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1、
2013屆高考物理《三維設(shè)計(jì)》(粵教版廣東專用)一輪復(fù)習(xí)課下提升練習(xí):第八章 第2單元 電路的基本規(guī)律
1.一電池外電路斷開(kāi)時(shí)的路端電壓為3 V,接上8 Ω的負(fù)載后路端電壓降為2.4 V,則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r為( )
A.E=2.4 V,r=1 Ω B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω D.E=3 V,r=1 Ω
解析:當(dāng)外電路斷路時(shí),I=0,U外=E=3 V;接上8 Ω負(fù)載時(shí),I′== A=
0.3 A,則r=== Ω=2 Ω。
答案:B
2.(雙選)如圖1所示,直線A為電源的U-I圖線,直線B和C分別為電阻R1和R2
2、的U-I圖線,用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時(shí),電源的輸出功率分別為P1、P2,電源的效率分別為η1、η2,則( )
圖1
A.P1>P2 B.P1=P2
C.η1>η2 D.η1<η2
解析:由直線A可知,E=6 V,r=1 Ω,由直線B、C可知,R1=2 Ω,R2=0.5 Ω,P1=()2R1=8 W,η1==,P2=()2R2=8 W,η2==,故有:P1=P2,η1>η2,只有B、C正確。
答案:BC
3.在純電阻電路中,當(dāng)用一個(gè)固定的電源(設(shè)E、r是定值)向變化的外電阻供電時(shí),關(guān)于電源的輸出功率P隨外電阻R
3、變化的規(guī)律如圖2所示。則下列判斷錯(cuò)誤的是( )
圖2
A.當(dāng)R=r時(shí),電源有最大的輸出功率
B.當(dāng)R=r時(shí),電源的效率η=50%
C.電源的功率P′隨外電阻R的增大而增大
D.電源的效率η隨外電阻R的增大而增大
解析:由圖可知,R=r時(shí)電源有最大輸出功率,A正確;電源的功率P′=IE,隨外電阻R的增大而減小,C錯(cuò)誤;由η===可知B、D正確。
答案:C
4.如圖3所示,一只玩具電動(dòng)機(jī)用一節(jié)干電池供電,閉合開(kāi)關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較慢,經(jīng)檢測(cè),電動(dòng)機(jī)性能完好;用電壓表測(cè)a與b間電壓,只有0.6 V;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,測(cè)得a與b間電壓接近1.5 V,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較慢的原因是( )
4、
圖3
A.開(kāi)關(guān)S接觸不良
B.電動(dòng)機(jī)接線接觸不良
C.電動(dòng)機(jī)兩端接線短路
D.電池過(guò)舊,內(nèi)阻過(guò)大
解析:開(kāi)關(guān)S接觸不良、電動(dòng)機(jī)接線接觸不良、電動(dòng)機(jī)兩端接線短路,電動(dòng)機(jī)就不會(huì)旋轉(zhuǎn)了,而不是轉(zhuǎn)得慢。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得慢的原因是電池過(guò)舊,內(nèi)阻過(guò)大,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓過(guò)低造成的,D正確。
答案:D
5.(2011北京高考)如圖4所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略。開(kāi)關(guān)S閉合后,在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中( )
圖4
A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小
B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大
C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小
D.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大
解析:由變阻器
