2017优化方案高考总复习·物理:第七章 第二节对点突破高效演练含解析
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一高考题组1.(单选)(2018·高考北京卷)如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大2.(2018·高考上海卷)如图,电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R.当电键S1断开、S2闭合时,电源输出功率为P0;当S1闭合、S2断开时,电源输出功率也为P0.则电源电动势为________;当S1、S2都断开时,电源的总功率为________.二模拟题组3.(单选)(2018·衡阳模拟)如图所示的U-I图象中,直线a为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线,两图线相交于(2,2).用该电源和该电阻组成闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别是( )A.6 W,1 ΩB.6 W,0.5 ΩC.4 W,1 ΩD.4 W,0.5 Ω4.(单选)(2018·福建三明联考)两电源电动势分别为E1、E2(E1>E2),内阻分别为r1、r2.当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时,电源输出功率相等.若将R减小为R′,电源输出功率分别为P1、P2,则( ) A.r1<r2,P1<P2B.r1>r2,P1>P2C.r1<r2,P1>P2D.r1>r2,P1<P25.(单选)(2018·山东莘县质检)如图所示,两平行金属板间带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大1.[解析]选A.由变阻器R 0的滑动端向下滑可知R 0连入电路的有效电阻减小,则R 总减小,由I =E R 总+r可知I 增大,由U 内=Ir 可知U 内增大,由E =U 内+U 外可知U 外减小,故电压表示数减小.由U 1=IR 1可知U 1增大,由U 外=U 1+U 2可知U 2减小,由I 2=U 2R 2可知电流表示数变小,故A 正确. 2.[解析]S 1断开,S 2闭合时:P 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫E R +r 2·R; S 1闭合、S 2断开时:P 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫E 4R +r 2·4R, 联立得:r =2R ,E =3P 0·R,当S 1、S 2都断开时,P =E 27R +r =E 29R=P 0. [答案]3P 0R P 03.[解析]选D.由题图中图线a 的截距可知,电源的电动势为E =3 V ;由题图中图线a 的斜率可知电源的内阻为r =0.5 Ω;由题图中a 、b 两图线的交点可知,闭合电路的总电流及路端电压分别为2 A 和2 V .因此,电源的输出功率为P =UI =4 W ,A 、B 、C 错误,D 正确.4.[解析]选D.如图所示由伏安特性曲线可知,r 1>r 2,若将R 减小为R′,电源输出功率P 1<P 2,选项D 正确.5.[解析]选A.当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时,R 4接入电路部分的电阻减小,外电路总电阻减小,干路电流增大,电源内阻分担的电压增大,则路端电压减小,R 1分担电压增大,则平行金属板两极板间电压减小,带电质点P 所受电场力减小,质点P 将向下运动,选项C 错误;R 3两端电压减小,R 3中电流减小,电流表读数增大,选项B 错误;R 3上消耗的功率逐渐减小,选项D 错误;由于R 2中电流增大,R 2两端电压增大,故电压表读数减小,选项A 正确.。
, [学生用书P146])1.(考点一)(单选)(2016·江西八校联考)如图所示,电源电动势为E ,内阻为r .当滑动变阻器的滑片P 从左端滑到右端时,理想电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2,干路电流为I ,下列说法正确的是(灯泡电阻不变)( )A .小灯泡L 1、L 3变暗,L 2变亮B .ΔU 1与ΔI 的比值不变C .ΔU 1<ΔU 2D .ΔU 1=ΔU 2解析:选B.图中L 1与滑动变阻器串联后与L 3并联,然后再与L 2串联,最后接在电源上构成闭合电路,V 1测并联部分电压,V 2测L 2两端的电压.当滑动变阻器的滑片P 右移,其连入电路的阻值变大,总阻值变大,由闭合电路的欧姆定律得,干路电流I 变小,L 2中电流变小,灯L 2变暗,A 错;干路电流变小,内电压变小,L 2两端电压变小,并联部分电压变大,由闭合电路知识得:ΔU 1=ΔU r +ΔU 2,两边同除以ΔI 可得:ΔU 1ΔI =ΔU r ΔI +ΔU 2ΔI =r +R L2,则C 、D 错,B 对.2.