高考物理閉合電路的歐姆定律真題匯編(含答案)一、高考物理精講專題閉合電路的歐姆定律1．如圖所示電路中，，，開關S閉合時電壓表示數為11.4V，電流表示數為0.2A，開關S斷開時電流表示數為0.3A，求：(1)電阻的值．(2)電源電動勢和內電阻．【答案】（1）15Ω（2）12V1Ω【解析】【詳解】(1)由圖可知，當開關S閉合時，兩電阻并聯，根據歐姆定律則有：解得：(2)由圖可知，當開關S閉合時，兩電阻并聯，根據閉合電路的歐姆定律則有：S斷開時，根據閉合電路的歐姆定律則有：聯立解得：2．小明坐在汽車的副駕駛位上看到一個現象：當汽車的電動機啟動時，汽車的車燈會瞬時變暗。汽車的電源、電流表、車燈、電動機連接的簡化電路如圖所示，已知汽車電源電動勢為12.5V，電源與電流表的內阻之和為0.05Ω。車燈接通電動機未起動時，電流表示數為10A；電動機啟動的瞬間，電流表示數達到70A。求：（1）電動機未啟動時車燈的功率。（2）電動機啟動瞬間車燈的功率并說明其功率減小的原因。（忽略電動機啟動瞬間燈泡的電阻變化）【答案】（1）120W；（2）67.5W【解析】【分析】【詳解】(1)電動機未啟動時（2）電動機啟動瞬間車燈兩端電壓車燈的電阻電源電動勢不變，電動機啟動瞬間由于外電路等效總電阻減小，回路電流增大，內電路分得電壓增大，外電路電壓減小，所以車燈電功率減小。3．如圖所示，電源的電動勢，電阻，電動機繞組的電阻，開關始終閉合．當開關斷開時，電阻的電功率是525W；當開關閉合時，電阻的電功率是336W，求：（1）電源的內電阻r；（2）開關閉合時電動機的效率。【答案】（1）1Ω；（2）86.9%。【解析】【詳解】（1）S2斷開時R1消耗的功率為W，則代入數據得r=1Ω（2）S2閉合時R1兩端的電壓為U，消耗的功率為W，則解得U=84V由閉合電路歐姆定律得代入數據得I=26A設流過R1的電流為I1，流過電動機的電流為I2，則A又解得I2=22A則電動機的輸入功率為代入數據解得W電動機內阻消耗的功率為代入數據解得W則電動機的輸出功率1606W所以開關閉合時電動機的效率4．如圖所示，在、兩點間接一電動勢為，內電阻為的直流電源，電阻、、的阻值均為4，電容器的電容為，電流表內阻不計，當電鍵閉合時，求：（）電流表的讀數．（）電容器所帶的電量．（）斷開電鍵后，通過的電量．【答案】（1）0.8A；（2）；（3）【解析】試題分析：當電鍵S閉合時，電阻、被短路．根據歐姆定律求出流過的電流，即電流表的讀數．電容器的電壓等于兩端的電壓，求出電壓，再求解電容器的電量．斷開電鍵S后，電容器通過、放電，、相當并聯后與串聯．再求解通過的電量．（1）當電鍵S閉合時，電阻、被短路．根據歐姆定律得：電流表的讀數（2）電容器所帶的電量（3）斷開電鍵S后，電容器相當于電源，外電路是、相當并聯后與串聯．由于各個電阻都相等，則通過的電量為5．如圖所示的電路中，當S閉合時，電壓表和電流表(均為理想電表)的示數各為1.6V和0.4A．當S斷開時，它們的示數各改變0.1V和0.1A，求電源的電動勢和內電阻．【答案】E＝2V，r＝1Ω【解析】試題分析：當S閉合時，R1、R2并聯接入電路，由閉合電路歐姆定律得：U1＝E－I1r即E＝1．6＋0．4r，①當S斷開時，只有R1接入電路，由閉合電路歐姆定律得：U2＝E－I2r，即E＝（1．6＋0．1）＋（0．4－0．1）r，②由①②得：E＝2V，r＝1Ω．考點：閉合電路歐姆定律【名師點睛】求解電源的電動勢和內阻，常常根據兩種情況由閉合電路歐姆定律列方程組求解，所以要牢記閉合電路歐姆定律的不同表達形式．6．如圖所示，為某直流電機工作電路圖(a)及電源的U-I圖象(b)。直流電機的線圈電阻R=0.25Ω，閉合開關后，直流電機正常工作，電流表的示數I=2A，求：（1）電源的電動勢E及內阻r；（2）直流電機輸出功率P．【答案】（1）3V；0.5Ω（2）3W【解析】【詳解】(1)由圖可知，；(2)由電路的路端電壓與負載的關系：非純電阻元件，根據能量守恒定律：所以7．如圖所示的電路中，電阻R1=9Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，電源內電阻r=1Ω，閉合開關S，理想電流表的示數I2=0.4A．求：（1）電阻R3兩端的電壓U3；（2）流過電阻R1的電流I1的大小；（3）電源的總功率P．【答案】（1）6.0V（2）0.6A（3）7.2W【解析】【詳解】（1）電阻R3兩端有電壓為（V）（2）通過電阻R3的電流大小：A流過電阻R1的電流大小為：I1=I2+I3=0.4+0.2=0.6A（3）電源的電動勢為：V電源的總功率為P=I1E=7.2W或=7.2W8．如圖所示，水平放置的平行金屬導軌abdc，相距l＝0.50m，bd間連有一固定電阻R＝0.20Ω，導軌電阻可忽略不計．