2014-2015学年河北省保定市高阳中学高二（上）第十七次周练物理试卷
一、选择题
1．（3分）（2014春?沙坪坝区校级期末）关于电流，下面说法正确的是（）
A．只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流
B．电源的作用是保持导体两端的电压
C．导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动
D．导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的
2．（3分）（2013秋?永康市校级期末）下列关于闭合电路的说法中，错误的是（）
A．电源短路时，电源的内电压等于电动势
B．电源短路时，路端电压为零
C．电源断路时，路端电压最大
D．电源的负载减小时，路端电压也增大
3．（3分）（2013秋?响水县校级期中）在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热，下列结论正确的是（）
A．在任何电路中，电功UIt=I2Rt
B．在任何电路中，电功为UIt，电热为I2Rt
C．在纯电阻电路中，UIt=I2Rt
D．在非纯电阻电路中，UIt≥I2Rt
4．（3分）（2000?安徽）如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中（）
A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流
5．（3分）（2011春?如皋市期末）电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，K是感温材料制造的开关．下列说法中正确的是（）
A．其中R2是供加热用的电阻丝
B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态
C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2：1
D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时一半，应为（﹣1）：1
6．（3分）（2014秋?汉中校级期末）图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象，下列判断正确的是（）
A．电动势E1=E2，发生短路时的电流I1＞I2
B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大
7．（3分）（2011秋?睢宁县校级期中）在图中，电源内阻不能忽略，R1=5Ω，R2=4Ω．当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=2A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数可能为下列情况中的（）
A． 2.5A B．1.8A C．2.2A D． 3.0A
8．（3分）（2013秋?永康市校级期末）一个电动势为E，内电阻为r的电池，接上负载电阻R，构成闭合电路，下列说法正确的是（）
A．当R=r时，路端电压为U=
B．当R=0时，路端电压为U=E
C．当R=r时，R获得的功率最大
D．当R=r时，电源的效率为η=50%
9．（3分）（2011秋?滨湖区校级期中）如图所示电路的三根导线中有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的．为了查出断导线，某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数．在下列选挡中，符合操作规程的是（）
A．直流10V挡B．直流0.5A挡C．直流2.5V挡D．欧姆挡
10．（3分）（2013秋?黑龙江期末）如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）
A．R2断路B．R1断路C．R3短路D． R4短路
二、填空题
11．（2014秋?兴庆区校级期中）两根完全相同的金属导体，如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍，把另一根对折绞合起来，则它们的电阻之比为．
12．如图有一未知电阻Rx，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a时得到数据为12V、0.15A，接b时得到数据为10V、0.2A，那么该电阻的测量值较为准确的数值等于Ω，测量值与真实值的偏差情况是
．
13．如图所示，有一均匀带电的绝缘环，内径为r，外径为R，环上所带的总电量为Q．若环绕中心轴O以角速度ω匀速转动，则相对于环中心O处的观察者来讲，环中等效电流为
．
14．如图所示，R1=R2=R3=R，电源内阻不计，电流表、电压表均理想．两表的示数分别为0.3A、2.0V，则电源电动势为V，R= Ω．若将两表的位置互换，则电压表示数为V，电流表示数为A．
15．如图所示：E=10V，内阻不计，C1=C2=30μF，R1=4Ω，R2=6Ω，先闭合开关S，待电路稳定后，再将开关断开，则断开S后流过R1的电量为．
三、解答题
16．（2014秋?莱芜期末）如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的阻值变化范围是0～
10Ω．求：
（1）电源的最大输出功率；
