2020版高考物理(全国通用)能力提升练习题第8章 恒定电流第八章 微专题58
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恒定电流提高篇1.如图所示是一实验电路图,在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中,下列表述正确的是A .路端电压变小B .电流表的示数变大C .电源内阻消耗的功率变小D .电路的总电阻变大2.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为、.由图可知、的值分别为A、、 B 、、 C 、、 D 、、 3.在右图的闭合电路中,当滑片向右移动时,两电表读数的变化是 (A )○A 变大, ○V 变大 (B )○A 变小,○V 变大(C )○A 变大, ○V 变小 (D )○A 变小,○V 变小4.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,下列说法正确的是 ( ) A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大,电流表读数减小 D.电压表读数减小,电流表读数增大ηa ηb ηa ηb η3414132312122313P5.如图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。
闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F 。
调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是 A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大 B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小 C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小6.如图所示,电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。
只合上开关S 1,三个灯泡都能正常工作。
如果再合上S 2,则下列表述正确的是A .电源输出功率减小B .L 1上消耗的功率增大C .通过R 1上的电流增大D .通过R 3上的电流增大7.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R 1=20 ,R 2=30 ,C 为电容器。
2020高考物理恒定电流(通用)练习及答案**恒定电流**一、选择题1、扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如图为酷斯520扫地机器人,已知其工作额定电压15 V,额定功率30 W,充电额定电压24 V,额定电流0.5 A,充电时间约240分钟,电池容量2000 mA·h,则下列说法正确的是( )A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作的电压为24 VC.机器人正常工作时的电流为0.5 AD.机器人充满电后一次工作时间最多约为1小时2、某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是()A.B点的电阻为12 ΩB.B点的电阻为40 ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω3、如图为一种服务型机器人,其额定功率为48 W,额定工作电压为24 V。
机器人的锂电池容量为20 A·h。
则机器人()A.额定工作电流为20 AB.充满电后最长工作时间为2 hC.电池充满电后总电量为7.2×104 CD.以额定电流工作时每秒消耗能量为20 J4、电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平放置.当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则()A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.电容器所带电荷量减少D.电容器两极板间电压变大5、(2019·德州期末)图甲为某电源的U-I图线,图乙为某小灯泡的U-I图线,则下列说法中正确的是()甲乙A.电源的内阻为0.5 ΩB.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C.当小灯泡两端的电压为0.5 V时,它的电阻约为16ΩD.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为3 W6、有两个同种材料制成的导体,两导体为横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体截面边长为a,小柱体截面边长为b,则()A.从图示电流方向看,大、小柱体电阻比为a∶bB.从图示电流方向看,大、小柱体电阻比为1∶1C.若电流方向竖直向下,大、小柱体电阻比为a∶bD.若电流方向竖直向下,大、小柱体电阻比为a2∶b27、(2019·枣庄模拟)如图甲所示,一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成。
2020年高考物理恒定电流专题测试卷一、单选题(本大题共3小题)1.用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图甲所示,电源电动势为8V、内阻忽略不计。
先使开关S与1端相连,稍后掷向2端,电流传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示的电流随时间变化的i−t图象如图乙所示。
下列说法正确的是()A. 图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量B. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20CC. 电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为4.0×10−4CD. 电容器的电容约为4.0×102μF2.如图所示,电源电动势E,内电阻恒为r,R是定值电阻,热敏电阻R T的阻值随温度降低而增大,C是平行板电容器。
闭合开关S,带电液滴刚好静止在C 内。
在温度降低的过程中,分别用△I 、△U1、△U2和△U3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值。
关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是()A. △U1△I 、△U2△I、△U3△I一定都变大B. △U1△I 和△U3△I一定不变,△U2△I一定变大C. 带电液滴一定向下加速运动D. 电源的工作效率一定变大3.如图所示的电路,电源电动势为E,内阻为r。
闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片向左移动一段距离,电流表A1示数增加了△I1,电流表A2示数减少了△I2,电压表Ⅴ 1示数减少了△U1,电压表V2示数增加了△U2.下列关于△I1与△I2、△U1与△U2大小关系的说法中正确的是()A. △I1>△I2,△U1>△U2B. △I1<△I2,△U1<△U2C. △I1>△I2,△U1<△U2D. △I1<△I2,△U1>△U2二、多选题(本大题共7小题)4.如图所示电路中,电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标志在图中,当滑动变阻器R3的滑片P向a端移动时,以下说法中正确的是()A. 电压表示数变小,电流表示数变小B. 电阻R1两端的电压减小C. 电源的总功率减少但电源的输出功率增大D. 如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为△I2,流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为△I3,则有△I2<△I35.如图所示电路,平行金属板中带负电的小球被固定在P处,不计电流表和电压表内阻对电路的影响,选地面的电势为零.当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,下列说法正确的是()A. 电压表读数减小B. 小球的电势能减小C. 电源的效率增大D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为△U和△I,则|△U||△I|<r+R16.由金属导体薄片制成的霍尔元件,其几何尺寸如图所示,在薄片的垂直面上施加一磁感应强度为B的匀强磁场,在薄片的左、右两侧接有c、d两电极,在薄片的上、下两面接有a、b两电极。
