高考物理一轮精品小专题复习系列之课时提升作业二十八第十章 第2讲电路 电路的基本规律Word版含答案文档格式.docx

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D.不等于

但等于

3.有a、b、c、d四个电阻,它们的U-I关系如图所示,其中电阻最小的是　（　　）

A.a　　　　B.b　　　　C.c　　　　D.d

4.（2013·

福州模拟）一电池外电路断开时的路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为　（　　）

A.E=2.4V,r=1Ω　　　B.E=3V,r=2Ω

C.E=2.4V,r=2ΩD.E=3V,r=1Ω

5.（2013·

百色模拟）甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5mm和d2=1mm,熔断电流分别为2.0A和6.0A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是　（　　）

A.6.0AB.7.5A

C.10.0AD.8.0A

6.（2013·

厦门模拟）在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。

当R2的滑动触头在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。

现将R2的滑动触头向b端移动,则三个电表示数的变化情况是（　　）

A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小

C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小

7.（2013·

北海模拟）如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定连接,P为与圆环良好接触的滑动头。

闭合开关S,在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中,电容器C所带的电荷量将　（　　）

A.由小变大B.由大变小

C.先变小后变大D.先变大后变小

8.如图所示,电源电动势为6V,当开关S接通时,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uad=0,Ucd=6V,Uab=6V,由此可判定　（　　）

A.L1和L2的灯丝都断了　　　　B.L1的灯丝断了

C.L2的灯丝断了D.变阻器R断路

9.（2013·

济南模拟）如图所示的电路,a、b、c为三个相同的灯泡,其电阻大于电源内阻,当滑动变阻器R的滑片P向上移动时,下列判断中正确的是　（　　）

A.b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值

B.a、b两灯变亮,c灯变暗

C.电源输出功率增大

D.电源的供电效率增大

10.如图所示的电路中,电源电动势E=3V,内电阻r=1Ω,定值电阻R1=3Ω,R2=2Ω,电容器的电容C=100μF,则下列说法正确的是　（　　）

A.闭合开关S,电路稳定后电容器两端的电压为1.5V

B.闭合开关S,电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×

10-4C

C.闭合开关S,电路稳定后电容器极板a所带电荷量为3×

D.先闭合开关S,电路稳定后断开开关S,通过电阻R1的电荷量为3.0×

二、计算题（本大题共2小题,共30分。

要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位）

11.（2013·

济南模拟）（14分）如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=

100Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器。

当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。

求:

（1）电源的电动势和内阻;

（2）定值电阻R2的阻值;

（3）滑动变阻器的最大阻值。

12.（能力挑战题）（16分）一辆有三十多个座位的客车的动力装置的一套电池能反复充电1200多次;

每次充电仅需三至五个小时,蓄电量可让客车一次性跑500km,客车时速最高可达180km。

如果客车总质量为9×

103kg,当它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=150A,电压U=300V。

在此行驶状态下（取g=10m/s2）,求:

（1）驱动电机的输入功率P电;

（2）若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力的大小;

（3）如果当它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度匀速行驶一段时间后关闭电源（设汽车所受阻力不变）,客车滑行的时间是多少?

答案解析

1.【解析】选D。

电源的电动势是个定值,由闭合电路欧姆定律知:

E=U+Ur=U+Ir,内电压和外电压之和等于电源电动势是不变的,故D正确,A、B、C错误。

2.【解析】选B。

电动机正常工作时P=UI,则I=

但由于此时电能一部分转化为电动机的机械能,电路不再是纯电阻电路,此时电流要小于由欧姆定律得出的电流值

B正确。

3.【解析】选D。

在U-I图像中,图线的斜率k=

=R,故斜率越小,电阻越小,因而d的电阻最小,故选D。

4.【解析】选B。

电池外电路断开时的路端电压等于电源电动势,所以E=3V;

当电源接上8Ω的负载电阻后,由U=IR得I=0.3A,再由闭合电路欧姆定律E=I（R+r）可得r=2Ω,故B正确。

5.【解析】选B。

甲、乙保险丝等长,由电阻定律R=ρ

可知R=

所以R1∶R2=

4∶1,把R1、R2并联接入电路,由分流关系知

=

因熔断电流I2=6A,故I1只能是1.5A,总电流I=I1+I2=7.5A。

若I1=2A,则I2=8A>

6A,保险丝会熔断,故B正确。

6.【解析】选B。

当R2的滑动触头由a滑向b时,R2阻值减小,电路总电阻减小,则总电流I增大;

根据闭合电路欧姆定律知路端电压U=E-Ir,所以电压表示数U减小;

