专题04闭合电路欧姆定律（期中真题汇编，上海专用）高二物理上学期

专题04 闭合电路欧姆定律 地 城 考点01 利用电阻定律求电阻 1．（2024秋•松江区校级期中）一只鸟站在一条通有电流的铜质裸导线上（铜的电阻率为。鸟两爪间的距离是，输电线的横截面积是，鸟两爪之间的电压约为　　 A． B． C． D． 【答案】 【解答】解：由电阻决定式，可知：； 由欧姆定律可知，联立解得：，故错误，正确。 故选：。 地 城 考点02 利用电阻定律求电阻率 2．（2024秋•虹口区校级期中）闪电，是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象（一般发生在积雨云中）。通常是暴风云（积雨云）产生电荷，底层带负电，顶层带正电，而且还在地面产生正电荷，跟着云移动。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端，企图和带负电的云层相遇。最后正负电荷终于克服空气的阻碍而连接上，产生出一道明亮夺目的闪光。 （1）如图，带负电的雨滴从雷雨云底部落到地面的过程中，下列说法正确的是 　　。 ．雷雨云与地面之间形成匀强电场 ．雨滴在向电势低的方向移动 ．雨滴的电势能逐渐减少 ．电场力对雨滴做负功 （2）某次雷雨时一次闪电从云层向地面输送了的负电荷，已知元电荷。在这个过程中，到达地面的电子数量为 　　。 ．个 ．个 ．个 ．个 （3）模拟避雷针的实验装置如图，金属板、分别接高压电源的正、负极。金属板上有两个等高的金属柱、，为尖头，为圆头。逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象。下列说法正确的是 　　。 ．、金属柱同时产生放电现象 ．金属柱先产生放电现象 ．金属柱先产生放电现象 ．先产生放电现象的可能是金属柱，也可能是金属柱 （4）（双选）科学家曾捕捉到的一种奇异的“颠倒闪电”，这种闪电被称为“”，它不是从云层向地面放电，而是从平流层底部直冲向平流层顶部。利用大气空间相互作用监测器，科学家还发现蓝色闪光持续时长约为10毫秒。已知一次闪电的电荷量约为500库仑，平流层是距地表约公里处的大气层，假设其底部和顶部之间电势差约为伏特，放电区域直径为10公里，则 　　。 ．该区域平流层的等效电阻约为 ．该区域平流层的平均漏电电流约为 ．该区域平流层的平均电阻率约为 ．该区域平流层的平均电阻率约为 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）。 【解答】解：（1）、雷雨云与地面上的电荷分布都不是均匀的，则两者之间形成的电场不是匀强电场，故错误； 、地面带正电，则带负电的雨滴在向电势高的方向移动，电场力对雨滴做正功，雨滴的电势能逐渐减少，故错误，正确。 故选：。 （2）到达地面的电子数量为个个，故正确，错误。 故选：。 （3）根据尖端放电原理，越尖锐的位置电荷量越多，越容易放电，金属柱的顶端比较尖，所以金属柱先产生放电现象，故正确，错误。 故选：。 （4）、该区域平流层的平均漏电电流约为，故错误； 、该区域平流层的等效电阻约为，故正确； 、根据电阻定律，其中，，则该区域平流层的平均电阻率约为，故正确，错误。 故选：。 故答案为：（1）；（2）；（3）；（4）。 3．（2024秋•浦东新区校级期中）如图所示为探究外电压、内电压间关系的仪器——可调高内阻电池。实验中调节滑动变阻器使得两个理想电压表示数相同。将挡板缓慢下压的过程中，滑动变阻器的电功率 　减小　 ，电池内部消耗的电功率 　　 。（均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大” 【答案】减小；减小。 【解答】解：实验中调节滑动变阻器使得两个伏特表示数相等，故电路电源的内外电压相等，滑动变阻器的功率为。将挡板缓慢下压的过程中，内电阻横截面积减小，内电阻增大，滑动变阻器功率减小； 电池内部消耗的电功率为：；可知开始时内外电阻相等，内电阻消耗功率最大。 将挡板缓慢向下压，内电阻横截面积减小，内电阻增大，内电阻消耗功率减小。 故答案为：减小；减小。 4．（2024秋•黄浦区校级期中）炎热的夏天，小刘同学利用一电动势为，内阻为的电池，给一个小电风扇供电扇风纳凉。电风扇线圈的电阻为，额定电压为，电风扇恰好能正常工作，电路如图所示。求： （1）电路的电流； （2）电风扇热功率和工作2分钟产生的热能； （3）电风扇的机械功率和额定功率。 【答案】（1）电路的电流为； （2）电风扇热功率为，工作2分钟产生的热能为； （3）电风扇的机械功率为，额定功率为。 【解答】解：（1）电路的电流； （2）电风扇的热功率； 工作2分钟产生的热能 （3）电风扇的额定功率 电风扇的机械功率。 