2016-2017学年高中物理重点强化卷2欧姆定律的综合应用新人教版选修

重点强化卷(二)欧姆定律的综合应用(建议用时：60分钟)一、选择题1(多选)如图1所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么()图1AR接到b电源上时电源的效率高BR接到b电源上时电源的输出功率较大CR接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低DR接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高【解析】由题图知Ea>Eb，内阻ra>rb当电阻R接到电源两极时，电源的效率为，所以R接到电源b上时，电源的效率高，A对，D错由题图知，R接到电源a上时，电源的输出电压和电流均比接到b上时大，故R接到电源a上时，电源的输出功率较大，B错，C对【答案】AC2.如图2所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为() 【导学号：08160124】图2A53B35C23 D32【解析】S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即E3 VS闭合时，U外1.8 V，所以U内EU外1.2 V因U外IR，U内Ir，所以RrU外U内1.81.232.【答案】D3(多选)(2016·烟台高二检测)如图3所示，线段A是某电源的U­I图线，线段B是某电阻R的U­I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，下列说法正确的是()图3AR的电阻和电源的电阻均为1 B电源的输出功率是4 W，总功率是6 WC电源的内部损耗功率是4 W，输出功率是2 WD电源的电动势是3 V，内电阻是0.5 【解析】根据题意，从图线A可读出：E3 V；r0.5 ，从图线B可得出：R1 ，故A错误，D正确；由闭合电路欧姆定律得：IA2 A，则P出I2R4×1 W4 W，P总EI3×2 W6 W，电源的内部损耗功率P热I2r4×0.5 W2 W，故B正确，C错误【答案】BD4(多选)(2016·汕头高二检测)在如图4所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器开关闭合后，灯泡L能正常发光当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是()图4A灯泡L将变暗B灯泡L将变亮C电容器C的电荷量将减小D电容器C的电荷量将增大【解析】由于R增大，电流I减小，灯泡L将变暗，故A正确，B错误路端电压UEIr，增大则电容器电荷量QCU增大，故C错误，D正确【答案】AD5.如图5所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线段表示的功率为()图5A1 W B6 WC2 W D2.5 W【解析】由题图知，在C点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E3 V，短路电流为I3 A，所以电源的内阻为r1 .图象上AB段所表示的功率为PABP总I2r(1×312×1)W2 W.【答案】C6(2016·资阳高二检测)如图6所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，R1为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻阻值减小)现增加光照强度，则下列判断正确的是() 【导学号：08160125】图6AB灯变暗，A灯变亮BR0两端电压变大C电源路端电压变小D电源内电压变小【解析】由题意，增加光照强度，R1减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小， A灯变暗；通过R0电流I0IIA，I增大，而IA减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，而R0、B的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知，B的电压减小，B灯变暗；故B、C正确，A、D错误【答案】BC7(2016·宜春高二检测)如图7所示是一实验电路图在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()图7A路端电压变小B电流表的示数变大C电源内阻消耗的功率变小D电路的总电阻变大【解析】当滑片向b端滑动时，其接入电路中的电阻减小，使得外电路总电阻减小，故D错误根据I，可知总电流增加，根据闭合电路中的欧姆定律有EIrU外，可知路端电压U外减小，故A正确流过电流表的示数为I，可知电流减小，故B错误根据PI2r，可知内阻消耗的功率增大，故C错误【答案】A8(2016·无锡高二检测)如图8所示的电路中，当可调电阻R的阻值增大时，关于电路中的电流表和电压表的读数，以下说法正确的是() 【导学号：08160126】图8A电流表的读数变大，电压表的读数变小B电流表的读数变大，电压表的读数变大C电流表的读数变小，电压表的读数变小D电流表的读数变小，电压表的读数变大【解析】可调电阻R的阻值增大时，外电路总电阻增大，则知干路电流I减小，电源的内电压和干路中定值电阻的电压减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知并联部分电压增大，电压表读数增大因为干路电流减小，而通过定值电阻R2的电流增大，则知电流表的读数减小，故D正确【答案】D9直径0.3 mm的细铅丝通过1.8 A的电流被熔断，直径0.6 mm的粗铅丝通过5 A的电流被熔断，如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联成电路中的保险丝，则通过多大电流时，电路断开()A5 A B30 AC36 A D55 A【解析】由R，即()2224，R14R2，由并联知识可求出R并，并注意到若两端加电压1.8R1(V)，则超过了粗铅丝的熔断电流，所以并联铅丝两端只能加电压5R2(V)，可求出总电流值为30 A.【答案】B10(多选)如图9所示的电路中，电源内阻不能忽略闭合S后，调节R的阻值，使电压表示数增大U，在这一过程中，有()图9A通过R1的电流增大BR2两端电压减小UC通过R2的电流减小量小于D路端电压增大量为U【解析】由电流I可知，当电压增加U时，通过R1的电流就增加，故A正确；由于电源的内阻不能忽略，故R2两端电压减小量比U小，B错误，C正确；因R2两端的电压减小，故路端电压增大量比U要小，故D错误【答案】AC二、计算题11.如图10所示，R为电阻箱，电表为理想电压表当电阻箱读数为R12 时，电压表读数为U14 V；当电阻箱读数为R25 时，电压表读数为U25 V求：图10(1)电源的电动势E和内阻r；(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？【解析】(1)由闭合电路欧姆定律知EU1r，EU2r联立以上两式并代入数据解得：E6 V，r1 .(2)由电功率表达式：PR将上式变形为：P由上式可知当Rr1 时，P有最大值，Pm9 W.【答案】(1)6 V1 (2)1 9 W12(2016·景德镇高二检测)如图11所示，内壁光滑、内径很小的1/4圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r为0.2 m，在圆心O处固定一个电荷量为1.0×109 C的点电荷质量为0.06 kg、略小于圆管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B，到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d0.08 m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工作已知电源的电动势为12 V，内阻为1 ，定值电阻R的阻值为6 ，电动机的内阻为0.5 .求(取g10 m/s2，静电力常量k9.0×109 N·m2/C2)图11(1)小球到达B点时的速度；(2)小球所带的电荷量；(3)电动机的机械功率【解析】(1)由机械能守恒得：mgr mv解得：vB2 m/s.(2)到达B点恰好作用力为0，由牛顿第二定律得：mgm解得：q8×103C.(3)设电容器两端电压为U，由二力平衡得：mg由欧姆定律得：I所以，电动机两端电压：UMEUIrP机P总P热IUMI2rM联立解得：P机4.5 W.【答案】(1)2 m/s(2)8×103 C(3)4.5 W