5、R0的滑動(dòng)端向下滑可知R0連入電路的有效電阻減小,則R總減小,由I=可知I增大,由U內(nèi)=Ir可知U內(nèi)增大,由E=U內(nèi)+U外可知U外減小,故電壓表示數(shù)減小。由U1=IR1可知U1增大,由U外=U1+U2可知U2減小,由I2=可知電流表示數(shù)變小,故A正確。
答案:A
6.在如圖5所示的閃光燈電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,電容器的電容為C。當(dāng)閃光燈兩端電壓達(dá)到擊穿電壓U時(shí),閃光燈才有電流通過(guò)并發(fā)光。正常工作時(shí),閃光燈周期性短暫閃光,則可以判定( )
圖5
A.電源的電動(dòng)勢(shì)E一定小于擊穿電壓U
B.電容器所帶的最大電荷量一定為CE
C.閃光燈閃光時(shí),電容器所帶的電荷量一定增大
D.在一
6、個(gè)閃光周期內(nèi),通過(guò)電阻R的電荷量與通過(guò)閃光燈的電荷量一定相等
解析:電容器兩端的電壓與閃光燈兩端的電壓相等,當(dāng)電源給電容器充電,達(dá)到閃光燈擊穿電壓U時(shí),閃光燈被擊穿,電容器放電,放電后閃光燈兩端電壓小于U,斷路,電源再次給電容器充電,達(dá)到電壓U時(shí),閃光燈又被擊穿,電容器放電,如此周期性充放電,使得閃光燈周期性短暫閃光。要使得充電后達(dá)到電壓U,則電源電動(dòng)勢(shì)一定大于等于U,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電容器兩端的最大電壓為U,故電容器所帶的最大電荷量為CU,B項(xiàng)錯(cuò)誤;閃光燈閃光時(shí)電容器放電,所帶電荷量減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在一個(gè)閃光周期內(nèi)電容器的總電荷量變化ΔQ=0,故通過(guò)R的電荷量均通過(guò)了閃光燈,D正確。
答案:D
7、
7.(雙選)如圖6甲所示,R為電阻箱(0~99.9 Ω),置于阻值最大位置,Rx為未知電阻,(1)斷開(kāi)S2,閉合S1,逐次減小電阻箱的阻值,得到一組R、I值,并依據(jù)R、I值作出了如圖乙所示的R-圖線,(2)斷開(kāi)S2,閉合S1,當(dāng)R調(diào)至某一位置時(shí),電流表的示數(shù)I1=1.0 A;保持電阻箱的位置不變,斷開(kāi)S1,閉合S2,此時(shí)電流表的示數(shù)為I2=0.8 A,據(jù)以上數(shù)據(jù)可知( )
圖6
A.電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V
B.電源內(nèi)阻為0.5 Ω
C.Rx的阻值為0.5 Ω
D.S1斷開(kāi)、S2接通時(shí),隨著R的減小,電源輸出功率減小
解析:由I=得R=-r,則R-圖像的斜率k=E=2.0
8、V,A選項(xiàng)錯(cuò)誤,R軸截距的絕對(duì)值等于內(nèi)阻r,即r=0.5 Ω,B選項(xiàng)正確,S2斷開(kāi),S1閉合時(shí),R+r=;S1斷開(kāi),S2閉合時(shí),Rx+R+r=,所以,Rx=-=0.5 Ω,C選項(xiàng)正確,因Rx=r,所以,電路中的外電阻大于內(nèi)阻,隨著R的減小,電源輸出功率將增大,R=0時(shí),電源輸出功率最大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:BC
8.如圖7所示是電容器充、放電電路。配合電流傳感器,可以捕捉瞬間的電流變化,并通過(guò)計(jì)算機(jī)畫(huà)出電流隨時(shí)間變化的圖像。實(shí)驗(yàn)中選用直流8 V電壓,電容器選用電解電容器。先使單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電,這個(gè)過(guò)程可瞬間完成。然后把單刀雙擲開(kāi)關(guān)S擲向2端,電容器通過(guò)電阻R放電,
9、傳感器將電流傳入計(jì)算機(jī),圖像上顯示出放電電流隨時(shí)間變化的I-t曲線,如圖8所示。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
圖7
圖8
A.電解電容器用氧化膜做電介質(zhì),由于氧化膜很薄,所以電容較小
B.隨著放電過(guò)程的進(jìn)行,該電容器兩極板間電壓逐漸減小
C.由傳感器所記錄的該放電電流圖像可以估算出該過(guò)程中電容器的放電電荷量
D.通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以估算出該電容器的電容值
