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2019年高考物理双基突破:专题11-闭合电路的欧姆定律(精练)含答案解析

1、1关于闭合电路,下列说法正确的是A电源短路时,放电电流为无限大B电源短路时,内电 压等于电源电动势 C用电器增加时,路端电压一定增大D把电压表直接和电源连接时,电压表的示数等于电源电动势【答案】B【解析】电源短路时,R0,放电电流 I ,U 内 E, A 错误,B 正确;当并联用电器增加时,并Er联电阻变小,电路中的电流变大,内电压变大,路端电压变小,C 错误;当电压表直接和电源连接时,电压表不视为理想电表时,电路中有微小电流,内电路有一定的电势降落,D 错误。 5如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法正确的是A灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗 B各灯两端

2、电压在灯多时较低C通过电池的电流在灯多时较大 D电池输出功率灯多时较大【答案】D6(多选)学生为“神州七号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置,其原理可简化如图,拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接,该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处,在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值,当加速度方向竖直向上时电压表示数为正。这个装置在“神州七号”载人飞船发射、运行和回收过程中,下列说法中正确的是A飞船在竖直减速上升的过程中,处于失重状态,电压表的示数为负B飞船在竖直减速返回地面的过程中,处于超重状态,电压表的示数为正C飞船在圆轨道上运行时,电压表的示数为零D飞船

3、在圆轨道上运行时,电压表的示数为负【答案】AD【解析】飞船在竖直减速上升的过程中,加速度方 向竖直向下,由牛顿第二定律得知,飞船处于失重状态。此时电压表的示数为负,故 A 正确;飞船在竖直减速返回地面的过程中,加速度方向竖直向上,由牛顿第二定律得知,处于超重状态,电压表的示数为正,故 B 正确;飞船在圆轨道上运行时,加速度方向竖直向下,电压表的示数为负,故 C 错误,D 正确。 7(多选)如图所示电路中,电源电动势 E12 V ,内阻 r2 ,R 14 ,R 26 ,R 33 。若在 C、D 间连接一个电表或用电器,则有A若在 C、D 间连一个理想电压表,其读数是 6 V B若在 C、D 间连

4、一个理想电压表,其读数是 8 VC若在 C、D 间连一个理想电流表,其读数是 2 AD若在 C、D 间连一个“6 V ,3 W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率是 1.33 W 【答案】AD8(多选)如图所示,M、 N 是两块水平放置的平行金属板,R 0 为定值电阻,R 1 和 R2 为可变电阻,开关 S 闭合。质量为 m 的带正电荷的微粒从 P 点以水平速度 v0 射入金属板间,沿曲线打在 N 板上的 O 点。若经下列调整后,微粒仍从 P 点以水平速度 v0 射入,则关于微 粒打在 N 板上的位置说法正确的是A保持开关 S 闭合,增大 R1,粒子打在 O 点左侧B保持开关 S 闭合,增大 R2,

5、粒子打在 O 点左侧C断开开关 S,M 极板稍微上移,粒子打在 O 点右侧D断开开关 S,N 极板稍微下移,粒子打在 O 点右侧【答案】AD 【解析】保持开关 S 闭合,由串并联电压关系可知,R 0 两端的电压为 U R0,增大 R1,U 将ER0 R1减小,电容器两端的电压减小,故粒子受重力和电场力 mgqEma ,平行板两极板电压减小,产生的加速度增大,则 at2,水平位移为 xv 0tv 0 ,水平位移将减小,故粒子打在 O 点左侧,故 A 正确;保d2 12 da持开关 S 闭合,增大 R2,不会影响电阻 R0 两端的电压,故粒子打在 O 点,故 B 错误;断开开关,平行板带电量不变,

6、平行板间的电场强度为 E ,结合 C 及 C 可得 E ,电场强度不变,故加速Ud QU rS4kd 4kQSr度不变,M 极板稍微上移,不会影响离子的运动,故还打在 O 点,故 C 错误;如 N 板稍微下移,则粒子将打在 O 点右侧,D 正确。9在图所示电路中 E 为电源,其电动势 E9.0V ,内阻可忽略不计;AB 为滑动变阻器,其电阻R30 ;L 为一小灯泡,其额定电压 U6.0V,额定功率 P1.8 W;S 为开关,开始时滑动变阻器的触头位于 B 端,现在接通开关 S,然后将触头缓慢地向 A 端滑动。当到达某一位置 C 处时,小灯泡刚好正常发光,则 CB 之间的电阻应为A10 B20

7、C15 D5 【答案】BRAC 10 ,UACIAC E ULIAC 9.0 6.00.3RCB RR AC(3010)20 。所以 B 选项正确。10如图所示,一电荷量 q310 4 C 带正电的小球,用绝缘细 线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的 O 点。S 合上后,小球静止时,细线与竖直方向的夹角 37。已知两板相距 d0.1m,电源电动势E12V ,内阻 r2,电阻 R14,R 2R 3R 412。 g 取 10m/s2,sin370.6,cos37 0.8。求:(1)电源的输出功率;(2)两板间的电场强度的大小;(3)小球的质量。【答案】(1)10W(2)100N/C(3)410 3