2020届高三物理《专题8恒定电流》训练测试一、单项选择题1.如图所示为一磁流体发电机示意图,A 、B 是平行正对的金属板,等离子体(电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性)从左侧进入,在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上,则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是()A .I =tne ,从上向下B .I =tne 2,从上向下C .I =tne ,从下向上D .I =tne 2,从下向上1.A 解析:等离子体从左侧进入后,正、负带电粒子在洛伦磁力的作用下,向极板偏转,根据题意,自由电子落在B 板上,阳粒子应该是落在A 板上,两极板间形成电势差,自由电子会从电势较低的B 板通过导线流经电阻R 回到A 板,根据在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上,说明R 中的电流大小I =tne ,R 中的电流方向为从上向下,选项A 正确。
本题答案为A 。
2.在如图所示的电路中,电源的电动势是E ,内电阻是r ,当滑动变阻器R 3的滑动头向左移动时()A .电阻R 1的功率将增大B .电阻R 2的功率将减小C .电源的功率将增大D .电源的效率将增大2.C 解析:当滑动变阻器R 3的滑动头向左移动时,R 3接入电路的阻值减小,电源的外电路电阻减小,干路电流I 增大,路端电压U=E-Ir 减小,电源的功率P=EI 将增大,电源的效率η=IU/IE =U/E 将减小,电阻R 1的功率P 1=U 2/R 1减小,流过R 1的电流I 1=U /R 1减小,流过流过R 2的电流I 2=I -I 1增大,所以电阻R 2的功率P 2=I 22R 2将增大。
本题答案为C 。
3.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb ,由图可知ηa 、ηb 的值分别为()A .43,41B .31,32C .21,21 D .32,31 3.D 解析:电源效率η=UI/EI=U/E ,其中E 为电源的总电压,其值对应于U-I 图线与纵坐标的截距,根据图象可知,U a =32E ,U b =31E ,所以ηa =32,ηb =31,选项D 正确。
2020届高考物理专练:恒定电流(答案在最后)专题:恒定电流一、选择题1、如图所示,甲、乙、丙三个逻辑电路的符号分别表示( )A . “与”门、“或”门、“非”门B . “与”门、“非”门、“或”门C . “或”门、“与”门、“非”门D . “或”门、“非”门、“与”门 .2、阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25 B .12 C.35D .233、某一导体的伏安特性曲线如图AB 段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A .B 点的电阻为12 Ω B .B 点的电阻为40 ΩC .导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω4、如图所示,其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的12;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值,则下列分析正确的是()A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A5、如图所示的电路,R1、R2、R4均为定值电阻,R3为热敏电阻(温度升高,电阻减小),电源的电动势为E,内阻为r.起初电容器中悬停一质量为m的带电尘埃,当环境温度降低时,下列说法中正确的是()A.电压表和电流表的示数都减小B.电压表和电流表的示数都增大C.电压表和电流表的示数变化量之比保持不变D.带电尘埃将向下极板运动6、如图所示的电路中,闭合开关后各元件处于正常工作状态,当某灯泡突然出现故障时,电流表读数变小,电压表读数变大.下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是()A.L1灯丝突然短路B.L2灯丝突然烧断C.电源的输出功率一定变小D.电容器C上电荷量减少7、如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2.设元电荷电荷量为e,则以下说法正确的是()A.溶液内电流方向从A到B,电流大小为n1e tB.溶液内电流方向从B到A,电流大小为n2e tC.溶液内正、负离子反方向移动,产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B,电流大小为(n1+n2)et8、(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A9、如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r一定,A、B为平行板电容器的两块正对金属板,R1为光敏电阻,电阻随光强的增大而减小.当R2的滑动触头P在a端时,闭合开关S,此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U.以下说法正确的是()A.若仅将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变,U增大B.若仅增大A、B板间距离,则电容器所带电荷量减少C.若仅用更强的光照射R1,则I增大,U增大,电容器所带电荷量增加D.若仅用更强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变二、非选择题1、(实验题)1、用螺旋测微器测量某一物体厚度时,示数如图甲所示,读数是________ mm.用游标卡尺可以测量某些工件的外径.在测量时,示数如图乙所示,则读数分别为________mm2、如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF.(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流.(2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量.(3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在0~10 Ω范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率.1、【答案】A【解析】甲为“与”门电路;乙为“或”门电路;丙为“非”门电路2、解析:选C.电路中四个电阻阻值相等,开关S 断开时,外电路的连接等效为图1,由于不计电池的内阻,设每个定值电阻的阻值为R ,根据串、并联电路的特点可知,电容器两端的电压为U 1=12×23R23R +RE =15E ;当开关S 闭合后,外电路的连接等效为图2,则电容器两端的电压为U 2=12R12R +R E =13E ,由Q =CU 可知,Q 1Q 2=U 1U 2=35,C 项正确.3、解析:选B.A 点电阻R A =31.0×10-1 Ω=30 Ω,B 点电阻R B =61.5×10-1Ω=40 Ω,故A 错误、B 正确.ΔR =R B -R A =10 Ω,故C 、D 错误.4、解析:选C.设电流表A 的内阻为R A ,用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时,若将接线柱1、2接入电路,根据并联电路的特点,(I 1-I A )R 1=I A R A ,解得I 1=3I A =0.06 A ,则每一小格表示0.06 A ;若将接线柱1、3接入电路,则(I 2-I A )R 1=I A R A ,解得I 2=3I A =0.06 A ,则每一小格表示0.06 A .