高考一轮复习练习及解析练习二十四闭合电路欧姆定律.doc

练习二十四　欧姆定律　电功与电功率　闭合电路的欧姆定律

选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.
　　1.有一种手电筒和某台式电子钟都是利用一节干电池工作的.将新电池装在手电筒中，经过一段时间的使用，手电筒的小灯泡只能发出微弱的光而不能正常工作.把该电池取出来，用电压表测其两端电压，电压表的示数略小于1.5 V.但把这节旧电池装在台式电子钟上时，却仍能使电子钟正常工作.根据以上现象可判断，下列说法正确的是(　　)
A.旧电池的电动势比新电池的电动势小得多，旧电池的内阻与新电池的内阻相差不多
B.旧电池的电动势比新电池的电动势小得多，旧电池的内阻比新电池的内阻大得多
C.台式电子钟的额定电压一定比手电筒的额定电压小得多
D.台式电子钟正常工作时的电阻一定比手电筒正常工作时的电阻大得多
解析：电池用过一段时间后电动势变化不大，而内阻增大了很多.因为路端电压U＝·R，故旧电池外接用电器的电阻较小时，路端电压U≪1.5 V；外接用电器的电阻较大时，路端电压U≈1.5 V.
答案：D

2.电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图所示的电路，a、b端的电势差Uab＝10 V时，流经a点的电流为0.01 A；当Uab＝－0.2 V时，流经a点的电流仍为0.01 A.则电阻R的阻值为(　　)
A.1020 Ω　　　　　　　B.1000 Ω
C.980 Ω D.20 Ω
解析：设二极管通有0.01 A的正向电流时的电阻为RD，则有：
＝0.01，＝0.01
联立解得：R＝980 Ω.
答案：C
3.在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后(　　)

A.通过L1的电流为通过L2的2倍
B.L1的电阻为7.5 Ω
C.L1消耗的电功率为0.75 W
D.L2消耗的电功率为0.375 W
解析：由图甲可知，UL1＝3 V，UL2＝UL3＝1.5 V
又由图乙知：RL1＝ Ω＝12 Ω
P1＝3.0×0.25 W＝0.75 W
P2＝0.3 W.
答案：C
4.日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风两端的电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下关系式正确的是(　　)
A.UI＞P B.UI＝P
C.P＞I2(R1＋R2) D.P＝I2(R1＋R2)
解析：电吹风消耗的电功率P＝UI
热功率P热＝I2(R1＋R2)
机械功率P输＝UI－I2(R1＋R2).
答案：BC
5.在如图所示的电路图中，C1＝2C2，R1＝2R2，电源的内阻不计.下列说法正确的是(　　)

A.开关处于断开状态时，电容器C1所带的电荷量大于C2所带的电荷量
B.开关处于断开状态时，a点的电势低于b点的电势
C.开关处于接通状态时，电容器C1所带的电荷量小于C2所带的电荷量
D.在闭合开关的瞬间，电容器上电荷量的减少引起的放电电流的方向为a→b
解析：开关断开时，电容器两端的电压相等，均为电源的电动势，根据Q＝UC可知，选项A正确.开关断开时，电阻中无电流通过，电阻两端等势，所以Ua>Ub；开关接通时，电阻R1与R2串联，电路中有电流，C1与R2并联，C2与R1并联，C2两端的电压为C1两端电压的2倍，所以两电容器所带的电荷量相等；由于开关断开时C1、C2所带的电荷量多，开关接通时C1、C2所带的电荷量少，两个电容器均要放电，又因开关断开时C1带的电荷量比C2带的电荷量多，所以放电电流的方向为a→b，故选项D正确.
答案：AD

6.在如图所示的电路中，观察三只小灯泡亮度的变化和两只电压表示数的变化情况.如果滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，电压表示数变化的绝对值为ΔU1，电压表示数变化的绝对值为ΔU2，则下列说法正确的是(　　)
A.L1、L3变暗，L2变亮
B.L3变暗，L1、L2变亮
C.ΔU1<ΔU2
D.ΔU1>ΔU2
解析：当滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端时，滑动变阻器的电阻减小，并联电阻减小，外电路的总电阻减小，电路中的总电流增大，即通过L2的电流增大，灯L2变亮.因外电路的总电阻减小，路端电压减小，而L2两端的电压增大，故并联电路两端的电压即L3两端的电压减小，L3变暗，I3减小.通过L1的电流I1＝I2－I3，因I2增大，而I3减小，故I1增大，L1变亮.电压表表的示数即为L2两端的电压，因L2变亮，故U2增大.因外电路的总电阻减小，路端电压U1＋U2减小，而U2增大，故ΔU1一定大于ΔU2.
答案：BD

7. 如图所示，两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上.有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为8 V；如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将(　　)
A.小于4 V B.等于4 V
C.大于4 V小于8 V D.等于或大于8 V
解析：当表与R1并联时，并联电阻等于2R2；当表与R2并联时，并联电阻小于，故此时表的示数UV′＜＜.
答案：A