R1两端电压U1=U-U3,而U3=IR3,U3增大,所以U1减小,则I1减小,而I=I1+I2,所以I2增大,故B正确。

7.【解析】选C。

在题图所示位置时并联电阻最大,从m点移到图示位置过程中圆环总电阻增大,从图示位置到q位置过程中圆环总电阻减小,则电阻R两端的电压先减小后增大,即电容器上的电压先减小后增大,由C=

可知电容器C所带的电荷量先减小后增大,C正确,A、B、D错误。

8.【解析】选C。

由Uab=6V,可知电源完好;

灯泡都不亮,说明电路中出现断路故障,且在外电路a、b之间;

由Ucd=6V可知,灯泡L1和变阻器R是导通的,断路故障应出现在c、d之间,故L2断路,C正确,A、B、D错误。

【总结提升】电路故障的特点和分析方法

1.故障特点

（1）断路特点:

电路中发生断路,表示为电源电压不为零而电流为零,若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源连接部分无断点。

（2）短路特点:

若外电路中发生短路,表现为有电流通过电路而电压为零。

2.故障分析方法

（1）仪器检测法:

①断路故障的判断:

用电压表与电源并联,若有电压,再逐段与电路并联;

若电压表指针偏转,则该段电路中有断点。

②短路故障的判断:

若电压

表示数为零,则该电路被短路;

若电压表示数不为零,则该电路没有被短路或不

完全被短路。

（2）假设法:

已知电路发生某种故障,寻求故障发生在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后假设某部分电路发生故障,运用欧姆定律进行正向推理,推理结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生在这部分电路。

若推理结果与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路。

用此方法,直到找出发生故障的全部可能为止。

【变式备选】在如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定,闭合开关S后灯泡能够发光,经过一段时间后灯泡突然变亮,若电路中仅有一处故障,则出现这种现象的原因可能是　（　　）

A.电阻R1短路B.电阻R2断路

C.电阻R2短路D.电容器C断路

【解析】选A、B。

若R1短路,则R总变小,I总变大,通过灯泡L的电流变大,灯泡变亮,A正确;

若R2断路,R总变大,I总变小,U内=I总r变小,U外变大,U1=I总R1变小,因UL=U外-U1,所以UL变大,灯泡变亮,故B正确;

若R2短路,电流不经过灯泡,灯泡不亮,C错误;

若电容器断路,总电阻不受影响,故灯泡亮度不变,D错误。

9.【解析】选B、C。

当滑片向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,并联

部分的总电阻变小,所以外电路总电阻变小,总电流变大,a灯变亮;

总电流变大,

电源内阻消耗电压增大,路端电压变小,通过c灯的电流变小,c灯变暗;

总电流变大,通过c灯的电流变小,所以通过b灯的电流变大,b灯变亮,易得b灯中电流变化值大于c灯中电流变化值,所以A错B对;

电源的输出功率P=

其中

R′为外电路电阻,r为电源内阻,由于R′>

r,滑片上移时,R′减小,P增大,故C正确。

电源的供电效率根据η=

×

100%即可判断,故D错。

10.【解题指南】解答本题应把握以下两个关键点:

（1）弄清开关S闭合前、后电容器上的电压。

（2）理解电容器上的电荷量与其中一个极板上所带电荷量的关系。

【解析】选A。

闭合开关S,电路稳定后电流I=

=0.5A,电容器两端的电压为U=IR1=1.5V,选项A正确;

电路稳定后电容器带电荷量为Q=CU=100×

10-6×

1.5C

=1.5×

10-4C,选项B、C错误;

先闭合开关S,电路稳定后断开开关S,电容器C通过电阻R1放电,通过电阻R1的电荷量为1.5×

10-4C,选项D错误。

11.【解析】

（1）题图乙中AB延长线交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,所以电源的电动势为

E=20V（2分）

内阻r=

=20Ω。

　（2分）

（2）当P滑到R3的右端时,电路参数对应题图乙中的B点,即U2=4V、I2=0.8A,　

（1分）

得R2=

=5Ω。

　（2分）

（3）当P滑到R3的左端时,由题图乙知此时U外=16V,I总=0.2A,　（2分）

所以R外=

=80Ω。

　（2分）

因为R外=

+R2,　（2分）

所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300Ω。

　（1分）

答案：

（1）20V　20Ω　

（2）5Ω　（3）300Ω

12.【解析】

（1）驱动电机的输入功率

P电=IU=150×

300W=4.5×

104W（3分）

（2）在匀速行驶时P机=0.8P电=Fv=Ffv　（4分）

Ff=

=1440N（2分）

（3）汽车所受阻力不变,可认为做匀减速运动,根据牛顿第二定律:

a=

m/s2=0.16m/s2（3分）

又因为v=at　（2分）

所以t=

≈156s（2分）

（1）4.5×

104W　

（2）1440N　（3）156s

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