小球的质量(重力加速度为g)。(4分) 解析：(1)4r、6r的电阻并联后阻值为 R并＝＝2.4r 根据闭合电路欧姆定律可得 UC＝·1.6r＝E 由电容定义式可得C＝＝＝。 (2)小球下落过程，在电场中做减速运动，由于电容器下极板带正电，可得小球带正电荷。 (3)由动能定理可得 mg(2d＋d)－qUC＝0－0 解得m＝＝。 答案：(1)　(2)带正电　(3) 11．(10分)如图所示，甲图中变阻器的滑片从一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乙图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 (1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线？(2分) (2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？(2分) (3)求出电源的电动势和内阻。(3分) (4)变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功率为多少？(3分) 解析：(1)由题图甲知电压表V1测路端电压，电压表V2测定值电阻R0两端的电压，当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0两端的电压增大，路端电压减小，所以电压表V1的示数随电流表示数的变化图像应为BC，电压表V2的示数随电流表示数的变化图像应为AC。 (2)定值电阻R0＝＝3 Ω 当I＝0.5 A时，R外＝＝15 Ω 变阻器的总电阻R＝R外－R0＝12 Ω。 (3)根据闭合电路欧姆定律得 E＝7.5 V＋0.5 A×r E＝6 V＋2 A×r 联立可解得E＝8 V，r＝1 Ω。 (4)变阻器消耗的电功率最大时，有 RP＝R0＋r＝4 Ω 此时滑动变阻器两端电压为UR＝＝4 V 变阻器消耗的最大电功率为 Pm＝＝4 W。 答案：(1)BC　AC　(2)3 Ω　12 Ω 　(3)8 V　1 Ω　(4)4 W 学科网（北京）股份有限公司 $$