(考点二)(多选)(2016·南昌调研)在如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,当移动滑动变阻器滑片时,电流表示数变大,则( )A .电源的总功率一定增大B .电源的输出功率一定增大C .电源内部消耗的功率一定减小D .电源的效率一定减小解析:选AD.滑片移动时,电流表示数变大,可知滑片向右移动,电路的总电阻减小,总电流增大,因此电源的总功率增大,电源的效率减小,A 、D 正确;电源内阻消耗的功率增大,输出的功率变化不确定,B 、C 错误.3.(考点二)(多选)如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法正确的是( )A .电源的电动势为50 VB .电源的内阻为253Ω C .电流为2.5 A 时,外电路的电阻为15 Ω D .输出功率为120 W 时,输出电压是30 V解析:选ACD.电源的输出电压和电流的关系为:U =E -Ir ,显然直线①的斜率的绝对值等于r ,纵轴的截距为电源的电动势,从题图中看出截距为50 V ,斜率的绝对值等于r =50-206-0 Ω=5 Ω,A 正确,B 错误;当电流为I 1=2.5 A 时,由回路中电流I 1=Er +R 外,解得外电路的电阻R 外=15 Ω,C 正确;当输出功率为120 W 时,由题图中P -I 关系图线中看出对应干路电流为4 A ,再从U -I 图线中读取对应的输出电压为30 V ,D 正确.4.(考点三)(多选)如图所示,C 1=6 μF ,C 2=3 μF ,R 1=3 Ω,R 2=6 Ω,电源电动势E =18 V ,内阻不计,下列说法正确的是( )A .开关S 断开时,a 、b 两点电势相等B .开关S 闭合后,a 、b 两点间的电流是2 AC .开关S 断开时C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大D .不论开关S 断开还是闭合,C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大解析:选BC.S 断开时外电路处于断路状态,两电阻中均无电流通过,电阻两端电势相等,由图知a 点电势与电源负极电势相等,而b 点电势与电源正极电势相等,A 错误.S 断开时两电容器两端电压都等于电源电动势,而C 1>C 2,由Q =CU 知此时Q 1>Q 2,当S 闭合时,稳定状态下C 1与R 1并联,C 2与R 2并联,电路中电流I =ER 1+R 2=2 A ,此时两电阻两端电压分别为U 1=IR 1=6 V 、U 2=IR 2=12 V ,则此时两电容器所带的电荷量分别为Q 1′=C 1U 1=3.6×10-5 C 、Q 2′=C 2U 2=3.6×10-5 C ,对电容器C 1来说,S 闭合后其两端电压减小,所带的电荷量也减小,故B 、C 正确,D 错误.5.(微专题22)(多选)如图甲所示,其中R 两端电压U 随通过该电阻的直流电流I 的变化关系如图乙所示,电源电动势为7.0 V(内阻不计),且R 1=1 000 Ω(不随温度变化).若改变R 2,使AB 与BC 间的电压相等,这时( )A.R的阻值为1 000 ΩB.R的阻值为1 333 ΩC.通过R的电流为1.5 mAD.通过R的电流为2.0 mA解析:选BC.该题等效于电动势为3.5 V,内阻等于R1=1 000 Ω的电源给R供电,在U-I图中画出该等效电源的U-I图象,交点坐标为(1.5 mA,2 V),故C对、D错;此时R=U I=2 V1.5×10-3A=1 333 Ω,故A错、B对.。
,学生用书P25])1.(考点一)(单选)(2016·武汉调研)如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力解析:选D.若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确.2.(考点一)(单选)(2016·延安模拟)一重为10 N的球固定在杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则杆AB对球的作用力()A.大小为7.5 NB.大小为10 NC.方向与水平方向成53°角斜向右下方D.方向与水平方向成53°角斜向左上方解析:选D.对小球进行受力分析可得,杆AB对球的作用力与绳的拉力和小球重力的合力等大反向,令杆AB对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得:tan α=GF拉=43,α=53°,故D项正确.3.(考点二)(单选)(2016·贵州六校联考)如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧,物体A、B均处于静止状态.