2025年高考物理一轮总复习考点培优训练 (50).docVIP

提能训练练案[50]

基础巩固练

题组一闭合电路的分析与计算

1.如图所示为一个外电阻R和电源组成的闭合电路。在正常工作时，若1C正电荷从负极B移到正极A的过程中，非静电力做功，将3J的其他形式的能转化为电能，同时静电力做功0.5J。则此时该电路中电源电动势E、电源内电压U内、电源路端电压U外大小为()

A．E＝2.5V，U外＝0.5V

B．E＝3V，U外＝0.5V

C．E＝2.5V，U内＝0.5V

D．E＝3V，U外＝2.5V

[答案]D

[解析]电源的电动势为E＝eq\f(W非,q)＝eq\f(3,1)V＝3V,内电压为U内＝eq\f(W电,q)＝eq\f(0.5,1)V＝0.5V，路端电压为U外＝E－U内＝3V－0.5V＝2.5V，故选D。

2.(2025·安徽合肥高三校考)如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是()

A．电流表示数变小，电压表示数变小

B．小电珠L变亮

C．电容器C上电荷量增大

D．电源的总功率变大

[答案]C

[解析]当滑动变阻器滑片P向左移动时，其接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，路端电压增大，故电流表示数变小，电压表示数变大，小电珠L变暗，故A、B错误；电容器两极板间的电压U＝E－I(RL＋r)，总电流减小，其他量不变，则U增大，由Q＝CU，可知电容器C上电荷量Q增加，故C正确；电源的总功率为P＝EI，电路总电流减小，可知电源的总功率变小，故D错误。

题组二两类U－I图像及闭合电路的功率和效率问题

3．图甲为某电源的U－I图线，图乙为某元件的U－I图线，下列说法正确的是()

A．该电源的内阻为5.0Ω

B．该元件的电阻随着其两端电压的增大而减小

C．当该元件两端的电压为0.75V时，它的电阻约为2.5Ω

D．让电源和该元件组成闭合回路，该元件的功率约为0.3W

[答案]D

[解析]根据U＝E－Ir可知题图甲中图线纵截距是电源电动势，所以电源电动势为E＝1.5V，内阻为图像斜率的绝对值，则该电源的内阻为r＝eq\f(1.5－1.0,0.3)Ω＝eq\f(5,3)Ω，故A错误；根据欧姆定律可知，题图乙中图线上的点与坐标原点连线的斜率就代表元件的电阻，则从题图乙中可知，随着元件两端电压的增大，图线上的点与坐标原点连线的斜率就越大，电阻也就越大，故B错误；由题图乙可得，当元件两端的电压为0.75V时，流过元件的电流为0.7A，则根据欧姆定律可得，元件电阻为R＝eq\f(U,I)＝eq\f(0.75,0.7)Ω＝eq\f(15,14)Ω，故C错误；让电源和该元件组成闭合回路，将甲、乙两图线表示在同一图像中，如图所示，两U－I图线的交点即该元件的工作电压和电流，故从图中可以看出元件的工作电压和电流为U≈0.5V，I≈0.6A，所以该元件的功率约为P＝UI＝0.5×0.6W＝0.3W，故D正确。

4．在一次分组实验的教学活动中，某小组用如图甲所示电路做实验，电路中R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，滑动变阻器的滑片从左端往右滑动，分别记录多组电流表和电压表的示数，用这些数据在坐标纸上描点作图，得到的U－I图像如图乙中的AB所示，下列说法中正确的是()

A．R1的最大阻值为20Ω

B．R2的阻值为5Ω

C．电源电动势为2V

D．电源内阻为5Ω

[答案]A

[解析]由图可知当R1的阻值最大时，对应电压和电流分别为2V、0.1A，则R1的最大阻值为R1＝eq\f(U,I)＝eq\f(2,0.1)Ω＝20Ω，故A正确；根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋I(R2＋r)，根据数学方法可知图像的纵轴截距为2.5，斜率的绝对值为|k|＝eq\f(2－1,0.3－0.1)＝5，则电源电动势为E＝2.5V，R2＋r＝5Ω，所以电源内阻和R2的阻值都小于5Ω，故B、C、D错误。

5．如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R＝4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是()

A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝2W

B．图乙中R1＝6Ω，R2＝12Ω

C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大

D．调整滑动变阻器RP的阻值，可以使电源的输出电流达到2A

[答案]B

[解析]由闭合电路的欧姆定律的推论可知，当电路外电阻等于内阻r时，输出功率最大，最大值为Pm＝eq\f(E2,4r)，把定值电阻看成电源内阻的一部分，由题图乙可知，