磁感應強度B＝0.40T的勻強磁場方向垂直于導軌平面，導體棒MN垂直放在導軌上，其電阻也為R，導體棒能無摩擦地沿導軌滑動，當MN以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速運動時，求：（1）導體棒MN中感應電動勢的大小；（2）回路中感應電流的大小，流過R的電流方向；（3）導體棒MN兩端電壓的大小．【答案】(1)0.80V；(2)2A，b到d；（3）0.4V。【解析】【分析】（1）導體垂直切割磁感線，由公式E=BLv求出感應電動勢；（2）MN相當于電源，根據閉合電路歐姆定律求解感應電流大小；（3）棒兩端的電壓是路端電壓，由U=IR即可求出結果．【詳解】（1）根據法拉第電磁感應定律得：感應電動勢V（2）根據閉合電路的歐姆定律得，通過R的電流A由右手定則可知，流過R的電流方向為b到d（3）導體棒MN兩端電壓為路端電壓，則：V【點睛】本題是電磁感應、電路和磁場相結合的綜合題，應用E=BLv、歐姆定律即可解題，要注意ab切割磁感線產生電動勢，ab相當于電源，ab兩端電勢差不是感應電動勢，而是路端電壓．9．如圖所示，電源電動勢E＝15V，內阻r＝0.5Ω，電阻R1＝3Ω，R2＝R3＝R4＝8Ω，一電荷量q＝＋3×10－5C的小球，用長l＝0.1m的絕緣細線懸掛于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點。電鍵S合上后，小球靜止時細線與豎直方向的夾角θ＝37°，已知兩板間距d＝0.1m，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)兩板間的電場強度的大小；(2)帶電小球的質量;(3)現剪斷細線，并在此瞬間使小球獲得水平向左的初速度，則小球剛好運動到左極板，求小球到達左極板的位置與O點的距離L。【答案】（1）140V/m（2）（3）0.16m【解析】【詳解】(1)電阻連接后的總外電阻為：干路上的電流：平行板電容器兩板間電壓：電場強度：(2)由小球的受力情況知：解得：(3)剪斷細線后，在水平方向上做勻減速直線運動豎直方向做自由落體運動：解得：小球與左板相碰的位置為：10．如圖所示，電源電動勢E=50V，內阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω．間距d=0.2m的兩平行金屬板M、N水平放置，閉合開關S，板間電場視為勻強電場．板間豎直放置一根長也為d的光滑絕緣細桿AB，有一個穿過細桿的帶電小球p，質量為m=0.01kg、帶電量大小為q=1×10-3C（可視為點電荷，不影響電場的分布）．現調節滑動變阻器R，使小球恰能靜止在A處；然后再閉合K，待電場重新穩定后釋放小球p．取重力加速度g=10m/s2．求：（1）小球的電性質和恰能靜止時兩極板間的電壓；（2）小球恰能靜止時滑動變阻器接入電路的阻值；（3）小球p到達桿的中點O時的速度．【答案】(1)U=20V(2)Rx=8Ω(3)v=1.05m/s【解析】【分析】【詳解】(1)小球帶負電；恰能靜止應滿足：(2)小球恰能靜止時滑動變阻器接入電路的阻值為Rx，由電路電壓關系:代入數據求得Rx=8Ω(3)閉合電鍵K后，設電場穩定時的電壓為U'，由電路電壓關系:代入數據求得U'=V由動能定理:代入數據求得v=1.05m/s【點睛】本題為電路與電場結合的題目，要求學生能正確掌握電容器的規律及電路的相關知識，能明確極板間的電壓等于與之并聯的電阻兩端的電壓．11．如圖甲所示，水平面上放置一矩形閉合線框abcd，已知ab邊長l1=1.0m、bc邊長l2=0.5m，電阻r=0.1。勻強磁場垂直于線框平面，線框恰好有一半處在磁場中，磁感應強度B在0.2s內隨時間變化情況如圖乙所示，取垂直紙面向里為磁場的正方向。線框在摩擦力作用下保持靜止狀態。求：（1）感應電動勢的大小；（2）線框中產生的焦耳熱；（3）線框受到的摩擦力的表達式。【答案】（1）0.25V；（2）0.125J；（3）N【解析】【分析】本題考查法拉第電磁感應定律及能量守恒定律的應用【詳解】（1）由題意可知，線框在磁場中的面積不變，而磁感應強度在不斷增大，會產生感應電動勢，根據法拉第電磁感應定律知等于乙圖象中B-t圖線的斜率1T/s，聯立求得感應電動勢（2）因磁場均勻變化，故而產生的感應電動勢是恒定，根據閉合電路歐姆定律知，在這0.2s內產生的感應電流再根據焦耳定律有（3）水平方向上線框受到靜摩擦力應始終與所受安培力二力平衡，有12．如圖所示，四個電阻阻值均為R，電鍵S閉合時，有一質量為m，帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點．現打開電鍵S，這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運動，并和此板碰撞，碰撞過程中小球沒有機械能損失，只是碰后小球所帶電量發生變化，碰后小球