下列说法中正确的是()A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力解析:选D.弹簧被压缩,则弹簧给物体B的弹力水平向左,因此物体B静止时必受到A对B 水平向右的摩擦力,则B对A的摩擦力水平向左,故A、B均错误;取A、B为一整体,因其水平方向不受外力,则地面对A没有摩擦力作用,故D正确、C错误.4.(考点二)(单选)如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,则下列说法中正确的是()A.A、B间没有静摩擦力B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mg sin θD.A与B间的动摩擦因数μ=tan θ解析:选C.它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面匀速下滑,A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mg sin θ,且A对B的摩擦力的大小等于B重力沿斜面向下的分力大小,选项A错误、C正确;由牛顿第三定律可得,A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下,选项B错误;A与B间的摩擦力是静摩擦力,不能确定A、B之间的动摩擦因数μ,选项D错误.5.(考点二)(单选)如图所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上,从t=0开始物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是下图中的()解析:选B.物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力F f的作用,由于F f从零开始均匀增大,开始一段时间Ff <G,物体加速下滑;当Ff=G时,物体的速度达到最大值;之后Ff>G,物体向下做减速运动,直至速度减为零.在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为Ff =μFN=μF=μkt,即F f与t成正比,是一条过原点的倾斜直线.当物体速度减为零后,滑动摩擦力突变为静摩擦力,其大小为Ff=G,所以物体静止后的图线为平行于t轴的射线.正确答案为B.。
,[学生用书P204])1.(考点一)(多选)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置,间距为l=1 m,cd 间、de间、cf间分别接阻值为R=10 Ω的电阻.一阻值为R=10 Ω的导体棒ab以速度v=4 m/s 匀速向左运动,导体棒与导轨接触良好,导轨所在平面存在磁感应强度大小为B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场.下列说法中正确的是()A.导体棒ab中电流的流向为由b到aB.cd两端的电压为1 VC.de两端的电压为1 VD.fe两端的电压为1 V答案:BD2.(考点一)(单选)(2015·高考福建卷)如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大解析:选C.设PQ左侧金属线框的电阻为r,则右侧电阻为3R-r;PQ相当于电源,其电阻为R,则电路的外电阻为R外=r(3R-r)r+(3R-r)=-⎝⎛⎭⎫r-3R22+⎝⎛⎭⎫3R223R,当r=3R2时,R外max=34R,此时PQ处于矩形线框的中心位置,即PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中外电阻先增大后减小.PQ中的电流为干路电流I=ER外+R内,可知干路电流先减小后增大,选项A错误.PQ两端的电压为路端电压U=E-U内,因E=Bl v不变,U内=IR先减小后增大,所以路端电压先增大后减小,选项B错误.拉力的功率大小等于安培力的功率大小,P=F安v=BIl v,可知因干路电流先减小后增大,PQ 上拉力的功率也先减小后增大,选项C 正确.线框消耗的电功率即为外电阻消耗的功率,因外电阻最大值为34R ,小于内阻R ;根据电源的输出功率与外电阻大小的变化关系,外电阻越接近内阻时,输出功率越大,可知线框消耗的电功率先增大后减小,选项D 错误.3.(考点二)(单选)(2016·云南第一次检测)如图甲所示,线圈ABCD 固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈AB 边所受安培力向右且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是下列选项中的( )解析:选D.由安培力向右知电流方向为顺时针,由楞次定律知磁场增强,C 错误;由题图乙知安培力不变,根据F =BIL 知,B 增大,I 必减小,即电动势减小,故B 的变化率减小,因此A 、B 错误,D 正确.4.