【高考突破方案】第八章 第2讲闭合电路欧姆定律 -强化训练（解析版）高考物理一轮复习

第八章 恒定电流
第2讲 闭合电路欧姆定律
　1.如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω.断开S后，电压表的读数为3 V；闭
合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为(　　)
A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω
【解析】 A　开关S断开时有E＝3 V，开关S闭合时有2 V＝R，其中R＝2 Ω，解得r＝1 Ω，故A正确.
　2.如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图像，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是(　　)
A.阴影部分的面积表示电源的总功率
B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率
C.当满足α＝β时，电源的输出功率最大
D.当满足α＝β时，电源效率最大
【解析】 C　阴影部分的面积为路端电压与电流的乘积，表示电源的输出功率，A、B错误；α＝β时，内、外电阻相等，电源的输出功率最大，但效率仅为50%，不是最大，C正确，D错误.
　3.如图所示电路中，电源电动势和内阻恒定，R为定值电阻，R1、R2为可变电阻，C为平行板电容器.闭合开关S后，能使电容器带电荷量增加的方法是(　　)
A.将电容器两极板间的距离减小一些
B.将电容器的两极板错开一些
C.减小R1的阻值
D.减小R2的阻值
【解析】 A　平行板电容器与R1串联，将电容器两极板间的距离减小一些，由平行板电容器的电容决定式C＝可知，电容器的电容C增大，由电容的定义式可知Q＝CU，电路稳定后，电压U不变，电容C增大，电荷量Q增大，A正确；将电容器的两极板错开一些，由以上分析可知，电容C减小，电压U不变，电荷量Q＝CU 减小，B错误；减小R1的阻值，电路稳定后，电容两端电压U不变，电容C不变，电荷量Q不变，C错误；减小R2的阻值，R2与R串联，R2两端电压U减小，由电容的定义式可知Q＝CU，电容C不变，电容器带电荷量Q减小，D错误.故选A.
　4.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点.如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的UI图像.当它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为(　　)
A. B.
C. D.
【解析】 B　由闭合电路的欧姆定律得U＝E－Ir，由于硅光电池内阻r不是常数，所以的大小不等于r，即a图线切线的斜率大小不等于内阻，故≠r，A错误；由U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由a与纵轴的交点读出电动势为E＝U2；根据题图中两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U1，则此时硅光电池的内阻r＝＝，B正确；电阻R为线性元件，＝R，C错误；由题图中几何关系可知≠，D错误.
　5.(多选)如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图.图中油量表由电流表改装而成，金属杠杆的一端接浮标，另一端触点O接滑动变阻器R.当油箱内油面下降时，下列分析正确的是(　　)
A.触点O向下滑动 B.触点O向上滑动
C.电路中的电流增大 D.电路中的电流减小
【解析】 BD　当油箱内油面下降时，浮标位置降低，在杠杆作用下，滑动变阻器的触点O向上滑动，滑动变阻器连入电路的阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流减小，选项A、C错误，B、D正确.
　6.(多选)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的UI曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5.2 A，3.5 V)、Q(6 A，5 V).如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是(　　)
A.电源1与电源2的内阻之比是3∶2
B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2
D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10
【解析】 AB　根据图像可知，E1＝E2＝10 V，r1＝ Ω＝ Ω，r2＝ Ω＝ Ω，所以r1∶r2＝3∶2，E1∶E2＝1∶1，选项A、B正确；曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电压和工作电流，根据坐标值可求出小灯泡消耗的功率分别为P1＝18.2 W和P2＝30 W，小灯泡的电阻分别为R1＝ Ω，R2＝ Ω，P1∶P2＝91∶150，R1∶R2＝21∶26，选项C、D错误.
　7.(多选)如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，由此推断，以下故障可能的是(　　)
A.灯L1灯丝烧断 B.电阻R2断路
C.电阻R2短路 D.电容器被击穿短路　　
【解析】 BD　若L1灯丝烧断，会使电路总电阻变大，总电流变小，电阻R2与L2并联电压变小，L2的亮度会变暗，故A错误；若电阻R2断路，使电路的总电阻增大，总电流减小，R1并联部分电压与内电压之和减小，使L2两端的电压增大，L2会变亮，故B正确；若是R2短路，L2会因被短路而熄灭，故C错误；若电容器被击穿，由于电路的总电阻减小，总电流增大，电阻R2与L2并联电压变大，L2的亮度会变亮，故D正确.故选BD.
　8.图甲为某元件R的UI特性曲线，把它连接在图乙所示电路中.已知电源电动势E＝5 V，内阻r＝1.0 Ω，定值电阻R0＝4 Ω.闭合开关S后，求：
(1)该元件的电功率；
(2)电源的输出功率.
【解析】 设非线性元件的电压为U，电流为I，由欧姆定律得：U＝E－I(R0＋r)，代入数据得U＝5－5I，
在UI图像中画出U＝E′－Ir′＝5－5I图线，
如图所示，两图线交点坐标为(0.4 A，3.0 V).
(1)该元件的电功率
PR＝UI＝3.0×0.4 W＝1.2 W.
(2)电源的输出功率
P＝PR0＋PR＝I2R0＋PR＝0.42×4 W＋1.2 W＝1.84 W.