选项C 正确.5、解析:选C.当环境温度降低时,热敏电阻阻值增大,并联部分电路总阻值增大,根据闭合电路欧姆定律,干路电流减小,电流表示数减小,电压表示数增大,选项A 、B 错误;并联部分电压的增加量等于定值电阻R 1和电源内阻r 上电压的减少量,由于R 1和电源内阻r 之和不变,故ΔUΔI=R 1+r 不变,选项C 正确;并联部分阻值增大,电容器两端电压增大,带电尘埃受到的电场力增大,带电尘埃将向上极板运动,选项D 错误.6、解析:选B .当L 1灯丝突然短路时,电路的外电阻减小,根据I =ER 外+r得,电流表读数增大,A 错;当L 2灯丝突然烧断时,电路的外电阻增大,电流表读数变小,由U =E -Ir 得电压表读数增大,B 对;电源的输出功率大小由电路的外电阻与内电阻的关系决定,所以C 错;当L 2灯丝突然烧断时,电容器两端的电压增大,所以电容器会充电,D 错.7、解析:选D.溶液内正、负离子反方向移动,通过截面的电荷量为正、负离子电荷量绝对值之和,由电流的定义可算出,电流为(n 1+n 2)et,故选D. 8、解析:选AC.开关S 闭合后,外电路的总电阻为R =10 Ω,路端电压U =E R +rR =1212×10 V =10 V ,A 项正确;电源的总功率P =E 2R +r=12 W ,B 项错误;由于两条支路的电流均为I′=1020 A =0.5 A ,因此a 、b 两点间的电压为U ab =0.5×(15-5) V =5 V ,C 项正确;a 、b 两点用导线连接后,外电阻R′=2×5×155+15 Ω=7.5Ω,因此电路中的总电流I =E R′+r=129.5 A ≈1.26 A ,D 项错误. 9、解析:选BD .电容器所在支路由于是断路,没有电流通过,所以电路中只有光敏电阻和电阻R 3串联在电路中,并且电容器两端的电压等于光敏电阻两端电压,所以若仅将R 2的滑动触头P 向b 端移动,电路总电阻不变,电流不变,电压也不变,A 错误;若增大电容器极板间的距离,根据公式C =εr S4πkd 可得电容器电容减小,由于电容器两端的电压恒定,根据公式C =QU ,故电容器所带电荷量减小,B 正确;若仅用更强的光照射R 1,R 1的电阻减小,电路总电阻减小,电流增大,故电流表示数增大,外电路总电阻减小,即电压表示数减小,根据公式C =QU 可得,U 减小,Q 也减小,C 错误;根据闭合电路欧姆定律可得U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值的比值表示电源内阻,所以恒定不变,D 正确.二、非选择题1、【答案】1.195 11.50【解析】螺旋测微器读数为1 mm +19.5×0.01 mm =1.195 mm 游标卡尺读数为11 mm +10×0.05 mm =11.50 mm.2、解析:(1)稳定时,电路中的电流: I =Er +R 1+R 2=1 A.(2)S 闭合,电路处于稳定状态时,电容器两端的电压: U =IR 2=1×6 V =6 V断开后,电容器两端的电压为10 V 所以ΔU =4 V流过R 1的总电荷量为: ΔQ =ΔU ·C =1.2×10-4 C. (3)P R2=⎝ ⎛⎭⎪⎫E r +R 1+R 22·R 2=E 2[R 2-(R 1+r )]2R 2+4(R 1+r )可见当R 2=R 1+r 时,R 2消耗的功率最大 P mR2=E 24(R 1+r )=6.25 W.答案:(1)1 A (2)4 V 1.2×10-4 C (3)6.25 W。
第八章恒定电流本章综合能力提升练(限时:分钟)一、单项选择题.电动机是将电能转换为机械能的设备.下列没有使用电动机的电器是( ).电热水壶.电风扇.洗衣机.抽油烟机答案解析使用了电动机将电能转换为机械能的电器有电风扇、洗衣机、抽油烟机,本题选没有使用的,故选..欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为、、,且>>,电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )答案解析选项中电阻横截面积最大,长度最小,根据=ρ可知,其电阻最小,故选..(届绍兴一中期末)现象一:傍晚用电多的时候,灯光发暗,而当夜深人静时,灯光特别明亮;现象二:在插上电炉等大功率电器时,灯光会变暗,拔掉后灯光马上亮了起来.下列说法正确的是( ).现象一是因为夜深人静时,周围比较黑,突显出灯光特别明亮.现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的.两个现象都可以用电阻定律=ρ来解释.两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释答案解析由于大多数用电器都是并联的,当傍晚用电多的时候或者插上电炉等功率大的用电器时,干路上的总电流会变大,这时候导线上的电压损失就会增加,当变压器输出电压一定的情况下,会使得用户得到的电压减小,所以电灯就会发暗;而当夜深人静时用户用电器减少或者拔掉电炉等功率大的用电器时,干路上的总电流会减小,这时候导线上的电压损失就会减小,用户得到的电压增大,所以电灯就会明亮,因此两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释,故正确,、、错误..通过电脑的接口不仅可以在电脑和各种数码产品之间传递数据,也可以为数码产品供电.现通过电脑的接口给一个阻值为Ω的电热鼠标垫供电,已知供电电流为,则此电热鼠标垫的发热功率是( )....答案解析根据=可得,=×=,故项正确..如图所示的电路,灯泡与完全相同,开关闭合后,电压表、的示数都等于电源电压,两个灯泡都不发光.如果故障只有一个,则可能是( )图.短路.断路.短路.断路。
恒定电流(45分钟100分)一、选择题(此题共8小题,每题8分,共64分.1~5题为单项选择题,6~8题为多项选择题) 某电路如下图,电池组的总内阻r=1Ω,外电路电阻R=5Ω,理想电压表的示数U=V,那么电池组的电动势E等于( )A.VB .VC.VD.VU 3解析:B 由欧姆定律得I=R=5A=A,又由闭合电路的欧姆定律得E=I(R+r) ×(5+1)V=V.应选B.在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器〞的部件,其核心局部是一种用特殊的合金材料制作的电热丝,如下图,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端的电压U0就变得越高,反之,电压U0就越低,这样,管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制,如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出,放在实验中测量这种电热丝,得到的伏安特性曲线正确的是( )1E解析:D设电热丝的电阻为R丝,那么U0=r+R+RR,结合题意可知,U0越大,说明R丝越小,可见,电热丝温度越低,电阻值越小,故对应的伏安特性曲线为 D.如下图,当开关S断开时,电压表示数为3V,当开关S闭合时,电压表示数为V,那么外电阻R与电源内阻r之比为( )2A .5∶3B .3∶5C .2∶3D .3∶2解析:DS断开时,电压表的示数等于电源的电动势,即:E=3V,S闭合时,U外=V,所以=-=V.因R r,所以∶=V∶V=3∶2.4.(2021·日照模拟)如下图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻 V和A的读数均变大,那么电路中可能出现的故障是( )A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路3解析:B 当R1断路时,电流表示数变为0,A错误;当R2断路时,外电路的总电阻变大,故路端电压变大,即电压表读数变大,电路的总电流减小,故R1上的电压减小,R3两端电压变大,故电流表读数变大,与题目所给的现象吻合,B正确;当R1短路或R3短路时,外电路电阻变小,路端电压变小,即电压表示数变小,C、D错误.5.(2021·长治模拟)用标有“6V3W〞的灯泡L1、“6V6W〞的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路,其中电源电动势E=9V.图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线.当其中一个灯泡正常发光时( )A.电流表的示数为1A B.电压表的示数约为6VC.