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2019-2020年高考物理大一轮复习第八章恒定电流课时达标23电路闭合电路的欧姆定律[解密考纲]主要考查闭合电路的欧姆定律、动态电路分析、闭合电路的功率与效率问题.1.多选如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中,下列各物理量变化情况为 BD A.电流表的读数一直减小B.R0的功率先减小后增大C.电源输出功率先增大后减小D.电压表的读数先增大后减小解析 滑动变阻器滑片P由a向b端移动过程中,bP和aP并联,外电路总电阻先变大后变小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流电流表示数先减小后增大,选项A错误;根据电功率P0=I2R0,可知R0的功率先减小后增大,选项B正确;当外电路总电阻与电源内阻相等时,输出功率最大,但R0与电源内阻r大小关系不能确定,故不能确定电源输出功率的变化情况,选项C错误;电压表所测为电源的路端电压,路端电压与外电阻变化趋势一致,故选项D正确.2.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为 D A. B. C. D. 解析 由题中U-I图象可知,若电源的电动势为6U0,则a、b两点处对应的路端电压分别为4U
0、2U0,电源的效率η==,所以ηa==,ηb==,选项D正确.3.多选电源开关S、S′,定值电阻R
1、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平放置.当开关S、S′闭合,且无光照射光敏电阻R2时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R2时,光敏电阻的阻值变小,则 BD A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.不能确定R2两端的电势差是否升高D.不改变照射光强度,断开S′,将电容器的上极板向上移一小段距离,则上极板的电势比A点的电势高解析 强光照射使光敏电阻R2的阻值变小,电流增大,R1两端的电势差IR1升高,R2两端的电势差降低,电容器极板之间电压升高,电场强度增强,液滴向上运动,选项B正确,选项A、C错误;当光照强度不变时断开S′,电容器带电量不变,据U==可知,把电容器的上极板向上移一小段距离时两极板间电势差变大,则上极板的电势比A点的电势高,选项D正确.4.如图所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的.现在突然发现灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是 C A.R3断路 B.R1短路C.R2断路 D.R
1、R2同时短路解析 灯泡A比原来暗了些,说明灯泡A的电流和电压变小;灯泡B比原来亮了些,说明灯泡B的电流和电压变大.采取代入排除法,将选项逐个代入分析R3断路→R外增大→R总变大→I减小→U变大,由此可知两灯均变亮,故选项A错误;R1短路→R外减小→R总减小→I增大,通过灯泡A和B的电流变大,两灯变亮,选项B错误;同理分析可知选项C正确,选项D错误.5.多选图示电路中,电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R的阻值,可使电压表V的示数减小ΔU电压表为理想电表,在这个过程中 AD A.通过R1的电流减小,减小量一定等于B.R2两端的电压增加,增加量一定等于ΔUC.路端电压减小,减小量一定等于ΔUD.通过R2的电流增加,但增加量一定小于解析 电压表示数减小,可知R减小,设路端电压、干路电流分别为U、I,电压表示数为U1,R2两端电压为U2,流过R
1、R2的电流分别为I
1、I2,电阻改变后,分别为U′、I′、U1′、U2′、I1′、I2′,则U1=I1R1,U1′=I1′R1,ΔU=U1-U1′=I1-I1′R1,则I1减小量为ΔI1=I1-I1′=,选项A正确;U2=E-U1-Ir,U2′=E-U1′-I′r,得ΔU2=U1-U1′-I′-Ir=ΔU-I′-IrΔU,选项B错误;路端电压减小量小于ΔU,选项C错误;ΔU=I′-Ir+R2,ΔI2=I′-I=,选项D正确.6.xx·湖南株洲质检多选某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,电源的内阻为
1.0Ω.现闭合开关S,理想电压表V的示数为
4.0V,则 ABD A.三个灯泡的总电阻为
8.3ΩB.电源的电动势为
5.6VC.电源消耗的热功率为
3.0WD.电源的效率为
89.3%解析 理想电压表V的示数为
4.0V,可知串联的灯泡电流为
0.6A,此时小灯泡电阻为Ω=Ω;每个并联灯泡的电流为
0.3A,电压
1.0V,此时小灯泡电阻R1=Ω=Ω,所以总电阻为R总=Ω+·Ω≈
8.3Ω,选项A正确;电动势为E=4V+1V+
0.6×
1.0V=
5.6V,选项B正确;电源消耗的热功率为P热=
0.62×
1.0W=
0.36W,选项C错误;电源效率η=×100%≈
89.3%,故选项D正确.7.如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为
4.8V.则该电路可能为 B 解析 由图可知,电源电动势E=6V,当U=4V时,I=4A,有6V=4V+4A×r,解得r=
0.5Ω,当路端电压为
4.8V时,U内=E-U=6V-
4.8V=
1.2V,由=,得R=r=×
0.5Ω=2Ω,由电阻的串并联知识可知选项B为可能电路.8.xx·湖北黄石模拟如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象,直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,则 C A.R接到a电源上,电源的效率较高B.R接到b电源上,电源的输出功率较大C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到b电源上,电阻R的发热功率和电源的效率都较高解析 电源的效率η==,由题图可知,电阻R接在电源a上时电路中电流为,短路电流为I0,且rarb,根据闭合电路欧姆定律I0=,=,解得R=ra,则a电源的效率为50%;电阻R接在电源b上时50%,则电源b的效率大于50%,故选项A错误;电源的U-I图线与电阻R的U-I图线的交点表示电阻R接在该电源上的工作状态,由题图可知电阻R接在电源a上时的电压和电流较大,电源a的输出功率较大,故选项B错误;由以上分析可知,R接到a电源上,电源的输出功率较大,电源效率较低,故选项C正确,D错误.9.xx·湖北黄冈一模多选如图所示是超导限流器虚线框内部分示意图.超导部件临界电流为IC,当通过限流器的电流大于IC时,超导部件从阻值为零的超导态转变为正常态视为纯电阻.已知超导部件的正常电阻为R1=3Ω,临界电流IC=
1.2A,限流电阻R2=6Ω,小灯泡上标有“6V 6W”字样,电源E=8V,r=2Ω.原来电路正常工作,现小灯泡突然发生短路.则 BD A.短路前通过R1的电流为AB.短路后超导部件转为正常态C.短路后通过R1的电流为2AD.短路后通过R1的电流为A解析 原来灯泡正常工作,电流为1A,故R1处于超导状态,其电阻为零,通过R1的电流为1A,选项A错误.灯泡短路时,电流突然达到=4A
1.2A,超导部件由超导态转为正常态,选项B正确.短路后限流器与超导部件并联,总电阻为2Ω,其两端电压为4V,故通过R1的电流为I′1=A,选项C错误、D正确.10.xx·湖北武汉调研多选某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法正确的是 CD A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCD.两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2,纵坐标之比一定为1∶4解析 P=I2r,电流I越大,P越大,且为非线性关系,所以图线b表示Pr随电流I变化的关系,选项A错误;PE=E·I,PE与I成正比,为图线a,故图中a线最高点对应的功率为电源最大功率,选项B错误;电源输出功率PR=PE-Pr,所以在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC,选项C正确;两个图线交点M对应R=r,N对应R=0,两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2,M点纵坐标P=,N点的纵坐标P=,两个图线交点M与N的纵坐标之比一定为1∶4,选项D正确.。