8、 kg(2)电容器两板间的电压 UCI(R 1R 23)电容器两板间的电场强度 E1 100N/CUCd IR1 R23d(3)小球处于静止状态,所受电场力为 F,由平衡条件得:Fmgtan,又有 FqE 1所以 mqE1gtan解得 m410 3kg。11某款节能环保汽车启动时的工作电路如图所示,查得电源的电动势 E12 V,电源的内阻 r 及保护电阻 R 阻值未知,当在第一次 S1 闭合、S 2 断开的情况下,电流表的示数为 1 A;在第二次 S1、S 2 均闭合的情况下,电流表的示数为 3 A。测得第二次车灯的功率减少了 75%,若电动机内阻 RM1 ,电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻

9、不变,求 S1、S 2 均闭合时电动机的机械功率。【答案】5.75 W【解析】设 R0Rr,S 1 闭合、S 2 断开时,R 0 上电压 UrI 1R0车灯两端的电压 ULEU r车灯的功率为 PU LI1S1、S 2 均闭合时,R 0 上电压 U I 2R0r车灯两端的电压 U EUL r车灯的电阻不变,由题知功率应为原来的 ,即电压为原来 ,即 U 0.5U L14 12 L解得 R02.4 ,U L9.6 V, U 4.8 V。L又 I1 即 1 得 RL9.6 ER0 RL 122.4 RLS1、S 2 均闭合时,灯 L 的 电流为 I A 0.5 ALULRL 4.89.6则流过电动

10、机的电流为 IMI 2I (30.5) A2.5 AL电动机的机械功率为 P 机 U IMI RM(4.82.52.5 21) W5.75 W。L 2M12如图所示,电源电动势为 3 V,内阻为 0.5 ;电路中的电阻 R1R 22 ,R 4R 54 ,R 33 ,电流表、电压表均为理 想电表。求 :(1)闭合开关 S 后,电压表和电流表的示数; (2)R 1、R 4 两端的电压和通过 R1、R 4 的电流。【答案】(1)2.25 V 0.75 A (2)R 1 两端的电压为 0.75 V;R 4 两端的电压是 1.5 V 通过 R1 与 R4的电流均为 0.375 A由闭合电路的欧姆定律得

11、I ,ER r总电流为 I A1.5 A31.5 0.5路端电压 UR E 3 V2.25 V,所以电压表的示数为 2.25 VRR r 1.52根据欧姆定律 I 得通过 R3 的电流为 I3 A0.75 AUR UR3 2.253所以通过电流表的电流为 1.5 A0.75 A 0.75 A.(2)由分压原理得,R 1 两端的电压为 UR1 2.25 V0.75 V11 2所以 R4 两端的电压是 2.25 V0.75 V 1.5 V又因通过电流表的电流为 0.75 A,所以通过 R1 与 R4 的电流均为 A0.375 A.0.75213如图所示的电路中,电源的电动势 E6 V,内阻 r 1

12、 ,电阻 R13 ,R 26 ,电容器的电容 C3.6 F,二极管 D 具有单向导电性,开始时,开关 S1 闭合,S 2 断开。(1)合上 S2,待电路稳定以后,求电容器上电荷量变化了多少?(2)合上 S2,待电路稳定以后再断开 S1,求断开 S1 后流过 R1 的电荷量是多少?【答案】(1)减少了 1.8106 C (2)9.610 6 C(2)设合上 S2 后,电容器上的电荷量为 Q,则 QCU 21.4410 5 C再断开 S1 后,通过 R1 和 R2 的电流与阻值成反比,故流过电阻的电荷量与阻值成反比。故流过电阻 R1 的电荷量为 Q1 Q9.610 6 C。R2R1 R214在如图

13、所示的电路中,电源的电动势 E28 V,内阻 r2 ,电阻 R112 ,R 2R 44 ,R 38 ,C 为平行板电容器,其电容 C3.0 pF,虚线到两极板的距离相等,极板长 L0.20 m,两极板的间距 d1.010 2 m。(1)若开关 S 处于断开状态,则将其闭合后,流过 R4 的电荷量为多少?(2)若开关 S 断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以 v02.0 m/s 的初速度射入平行板电容器的两极板间,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,问:当开关 S 闭合后,此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间,能否从极板间射出?(要求写出计算 和分析过程,g 取 10 m/s2)【答案】(1)6

14、.010 12 C (2)不能 原因见解析(2)设带电微粒的质量为 m,带电荷 量为 q,当开关 S 断开时有 mg qU3d当开关 S 闭合后,设带电微粒的加速度为 a,则 mg maqU3d假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向 tLv0竖直方向 y at212由以上各式得 y6.2510 3 md2故带电微粒不能从极板间射出。15如图中,电流表的读数 I0.75 A,电压表读数为 U2 V。某一电阻烧断后,电流表的读数变为I0.8 A,电压表的读数 U3.2 V。已知 R34 ,试判断发生故障的电阻值是多少,电源电动势为多少?【答案】8 4 V所以 R2 4 UI 3.20.8根据闭合电路欧姆定律 EU Ir3.20.8r 未断路时 U 3IR 2U0.754 V2 V1 V R 1 R3 4 8 R1R3 U1U3 U1U3 21再根据闭合电路欧姆定律 EIR 2 r,3RUIE0.754 r 4175.0解、 两式得 E4 V。