电源输出功率为4W D.电源内阻为ΩP解析:C 因为两灯泡串联,那么电流相等,根据I=U可知两灯泡的额定电流分别为:A、1A,当一个灯泡正常发光时,只能是L1灯泡,此时电路中的电流为A,即电流表的示数为A,选项A错误;从图乙中看出另一个灯泡L2的实际电压为2V,即电压表的示数约为2V,选项B错误;此时电源的输出功率为P出=P1+P2=3W+×2W=4W,选项U 1C正确;外电路的电压为8V,那么电源内阻上的电压为1V,内阻为:r=I =Ω=2Ω,选项D错误.6.如下图,直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0,反向电阻为∞)连接,电源负极接地.开始时电容器不带电,闭合开关S,稳定后,一带电油滴恰能静止在电容器中的P点.在开关S保持接通的状态下,以下说法正确的选项是( )4A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,带电油滴会向上运动B.当电容器的上极板向上移动时,带电油滴会向下运动C.当电容器的下极板向下移动时, P点的电势不变D.当电容器的下极板向左移动时, P点的电势会升高解析:AD 带电油滴恰好静止,其合力为零,受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力,即.当滑动变阻器的滑片向上滑动时,其电阻值变大,电容器两端的电压U变大,对mg qE电容器进行充电,两极板间电场强度E变大,带电油滴受到的电场力大于重力,会向上运动,εrS Q选项A正确;当电容器的上极板向上移动时,极板间距d变大,根据C=4πkd=U,电容器的电荷量Q应减小,但由于二极管的单向导电性,电容器只能进行充电,不能进行放电,故4πkQ此时,电容器的电荷量Q不变,电场强度E=d=εrS不变,带电油滴仍静止不动,选项错误;同理,当电容器的下极板向下移动时,d变大,电场强度E不变,而P点到下极板的距离变大且下极板的电势不变,故P点电势升高,选项C错误;当电容器的下极板向左移动εrS Q时,S变小,根据C=4πkd=U和二极管的单向导电性,电容器的电荷量Q不变,电场强度=4πkQ变大,而点到下极板的距离不变,故点电势升高,选项D正确.Eεr S7.一额定功率为9W、额定电压为9V的小灯泡L和一直流电动机并联,与定值电阻=4Ω串联后接在电路中的AB两点间,电流表A为理想电表,电路如下图,灯泡的电阻不变.当AB间接电压V时,电动机不转、灯泡不亮,电流表示数为A;当AB间接电压15V时,电动机转动起来、灯泡正常发光.那么以下说法正确的选项是()5A.电动机线圈电阻为1ΩB.灯泡正常发光时电流表示数AC.灯泡正常发光时电流表示数1 AD.电动机输出的机械功率WU2U2解析:AD根据P=R可知灯泡电阻R=P=9Ω,当AB间接电压U=V时,电动机不转,为纯电阻电路,电流表示数I=A,根据欧姆定律可知R两端电压UR=IR=V,灯泡两端电压U=U-U=V,通过灯泡的电流I 1=RL=A,通过电动机的电流1R1UU1I2=I-I1=A,根据并联电路特点可知电动机线圈电阻r==1Ω,A正确.当AB间I2接电压15V时,灯泡正常发光,灯泡两端电压UL′=9V,通过灯泡的电流IL′=1A,那么UR′电动机两端电压UM′=9V,R两端电压UR′=6V,干路电流I′=R=A,电流表示数为A,通过电动机的电流IM′=I-IL′=A,那么此时电动机输出的机械功率P=UM′IM′-IM′2r=W,B、C错误,D正确.8.工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式〞电子秤,图甲所示的是“吊斗式〞电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器.拉力传感器的内部电路如图丙所示,R1、R2、R3是定值电阻,R1=20kΩ,R2=10kΩ,R0是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化的图像如图乙所示,料斗重1×10N,没装料时U=0,取10m/s.ga以下说法中正确的选项是( )6A.R3的阻值为40kΩB.装料时,R0的阻值逐渐变大,Uba的值逐渐变小C.拉力越大应变片电阻阻值也变大,Uba传感器的示数也变大D.应变片的作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量解析:AC电路中,当没装料时Uba=0,此时拉力等于料斗重,为1×103N,故应变片电阻为R0=20kΩ,根据串、并联电路电压关系,有1R3,解得R3=40kΩ,A正确.装2=R0料时,R0的阻值逐渐变大,b点电势升高,故Uba的值逐渐增加,B 错误,C正确.应变片的作用是把拉力这个力学量转换为电阻这个电学量,D错误.二、实验题(此题共3小题,共36分.第9、10题各10分,第11题16分.)9.(1)如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺,它们的游标尺分别为9mm长10等分、19mm长20等分、49mm长50等分,它们的读数依次为________mm、________mm、________mm.7旋钮式电阻箱如图丁所示,电流从接线柱A流入,从B流出,那么接入电路的电阻为________Ω.今欲将接入电路的电阻改为2087Ω,最简单的操作方法是_______________________________________________________________________________________. 假设用两个这样的电阻箱,那么可得到的电阻值范围为____________.解析:(1)题图甲游标卡尺读数:17mm+7×mm=mm;题图乙读数:23mm+17×mm=mm;题图丙读数:10mm+23×mm=mm.(2)电阻箱读数为1987Ω.将电阻改为2087Ω,最简单的操作方法是先将“×1k〞旋钮调到2,再将“×100〞旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9999Ω,用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9999Ω=19998Ω,故用两个这样的电阻箱,可得到的电阻值范围为0~19998Ω.答案:23.85 10.46(每空1分) (2)1 987(2分) 将“×1k〞旋钮调到2,再将“×100〞旋钮调到0(3分) 0~19998Ω(2分)810.小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为:电池组(电动势约6V,内阻r约3Ω)、电流表(量程A,内阻rA=Ω)、电阻箱R1(0~Ω)、滑动变阻器 R2(0~R1)、开关三个及导线假设干.他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值.小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值.他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合S2、S,断开S1,读出电流表的示数I;再闭合S、S1,断开S2,调节电阻箱的电阻值为Ω时,电流表的示数也为I.此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω.小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻.①他的实验步骤为:a.在闭合开关前,调节电阻1或2至________(选填“最大值〞或“最小值〞),之后R R闭合开关S,再闭合________(选填“S1〞或“S2〞);b.调节电阻________(选填“R〞或“R〞),得到一系R和电流I的列电阻值数据;12c.断开开关,整理实验仪器.②图乙是他根据实验数据绘出的-R图像,图像纵轴截距与电源电动势的乘积代表_____________________________________________________________________ ___,电源电动势=________V,内阻=________Ω.(计算结果保存2位有效数字) E解析:(1)由等值替代法可知,电阻箱的示数等于接入电路的阻值,为Ω.(2)要用电阻箱与电流表结合测量电源电动势与内阻,那么要改变电阻箱的值,a.在闭合开关前,调节电阻R或R至最大值,之后闭合开关S,再闭合S;b.