（2）R1上消耗的最大功率；
（3）R2上消耗的最大功率．
17．（2007秋?无锡期末）如图所示，电阻R1=8Ω，电动机绕组电阻R0=2Ω，当开关S断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当开关S闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W．若电源的电动势为6V，求开关S闭合时，电动机输出的机械功率．
18．在电视机的显像管中，电子从电子枪射出的速度可忽略不计，电子在加速电压U的作用下加速运动打到荧光屏上，电子束的平均电流为I．电子质量为m，带电量为e，假定电子打到荧光屏上后速度降为零．求：
（1）在单位时间内打到荧光屏上的电子数；
（2）当荧光屏温度稳定时，其向周围辐射的热功率；
（3）荧光屏受到的平均作用力．
19．（2010秋?越城区校级期中）如图所示，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，R3=4Ω，经过一段时间后某一电阻烧断，电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V，设电表对电路的影响不计，试问：
（1）烧断的是哪一个电阻？
（2）电源的电动势和内阻分别是多少？
20．加速度计是测定物体加速度的仪器，在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速时，敏感元件发生位移，并转化成电信号输出．已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数为k，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，静态时输出电压为U0，问如何用输出信号的电压U来表示待测系统的加速度．
2014-2015学年河北省保定市高阳中学高二（上）第十七
次周练物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（3分）（2014春?沙坪坝区校级期末）关于电流，下面说法正确的是（）
A．只要将导体置于电场中，导体中就有持续的电流
B．电源的作用是保持导体两端的电压
C．导体内无电流时，导体内一定无任何电荷运动
D．导体中的电流一定是由正负电荷同时向相反方向产生的
考点：电流、电压概念．
专题：恒定电流专题．
分析：导体中形成电流的条件是：一、导体中存在自由电荷．二、导体两端存在电压．对于电解质溶液导电是由于正、负电荷同时沿相反方向移动产生．
解答：解：A、将导体置于电场中，导体两端不一定存在电压，导体中自由电荷不一定能够定向移动，则不一定形成电流．故A错误．
B、电源的作用是使导体两端存在恒定的电压，导体中才有恒定电流．故B正确．
C、通常情况下导体内没有电流，说明导体两端没有电压，故C错误．
D、正负电荷定向移动，都能形成电流，但不一定同时移动．故D错误．
故选B．
点评：本题考查对电流形成条件的理解能力．导体中要形成电流，两个条件缺一不可．本题比较容易，考试不能丢分．
2．（3分）（2013秋?永康市校级期末）下列关于闭合电路的说法中，错误的是（）
A．电源短路时，电源的内电压等于电动势
B．电源短路时，路端电压为零
C．电源断路时，路端电压最大
D．电源的负载减小时，路端电压也增大
考点：闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：电源短路时，外电阻R=0，根据闭合电路欧姆定律可知电源内电压等于电动势．电源的负载电阻增大时，通过电源的电流I减小，路端电压U=E﹣Ir增大．
解答：解：A、电源短路时，外电阻R=0，最小，根据闭合电路欧姆定律可知电源内电压等于电动势，路端电压为零．故AB正确．
C、电源断路时，路端电压等于电源的电动势，最大．故C正确．
D、电源的负载减小时，通过电源的电流I增大，路端电压U=E﹣Ir减小．故D错误．
题目要求选错误的，故选：D．
点评：对于电源的两个特殊状态：短路和断路，路端电压和电流要通过欧姆定律在理解的基础上记忆．路端电压随外电阻的增大而增大．
3．（3分）（2013秋?响水县校级期中）在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热，下列结论正确的是（）
A．在任何电路中，电功UIt=I2Rt
B．在任何电路中，电功为UIt，电热为I2Rt
C．在纯电阻电路中，UIt=I2Rt
D．在非纯电阻电路中，UIt≥I2Rt
考点：电功、电功率．
专题：恒定电流专题．
分析：电功和电热的公式均适用于任何电路．在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，电功等于电热，W=UIt=I2Rt．在非纯电阻电路中，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，电功大于电热，即UIt＞I2Rt．
解答：解：B、在任何电路中，电功W=UIt，电热Q=I2Rt．故B正确．
C、在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，电功等于电热，W=UIt=I2Rt，C正确．
A、D、在非纯电阻电路中，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，电功大于电热，即UIt＞I2Rt．故A错误，D错误．
故选：C．