答：（1）电路的电流为； （2）电风扇热功率为，工作2分钟产生的热能为； （3）电风扇的机械功率为，额定功率为。 地 城 考点03 闭合电路的欧姆定律 5．（2024秋•松江区校级期中）随着电池技术的发展，零污染排放的锂电池电动汽车逐渐走入我们的生活。某电动汽车技术人员为了测定锂电池的电动势和内阻，用如图所示电路进行测量，已知，。当开关接通位置1时，电流表示数，当开关接通位置2时，电流表示数。则该锂电池的电动势和内阻分别为　　 A． B． C． D． 【答案】 【解答】解：由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时，；开关处于2时，， 将已知，；，代入方程，联立解得 故错误，正确。 故选：。 6．（2024秋•松江区校级期中）如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“，”字样。它正常工作时电源输出电压为，额定输出功率。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知人与车的总质量为，自行车运动时受到阻力恒为，求： （1）电动机的额定电流； （2）电源的内阻； （3）电动机的线圈电阻； （4）此电动自行车加速运动的最大速度。 【答案】（1）电动机的额定电流为； （2）电源内阻为； （3）电动机的线圈电阻为； （4）自行车的最大速度为。 【解答】解：（1）由电动机输入功率的公式，即可计算电动机的额定电流； （2）由闭合电路欧姆定律，可计算电源内阻； （3）由电动机的效率，可计算其热功率； 由电动机的热功率，可知电动机的线圈电阻满足：，联立解得：； （4）对车受力分析，可知其速度最大时，； 由电动机的机械功率，可知； 联立可知：自行车的最大速度。 答：（1）电动机的额定电流为； （2）电源内阻为； （3）电动机的线圈电阻为； （4）自行车的最大速度为。 7．（2024秋•松江区校级期中）如图所示，直线为电源的图线，直线为电阻丝的图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是　　 A．电源的电动势为，内阻为 B．电阻丝的电阻为 C．电源的效率约为 D．电阻丝的电功率为 【答案】 【解答】解：、由电源的图，由闭合电路欧姆定律代入坐标可得：，，得到电源电动势，内阻，故错误； 、由电阻丝的图，代入坐标可计算电阻丝的电阻值，故错误； 、由两图线的交点坐标，可计算该电阻连入该电路时的电压为、电流为，此时该电阻的电功率，故错误； 、由电阻丝连入电路时的参数，可知电源总功率为：，可知此时电源的效率，故正确。 故选：。 8．（2024秋•普陀区校级期中）电阻是电路中的重要元器件。 （1）下列电路元器件是定值电阻的是 　　。 （2）有一块材质均匀的半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻，、比值是 　　。 （3）小舞用如图所示的电路研究电动机性能。当调节滑动变阻器并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和。重新调节并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为和。则这台电动机正常运转时输出功率为 　　。 （4）如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，为滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片从最左端滑至最右端时，电源的路端电压随电路总电流的变化如图乙中实线所示： ①分析说明，图乙中点对应的滑片的位置； ②求电源的电动势和内阻； ③求定值电阻的阻值； ④求滑动变阻器的最大阻值。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）①滑片在最左端；②求电源的电动势为，内阻为；③定值电阻的阻值为；④滑动变阻器的最大阻值为。 【解答】解：（1）根据外形可以知道都是电容器，是线圈，是定值电阻，故正确，错误。 故选：。 （2）设金属片的 的一半电阻为，则中是两个为的电阻并联，所以，而中是两个为的电阻串联，所以，则，故正确，错误。 故选：。 （3）电动机线圈电阻为，所以电动机正常运转时的输出功率为，故正确，错误。 故选：。 （4）①根据图像可知，在点时电路中的电流最小，路端电压最大，所以此时变阻器接入电路中的电阻最大，则滑片在最左端； ②根据闭合电路的欧姆定律有 根据图像可得， 当滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最小为零，此时电路中的电流最大，路端电压最小，则定值电阻的阻值为 所以电源内阻为 ③根据上面的分析知 ④根据图乙可知，当路端电压为时，电路中的电流为，此时变阻器接入电路中的电阻最大，和并联以后的总电阻为 外电阻为 根据电路结构知 联立解得 故答案为：（1）；（2）；（3）；（4）①滑片在最左端；②求电源的电动势为，内阻为；③定值电阻的阻值为；④滑动变阻器的最大阻值为。 