调节电阻R得到一系1211列电阻值R和电流I的数据.1 Rr A+r(3)由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+rA+r),即I=E+E;由上式可知,图像纵轴911截距与电源电动势的乘积代表rA与r之和;图线的斜率k=E=6,可得E=6V;图线在纵轴上的截距b=rA+r=,可得r=Ω.E答案:(1)3.6(1分)(2)①最大值(1分)S1(1分)R1(1分)②rA与r之和(2分)6(2分)2.8(2分)11.某同学在“测定金属的电阻率〞的实验中,主要步骤如下:①用多用电表粗略测量金属丝的电阻值;②用米尺测量金属丝的有效长度L;③用螺旋测微器测量金属丝直径d;④用伏安法测量该金属丝的电阻;⑤根据测得的数据,计算金属丝电阻率的表达式.根据题目要求完成以下问题:步骤③中测量金属丝直径如图甲所示,那么d=________mm.(2)步骤④中为了尽可能准确地测量,要使金属丝两端电压从零开始变化,电压表用0~3V量程,电流表用0~A量程(内阻约为10Ω),且采用电流表外接法,请在图乙实物图上用笔画线代替导线把电路按要求连接好.(3)步骤⑤中用测得的金属丝长度L、直径d、金属丝两端电压U、流过金属丝的电流I,计算金属电阻率,其表达式ρ=____________.(用L、d、U、I表示)步骤④中之所以采用所述方案,是因为该同学在步骤①中已用多用电表粗略测量其阻值,可供选择的操作步骤如下(机械调零已经完成):A.观察指针位置,读出电阻阻值B.将两表笔直接接触,进行调零C.把两表笔与电阻两端接触10D.将选择开关扳到欧姆挡“× 100〞处E.将选择开关旋到OFF挡F.将选择开关扳到欧姆挡“× 1〞处请在上述操作中选择需要的步骤并写出合理的顺序:____________.解析:(1)螺旋测微器的固定刻度为 mm,可动刻度为×mm=mm,所以最终读数为mm+mm=mm.(2)要使金属丝两端电压从零开始变化,那么滑动变阻器采用分压式接法,电压表用0~3 V量程,电流表用0~A 量程,且采用电流表外接法,连接实物图如下图.ρLd2U2(3)由=,欧姆定律πUd ,金属丝横截面积=π()=,解得=R S S2R I4IL多用表中利用欧姆表测电阻的步骤:用选择开关选择倍率、欧姆表调零、开始测量、读出电阻值、最后将欧姆表选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡.由于步骤④采用电流表外接法,说明金属丝电阻较小,选用欧姆表“×1〞倍率即可,故实验的合理顺序是FBCAE.πUd2答案:(1)0.680(4 分) (2)图见解析(4分) (3) 4(4分)IL(4)FBCAE(4分)1112。
单元质检八 恒定电流(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0 V,则电池组的电动势E 等于( )A.3.0 VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 VI=A =0.6A,又由闭合电路的欧姆定律得E=I (R+r )=0.6×(5+1)V =3.6V 。
UR =352.右图为一玩具起重机的电路示意图。
电源电动势为6 V,内阻为0.5 Ω,电阻R=2.5 Ω。
当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计一切摩擦阻力,g 取10 m/s 2),标有“3 V 0.6 W”的灯泡正好正常发光。
则电动机的内阻为( )A.1.25 Ω B.3.75 ΩC.5.625 ΩD.1ΩP 出=mgv=1.6W,灯泡中电流I L ==0.2A,干路电流I==1A,电动机中电P 额U 额U -U 额r +R流I M =I-I L =0.8A,电动机的功率P=I M U M =I M U 额=R M +P 出,计算得R M =1.25Ω,所以A 正确。
I M 23.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S 闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是( )A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路R1断路时,电流表示数变为0,A错误;当R2断路时,外电路的总电阻变大,故路端电压变大,即电压表读数变大,电路的总电流减小,故R1上的电压减小,R3两端电压变大,故电流表读数变大,与题目所给的现象吻合,故电路是R2断路,B正确;当R1短路或R3短路时,外电路电阻变小,路端电压变小,即电压表示数变小,C、D错误。
2020版高考物理单元测试恒定电流1.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,而且有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息,判断下列说法中正确的是( )A.连接电路用的导线一般用合金来制作B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C.白炽灯中的钨丝的电阻随亮度的增大而减小D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作2.某电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1 Ω,外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0V,则电池组的电动势E等于 ( )A.3.0 VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 V3.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图.其中R2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表A为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变小4.如图所示是一个多用电表的简化电路图.S为单刀多掷开关,通过操作开关,开关S可以接通1,也可以接通2、3、4、5或6.下列说法正确的是( )A.当开关S分别接1或2时,测量的是电流,其中S接1时量程较大B.当开关S分别接3或4时,测量的是电阻,其中A是黑表笔C.当开关S分别接5或6时,测量的是电阻,其中A是红表笔D.当开关S分别接5和6时,测量的是电压,其中S接5时量程较大5.如图所示的电路中,R1、R2、R3是定值电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R4且电路稳定时,则与无光照射时比较( )A.电容器C的上极板带正电B.电容器C的下极板带正电C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变小6.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3均为定值电阻,V与A均为理想电表;开始时开关S闭合,V与A均有读数,某时刻V和A的读数均变大,则电路中可能出现的故障是( )A.R1断路B.R2断路C.R1短路D.R3短路7.电解池内有一价的电解液,t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1,方向是从A→B,负离子数是n2,方向是从B→A,设元电荷为e,以下解释中正确的是( )A.正离子定向移动形成的电流方向是从A→B,负离子定向移动形成的电流方向是从B→A B.溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C.溶液内电流方向从A→B,电流I=(n1+n2)e2tD.溶液内电流方向从A→B,电流I=(n1+n2)et8.电阻R1和R2分别标有“2 Ω 1.0 A”和“4 Ω 0.5 A”,将它们串联后接入电路中,如图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( )A.1.5 W B.3.0 W C.5.0 W D.6.0 W9. (多选)电位器是变阻器的一种.如图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,下列说法正确的是( )A.串接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗B.