点评：对于纯电阻电路和非纯电阻电路，电功与电热的公式都成立，只是在纯电阻电路中，两者相等，在非纯电阻电路中，电功大于电热．
4．（3分）（2000?安徽）如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中（）
A．电阻R中没有电流B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流D．电阻R中有从b流向a的电流
考点：电容；闭合电路的欧姆定律．
专题：电容器专题．
分析：电容器与电源相连，电压不变．增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小，电容器放电．根据原来极板的带电情况，分析电流的方向．
解答：解：A、C、D电容器与电源相连，电压不变．增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小，电容器放电．原来电容器上极板带正电，电路中放电电流方向为顺时针方向，则电阻R中有从a流向b的电流．故AD错误，C正确．
B、增大电容器两板间距离的过程中，电容减小．故B正确．
故选BC
点评：本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变．
5．（3分）（2011春?如皋市期末）电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，K是感温材料制造的开关．下列说法中正确的是（）
A．其中R2是供加热用的电阻丝
B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态
C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2：1
D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时一半，应为（﹣1）：1
考点：常见家用电器的基本工作原理；闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：电饭锅工作时通过感温材料制造的开关K，来控制保温状态还是加热状态．
解答：解：如图所示，由P=得：当接通K时，电阻变小，功率变大，处于加热状态；
当断开K时，电阻变大，功率变小，处于保温状态．
A、由上可知，R2是供加热用的电阻丝．故A正确；
B、由上可知，当开关K接通时电饭锅为加热状态，K断开时为保温状态．故B正确；
C、要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，由P=I2R可得：电阻R2在保温与加热状态下的电流之比1：，所以（R1+R2）：R2=：1．则R1：R2=（﹣1）：1．故C
不正确；
D、要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，由P=I2R可得：电阻R2在保温与加热状态下的电流之比1：，所以（R1+R2）：R2=：1．则R1：R2=（﹣1）：1．故D正确；
故选：ABD
点评：理解电饭煲的加热与保温的电路，同时运用殴姆定律解题．
6．（3分）（2014秋?汉中校级期末）图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象，下列判断正确的是（）
A．电动势E1=E2，发生短路时的电流I1＞I2
B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大
考点：闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，斜率表示内阻．
解答：解：A．U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，故电动势E1=E2，发生短路时的电流I1＞I2，故A正确；
B．U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故B错误；
C．由B的分析可知C错误；
D．电动势E1=E2，内阻r1＜r2，根据U=E﹣Ir可知，当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故D正确．
故选AD．
点评：本题考查了闭合电路U﹣I图象的相关知识，要求同学们理解U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，斜率表示内阻．
7．（3分）（2011秋?睢宁县校级期中）在图中，电源内阻不能忽略，R1=5Ω，R2=4Ω．当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=2A；当开关S扳到位置2时，电流表的示数可能为下列情况中的（）
A． 2.5A B．1.8A C．2.2A D． 3.0A
考点：闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：由题；当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=2A；R1=5Ω，R2=4Ω，则R1＞R2．当开关S扳到位置2时，电路中电流增大，即I＞2A．由于外电阻减小，路端电压减小．开关S在位置1时，路端电压U1=I1R1=10V，开关S扳到位置2时，路端电压U2＜10V，由欧姆定律分析电流的范围，进行选择．