地 城 考点04 电源的总功率、输出功率和效率 9．（2024秋•松江区校级期中）现在的很多孩子沉迷于手机，不喜欢运动，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。其原理是人体体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，测试者两手分别握两手柄、，闭合开关，体型相近的两人相比，脂肪含量高者则　　 A．脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小 B．脂肪含量高者电源消耗功率较小 C．脂肪含量高者对应的电源输出功率较大 D．脂肪含量高者对应的电源效率较小 【答案】 【解答】解：、脂肪含量高者人体电阻较大，根据闭合电路欧姆定律可知，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，内电压和的电压较小，则电压表示数较大，故错误； 、脂肪含量高者人体电阻较大，电路中电流表较小，由分析可知，电源消耗功率较小，故正确； 、根据生活常识，人体电阻一定大于电源的内阻，脂肪含量高者人体电阻较大，根据电源输出功率与外电阻的关系可知，外电阻与电源内阻相差越多，对应的电源输出功率较小，所以脂肪含量高者对应的电源输出功率较小，故错误； 、脂肪含量高者电阻较大，根据电源的效率表达式，可知对应的电源效率较大，故错误。 故选：。 10．（2024秋•松江区校级期中）某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关闭合，电机工作，车灯突然变暗，下列说法正确的是　　 A．车灯的电流变大 B．路端电压变大 C．电路的总电流变大 D．电源的总功率变小 【答案】 【解答】解：、根据车灯变暗，可知车灯两端电压变小，即路端电压变小；通过车灯电流也变小，故错误； 、由闭合电路欧姆定律可知：，由路端电压变小，电源电动势和内阻不变，可知干路电流增大，故正确； 、电源总功率为：，由选项分析可知不变，增大，故电源总功率增大，故错误。 故选：。 11．（2024•上海复旦附中期中）如图所示，直线、抛物线和为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率、输出功率、电源内部发热功率随路端电压变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断　　 A．图象对应图线：由图知电动势为，内阻为 B．图象的对应图线：由图知电动势为，内阻为 C．图象的对应图线：图象中任意电压值对应的功率关系为 D．外电路电阻为时，输出功率最大为 【答案】 【解答】解：、总功率，可知图象对应图线。由数学知识得知，图象的斜率大小；当时， 联立解得，．故错误。 、，由数学知识可知，图象的对应图线，故正确。 、根据功率分配关系可得：，则，由数学知识可知，图象的对应图线。故正确。 、当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电路电阻为时，输出功率最大，最大输出功率为．故错误。 故选：。 地 城 考点05 电路动态分析 12．（2022•黄浦区二模）如图电路中，为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器的滑片，、、和三个电表的示数分别记为、、和，则必有　　 A． B． C． D． 【答案】 【解答】解：根据欧姆定律可得 根据闭合电路欧姆定律可得 所以 由于和的大小关系未知，所以无法判断和的关系，但一定有 所以一定有 故错误，正确。 故选：。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $丽学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 专题04闭合电路欧姆定律 考点01长度和时间的测量 考点02机械运动的概念 考点03运动的相对性及参照物的选择 机械运动 考点04速度的概念及其计算 考点05v-t和s-t图像 考点06平均速度的计算 考点07测量平均速度 目目 考点01 利用电阻定律求电阻 1. (2024秋·松江区校级期中)一只鸟站在一条通有500A电流的铜质裸导线上（铜的电阻率P为 1.7×I0Qm）。