串接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮C.串接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗D.串接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮10. (多选)如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线;直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线.将这个电阻分别接到a、b两电源上,那么( )A.R接到b电源上时电源的效率较高B.R接到b电源上时电源的输出功率较大C.R接到a电源上时电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也较高11. (多选)如图所示是某导体的I-U图线,图中α=45°,下列说法正确的是( )A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比B.此导体的电阻R=2 ΩC.I-U图线的斜率表示电阻的倒数,所以R=cot 45°=1.0 ΩD.在该导体两端加6.0 V电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C12. (多选)在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(E、r是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示,则( )A.当R=r时,电源有最大的输出功率B.当R=r时,电源的效率η=50%C.电源的功率P′随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大实验题13.某实验小组利用一滑动变阻器和未知内阻的微安表,来测量多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势E.(1)该小组采用图甲的电路进行实验,请将图乙中的实物连线连接完整.(2)请将下面的实验步骤补充完整:a.插上红、黑表笔,把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×1 k”位置,将红、黑表笔________,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指到“0 Ω”.b.按照电路图连接好电路.c.接通开关,改变滑动变阻器的阻值,得到多用电表和微安表的示数分别如图所示.多用电表和微安表的读数分别为________kΩ和________μA.d.断开开关,拔下红、黑表笔,把多用电表的选择开关扳到________位置.(3)由以上信息可得多用电表“×1 k”挡内部电池的电动势为________V(保留两位有效数字).14.如图甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整图乙中多用电表的________(选填“A”“B”或“C”).(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时,一表笔接a,另一表笔应________(选填“短暂”或“持续”)接b,同时观察指针偏转情况.(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值.测量中发现,每对接点间正、反向阻值均相等,测量记录如下表.两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如图乙所示.请将记录表补充完整,并在黑箱图中画出一种可能的电路.15.某款节能环保汽车启动时的工作电路如图所示,查得电源的电动势E=12 V,电源的内阻r及保护电阻R阻值未知,当在第一次S1闭合、S2断开的情况下,电流表的示数为1 A;在第二次S1、S2均闭合的情况下,电流表的示数为3 A.测得第二次车灯的功率减少了75%,若电动机内阻R M=1 Ω,电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变,求S1、S2均闭合时电动机的机械功率.16.如图所示的电路中,电源的电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=3 Ω,R2=6 Ω,电容器的电容C=3.6 μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电荷量变化了多少?(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电荷量是多少?答案解析1.答案为:B ;解析:合金的电阻率大,常用来作电阻,不作导线,选项A 错误,B 正确;钨丝的电阻会随温度的升高而变大,选项C 错误;标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作,选项D 错误.2.答案为:B ;解析:由欧姆定律得I=A=0.6A,又由闭合电路的欧姆定律得U R =35E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6V 。
1.图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.甲 乙(1)根据图甲画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6 A ,电压表量程为3 V .所示读数为:①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________.解析:(1)实验电路图如图所示.(2)电流表量程为0.6 A ,每一小格代表0.02 A ,读数时估读到精度的本位即可;电压表量程为3 V ,每一小格代表0.1 V ,读数时估读到精度的下一位.读数分别为:①0.10 A 、②0.24 A 、③2.00 V 、④0.27 V .应用R =UI 求电阻时,电流为0.10 A 时对应的电压为0.27 V ;电流为0.24 A 时对应的电压为2.00 V ,求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.答案: (1)如解析图所示(2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V2.7(±0.1) Ω 8.3(±0.1) Ω[如填为8.3(±0.1) Ω 2.7(±0.1) Ω也行]2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3 V ,1.5 W ”的小灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:A .直流电源3 V (内阻可不计)B .直流电流表0~600 mA(内阻约为0.5 Ω)C .直流电压表0~3 V (内阻约3 k Ω)D .滑动变阻器(10 Ω,1 A)E.滑动变阻器(1 kΩ,300 mA)F.开关、导线若干(1)本实验中滑动变阻器应选用________(选填“D”或“E”).(2)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图甲所示的坐标纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线.(3) 如图乙所示,将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5 Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为4 V 的电路中,每个小灯泡的实际功率为________W.解析:(1)实验中需测量多组数据,滑动变阻器用分压式接法,为了调节方便,滑动变阻器用阻值较小的,故选D.(2)描点画图,如图所示.(3)设小灯泡两端的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律得:U0=U+2IR0,所以U=-2R0I+U0,代入数据得U=-10I+4,在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线,其交点(1.0,0.3)即为小灯泡的实际电压、电流值,可得小灯泡消耗的实际功率P=UI=0.3 W.