解答：解：由题；当开关S切换到位置1时，电流表的示数为I1=2A；R1=5Ω，R2=4Ω，则R1＞R2．当开关S扳到位置2时，电路中电流增大，即I2＞2A．由于外电阻减小，路端电压减小．开关S在位置1时，路端电压U1=I1R1=10V，开关S扳到位置2时，路端电压
U2＜10V，由欧姆定律得知I2=＜A=2.5A．所以电流表的示数的范围为2A＜I2＜
2.5A．故C正确．
故选C
点评：本题中外电阻减小减小，电流增大，不难确定，难点是根据路端电压随外电阻减小而减小，确定电流的变化范围．
8．（3分）（2013秋?永康市校级期末）一个电动势为E，内电阻为r的电池，接上负载电阻R，构成闭合电路，下列说法正确的是（）
A．当R=r时，路端电压为U=
B．当R=0时，路端电压为U=E
C．当R=r时，R获得的功率最大
D．当R=r时，电源的效率为η=50%
考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：当R=r时，路端电压与内电压相等．当R=0时，路端电压为U=0．当R=r时，根据数学知识分析得知R获得的功率最大．当R=r时，由电源的效率η==求解电源的
效率．
解答：解：A、当R=r时，路端电压与内电压相等，而两者之和等于电动势E，则路端电压为U=．故A正确．
B、当R=0时，外电路短路，路端电压为U=0．故B错误．
C、R获得的功率P=I2R==，根据数学知识可知，当R=r时，P
有最大值．故C正确．
D、当R=r时，电源的效率η===50%．故D正确．
故选ACD
点评：本题考查路端电压、电源的输出功率、效率等多个知识点，难点是运用数学知识分析电源的输出功率最大的条件，可在理解的基础上记忆．
9．（3分）（2011秋?滨湖区校级期中）如图所示电路的三根导线中有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的．为了查出断导线，某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数．在下列选挡中，符合操作规程的是（）
A．直流10V挡B．直流0.5A挡C．直流2.5V挡D．欧姆挡
考点：多用电表的原理及其使用．
专题：恒定电流专题．
分析：用多用表检测故障若使用电压档或电流档，将其连入电路要注意量程，用欧姆档要把待检测电路从电源断开．
解答：解：用电压档检测其量程要大于6V，故A正确，C错误
用电流档要用较大量程，所给B中的0.5A太小，故B错误
用欧姆档要把电源断开，本题操作没有，故D错误
故选：A
点评：考查多用电表的使用，明确利用其检测故障要注意量程．
10．（3分）（2013秋?黑龙江期末）如图所示的电路中，闭合开关，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）
A．R2断路B．R1断路C．R3短路D． R4短路
考点：闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：首先认识电路的结构：没有发生故障前，R1与L1并联，R2与R3并联后与R4串联再与L2并联，两部分并联电路再串联，画出等效电路图．将选择逐一代入，根据欧姆定律分析，选择符合题意的选项．
解答：解：没有发生故障前，等效电路如图所示．
A、若R2断路，总电阻变大，总电流减小，ac部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，R1、L1中电流都减小，L1变暗，与题意相矛盾，故A错洖．
B、若R1断路，总外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压变大，L1变亮；ab部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、R4的电流都减小，L2变暗，符合题意．故B正确．
C、D、若R3短路或R4短路，总电阻减小，总电流增大，A中电流变大，与题意相矛盾，故CD错误．
故选：B．
点评：本题是电路中动态变化分析问题，首先要识别电路的结构，其次按照“局部→整体→局部”的思路进行分析．
二、填空题
11．（2014秋?兴庆区校级期中）两根完全相同的金属导体，如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍，把另一根对折绞合起来，则它们的电阻之比为64：1 ．
考点：电阻定律．
专题：恒定电流专题．
分析：电阻定律：导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，还跟导体的材料有关系，这个规律就叫电阻定律，公式为R=ρ．其中ρ为制成电阻的材料电阻率，L为绕制成电阻的导线长度，S为绕制成电阻的导线横截面积，R为电阻值．
解答：解：原来的电阻为：R=ρ
把其中的一根的长度均匀拉伸到原来的4倍，截面积减小为原来的，故：R拉
==16ρ=16R；
把另一根导线对折后并接起来，长度变为原来的一半，截面积增加为2倍，故：R并
===R；
故R拉：R并=64：1．
故答案为：64：1．
点评：本题关键明确导线体积不变，拉长截面积减小，对折截面积变大，然后根据电阻定律列式分析．
12．如图有一未知电阻Rx，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a时得到数据为12V、0.15A，接b时得到数据为10V、0.2A，那么该电阻的测量值较为准确的数值等于80 Ω，测量值与真实值的偏差情况是测量值大于真实值．
考点：伏安法测电阻．
专题：实验题．