(考点二)(单选)(2016·河南三市联考)如图所示,在平面直角坐标系xOy 的第一、三象限内有垂直该坐标平面向里的匀强磁场,二者磁感应强度相同,圆心角为90°的扇形导线框OPQ 以角速度ω绕O 点在图示坐标平面内沿顺时针方向匀速转动.规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t =0,导线框中感应电流逆时针为正.则关于该导线框转一周的时间内感应电流i 随时间t 的变化图象,下列正确的是( )解析:选A.在线框切割磁感线产生感应电动势时,由E =12BL 2ω知,感应电动势一定,感应电流大小不变,故B 、D 错误;在T 2~34T 内,由楞次定律判断可知线框中感应电动势方向沿逆时针方向,为正,故A 正确、C 错误.5.(微专题28)(多选)(2016·泸州市模拟)如图甲所示,光滑绝缘水平面上,虚线MN 的右侧存在磁感应强度B =2 T 的匀强磁场,MN 的左侧有一质量m =0.1 kg 的矩形线圈abcd ,bc 边长L 1=0.2 m ,电阻R =2 Ω.t =0时,用一恒定拉力F 拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1 s ,线圈的bc 边到达磁场边界MN ,此时立即将拉力F 改为变力,又经过1 s ,线圈恰好完全进入磁场,整个运动过程中,线圈中感应电流i 随时间t 变化的图象如图乙所示.则下列说法中正确的是( )A .恒定拉力大小为0.1 NB .线圈在第2 s 内的加速度大小为1 m/s 2C .线圈ab 边长L 2=0.5 mD .在第2 s 内流过线圈的电荷量为0.2 C解析:选BD.在第1 s 末,i 1=ER ,E =BL 1v 1,v 1=a 1t 1,F =ma 1,联立得F =0.05 N ,A 项错误;在第2 s 内,由题图分析知线圈做匀加速直线运动,第2 s 末,i 2=E ′R,E ′=BL 1v 2,v 2=v 1+a 2t 2,解得a 2=1 m/s 2,B 项正确;在第2 s 内,v 22-v 21=2a 2L 2,得L 2=1 m ,C 项错误;q =ΔΦR =BL 1L 2R=0.2 C ,D 项正确.。
, 学生用书P9])1.(考点一)(单选)(2016·河北唐山一模)一旅客在站台8号车厢候车线处候车,若动车一节车厢长25 m ,动车进站时可以看做匀减速直线运动.他发现第6节车厢经过他时用了4 s ,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口(8号车厢最前端),则该动车的加速度大小约为( )A .2 m/s 2B .1 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.2 m/s 2解析:选C.设第6节车厢刚到达旅客处时,车的速度为v 0,加速度为a ,则有L =v 0t +12at 2 从第6节车厢刚到达旅客处到列车停下来,有0-v 20=2a ·2L , 解得a ≈-0.5 m/s 2或a ≈-18 m/s 2(舍去),则加速度大小约为0.5 m/s 2.2.(考点二)(单选)(2016·福州高三模拟)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s 内和第2 s 内位移大小依次为9 m 和7 m .则刹车后6 s 内的位移大小是( )A .20 mB .24 mC .25 mD .75 m解析:选C.由Δx =aT 2得:7 m -9 m =a ×(1 s)2,a =-2 m/s 2,由x =v 0t +12at 2得9 m =v 0×1 s +12×(-2 m/s 2)×(1 s)2,解得v 0=10 m/s ,所以汽车到停下来用时t =0-v 0a =0-10-2s =5 s ,刹车后6 s 内的位移大小x =v t =0+102×5 m =25 m ,故C 对. 3.(考点二)(单选)(2016·内江市模拟)我国已经成功实现舰载机在航母上的起飞和降落.若舰载机在航母上,从静止开始做匀加速直线运动然后起飞.起飞过程的平均速度为v ,起飞过程的时间为t ,则下列说法中正确的是( )A .舰载机离开航母起飞时的速度为vB .起飞过程的加速度为2v tC .在航母上供舰载机起飞所需要的跑道的最短长度为2v tD .舰载机起飞过程的加速度始终与速度的方向相反解析:选B.由v -=0+v t 2=v 得v t =2v ,故A 错;由a =v t -0t 得a =2v t,故B 对;由x =v -t 得x =v t ,C 错;由于舰载机做匀加速直线运动,故a 与v 同向,D 错.4.(考点三)(多选)(2016·湖北高三起点考试)一物体自空中的A 点以一定的初速度竖直向上抛出,2 s 后物体的速率变为10 m/s ,则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力,g 取10 m/s 2)( )A .