解析:電容是用來(lái)描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,大小與氧化膜厚度無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由U=可知,因電容器電容不變,放電過(guò)程中電容器所帶電量逐漸減小,所以電容器兩端電壓逐漸減小,選項(xiàng)B正確;由I=,再結(jié)合放電電流隨時(shí)間變化的I-t
10、曲線可知選項(xiàng)C正確;根據(jù)I-t曲線可求出放電過(guò)程中通過(guò)電阻的電量,再由電容器放電瞬間電壓與電源電壓相等,根據(jù)C=即可求出電容器的電容值,選項(xiàng)D正確。
答案:A
9.如圖9甲所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖,其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,電阻R2隨溫度t變化的圖線如圖乙所示。電流表為值班室的顯示器。a、b之間接報(bào)警器,當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是( )
圖9
A.I變大,U變大 B.I變大,U變小
C.I變小,U變大 D.I變小,U變小
解析:當(dāng)火情出現(xiàn)時(shí),R2的阻值隨溫度t的升高而減小,所以引起外電路電
11、阻減小,干路中的總電流I總增大,內(nèi)電壓增大,所以路端電壓減小,故報(bào)警器兩端的電壓U減小;由于I總增大,R1兩端的電壓增大,所以并聯(lián)部分電壓減小,電流表示數(shù)減小,D選項(xiàng)正確。
答案:D
10.(雙選)某同學(xué)按如圖10所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電壓表內(nèi)阻看做無(wú)限大,電流表內(nèi)阻看做零。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于電路發(fā)生故障,發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零),若這種情況的發(fā)生是由某一用電器引起的,則可能的故障原因是( )
圖10
A.R3短路 B.RP短路
C.R3斷開(kāi) D.R2斷開(kāi)
解析:由電路分析可知,若R3短路,則RP、R2被短路,這時(shí),電壓表V2示數(shù)為零,A錯(cuò);若RP
12、短路,電壓表V2兩端電壓,即為R3兩端電壓,和電壓表V1示數(shù)應(yīng)相同,B對(duì);若R3斷開(kāi),電壓表V2所測(cè)量為R2兩端電壓,而電壓表V1所測(cè)量的為R2和RP兩端電壓,故C錯(cuò);若R2斷開(kāi),電壓表V2和V1都測(cè)量R3兩端電壓,故D對(duì)。
答案:BD
11.如圖11所示的電路中,電路消耗的總功率為40 W,電阻R1為4 Ω,R2為6 Ω,電源內(nèi)阻r為0.6 Ω,電源的效率為94%,求:
圖11
(1)a、b兩點(diǎn)間的電壓;
(2)電源的電動(dòng)勢(shì)。
解析:(1)電流是聯(lián)系內(nèi)、外電路的橋梁,是求解閉合電路的關(guān)鍵,而電源的內(nèi)電路部分為求解該題的突破口。
電源內(nèi)部熱功率P內(nèi)=I2r
又P內(nèi)=P總(
13、1-η)
故I= =2 A
由于R1、R2并聯(lián),所以
Uab=I=4.8 V
(2)由P總=IE得E==20 V
答案:(1)4.8 V (2)20 V
12.電源與電阻R組成串聯(lián)電路,路端電壓U隨電流的變化圖線及電阻R的U-I圖線如圖12所示,求:
圖12
(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;
(2)電源的路端電壓;
(3)電源的輸出功率。
解析:(1)由圖像可知電源電動(dòng)勢(shì):E=4 V,
短路電流I短=4 A
所以電源內(nèi)阻為:r==1 Ω。
(2)由圖像知:電源與電阻串聯(lián)后的電流為I=1 A,此時(shí)對(duì)應(yīng)路端電壓為U=3 V。
(3)由電阻R的U-I圖像可知:R=3 Ω,
故P出=I2R=3 W。
答案:(1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W
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