届物理人教版 电路 电路的基本规律单元测试精品版.docx
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届物理人教版电路电路的基本规律单元测试精品版
2020届物理人教版 电路 电路的基本规律单元测试
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1~6为单选,7~10为多选)
1.关于电动势E,下列说法中正确的是( )
A.电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样
B.电动势E的大小,与非静电力做的功W的大小成正比,与移动电荷量q的大小成反比
C.电动势E跟电源的体积无关,外电路变化时,E也变化
D.电动势E是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
答案 D
解析 电势是电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,而电势差是电场中两点电势的差值,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置,电动势反映了电源中非静电力做功本领的大小,是电源的属性之一,A、B、C错误,D正确。
2.[2017·河北冀州调研]如图是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中电源电动势为E,内阻为r,R1、R2是定值电阻,RB是磁敏传感器,它的电阻随磁体的出现而减小,c、d接报警器。
电路闭合后,当传感器RB所在处出现磁体时,则电流表的电流I,c、d两端的电压U将( )
A.I变大,U变小B.I变小,U变大
C.I变大,U变大D.I变小,U变小
答案 A
解析 当RB处出现磁体时,RB减小,总电阻减小,总电流变大,U=E-I(R1+r),知U变小,U变小则通过R2电流变小,示数变大,故A正确。
3.某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略),通过改变滑动变阻器电阻大小,观察到电压表和电流表的读数同时变大,则他所连接的电路可能是下图中的( )
解析 设图中定值电阻的阻值为R,则四个选项中电压表的读数分别为UA=E-I(r+R)、UB=E-Ir、UC=IR和UD=E-Ir,则可知只有C项满足题中要求,所以C项正确。
答案 C
4.(多选)在如图所示的电路中,开关闭合后,灯泡L能正常发光,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器R的阻值变小
B.灯泡L变暗
C.电源消耗的功率增大
D.电容器C的电荷量增大
解析 滑动变阻器的滑片向右移动时,其电阻R增大,流过R的电流减小,灯泡L变暗,故A项错误,B项正确;由P总=EI知电源消耗的功率减小,C项错误;电容器C上电压为路端电压,由U路=E-Ir知路端电压增大,即电容器C上的电荷量增大,D项正确。
答案 BD
5.如图为某控制电路,由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是两个指示灯。
当电位器的触片由b端滑向a端时,下列说法正确的是( )
A.L1、L2都变亮B.L1、L2都变暗
C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮
解析 当滑片由b端向a端滑动时,R接入电阻增大,总电阻增大;由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小,则内电压减小,由U=E-Ir可知路端电压增大,则R1两端的电压增大,所以通过R1的电流增大,而总电流减小,所以通过L1的电流变小,即L1变暗;L1两端电压减小,并联电压增大,所以R2两端的电压增大,所以通过R2电流增大,而通过L1的电流变小,所以通过L2电流变小,即L2变暗,故B项正确。
答案 B
6.如图所示,电池的电动势为E,内阻为r,电阻R=r,滑动变阻器的总阻值为2R,电表为理想电表,在滑动变阻器的滑动片P由a向b滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数最大值为
B.电源的输出功率一直减小
C.电流表示数先增大后减小,电压表示数先减小后增大
D.电流表示数在~间变化
答案 A
解析 外电路是滑动变阻器两部分并联再与定值电阻串联,当滑动片位于a、b时,外电路阻值最小为R,内、外电阻相等,电源输出功率最大,电流表示数最大为,电压表示数最大为,A正确;当滑动变阻器被滑动片分成阻值相等的两个电阻时,外电路阻值最大为,干路电流最小为,所以在滑动变阻器的滑动片P由a向b滑动的过程中,电源的输出功率、电压表示数、电流表示数都先减小后增大,电流表示数变化范围为~,B、C、D错误。
7.如图所示为两个独立电路A和B的路端电压U与其总电流I的关系图线,则( )
A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等
B.电流都是I1时,两电源内电压相等
C.电路A的电源电动势大于电路B的电源电动势
D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻
答案 ACD
解析 由图知,电动势EA>EB,内阻rA>rB,当电流都为I1时,内电压不相等,但路端电压均为U1,故它们的外电阻相同,故A、C、D正确。
8.如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,R为光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小),C为电容器。