在A 点上方,速度方向向下B.在A点上方,速度方向向上C.正在A点,速度方向向下D.在A点下方,速度方向向下解析:选BC.设抛出时的速度为v0,取向上方向为正方向,则2 s后的速度v t=±10 m/s.由v t =v0-gt得:v0=30 m/s或10 m/s.当v0=30 m/s时,上升过程的时间为3 s,则t=2 s时,物体在A 点上方,速度方向向上,B正确;当v0=10 m/s时,上升过程的时间为1 s,再过1 s返回抛出点,故C正确.5.(微专题2)屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿,如图为其简意图.(g取10 m/s2)问:(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?解析:如图所示,如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动,并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段,设每段时间间隔为T,则这一滴水在0时刻、T末、2T末、3T 末、4T末所处的位置,分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置,据此可作出解答设屋檐离地面高为x,滴水间隔为T.则x=16x0,5x0=1 m,所以x=3.2 m另有x=12g(4T)2,解得T=0.2 s.答案:(1)3.2 m(2)0.2 s。
, [学生用书P200])1.(考点一)(单选)(2014·高考江苏卷)如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中. 在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2Δt D.2nBa 2Δt解析:选B.线圈中产生的感应电动势E =n ΔΦΔt =n ·ΔB Δt ·S =n ·2B -B Δt·a 22=nBa 22Δt ,选项B 正确. 2.(考点一)(单选)如图所示,在边长为a 的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B ,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a 的正方形导线框架EFGH 正好与上述磁场区域的边界重合,现使导线框以周期T 绕其中心O 点在纸面内匀速转动,经过T 8,导线框转到图中虚线位置,已知导线框的总电阻为R ,则在这T 8时间内( )A .因不知顺时针转动还是逆时针运动,所以不能判断导线框中感应电流的方向B .导线框中感应电流的方向为E →F →G →H →EC .通过导线框中任一截面的电量为Ba 2RD .平均感应电动势大小等于8(3-22)Ba 2T解析:选D.不论如何转动,在T 8内磁通量均减小,由楞次定律知电流方向为F →E →H →G →F ,故A 、B 错误;在0~T 8内,ΔΦ=B ·(3-22)a 2,解E -=ΔΦΔt =8(3-22)Ba 2T ,故D 正确;电量为q =ΔΦR =(3-22)Ba 2R,故C 错误. 3.(考点二)(单选)(2015·高考海南卷)如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v 沿与棒与磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为ε;将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时,棒两端的感应电动势大小为ε'.则ε'ε等于( ) A.12 B.22C .1 D. 2解析:选 B.设折弯前导体切割磁感线的长度为L ,折弯后,导体切割磁场的有效长度为l = ⎝⎛⎭⎫L 22+⎝⎛⎭⎫L 22=22L ,故产生的感应电动势为ε'=Bl v =B ·22L v =22ε,所以ε'ε=22,B 正确. 4.(考点三)(多选)如图所示,灯泡A 、B 与定值电阻的阻值均为R ,L 是自感系数较大的线圈,当S 1闭合、S 2断开且电路稳定时,A 、B 两灯亮度相同,再闭合S 2,待电路稳定后将S 1断开,下列说法中正确的是( )A .B 灯立即熄灭B .A 灯将比原来更亮一下后熄灭C .有电流通过B 灯,方向为c →dD .有电流通过A 灯,方向为b →a解析:选AD.S 1闭合、S 2断开且电路稳定时,A 、B 两灯一样亮,说明两个支路中的电流相等,这时线圈L 没有自感作用,可知线圈L 的电阻也为R ,在S 2、S 1都闭合且稳定时,I A =I B ,当S 2闭合、S 1突然断开时,由于线圈的自感作用,流过A 灯的电流方向变为b →a ,但A 灯不会出现比原来更亮一下再熄灭的现象,故选项D 正确、B 错误;由于定值电阻R 没有自感作用,故断开S 1时,B 灯立即熄灭,选项A 正确、C 错误.5.