2020版高考物理课时作业十含解析

课时作业(十)

一、选择题(共20个小题，3、9、12、19、20为多选，其余为单选，每题5分共100分)

1．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别是3 Ω、1 Ω和4 Ω，Ⓐ为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定．当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为(

)

A．2 B．3

C．4 D．5

答案 B

解析 该变压器原、副线圈匝数比为k，当开关S断开时，原线圈两端电压U1＝U－IR1，电流为I1＝I，副线圈的电压U2＝U1k＝U－IR1k，根据欧姆定律I2＝kI1＝U2R2＋R3，当开关S闭合时，原线圈两端电压U′1＝U－4IR1，电流为I′1＝4I，副线圈的电压U′2＝U′1k＝U－4IR1k，根据欧姆定律I′2＝kI′1＝U′2R2综上解得k＝3，故A、C、D三项错误，B项正确．

2．(2018·海淀区二模)电源的两个重要参数是电动势E和内电阻r.对一个闭合电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值．现有一个电动势为E、内电阻为r的电源和一阻值为R0的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙虚线框所示，r1和r2分别为甲、乙等效电源的内阻．当这两个新的等效电源分别和一阻值为R的电阻连接时，新的等效电源输出功率相等；若改为将R′(R′

)

A．r1r2，P1>P2

C．r1P2 D．r1>r2，P1

解析 甲图中等效电源的电动势为：E1＝E，内电阻为：r1＝R0＋r.

乙图中等效电源的电动势E2等于MN间的电压，即E2＝R0R0＋rE，内电阻r2等于R0与r并联的阻值，即有r2＝R0rR0＋r，所以r1>r2.当这两个新的等效电源分别和一阻值为R的电阻连接时，新的等效电源输出功率相等；若改为将R′(R′r2，则P1

3．(2018·和平区校级三模)如图1所示的电路，电源电动势E＝3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的I­U特性曲线如图2所示．当开关闭合后，下列关于电路中的灯泡的说法中，正确的是(

)

A．灯泡L1消耗的电功率为0.30 W

B．灯泡L1的电阻为75 Ω

C．灯泡L3的电阻为12 Ω

D．三灯泡消耗的总电功率为0.90 W

答案 AC

解析 A、C项，当开关闭合后，灯泡L3的电压U3＝3 V，由图2读出其电流I3＝0.25 A，则灯泡L3的电阻R3＝30.25 Ω＝12 Ω，功率为：P＝U3I3＝3×0.25 W＝0.75 W；灯泡L1、L2串联，电压U1＝U2＝1.5 V，由图读出其电流I1＝I2＝0.20 A，电阻R1＝1.50.2 Ω＝7.5 Ω；灯泡L1、L2的功率均为：P＝UI＝1.5 V×0.20 A＝0.30 W，三灯消耗的总功率为：2×0.30 W＋0.75 W＝1.35 W；故A、C两项正确．

4．(2018·浦东新区二模)如图(a)所示电路中，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(b)所示．不考虑电表对电路的影响，则( )

A．定值电阻R0为2 Ω

B．电源内阻r为10 Ω

C．电源电动势E为3.4 V

D．定值电阻R0的最大电功率为0.9 W

答案 D

解析 A项，定值电阻R0两端的电压随电流的增大而增大，由图线的斜率得R0＝3.0－1.00.3－0.1 Ω＝10 Ω，故A项错误；B项，电压表V2测得的是电源的路端电压，上方图线斜率的绝对值等于电源的内阻，r＝3.4－3.00.3－0.1 Ω＝2 Ω，故B项错误；C项，当电流为0.1 A时，电压表V2的读数为3.4 V，根据闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir＝3.4 V＋0.1×2 V＝3.6 V，故C项错误；D项，当滑动变阻器的阻值为0时，电路电流最大，I＝ER0＋r＝3.610＋2 A＝0.3 A，定值电阻R0的最大电功率P＝I2R0＝(0.3)2×10 W＝0.9 W，故D项正确；故选D项．

5．(2018·浙江模拟)如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L上标有“9 V 9 W”字样，电动机的线圈电阻RM＝1 Ω.若灯泡正常发光时，电源的输出电压为15 V，此时(

)