答案:(1)D(2)见解析图(3)0.33.(2019·长兴中学模拟)小明做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,已知小灯泡标称值是“2.5 V,0.3 A”,不考虑电压表分流引起的误差,请完成如下问题:(1)为初步了解小灯泡的电阻值,小明使用多用电表的欧姆挡按正确测量步骤进行测量,根据图甲所示,小灯泡阻值为________Ω.(2)为进一步探究小灯泡伏安特性,小明连接了如图乙所示实物图,请在图中补上一根导线,使实验能够正常进行.(3)按要求操作得到数据如表所示,第7组中电压表示数如图丙所示,则U=________V;判断U=0、I =0时的小灯泡电阻值为________Ω,试分析此电阻值远小于(1)中阻值的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________.1.4 1.7 1.8 3.9解析:(1)采用“×1”倍率,所以读数为6 Ω.(2)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要多组数据,所以滑动变阻器应采用分压接法,如图所示.(3)电压表采用0~3 V挡,分度值为0.1 V,故读数为0.30 V,U=0、I=0时温度接近2、3组的温度,故应为1.3 Ω,远小于(1)中的测量值是因为用欧姆“×1”倍率挡测电阻时电流较大,小灯泡已有发光,灯丝温度升高,电阻比冷灯丝时大的多.答案:(1)6(2)如解析图所示(3)0.30 1.3用欧姆“×1”倍率挡测电阻时电流较大,小灯泡已有发光,灯丝温度升高,电阻比冷灯丝时大的多4.某学习小组拟研究一个标有“3.6 V,1.8 W”的小电珠的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:①电流表A,量程0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω;②电压表V,量程0~15 V,内阻约为15 kΩ;③滑动变阻器R,阻值范围0~10 Ω;④学生电源E,电动势为4 V,内阻不计;⑤开关S及导线若干.(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量,请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来.(2)甲同学在实验中发现,由于电压表的量程较大而造成读数误差很大,因而影响了测量结果.于是又从实验室找来一量程为I g=100 μA、内阻R g=1 000 Ω的灵敏电流计,想把该灵敏电流计改装成量程为5 V的电压表,则需串联一个阻值为________Ω的电阻.(3)甲同学用改装后的电压表进行实验,得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示:12(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中,则该小电珠消耗的电功率约为________W.已知电源的电动势为E′=3.0 V,内阻r=1.5 Ω,定值电阻R0=4.5 Ω.(结果保留两位有效数字)解析:(1)如图(a)所示.(2)设需要串联的电阻阻值为R x,则有I g(R g+R x)=5 V,代入数据可得R x=49 000 Ω.(4)将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分,则内阻r′=6 Ω,由此可得路端电压U=E′-Ir′,在I1-I2图线所在坐标纸上作出该I-U图象如图(b)所示,可知其交点坐标表示的电流约为0.32 A,电压约为1.1 V,所以该小电珠消耗的功率约为P=0.32×1.1 W≈0.35 W.答案:(1)见解析图(a)(2)49 000(3)如图所示(4)0.35。
[方法点拨](1)可从闭合电路电势升高、降低角度理解闭合电路欧姆定律.(2)较复杂电路可由各节点电势的高低判定各支路中电流方向,判断电路串、并联结构.1.(多选)(2018·四川省成都市一诊)如图1所示的电路中,电源电动势E=4 V,内阻r=1 Ω,定值电阻R0=1 Ω,R为滑动变阻器,电容器的电容C=40 μF.闭合开关S,下列说法中正确的是()图1A.将R的阻值调至2 Ω时,电容器的电荷量为8×10-5 CB.将R的阻值调至2 Ω时,滑动变阻器的功率为最大值C.将R的阻值调至2 Ω时,电源的输出功率为最大值D.在R的滑动触头P由左向右移动的过程中,电容器的电荷量增加2.(多选)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力,感应线是一个压电薄膜传感器,压电薄膜在受压时两端产生电压,压力越大电压越大.压电薄膜与电容器C、电阻R 组成图2甲所示的回路,红灯亮时,如果汽车的前、后轮先后经过感应线,回路中产生两个脉冲电流,如图乙所示,即视为“闯红灯”,电子眼拍照.则红灯亮时()图2A.车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流B.车轮经过感应线的过程中,电容器先充电后放电C.车轮经过感应线的过程中,电阻R上的电流先增大后减小D.汽车前轮刚越过感应线,又倒回到线内,仍会被电子眼拍照3.如图3所示,电源电动势为E,内电阻为r.两电压表可看成是理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时,下列说法中正确的是()图3A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮,V1表的读数变大C.小灯泡L2变亮,V2表的读数不变D.小灯泡L1变暗,V1表的读数变小4.(多选)(2018·河南省郑州市一模)如图4所示电路中,电源的电动势为E,内阻为r,定值电阻的阻值R1=r,当滑动变阻器R2的滑片向右滑动过程中,理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2,理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU,下列说法正确的是()图4A.电压表V的示数减小B.电流表A1、A2的示数均减小C.ΔU与ΔI1的比值等于电源内阻rD.电源的输出功率逐渐增大5.(多选)如图5甲所示的电路中,不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的实验图象如图乙所示,则下列说法正确的是()图5A.图线a是电压表V1的示数与I的关系图线B.图线b的延长线一定过坐标原点OC.图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的瞬时功率D.图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率6.(多选)(2018·湖北省黄冈市模拟)在如图6所示的电路中,闭合开关S ,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示.下列说法正确的是( )图6A.U 1I 不变,ΔU 1ΔI不变 B.U 2I 变大,ΔU 2ΔI 变大 C.U 2I 变大,ΔU 2ΔI 不变 D.U 3I 变大,ΔU 3ΔI不变 7.(多选)(2019·山东省菏泽一中质检)某温度检测、光电控制加热装置原理如图7所示.图中R T 为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小),用来探测加热电阻丝R 的温度,R G 为光敏电阻(其阻值随光照强度增大而减小),接收小灯泡L 的光照.除R T 、R G 外,其他电阻均为定值电阻(虚线框内两元件距离很近).当R 处温度升高时( )图7A.L 变亮B.通过R 3的电流减小C.E 2的路端电压增大D.R 消耗的功率减小8.(多选)(2018·湖北省襄阳五中质检)在如图8所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r ,灯泡L 的电阻大于电源的内阻r .闭合开关S ,在滑动变阻器的滑片由a 向b 移动的过程中,下列各物理量的变化情况正确的是( )图8A.电流表的读数减小B.灯泡L 变亮C.电源输出功率先减小后增大D.电压表的读数先增大后减小9.