分析：采用试触法确定电流表接法时，电压表示数变化大应采用外接法，电流表示数变化大，应采用电流表内接法；确定电流表接法受，根据所测电压与电流，由欧姆定律可以求出待测电阻阻值，根据实验电路，应用欧姆定律分析测量值与真实值间的关系．
解答：解：开关接a、b两点时，电压表示数相对变化量==，
电流表示数相对变化量==，＞，电流表示数变化量大，则电流表应采用内接法，即开关应接在a点，电阻测量值R===80Ω；由于采用电流表内接法，
使电压测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值．
故答案为：80；测量值大于真实值
点评：电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表采用外接法，待测电阻阻值远大于电流表内阻时，电流表采用内接法；在无法确定待测电阻阻值与电表内阻关系时可以采用试触法确定电流表的接法．
13．如图所示，有一均匀带电的绝缘环，内径为r，外径为R，环上所带的总电量为Q．若环绕中心轴O以角速度ω匀速转动，则相对于环中心O处的观察者来讲，环中等效电流为
．
考点：电流、电压概念．
专题：恒定电流专题．
分析：明确在一个周期内通过某一截面的电量，则由电流的定义即可求得电流强度的大小．
解答：解：在环转动一个周期的时间内，经过某一截面的电量为Q；用时t=T=；
则由I=可得：
等效电流I=；
故答案为：
点评：本题考查电流的定义式的应用，要注意对于圆周运动一般选择一个周期进行计算，明确一个周期内通过导体截面的电量即可．
14．如图所示，R1=R2=R3=R，电源内阻不计，电流表、电压表均理想．两表的示数分别为0.3A、2.0V，则电源电动势为 4 V，R= 20 Ω．若将两表的位置互换，则电压表示数为 4 V，电流表示数为0 A．
考点：闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：理想电压表相当于断路，理想电流表相当于短路，图中电阻R2与R3串联后再与
R1并联，电压表测量是电阻R3的电压，电流表测量干路电流；若将两表的位置互换，则电路中没有电流．
解答：解：理想电压表相当于断路，理想电流表相当于短路；
左图中电压表测量是电阻R3的电压，为U3=2V，因R1=R2=R3=R，故电阻R2的电压为
U2=2V，电阻R1的电压为U1=4V，而电源的内阻不计，电源的电动势为：
E=U1=4V；
由E=I=I
得：R==Ω=20Ω
右图中若将两表的位置互换，理想电压表相当于断路，故电路中没有电流，电流表读数为0；电压表读数等于电源的电动势，为4V；
故答案为：4，20，4，0．
点评：本题关键是理清电路结构，知道理想电压表相当于断路，理想电流表相当于短路，基础题目．
15．如图所示：E=10V，内阻不计，C1=C2=30μF，R1=4Ω，R2=6Ω，先闭合开关S，待电路稳定后，再将开关断开，则断开S后流过R1的电量为 4.2×10﹣4C ．
考点：电容．
专题：电容器专题．
分析：当开关闭合时，R1与R2串联，电容器C2短路，C1与R2并联，故C1两端的电压与R2两端相连；
当开关断开时，电路断开，两电容器均与电源相连，故两电容器充电，通过R1的电量等于两电容器上增加的电量
解答：解：开关闭合时，电路中电流I==1A；
R2两端的电压U=IR2=6V；
故电容器C1上的带电量Q1=UC=6V×30μF=1.8×10﹣4C；
当断开开关后，两电容器直接与电源相连，电压均等于电源的电动势；
故两电容上的电量Q总=2×E×C=2×10V×30μF=6.0×10﹣4C；
故通过R1的电量△Q=Q总﹣Q1=4.2×10﹣4
故答案为：4.2×10﹣4C
点评：本题要注意电路的结构，当电路开始变化时，电容器充放电，电路中有电流存在；而当电容器稳定后，电路相当于断开
三、解答题
16．（2014秋?莱芜期末）如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的阻值变化范围是0～
10Ω．求：
（1）电源的最大输出功率；
（2）R1上消耗的最大功率；
（3）R2上消耗的最大功率．
考点：电功、电功率．
专题：恒定电流专题．
分析：（1）当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，据此即可求解；（2）R1是定值电阻，当电路中电流最大时，其功率最大．
（2）将R1视为电源的内电阻处理，根据推论：电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，进行分析求解．
解答：解：（1）当R2+R1=r=4时，电源输出功率最大，最大为
，
（2）当R2=0Ω时，电路中电流最大，则R1上功率最大，最大功率
，
（3）将R1视为电源的内电阻处理，则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点，知道当
R2=R1+r时电源的输出功率最大（即外电阻R2消耗的电功率最大）：
R2=R1+r=（2+4）Ω=6Ω，此时最大功率．
答：（1）电源的最大输出功率为2.25W；
（2）R1上消耗的最大功率为2W；
（3）R2上消耗的最大功率为1.5W．
点评：本题关键要掌握电源的总功率、内部消耗的功率和输出功率的计算公式，以及三者之间的关系，并理解掌握电源输出功率最大的条件．