闭合开关S,电路稳定后,用光照射R,下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大B.电源的效率增大
C.电容器所带电荷量增加D.R2消耗的功率增大
答案 CD
解析 在电路中,用光照射R时,光敏电阻阻值减小,则外电路总电阻R外减小,干路电流I=增大,内电压Ur=Ir增大,路端电压U外=E-Ur减小,电压表示数减小,通过R1支路的电流I1=减小,则通过R、R2支路的电流I2=I-I1增大,R2消耗的功率PR2=IR2增大,R2两端电压UR2=I2R2增大,电容器两端电压增大,由Q=CU,知电容器所带电荷量增加,电源的效率η===变小,综上知A、B错误,C、D正确。
9.[2017·武昌调研]如图所示电路中,滑片P位于滑动变阻器R2正中间,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。
当滑动变阻器R2的滑片P滑动时,关于两个电压表与的示数,下列判断正确的是( )
A.P向a端滑动的过程中,的示数逐渐增大、的示数逐渐减小
B.P向a端滑动的过程中,R2消耗的功率一定逐渐减小
C.P向b端滑动的过程中,示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值
D.P向b端滑动的过程中,示数改变量与流过R2的电流改变量的比值保持不变
答案 ACD
解析 滑动变阻器的滑片P向a端滑动的过程中,其阻值减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,总电流增大,R1两端电压变大,的示数逐渐增大,电源的内电压增大,电动势不变,故R2的电压减小,的示数逐渐减小,由于电阻大小关系无法确定,R2消耗的功率无法确定,选项A正确,选项B错误;滑动变阻器的滑片P向b端滑动的过程中,滑动变阻器阻值变大,电路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律,总电流减小,内压变小,路端电压变大,示数减小量小于示数增大量,选项C正确;根据R1+r=,R1+r不变,示数改变量与流过R2的电流改变量的比值保持不变,选项D正确。
10.[2017·商丘一模]如图所示,灯泡L标有“3V 3W”字样,其电阻不变,R1=5Ω,R2阻值未知,R3是最大电阻为6Ω的滑动变阻器,P为滑动片,电流表内阻不计。
当P滑到A端时,灯泡L正常发光;当P滑到B端时,电源的输出功率为20W。
则( )
A.可求得电源电动势为3V
B.当P滑到变阻器中点G时,电源内电路损耗功率为2.56W
C.当P由A滑到B时电流表示数增大
D.当P由A滑到B时灯泡L变亮
答案 BC
解析 当P滑到A端时,R2被短路,电路如图1。
灯泡正常发光,则通过灯泡电流为I1==1A,灯泡电阻R==3Ω,与R3并联分流,则通过R3的电流I2=0.5A,则
示数I=1.5A。
由闭合电路欧姆定律有E=I(R1+r)+U。
当P滑至B端,电路只剩电源、R1、串联,其余均被短路,如图2,此时电源输出功率20W,则流过R1的电流I′=A=2A,由闭合电路欧姆定律E=I′(R1+r)。
关于E的两式联立得E=12V,r=1Ω,故A错误。
当P滑到G点时,R3连入电路的电阻为3Ω,与灯泡并联电阻为1.5Ω,电路总电阻为7.5Ω,电流为1.6A,则内电路损耗功率P=I2r=2.56W,故B正确。
P由A到B滑动时,总电阻变小,电流表示数增大,故C正确。
当P滑到B时,灯泡被短路,D错误。
二、非选择题(本题共2小题,共30分)
11.(12分)如图所示,电源电动势为E,它的内阻r=2Ω,电阻R1=28Ω,R2=30Ω,R3=60Ω。
求开关S断开和闭合时,电容器所带电荷量之比。
答案 2∶1
解析 S断开时,电路中无电流,电容器的电压等于E,带电荷量Q1=CE。
S闭合后,R3中无电流,电容器两端电压与R2两端电压相等,U2=,代入数值得U2=,这时带电荷量Q2=C·,故带电荷量之比Q1∶Q2=2∶1。
12.[2018·浙江温州月考](18分)如图所示,电源由n个电动势均为1.5V,且内阻相同的电池串联组成,闭合开关S,滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化如图甲、乙、丙所示,电表、导线对电路的影响不计。
求:
(1)组成电源的串联电池的个数;
(2)滑动变阻器总阻值;
(3)甲、乙两个图上的a、b、c各点的坐标。
(甲图为输出功率与路端电压关系曲线;乙图为路端电
压与总电流关系曲线;丙图为电源效率与外电路电阻关系曲线;E总=nE,r总=nr)
答案
(1)4
(2)8Ω (3)a(0.6A,4.8V),b(3V,4.5W),c(4.8V,2.88W)
解析
(1)由题图乙可知Imax=,所以有
r==Ω=0.5Ω
由题图甲可知Pmax=
所以n===4。
(2)由题图丙知η=
当滑片C滑到B端时,电源效率最高,有
r总=nr=4×0.5Ω=2Ω,所以R==8Ω。
(3)当内、外电路的电阻相等时,电源的输出功率最大,有
Pmax=UI=4.5W
I=
解得U=3V
即b点的坐标为(3V,4.5W)
当滑片C到达B时,电流最小,而路端电压最大,则a点的横坐标
I==0.6A
a点的纵坐标
Ua=IR=0.6×8V=4.8V
即a点的坐标为(0.6A,4.8V)
c点的横坐标Uc=Ua=4.8V
功率Pc=UcI=4.8×0.6W=2.88W
所以c点的坐标为(4.8V,2.88W)。
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