(微专题27)(单选)如图所示,半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中,绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速运动,则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )A .由c 到d ,I =Br 2ωRB .由d 到c ,I =Br 2ωRC .由c 到d ,I =Br 2ω2RD .由d 到c ,I =Br 2ω2R解析:选D.由右手定则判定通过电阻R 的电流的方向是由d 到c ;而金属圆盘产生的感应电动E =12Br 2ω,所以通过电阻R 的电流大小是I =Br 2ω2R,选项D 正确.。
一高考题组1.(单选)(2011·高考北京卷)如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大2.(2013·高考上海卷)如图,电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R.当电键S1断开、S2闭合时,电源输出功率为P0;当S1闭合、S2断开时,电源输出功率也为P0.则电源电动势为________;当S1、S2都断开时,电源的总功率为________.二模拟题组3.(单选)(2014·衡阳模拟)如图所示的U-I图象中,直线a为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线,两图线相交于(2,2).用该电源和该电阻组成闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别是()A.6 W,1 ΩB.6 W,0.5 ΩC.4 W,1 ΩD.4 W,0.5 Ω4.(单选)(2014·福建三明联考)两电源电动势分别为E1、E2(E1>E2),内阻分别为r1、r2.当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时,电源输出功率相等.若将R减小为R′,电源输出功率分别为P1、P2,则()A.r1<r2,P1<P2B.r1>r2,P1>P2C.r1<r2,P1>P2D.r1>r2,P1<P25.(单选)(2014·山东莘县质检)如图所示,两平行金属板间带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则() A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大1.[解析]选A.由变阻器R 0的滑动端向下滑可知R 0连入电路的有效电阻减小,则R 总减小,由I =E R 总+r可知I 增大,由U 内=Ir 可知U 内增大,由E =U 内+U 外可知U 外减小,故电压表示数减小.由U 1=IR 1可知U 1增大,由U 外=U 1+U 2可知U 2减小,由I 2=U 2R 2可知电流表示数变小,故A 正确. 2.[解析]S 1断开,S 2闭合时:P 0=⎝⎛⎭⎫E R +r 2·R ;S 1闭合、S 2断开时:P 0=⎝⎛⎭⎫E 4R +r 2·4R ,联立得:r =2R ,E =3P 0·R ,当S 1、S 2都断开时,P =E 27R +r =E 29R=P 0. [答案]3P 0R P 03.[解析]选D.由题图中图线a 的截距可知,电源的电动势为E =3 V ;由题图中图线a 的斜率可知电源的内阻为r =0.5 Ω;由题图中a 、b 两图线的交点可知,闭合电路的总电流及路端电压分别为2 A 和2 V .因此,电源的输出功率为P =UI =4 W ,A 、B 、C 错误,D 正确.4.[解析]选D.如图所示由伏安特性曲线可知,r 1>r 2,若将R 减小为R ′,电源输出功率P 1<P 2,选项D 正确.5.[解析]选A.当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时,R 4接入电路部分的电阻减小,外电路总电阻减小,干路电流增大,电源内阻分担的电压增大,则路端电压减小,R 1分担电压增大,则平行金属板两极板间电压减小,带电质点P 所受电场力减小,质点P 将向下运动,选项C 错误;R 3两端电压减小,R 3中电流减小,电流表读数增大,选项B 错误;R 3上消耗的功率逐渐减小,选项D 错误;由于R 2中电流增大,R 2两端电压增大,故电压表读数减小,选项A 正确.。