(2019·湖北省荆门市元月调考)电阻非线性变化的滑动变阻器R2接入图9甲的电路中,移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x(x为图中a与触头之间的距离),定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图乙,a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点,当触头从a 移到b和从b移到c的这两过程中,下列说法正确的是()图9A.电流表A示数变化不相等B.电压表V2的示数变化相等C.电阻R1的功率变化相等D.电源的输出功率不断增大10.(多选)(2018·河南省洛阳市统考)如图10所示,直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P E、输出功率P R、电源内部发热功率P r随路端电压U变化的图象,但具体对应关系未知,根据图象可判断()图10A.P E-U图象对应图线a,由图知电动势为9 V,内阻为3 ΩB.P r-U图象对应图线b,由图知电动势为3 V,内阻为1 ΩC.P R-U图象对应图线c,图象中任意电压值对应的功率关系为P E=P r+P RD.外电路电阻为1.5 Ω时,输出功率最大,为2.25 W11.(2018·上海市黄浦区一模)如图11所示电路,已知R3=4 Ω,闭合开关,电流表读数为0.75 A,电压表读数为2 V.经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使电流表读数变为0.8 A,电压表读数变为3.2 V,问:图11(1)哪个电阻发生断路故障?(2)R1的阻值是多少?(3)能否求出电源电动势E和内阻r?如果能,求出结果;如果不能,说明理由.答案精析1.AB [将R 的阻值调至2 Ω,R 的两端的电压为4 V R 总×2 Ω=2 V ,根据公式Q =CU ,代入数据解得电容器的电荷量为8×10-5 C ,故A 正确;根据公式P =I 2R ,可知滑动变阻器的功率P =( 4 V R +2 Ω)2·R ,可知当R =2 Ω时,R +4R 最小,则P 最大,故B 正确;电源的输出功率P =I 2R 外=( 4 V R +2 Ω)2·(R +1 Ω)=16(R +1)(R +2)2 W =16(R +1)+1R +1+2W ,当R =0时,电源输出功率最大,故C 错误;在R 的滑动触头P 由左向右移动的过程中,其接入电路的电阻减小,滑动变阻器两端的电压减小,电容器两极板间电压减小,电容器的电荷量减小,故D 错误.]2.BD [车轮停在感应线上时,压力不变,则电压不变,电容器不充电,也不放电,电阻R 上没有电流,A 项错误;由题图乙可知,当车轮经过时电流先增大后减小,然后再反向增大再减小;因电压是在受压时产生的,故说明电容器先充电后放电,B 项正确,C 项错误;若汽车前轮越过感应线,又倒回到线内,则前轮两次压线,仍形成两个脉冲电流,符合拍照条件,电子眼仍可拍照,D 项正确.]3.D [由题图知:滑动变阻器与灯泡L 1并联,再与灯泡L 2串联.V 1表测量路端电压,V 2表测量灯泡L 2两端的电压.将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,滑动变阻器与灯泡L 1并联的电阻变小,外电路总电阻减小,路端电压减小,V 1表的读数变小.由闭合电路欧姆定律可知,流过电源的电流增大,灯泡L 2变亮,电压表V 2读数变大.灯泡L 1的电压U 1=E -I (r +R L2)减小,灯泡L 1变暗,故A 、B 、C 错误,D 正确.]4.BD [当滑动变阻器R 2的滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则总电流减小,所以电流表A 2的示数减小.根据闭合电路欧姆定律可知,并联部分电压增大,即电压表V 的示数增大.根据并联电路的电流规律I 2=I 1+I ,A 2的示数I 2变小,通过定值电阻R 1的电流I 增大,则A 1的示数I 1变小,故A 错误,B 正确;I 2的减小量=I 1的减小量-I 的增大量,所以ΔI 1一定大于ΔI 2.电压表测量路端电压,根据闭合电路欧姆定律得U =E -I 2r ,可以知道ΔU ΔI 2=r ,而ΔI 1大于ΔI 2,所以ΔU ΔI 1<r ,故C 错误;因为定值电阻的阻值R 1=r ,所以R 1和R 2并联后的电阻小于r ,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,外电阻增大,电源的输出功率增大,D 正确.]5.BCD [当电路中电流增大时,电压表V 1的示数增大,电源的内电压增大,电压表V 2的读数减小,则根据图象可知,图线a 是电压表V 2的示数与I 的关系图线,故A 错误;由以上分析知,图线b 是电压表V 1的示数与I 的关系图线,由于V 1测量的是定值电阻的电压,定值电阻的电压与电流成正比,则图线b 的延长线一定过坐标原点O ,故B 正确;图线a 反映电源的特性,图线b 反映定值电阻的特性,两图线的交点表示定值电阻接在该电源上的工作状态,则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下定值电阻消耗的瞬时功率,也就是电源的瞬时输出功率,故C 、D 正确.]6.ACD [根据欧姆定律得知,U 1I =ΔU 1ΔI=R 1,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,R 1恒定不变,所以U 1I 、ΔU 1ΔI 均不变,故A 正确;U 2I=R 2,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,R 2变大,故U 2I 变大,根据闭合电路欧姆定律得U 2=E -I (R 1+r ),则有ΔU 2ΔI=R 1+r ,不变,故B 错误,C 正确;U 3I=R 1+R 2,变大,根据闭合电路欧姆定律得U 3=E -Ir ,则有ΔU 3ΔI=r ,不变,D 正确.] 7.AD [当R 处温度升高时,R T 阻值变小,小灯泡L 中的电流变大,L 变亮,所以光照强度增大,R G 阻值变小,通过R 2的电流变大,E 2的路端电压变小,R 两端电压变小,通过R 的电流也变小,R 消耗的功率变小,通过R 3的电流变大,故A 、D 正确.]8.CD [电流表测量的是滑动变阻器右半部分电阻上的电流,在滑动变阻器的滑片P 由a 向b 移动的过程中,电路的总电阻先增大后减小,根据闭合电路欧姆定律分析可以知道,电路中的总电流先减小后增大,可知电流表的读数先减小后增大,灯泡L 先变暗后变亮,路端电压先增大后减小,A 、B 错误,D 正确;因为灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ,外电路的总电阻先增大后减小,所以电源输出功率先减小后增大,故C 正确.]9.B10.BC [总功率P E =EI =E ·E -U r =-E r U +E 2r,可以知道P E -U 图象对应图线a .由数学知识得知,图线a 的斜率k =-E r =-93 A =-3 A ;当U =0时,P E =E 2r=9 W ,联立计算得出E =3 V ,r =1 Ω,故A 错误;P r =(E -U )2r,由数学知识可知,P r -U 图象对应图线b ,故B 正确;根据功率分配关系可得P E =P r +P R ,则P R =P E -P r =-1r U 2+E rU ,由数学知识可知,P R -U 图象对应图线c ,故C 正确;当内阻与外电路电阻相等时,电源的输出功率最大,即当外电路电阻为1 Ω时输出功率最大,最大输出功率为P m =(12E )2R =E 24r =324×1W =2.25 W ,故D 错误. ]11.(1)R 2断路 (2)4 Ω (3)只能求出电源电动势E ,不能求出内阻r ,E =4 V 理由见解析 解析 (1)由于发生故障后,电压表和电流表有示数且增大,说明R 1、R 3、R 4未断路,故只能是R 2断路.(2)R 2被烧坏后,电压表的示数等于电阻R 1两端的电压,则R 1=U 1′I 1′=3.20.8Ω=4 Ω.(3)R 2断路前,电阻R 3两端的电压为U 3=I 1R 1-U 1=0.75×4 V -2 V =1 V ,通过电阻R 3的电流为I 3=U 3R 3=14A =0.25 A ,根据闭合电路欧姆定律得E =I 1R 1+(I 1+I 3)(R 4+r )=3 V +(R 4+r );R 2断路后,有E =U 1′+I 1′(R 4+r )=3.2 V +0.8(R 4+r ),解得E =4 V ,R 4+r =1 Ω,由于R 4未知,故只能求出电源电动势E ,而不能求出内阻r .。