8.如图所示，U－I图象上a、b、c各点均表示该电路中一个确定的工作状态，且α＝β.下列说法正确的是(　　)
A.在b点时，电源有最大的输出功率
B.在b点时，电源的总功率最大
C.从a→b的过程中，电源的总功率和输出功率都将增大
D.从b→c的过程中，电源的总功率和输出功率都将减小
解析：电源的U－I图象与U轴的交点为电源的电动势E，与I轴的交点为短路电流I短＝
由题意知，Ib＝，此时R＝r，电源有最大的输出功率
故选项A正确、B错误.
从a→b，表示外电阻增大(趋近于r)，总功率减小，输出功率增大；从b→c，表示外电阻由r增大，总功率和输出功率都减小，故选项C错误、D正确.
答案：AD

9.图示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小.电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接，则(　　)
A.当温度降低到某一数值时，衔铁P将会被吸下
B.当温度升高到某一数值时，衔铁P将会被吸下
C.工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端
D.工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端
解析：温度升高使得R变小，继电器线圈产生的磁场增强，衔铁将被吸下，此时恒温箱加热器应停止工作，故加热器应接在A、B端，选项B、D正确，A、C错误.
答案：BD

10.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，调整电路的可变电阻R的阻值，使电压表的示数增大ΔU，则在这个过程中(　　)
A.通过R1的电流增大，增加量一定等于
B.R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔU
C.通过R2的电流减小，但减少量一定小于
D.路端电压增大，增加量一定等于ΔU
解析：IR1＝，IR1′＝，可得ΔIR1＝，选项A正确；又由E＝UV＋UR2＋Ur知，当ΔUV＝ΔU时，ΔUR2＋ΔUr＝－ΔU，可得R2两端电压的减少量一定小于ΔU，通过R2的电流的减少量一定小于，选项C正确；同理，U端＝E－Ur，U端′＝E－Ur′，ΔU端＝U端′－U端＝Ur－Ur′＝|ΔUr|＜ΔU.
答案：AC
非选择题部分共3小题，共40分.

11.(13分)如图甲所示，电源的内阻r＝0.4 Ω，R1＝R2＝R3＝4 Ω.当开关闭合时，电流表和电压表的示数分别为1.5 A和2 V.问：
(1)电源的电动势为多大？
(2)开关断开时，干路上的电流为多少？

解析：
(1)S闭合时，R1和R2并联再与R4串联，最后与R3并联(如图乙所示)
对R2有：I2＝＝ A＝0.5 A
因为R1＝R2，所以I1＝I2＝0.5 A
电流表的示数是R1和R3上的电流之和，即I1＋I3＝1.5 A，故I3＝1 A
路端电压U＝U3＝I3R3＝1×4 V＝4 V
总电流I＝I1＋I2＋I3＝0.5 A＋0.5 A＋1 A＝2 A
电动势E＝U＋Ir＝4 V＋2×0.4 V＝4.8 V.
(2)S断开，R1和R3串联后与R4并联，最后再与R2串联，如图丙所示，且由S闭合时的条件可知：R4＝2 Ω
总外电阻R＝＋R2＝5.6 Ω
总电流I′＝＝0.8 A.
答案：(1)4.8 V　(2)0.8 A
12.(13分)A、B两地相距L，在两地间沿直线铺有通讯电缆，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆.在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接入一个电阻.检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)将B端双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；(2)将A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；(3)在A端的双线间加一已知电压UA，在B端间用内阻很大的电压表测量出两线间的电压UB.
试由以上测量结果确定损坏处的位置.
[2000年全国春季高考]
解析：设电缆每单位长度的电阻为r，
漏电处的电阻为R，漏电处距A的距离为x，题设测量过程可用如图所示的电路表示.
则A、A′间的电阻RA＝2rx＋R
B、B′间的电阻RB＝2r(L－x)＋R
当A、A′间加电压UA时，在B、B′间用内阻很大的电压表测出的电压UB等于R两端的电压(电缆上近似看做无电流、无电势降落)，根据欧姆定律有：
＝
联立解得：x＝.
答案：损坏处距A地的距离为
13.(14分)电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车的设计质量(包括人)m＝80 kg，动力电源选用能量存储为“36 V　10 Ah”(即输出电压为36 V，工作电流与工作时间的乘积为10 Ah)的蓄电池(不计内阻)，所用电动机的输入功率有两挡，分别为P1＝120 W和P2＝180 W，考虑到传动摩擦以及电机发热等各种因素造成的损耗，电动自行车行驶时牵引力的功率为输入功率的80%.假设电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速率和自行车对地面的压力都成正比，即f＝kmgv，其中k＝5.0×10－3 s·m－1，取g＝10 m/s2.求：
(1)该电动自行车分别选用两挡行驶时的最长时间.
(2)该电动自行车在平直公路上能达到的最大速度.
(3)估算选用“功率高挡”时电动自行车在平直公路上的最大行程.
解析：(1)根据公式P＝IU，可得分别选用两挡行驶时的电流为：
I1＝ A，I2＝5 A
再根据电池容量可得：t1＝＝3 h，t2＝＝2 h.
(2)当电动自行车以最大功率行驶且达匀速运动时速度最大，有：
F牵＝kmgvm
而F牵＝
联立以上两式得：
vm＝＝ m/s＝6 m/s.
(3)忽略电动自行车的启动和减速过程，可以认为电动自行车能以最大速度行驶2 h，则有：
sm＝vmt＝6×3600×2 m＝43.2 km.
答案：(1)3 h　2 h　(2)6 m/s　(3)43.2 km

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