,[学生用书P129])1.(考点一)(单选)(2016·陕西西安摸底)如图所示,带箭头的实线表示电场中的一条电场线,在这条电场线上有a、b两点,则()A.a点的场强一定大于b点的场强B.a点的电势一定高于b点的电势C.从a点由静止释放的正电荷,仅在电场力作用下一定能运动到b点D.将一负电荷从b点移到a点,电荷的电势能一定增加解析:选B.由于一条电场线不能确定疏密程度,故a、b两点的场强大小不能确定,A错误;由电场线的方向可以确定a点的电势一定高于b点的电势,故B正确;由于电场线不是直线,故电荷在某点的受力方向沿该点的切线方向,那么加速度的方向也是该点的切线方向,故由静止释放的正电荷,仅在电场力作用下是不能运动到b点的,故C错误;将一负电荷从b点移到a点,电场力做正功,则电荷的电势能一定减少,故D错误.2.(考点二)(单选)如图所示,真空中有A、B两个等量异种点电荷,O、M、N是AB连线的垂线上的三个点,且AO>OB,A带负电荷,B带正电荷,一试探电荷仅受电场力作用,从M运动到N的轨迹如图中实线所示.下列判断中正确的是()A.此试探电荷可能带负电B.此试探电荷一定带正电C.两点电势φM小于φND.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能解析:选B.试探电荷受到的电场力指向轨迹弯曲的一侧,所以该试探电荷受到的电场力指向带负电的A电荷,所以该试探电荷带的是正电,所以A错误、B正确;因为AO>OB,根据等量异种点电荷电场线及等势面分布特点可知,φM大于φN,试探电荷在M处的电势能大于在N处的电势能,所以C、D错误.3.(考点三)(单选)(2016·淮安模拟)如图所示,椭圆ABCD处于一匀强电场中,椭圆平面平行于电场线,AC、BD分别是椭圆的长轴和短轴,已知电场中A、B、C三点的电势分别为φA=14 V、φB=3 V、φC=-7 V,由此可得D点的电势为()A.8 V B.6 VC.4 V D.2 V解析:选C.A、B、C、D顺次相连将组成菱形,由匀强电场的特点可知,φA-φB=φD-φC或φA -φD=φB-φC,解得φD=4 V,选项C正确.4.(考点四)(单选)如图所示,在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点,且DE=EF.K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面.一不计重力的带负电粒子,从a点射入电场,运动轨迹如图中实线所示,以|W ab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值,以|W bc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值,则()A.|W ab|=|W bc|B.|W ab|<|W bc|C.粒子由a点到b点,动能减少D.a点的电势较b点的电势低解析:选 C.由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大,类比公式U=Ed知|U ab|>|U bc|,而W=qU,所以|W ab|>|W bc|,则A、B均错误;从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a 点到c点受到大体向左的作用力,故左侧为正电荷,从左向右电势降低,则D错误;粒子由a点到b 点,电场力做负功,电势能增加,动能减少,则C正确.5.(微专题19)(单选)(2016·江苏宿迁模拟)在某电场中,沿x轴上的电势分布如图所示,由图可以判断()A.x=2 m处电场强度可能为零B.x=2 m处电场方向一定沿x轴正方向C.沿x轴正方向,电场强度先增大后减小D.某负电荷沿x轴正方向移动,电势能始终增大解析:选D.φ-x图象的斜率等于电场强度,则知x=2 m处的电场强度不为零,故A错误;从0到x=3 m处电势不断降低,但x=2 m点的电场方向不一定沿x轴正方向,故B错误;由斜率看出,从0到3 m,图象的斜率先减小后增大,则电场强度先减小后增大,故C错误;沿x轴正方向电势降低,某负电荷沿x轴正方向移动,受电场力的方向始终指向x轴的负方向,电场力做负功,电势能始终增大,故D正确.。
,[学生用书P146])
1.(考点一)(单选)
(2016·江西八校联考)如图所示,电源电动势为E,内阻为r.当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时,理想电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,干路电流为I,下列说法正确的是(灯泡电阻不变)()
A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮
B.ΔU1与ΔI的比值不变
C.ΔU1<ΔU2
D.ΔU1=ΔU2
解析:选B.图中L1与滑动变阻器串联后与L3并联,然后再与L2串联,最后接在电源上构成闭合电路,V1测并联部分电压,V2测L2两端的电压.当滑动变阻器的滑片P右移,其连入电路的阻值变大,总阻值变大,由闭合电路的欧姆定律得,干路电流I变小,L2中电流变小,灯L2变暗,A错;干路电流变小,内电压变小,L2两端电压变小,并联部分电压变大,由闭合电
路知识得:ΔU1=ΔU r+ΔU2,两边同除以ΔI可得:ΔU1
ΔI
=
ΔU r
ΔI
+
ΔU2
ΔI
=r+R L2,则C、D
错,B对.