A．电动机的输入功率为36 W

B．电动机的输出功率为5 W

C．电动机的热功率为6 W

D．整个电路消耗的电功率为15 W

答案 B

解析 A、B、C项，灯泡正常发光，则电路电流为：I＝IL＝PLUL＝99 A＝1 A；电动机的电压为：UM＝U－UL＝15 V－9 V＝6 V，故电动机的输入功率为：P入＝UMI＝6×1 W＝6 W；

电动机的热功率为：PQ＝I2RM＝12×1 W＝1 W；电动机的输出功率为：P出＝P入－PQ＝6 W－1 W＝5 W；故B项正确，A、C两项错误；D项，电源的输出电压为15 V，电源内阻不可忽略，已知电路电流，无法求解电源电动势，无法求出整个电路消耗的电功率，故D项错误；故选B项．

6． (2018·虹口区一模)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R2>R1>r，且R1大于滑动变阻器R0的最大阻值．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动片P由最上端滑到最下端，若电压表V1、V2、电流表A的读数改变量的大小分别用ΔU1、ΔU2、ΔI表示，则下列说法中正确的是( )

A.ΔU2ΔI＝R2

B.ΔU1ΔI

C．电源的发热功率先减小，再增大

D．电源的输出功率先增大，再减小

答案 B

解析 A项，由图可知，电流表与R0的下部分串联、R1与R0的上部分串联，二者再并联后与R2串联；电流表中的电流小于流过R2的电流，故R2≠U2I＝ΔU2ΔI，故A项错误；B项，电压表V1测量路端电压，则其电压表示数的变化等于内阻两端电压的变化，在滑片向下滑动过程中，总电阻减小，总电流增大，并联部分电压减小，电流表示数减小，而流过R1的电流增大，因此总电流的变化量小于A中电流的变化，因此ΔU1ΔI

7．(2018·丰台区一模)在如图所示电路中，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由b向a缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是(

)

A．电流表的示数增大 B．电压表的示数减小 C．电容器C的电容增大 D．电容器C所带电荷量增大

答案 D

解析 A项，滑动变阻器由b向a缓慢滑动的过程中，R2变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律知，总电流减小，电流表示数减小，故A项错误；B项，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，U＝E－I(R1＋r)，总电流减小，电压表示数增大，故B项错误；C项，电容器的电容由电容器的构造决定的，电容器的电容不变，故C项错误；D项，电容器两端的电压等于电阻R2两端的电压，R2两端的电压增大，电容器两端的电压增大，根据Q＝CU知电容器所带的电荷量增大，故D项正确；故选D项．

8．(2018·酒泉一模)温州市区某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变．如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)．现增加光照强度，则下列判断正确的是(

)

A．电源路端电压不变 B．B灯变暗，A灯变亮

C．R0两端电压变大 D．电源总功率不变

答案 C

解析 由题意，增加光照强度，Rt减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗；通过R0电流I0＝I－IA，I增大，而IA减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，而R0、B灯的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知，B的电压减小，B灯变暗；电源的总功率P＝EI，I增大，则P增大．故C项正确，A、B、D三项错误．故选C项．

9．(2018·香坊区校级三模)如图所示，将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池(电池另一极与锉刀接触)，手持导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，就会产生电火花．则下列说法中正确的是(

)

A．产生电火花的回路只由导线与电池组成 B．若导线端只向一个方向划动也能产生电火花

C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响

D．导线端划动的方向与自感电动势的方向无关

答案 BD

解析 A项，由图可知，产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成．故A项错误；B项，手执导线的另一端，在锉刀上来回划动时产生的电火花，是由于电路时通时断，在回路中产生自感电动势产生的，与导线运动的方向无关，如导线端只向一个方向划动也能产生电火花．故B项正确；C项，产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成，如果锉刀是绝缘体，则实验不能完成．故C项错误；D项，自感电动势的方向与电流接通或电流断开有关，与导线端划动的方向无关．故D项正确．

10．(2015·四川)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压(

)

A．峰值是e0 B．峰值是2e0

C．有效值是22Ne0 D．有效值是2Ne0

答案 D

解析 由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故A、B项错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U＝Um2，即U＝2Ne0，故C项错误；D项正确．

考点 对正弦式交变电流的产生原理的理解，以及其四值运算、闭合电路欧姆定律的应用．

11．(2018·红桥区一模)如图所示的电路中，A1、A2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻与定值电阻R相等．下列说法正确的是( )