最新高考物理部分电路欧姆定律专项训练及答案

最新高考物理部分电路欧姆定律专项训练及答案最新高考物理部分电路欧姆定律专项训练及答案 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1．在如图甲所示电路中，已知电源的电动势 E＝6 V、 内阻 r＝1 Ω，A、B 两个定值电阻的 阻值分别为 RA＝2 Ω 和 RB＝1 Ω，小灯泡的 U－I 图线如图乙所示，求小灯泡的实际电功率 和电源的总功率分别为多少？ 【答案】0.75 W(0.70 W～0.80 W 均算正确)；10.5 W(10.1 W～10.9 W 均算正确) 【解析】 【详解】 设小灯泡两端电压为 U，电流为 I，由闭合电路欧姆定律有 E＝U＋（I+） (RA＋r) 代入数据有 U＝1.5－0.75I 作电压与电流的关系图线，如图所示： 交点所对应的电压 U＝0.75 V(0.73 V～0.77 V 均算正确) 电流 I＝1 A(0.96 A～1.04 A 均算正确) 则灯泡的实际功率 P＝UI＝0.75 W(0.70 W～0.80 W 均算正确) 电源的总功率 P 总 ＝E（I+）＝10.5 W(10.1 W～10.9 W 均算正确) 2．如图所示，AB 和 A′B′是长度均为 L＝2 km 的两根输电线(1 km 电阻值为 1 Ω)，若发现在 距离 A 和 A′等远的两点 C 和 C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电压为 U＝90 V 的电源：当电源接在 A、A′间时，测得 B、B′间电压为 UB＝72 V；当电源接在 B、B′ 间时，测得 A、A′间电压为 UA＝45 V．由此可知 A 与 C 相距多远？ 【答案】LAC＝0.4 km 【解析】 【分析】 【详解】 根据题意，将电路变成图甲所示电路，其中R1=R1′，R2=R2′，当 AA′接 90V，BB′电压为 72V，如图乙所示（电压表内阻太大，R2和 R′2的作用忽略，丙图同理）此时R1、R1′、R 串 联， ∵在串联电路中电阻和电压成正比， ∴R1：R：R1′=9V：72V：9V=1：8：1---------------① 同理，当 BB′接 90V，AA′电压为 45V，如图丙所示，此时 R2、R2′、R 串联， ∵在串联电路中电阻和电压成正比， ∴R2：R：R2′=22.5V：45V：22.5V=1：2：1=4：8：4---② 联立①②可得： R1：R2=1：4 由题意， RAB=2km× ∴R1=0.4Ω，R2=1.6Ω AC 相距 s= 1 =2Ω=R1+R2 1km R 1 =0.4km． 1/ km 【点睛】 本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用；解决本题的关键：一是明白电 压表测得是漏电电阻两端的电压，二是知道电路相当于三个串联． 3．如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V 0．9 W”的字样（传感器可看做 一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样，电流表的量程为0．6 A，电压表 的量程为 3 V．求 （1）传感器的电阻和额定电流？ （2）为了确保电路各部分的安全，在a、b 之间所加的电源电压最大值是多少？ （3）如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一 个恒压电源加在图中 a、b 之间，闭合开关 S，通过调节 R0来改变电路中的电流和R0两端 的电压，检测记录如下： 第一次 电压表示数 U/V电流表示数 I/A 1．480．16 第二次0．910．22 若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b 间所加 的电压是多少？ 【答案】（1）10 Ω 0．3 A （2）6 V （3）仍可使用 3 V 【解析】 （1）R 传＝ ＝Ω＝10 Ω I 传＝ ＝A＝0．3 A （2）最大电流 I＝I 传＝0．3 A 电源电压最大值 Um＝U 传＋U0 U 传为传感器的额定电压，U0 为 R0m＝10 Ω 时 R0两端的电压，即 U0＝I 传·R0m＝0．3×10 V＝3 V 所以 Um＝U 传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V （3）设实际检测时加在 a、b 间的电压为 U，传感器的实际电阻为R 传′，根据第一次实验 记录数据有 U＝I1R 传′＋U1 根据第二次实验记录数据有 U＝I2R 传′＋U2 代入数据解得 R 传′＝9．5 Ω，U＝3 V 传感器的电阻变化为 ΔR＝R 传－R传′ ＝10 Ω－9．5 Ω＝0．5 Ω＜1 Ω 所以此传感器仍可使用 4．在如图所示的电路中，电源的电动势E=6．0V，内电阻 r=1．0Ω，外电路的电阻 R=11．0Ω．闭合开关 S．求： （1）通过电阻 R 的电流Ⅰ； （2）在内电阻 r 上损耗的电功率 P； （3）电源的总功率 P 总． 【答案】（1）通过电阻 R 的电流为 0．5A； （2）在内电阻 r 上损耗的电功率 P 为 0．25W；（3）电源的总功率 P 总为 3W． 【解析】 试题分析：（1）根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R 的电流为： （2）r 上损耗的电功率为：P=I r=0．5×0．5×1=0．25W， 2 ， （3）电源的总功率为：P 总=IE=6×0．5=3 W． 考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率． 5．科技小组的同学们设计了如图18 甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温，控制 在一定范围内的“室温”）包括工作电路和控制电路两部分，其中R＇为阻值可以调节的 可变电阻，R 为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图18 乙所示，继 电器线圈电阻 R 0为 50 欧姆： （1）如图 18 甲所示状态，加热器是否处于加热状态？ （2）已知当控制电路的电流达到0.04 A 时继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小 0.036A 时，衔铁被释放。当调节R＇＝350 欧姆时，恒温箱内可获得最高温度为100℃的 “恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为50℃的“恒温”，则应该将R＇ 的阻值调为多大？ （3）使用该恒温箱，获得最低温度为50℃“恒温”与获得最高温度为100℃的“恒温”， 相比较，哪一个温度的波动范围更小？为什么？ 【答案】(1)处于加热状态(2)50(3) 50℃附近 【解析】(1)图示加热器回路闭合，处于加热状态。 (2)设控制电路中电源两端电压为U 由图 18 乙，当温度为 100℃时，热敏电阻R 的阻值为 500Ω 故 U=I 1(R0+R+R＇)=0.04A×(50Ω+500Ω+350Ω)=36V 由图 18 乙所示，当温度为 50℃时，热敏电阻 R 的阻值为 900Ω 因此R 2  U36V 90050  50 I0.036A (3)获得最低温度为 50℃的“恒温”温度波动范围更小，因为在50℃附近，热敏电阻的阻 值随着温度变化更显著。 6．如图所示，一段长方体金属导电材料，厚度为a、高度为 b、长度为 l，内有带电量为 e 的自由电子。该导电材料放在垂直于前后表面的匀强磁场中，内部磁感应强度为B。当有 大小为 I 的稳恒电流垂直于磁场方向通过导电材料时，在导电材料的上下表面间产生一个 恒定的电势差 U。求解以下问题： （1）分析