17．（2007秋?无锡期末）如图所示，电阻R1=8Ω，电动机绕组电阻R0=2Ω，当开关S断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当开关S闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W．若电源的电动势为6V，求开关S闭合时，电动机输出的机械功率．
考点：闭合电路中的能量转化；闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：当开关S断开时，电阻R1消耗的电功率求出电路中电流，由欧姆定律求出电源的内阻r．当开关S闭合时，根据电阻R1消耗的电功率求出R1的电流和电压，根据欧姆定律求出干路电流，得到电动机的电流，再求出电动机输出的机械功率．
解答：解：当开关S断开时
由P1=I12R1，得I1=0.6A
当开关S闭合时
由P2=I22R1，得I2=0.5A
R1的电压U=I2R1=4V
设干路中电流为I
则I==1A 电动机的电流I M=I﹣I2=0.5A
故电动机的机械功率为P=UI M﹣I M2R0=1.5W
答：开关S闭合时，电动机输出的机械功率为1.5W．
点评：本题考查处理非纯电阻电路问题的能力．对于电动机正常时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，本题不能用I M=求电动机电流．
18．在电视机的显像管中，电子从电子枪射出的速度可忽略不计，电子在加速电压U的作用下加速运动打到荧光屏上，电子束的平均电流为I．电子质量为m，带电量为e，假定电子打到荧光屏上后速度降为零．求：
（1）在单位时间内打到荧光屏上的电子数；
（2）当荧光屏温度稳定时，其向周围辐射的热功率；
（3）荧光屏受到的平均作用力．
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电流、电压概念；电功、电功率．
专题：恒定电流专题．
分析：（1）根据电流的定义可求得到达屏的电量，则可求得电子数；
（2）根据能量守恒可求得辐射的热功率；
（3）根据动能定理求出电子到达屏时的速度，再由动量定理可求得单位粒子的冲击力，则可求得总的冲击力．
解答：解：（1）单位时间内流过的电量为It=I；
则打在荧光屏上的电子数n==；
（2）当温度恒定时，向周围辐射的热功率等于电功率；
故P=UI
（3）电子到达屏的速度Ue=mv2；
解得：v=
则由动量定理可知：
mv=Ft
解得：F=
单位时间内F=mv
单位时间内到达的电子数为：n；
则总冲击力：
F总=×mv=I；
答：（1）在单位时间内打到荧光屏上的电子数为；
（2）当荧光屏温度稳定时，其向周围辐射的热功率为UI；
（3）荧光屏受到的平均作用力为I；
点评：本题考查带电粒子在电场中的运动及电流的定义等，要注意结合所学力学规律进行分析，明确动量定理的应用．
19．（2010秋?越城区校级期中）如图所示，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，R3=4Ω，经过一段时间后某一电阻烧断，电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V，设电表对电路的影响不计，试问：
（1）烧断的是哪一个电阻？
（2）电源的电动势和内阻分别是多少？
考点：闭合电路的欧姆定律．
专题：恒定电流专题．
分析：（1）由题意，电路中某一电阻断路后，两电表的读数都变大，不可能是R3和R1断路，否则变化后电压表或电流表无读数，只可能R2断路．
（2）断路时，电压表读数等于电阻R1的电压，由欧姆定律求出R1．根据闭合电路欧姆定律对发生断路前后列方程，组成方程组求解电动势和内电阻．
解答：解：（1）因某电阻烧断，电流表、电压表示数均增大，若R1、R3断路，电流表或电压表无读数，可断定发生故障的电阻是R2．
（2）由R2烧断后：电压表的示数等于路端电压，则R1==Ω=4Ω
根据闭合电路欧姆定律得U=E﹣Ir即有 3.2=E﹣0.8r…①
R2未烧断时：路端电压U′=R1I′=4×0.75V=3V
通过R3的电流I3==A=0.25A
总电流：I0=I3+I′=0.25A+0.75A=1.0A
则有U′=E﹣I0r
即3=E﹣r…②
联立①②解得E=4V r=1Ω
答：
（1）发生故障的电阻是R2．
（2）电源的电动势和内阻各为4V和1Ω．
点评：本题中涉及故障分析，采用排除法逐一分析．对于电源的电动势和内阻，常常根据两种情况列方程组求解．
20．加速度计是测定物体加速度的仪器，在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速时，敏感元件发生位移，并转化成电信号输出．已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数为k，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，静态时输出电压为U0，问如何用输出信号的电压U来表示待测系统的加速度．
考点：牛顿第二定律．
专题：牛顿运动定律综合专题．
分析：设系统向左加速时滑片右移△x，由牛顿第二定律得到加速的表达式，再由电压表的示数，可以依据欧姆定律得到电压与敏感元件位移的关系式，带入牛顿第二定律表达式就可以得到加速度与电压的关系式．
解答：解：设静态时滑动变阻器的滑片距左端为L0处，加速时离开x，
静态时：
a=0
U0=，
运动时：
F=2kx=ma
U=
联立解得：
a=
答：加速度a随输出电压U变化的关系式为：a=．
点评：本题的重点就是利用好给定的条件，电阻是与长度成正比的，故由此可以得到电压与敏感元件位移的关系，由此打开整个题目．