高考物理闭合电路的欧姆定律真题汇编(含答案)及解析.doc

高考物理闭合电路的欧姆定律真题汇编(含答案)及解析

一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律

1．如图所示电路中，，，开关S闭合时电压表示数为11.4V，电流表示数为0.2A，开关S断开时电流表示数为0.3A，求：

(1)电阻的值．

(2)电源电动势和内电阻．

【答案】（1）15Ω（2）12V1Ω

【解析】

【详解】

(1)由图可知，当开关S闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有：

解得：

(2)由图可知，当开关S闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：

S断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：

联立解得：

2．如图所示的电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电动机的电阻R0＝1.0Ω，电阻R1＝2.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1＝4.0V，求：

(1)流过电动机的电流；

(2)电动机输出的机械功率；

(3)电源的工作效率。

【答案】（1）2A；（2）14W；（3）91.7%

【解析】

【分析】

【详解】

(1)电动机正常工作时，总电流为

I＝＝2A

(2)电动机两端的电压为

U＝E－Ir－U1=(12－2×0.5－4.0)V＝7V

电动机消耗的电功率为

P电＝UI＝7×2W＝14W

电动机的热功率为

P热＝I2R0＝22×1W＝4W

电动机输出的机械功率

P机＝P电－P热＝10W

(3)电源释放的电功率为

P释＝EI＝12×2W＝24W

有用功率

P有＝

电源的工作效率

3．在图中R1＝14Ω，R2＝9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I1＝0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2＝0.3A．求电源的电动势E和内电阻r．

【答案】3V，1Ω

【解析】

【详解】

当开关处于位置1时，根据闭合电路欧姆定律得：

E=I1（R1+r）

当开关处于位置2时，根据闭合电路欧姆定律得：

E=I2（R2+r）

代入解得：r=1Ω，E=3V

答：电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω．

4．利用如图所示的电路可以测量电源的电动势和内电阻．当滑动变阻器的滑片滑到某一位置时，电流表和电压表的示数分别为0.20A和2.90V．改变滑片的位置后，两表的示数分别为0.40A和2.80V．这个电源的电动势和内电阻各是多大？

【答案】E=3.00V，r=0.50Ω

【解析】

【分析】

【详解】

根据全电路欧姆定律可得：；，

联立解得：E=3.00V，r=0.50Ω

5．如图的电路中，电池组的电动势E=30V，电阻，两个水平放置的带电金属板间的距离d=1.5cm。在金属板间的匀强电场中，有一质量为m=7×10-8kg，带电量C的油滴，当把可变电阻器R3的阻值调到35Ω接入电路时，带电油滴恰好静止悬浮在电场中，此时安培表示数I=1.5A，安培表为理想电表，取g＝10m/s2，试求：

（1）两金属板间的电场强度；

（2）电源的内阻和电阻R1的阻值；

（3）B点的电势．

【答案】（1）1400N/C（2）（3）27V

【解析】

【详解】

（1）由油滴受力平衡有，mg=qE，得到

代入计算得出：E=1400N/C

（2）电容器的电压U3=Ed=21V

流过的电流

B点与零电势点间的电势差

根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻

（3）由于U1=φB-0，B点的电势大于零，则电路中B点的电势φB=27V.

6．光伏发电是一种新兴的清洁发电方式，预计到2020年合肥将建成世界一流光伏制造基地，打造成为中国光伏应用第一城。某太阳能电池板，测得它不接负载时的电压为900mV，短路电流为45mA，若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连接成闭合电路，则，

(1)该太阳能电池板的内阻是多大？

(2)电阻器两端的电压是多大？

(3)通电10分钟，太阳能电池板输送给电阻器的能量是多大？

【答案】(1)20Ω(2)0.45V(3)6.075J

【解析】

【详解】

(1)根据欧姆定律有：

，

解得：

；

(2)闭合电路欧姆定律有：

，，

解得：

；

(3)由焦耳定律有：

，

解得：

。

答：(1)该太阳能电池板的内阻；

(2)电阻器两端的电压；

(3)通电10分钟，太阳能电池板输送给电阻器的能量。

7．如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E＝50V，内阻r＝1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d＝0.2m，倾角θ=37°．质量m＝0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B＝2.2T的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计．现调节R使杆ab静止不动．sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：

（1）杆ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2；

（2）滑动变阻器R有效电阻的取值范围．

【答案】（1），；（2）

【解