鸟两爪间的距离是0.04m,输电线的横截面积是1.2×10m,鸟两爪之间的电压约为( 500A A.2.8 B.2.8×103Y C.5.67v D.5.67×106V 目目 考点02 利用电阻定律求电阻率 2.(2024秋•虹口区校级期中)闪电，是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象 (一般发生在积雨云中)。通常是暴风云（积雨云）产生电荷，底层带负电，顶层带正电，而且还在地面 产生正电荷，跟着云移动。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端，企图和带负电的云层相遇。最后 正负电荷终于克服空气的阻碍而连接上，产生出一道明亮夺目的闪光。 1/8 学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 (1)如图，带负电的雨滴从雷雨云底部落到地面的过程中，下列说法正确的是一D一。 M ⊙ 雷雨云底部 B 地面 图1 图2 图3 A.雷雨云与地面之间形成匀强电场 B.雨滴在向电势低的方向移动 C.雨滴的电势能逐渐减少 D.电场力对雨滴做负功 (2)某次雷雨时一次闪电从云层向地面输送了32C的负电荷，已知元电荷e=1.6×10C。在这个过程 中，到达地面的电子数量为 4.2.0×1020个 B.2.0×1020个 C.2.0×109个 D.2.0×10°个 (3)模拟避雷针的实验装置如图，金属板M、N分别接高压电源的正、负极。金属板N上有两个等高的 金属柱A、B,A为尖头，B为圆头。逐渐升高电源电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象。下 列说法正确的是一。 A.A、B金属柱同时产生放电现象 B.B金属柱先产生放电现象 C.A金属柱先产生放电现象 D.先产生放电现象的可能是A金属柱，也可能是B金属柱 2/8 函学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 (4)(双选)科学家曾捕捉到的一种奇异的“颠倒闪电”，这种闪电被称为“bluejet”,它不是从云层 向地面放电，而是从平流层底部直冲向平流层顶部。利用大气空间相互作用监测器(4SM),科学家还发 现蓝色闪光持续时长约为10毫秒。已知一次闪电的电荷量约为500库仑，平流层是距地表约10~50公里 处的大气层，假设其底部和顶部之间电势差约为2×10伏特，放电区域直径为10公里，则一。 A.该区域平流层的等效电阻约为40002 B.该区域平流层的平均漏电电流约为1.8×10A C.该区域平流层的平均电阻率约为7.9×102·m D.该区域平流层的平均电阻率约为1.7×102·m 3.(2024秋•浦东新区校级期中)如图所示为探究外电压、内电压间关系的仪器一一可调高内阻电池。实 验中调节滑动变阻器使得两个理想电压表示数相同。将挡板缓慢下压的过程中，滑动变阻器的电功率 减小，电池内部消耗的电功率一。（均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小 后增大”) B 挡板 定位孔 4. (2024秋·黄浦区校级期中)炎热的夏天，小刘同学利用一电动势为6V,内阻为12的电池，给一个小 电风扇供电扇风纳凉。电风扇线圈的电阻为2，额定电压为5P，电风扇恰好能正常工作，电路如图所 示。求： (1)电路的电流： (2)电风扇热功率和工作2分钟产生的热能： (3)电风扇的机械功率和额定功率。 3/8 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 E,r 目目 考点03 闭合电路的欧姆定律 5.(2024秋·松江区校级期中)随着电池技术的发展，零污染排放的锂电池电动汽车逐渐走入我们的生 活。某电动汽车技术人员为了测定锂电池的电动势和内阻，用如图所示电路进行测量，已知R=192, R=490。当开关接通位置1时，电流表示数1=0.604，当开关接通位置2时，电流表示数4，=0.241 则该锂电池的电动势E和内阻r分别为( R A.14Ψ1.22 B.12Ψ1.02 C.10V0.802 D.8V0.602 6.(2024秋·松江区校级期中)如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48严，12Ah”字样。它正 常工作时电源输出电压为40V,额定输出功率240W。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%， 不考虑其它部件的摩擦损耗。已知人与车的总质量为76.8kg，自行车运动时受到阻力恒为38.4W,求： (1)电动机的额定电流I: (2)电源的内阻r; (3)电动机的线圈电阻R; (4)此电动自行车加速运动的最大速度v。 