2.(考点二)(多选)(2016·南昌调研)在
如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,当移动滑动变阻器滑片时,电流表示数变大,则()
A.电源的总功率一定增大
B.电源的输出功率一定增大
C.电源内部消耗的功率一定减小
D.电源的效率一定减小
解析:选AD.滑片移动时,电流表示数变大,可知滑片向右移动,电路的总电阻减小,总电流增大,因此电源的总功率增大,电源的效率减小,A、D正确;电源内阻消耗的功率增大,输出的功率变化不确定,B、C错误.
3.(考点二)
(多选)如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法正确的是( )
A .电源的电动势为50 V
B .电源的内阻为253
Ω C .电流为2.5 A 时,外电路的电阻为15 Ω
D .输出功率为120 W 时,输出电压是30 V
解析:选ACD.电源的输出电压和电流的关系为:U =E -Ir ,显然直线①的斜率的绝对值
等于r ,纵轴的截距为电源的电动势,从题图中看出截距为50 V ,斜率的绝对值等于r =50-206-0
Ω=5 Ω,A 正确,B 错误;当电流为I 1=2.5 A 时,由回路中电流I 1=E r +R 外
,解得外电路的电阻R 外=15 Ω,C 正确;当输出功率为120 W 时,由题图中P -I 关系图线中看出对应干路电流为4 A ,再从U -I 图线中读取对应的输出电压为30 V ,D 正确.
4.(考点三)(多选)
如图所示,C 1=6 μF ,C 2=3 μF ,R 1=3 Ω,R 2=6 Ω,电源电动势E =18 V ,内阻不计,下列说法正确的是( )
A .开关S 断开时,a 、b 两点电势相等
B .开关S 闭合后,a 、b 两点间的电流是2 A
C .开关S 断开时C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大
D .不论开关S 断开还是闭合,C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大
解析:选BC.S 断开时外电路处于断路状态,两电阻中均无电流通过,电阻两端电势相等,由图知a 点电势与电源负极电势相等,而b 点电势与电源正极电势相等,A 错误.S 断开时两电容器两端电压都等于电源电动势,而C 1>C 2,由Q =CU 知此时Q 1>Q 2,当S 闭合时,稳定状态下C 1与R 1并联,C 2与R 2并联,电路中电流I =E R 1+R 2
=2 A ,此时两电阻两端电压分别为U 1=IR 1=6 V 、U 2=IR 2=12 V ,则此时两电容器所带的电荷量分别为Q 1′=C 1U 1=3.6×10-5 C 、
Q 2′=C 2U 2=3.6×10-
5 C ,对电容器C 1来说,S 闭合后其两端电压减小,所带的电荷量也减小,故B 、C 正确,D 错误.
5.(微专题22)(多选)如图甲所示,其中R 两端电压U 随通过该电阻的直流电流I 的变化关系如图乙所示,电源电动势为7.0 V(内阻不计),且R 1=1 000 Ω(不随温度变化).若改变R 2,使AB 与BC 间的电压相等,这时( )
A .R 的阻值为1 000 Ω
B .R 的阻值为1 333 Ω
C .通过R 的电流为1.5 mA
D .通过R 的电流为2.0 mA
解析:选BC.该题等效于电动势为3.5 V ,内阻等于R 1=1 000 Ω的电源给R 供电,在U -I
图中画出该等效电源的U -I 图象,交点坐标为(1.5 mA ,2 V),故C 对、D 错;此时R =U I
=2 V 1.5×10-3A
=1 333 Ω,故A 错、B 对.。