4/8 学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 7.(2024秋·松江区校级期中)如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B为电阻丝的U-I图线， 用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是( ) ↑U/V A 2 4 6 I/A A.电源的电动势为3Y,内阻为12 B.电阻丝的电阻为22 C.电源的效率约为66.7% D.电阻丝的电功率为9W 8.(2024秋·普陀区校级期中)电阻是电路中的重要元器件。 (1)下列电路元器件是定值电阻的是一D一。 D B D (2)有一块材质均匀的半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻，R,、R比值是一。 (b) A.1:2 B.2:1 C.1:4 5/8 学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 D.4:1 (3)小舞用如图所示的电路研究电动机性能。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和 电压表的示数分别为0.50A和2.0。重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分 别为2.0A和24.0"。则这台电动机正常运转时输出功率为。 A.32W B.44W C.47W D.48W (4)如图甲所示的电路中，R、R均为定值电阻，且R=1002,R阻值未知，R为滑动变阻器。当滑 动变阻器的滑片P从最左端滑至最右端时，电源的路端电压U随电路总电流I的变化如图乙中实线所示： UNV 20 16 A R R 12 4 0.4 0.8 甲 乙 I/A ①分析说明，图乙中A点对应的滑片P的位置： ②求电源的电动势E和内阻r: ③求定值电阻R的阻值： ④求滑动变阻器的最大阻值。 目目 考点04 电源的总功率、输出功率和效率 6/8 命学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 9.(2024秋·松江区校级期中)现在的很多孩子沉迷于手机，不喜欢运动，由于运动量减少，体重逐渐增 加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。其原理是人体 体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻 的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，测试者两手分别握两手柄A、B,闭合开关 S,体型相近的两人相比，脂肪含量高者则( E.I B R 图甲 图乙 A.脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小 B.脂肪含量高者电源消耗功率较小 C.脂肪含量高者对应的电源输出功率较大 D.脂肪含量高者对应的电源效率较小 10.(2024秋·松江区校级期中)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动 时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下列说法正确的是() 车灯 S 启动电机 E以 A.车灯的电流变大 B.路端电压变大 C.电路的总电流变大 D.电源的总功率变小 11.(2024上海复旦附中期中)如图所示，直线a、抛物线b和℃为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的 总功率、输出功率、电源内部发热功率P随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图 象可判断( 7/8 学科网 www .zxxk com 让教与学更高效 P/W 10 6 4 0 3 U/V A.P-U图象对应图线a:由图知电动势为9V，内阻为32 B.P-U图象的对应图线b:由图知电动势为3P,内阻为12 C.P-U图象的对应图线C:图象中任意电压值对应的功率关系为=P+乃 D.外电路电阻为1.52时，输出功率最大为2.25W 目目 考点05 电路动态分析 12. (2022·黄浦区二模)如图电路中，R为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器R的滑片， V、、和A三个电表的示数分别记为U、U、U和1，则必有(） A A. 号兴 B. H D. 8/8