高考物理复习第8章 第2节 课时提能练24 电路 电路的基本规律.docx

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高考物理复习第8章第2节课时提能练24电路电路的基本规律

课时提能练（二十四）　电路　电路的基本规律

（限时：

40分钟）

A级　跨越本科线

1．如图8213所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r.当可变电阻的滑片P向b移动时，电压表○V1的读数U1与电压表○V2的读数U2的变化情况是（　　）

图8213

A．U1变大，U2变小

B．U1变大，U2变大

C．U1变小，U2变小

D．U1变小，U2变大

A　[可变电阻的滑片P向b移动时，可变电阻接入电路的有效电阻变大，路端电压U1变大，干路中的电流变小，R1两端的电压U2＝IR1减小，选项A正确．]

2．如图8214所示电路中，电源电动势、内阻一定，R1、R2为定值电阻，当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，电流表A1、A2及电压表V的示数的变化情况是（　　）

图8214

A．A1示数增大，A2示数减小，V示数减小

B．A1示数减小，A2示数增大，V示数减小

C．A1示数增大，A2示数增大，V示数增大

D．A1示数减小，A2示数减小，V示数增大

B　[滑片P向上端a滑动时，滑动变阻器连入电路的有效电阻减小，整个电路的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流I增大，即A2的读数增大，因U＝E－I（R2＋r），I增大，U减小，即电压表V的读数减小，通过电流表A1的读数I1＝

减小，选项B正确，A、C、D错误．]

3．（多选）（2017·兰州模拟）在如图8215所示的电路中，电源内阻不可忽略，R为滑动变阻器，现将滑动变阻器的滑片向上移动，下列说法正确的是（　　）

图8215

A．灯泡L1变亮

B．电源的效率减小

C．电压表读数增大

D．电源内阻消耗功率减小

AB　[将滑动变阻器的滑片向上移动，接入电路的阻值减小，根据“串反并同”可知灯泡L1变亮，灯泡L2变暗，电压表读数减小，选项A正确，选项C错误；回路中的总电流增大，内电压增大，电源内阻消耗的功率增大，外电压减小，由η＝

×100%知，电源的效率减小，选项B正确、选项D错误．]

4．如图8216所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L上标有“2V　0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则（　　）

【导学号：

92492318】

图8216

A．电源内阻为2Ω

B．电动机的内阻为4Ω

C．电动机正常工作电压为1V

D．电源效率约为93.3%

D　[开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律得E＝UL＋I（R＋r），因小灯泡L正常发光，所以电流I＝0.2A，代入数据解得电源内阻r＝1Ω，故A错误；开关S接2时，小灯泡L和电动机M均正常工作，根据闭合电路欧姆定律得E＝UL＋UM＋Ir，解得UM＝0.8V，又电动机工作时是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，故无法求出电动机内阻，所以B、C错误；外电路的功率P＝PL＋UMI＝0.56W，电源的总功率P′＝EI＝0.6W，所以电源效率η＝

×100%≈93.3%，所以D正确．]

5．如图8217所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则以下结论错误的是（　　）

图8217

A．ra>rb

B．Ia>Ib

C．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低

D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低

D　[在电源路端电压与电流的关系图象中斜率表示电源内阻，ra>rb，A正确；在图象中作出定值电阻R0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点，Ia>Ib，B正确；R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低，R0接到b电源上，电源的输出功率较小，但电源的效率较高，C正确，D错误．]

6．如图8218所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系（UI图线），图线②表示其输出功率与电流的关系（PI图线）．则下列说法错误的是（　　）

图8218

A．电池组的电动势为50V

B．电池组的内阻为

Ω

C．电流为2.5A时，外电路的电阻约为15Ω

D．输出功率为120W时，输出电压是30V

B　[由图线①可知，电源电动势为50V，内阻为5Ω，选项A正确，B错误；由图线②可知，电流为2.5A时，电源输出功率约为95W，即电源输出电压约为38V，所以外电路电阻约为15Ω，选项C正确；当输出功率是120W时，电路电流为4A，输出电压为30V，选项D正确．]

7．（2017·吉安月考）如图8219所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是（　　）

【导学号：

92492319】

图8219

A．电路中的总电流先增大后减小

B．电路的路端电压先增大后减小

C．电源的输出功率先增大后减小

D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大

B　[当滑动变阻器从a→b移动时，R1左右两个部分并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流是先减小后增大，故A错误；路端电压U＝E－Ir，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B正确；当R外＝r的时候电源的输出功率最大，可知当滑片在a端或者b端时，外电路总电阻R外＝r，此时电源的输出功率最大，所以输出功率是先减小后增大的，故C错误；将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为2r，变阻器为外电路，显然外电阻小于内电阻，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率，即R1上消耗的功率先增大后减小，故D错误．]

8．（2017·青岛模拟）如图8220甲所示，R为电阻箱，

为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电路电阻R1、R2.下列关系式中正确的是（　　）

图8220

A．I1＋I2>

　B．I1＋I2＝

C.

>

D．

<

B　[由闭合电路欧姆定律得，U＝E－Ir，输出功率为P＝UI＝EI－I2r，故有EI1－I

r＝EI2－I

r，整理得I1＋I2＝

，故A错误，B正确；根据电功率表达式得，P0＝I

R1＝I

R2，且I1＝

，I2＝

，代入整理得R1R2＝r2，故C、D错误．]

9．如图8221所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V

2．5W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为4V．求：

图8221

（1）电阻R的值；

（2）电源的电动势和内阻．

【解析】　

（1）电阻R的值为

R＝

＝

Ω＝4Ω.

（2）当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5V，I1＝

＝

A＝0.5A

当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4V，I2＝1A

联立解得E＝6V，r＝2Ω.

【答案】　

（1）4Ω　

（2）6V　2Ω

B级　名校必刷题

10．（多选）如图8222所示，电源电动势为E，内阻为r，电容器C两极板之间有一通过绝缘轻绳悬挂的带电小球，闭合开关S1、S2，电路稳定后轻绳与竖直方向的夹角为θ，下列有关说法正确的是（　　）

图8222

A．将滑片P1向左端缓慢滑动，θ增大

B．将滑片P2向上端缓慢滑动，θ减小

C．断开开关S1、S2，将电容器两极板错开一些，θ增大

D．断开开关S1、S2，将电容器两极板间距增大一些，θ减小

AC　[闭合开关S1、S2，将滑片P1向左端滑动，R1增大，电容器两极板间电压U增大，对带电小球受力分析得q

＝mgtanθ，所以θ增大，选项A正确；R2的变化对电压U无影响，θ不变，选项B错误；断开开关S1、S2，电容器所带电荷量不变，将电容器两极板错开一些，由C＝

知电容器的电容减小，由C＝

知U增大，E增大，θ增大，选项C正确；将电容器两极板间距d增大一些，E不变，θ不变，选项D错误．]

11．（多选）某种小灯泡的伏安特性曲线如图8223甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0Ω.现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0V，则（　　）

图8223

A．三个灯泡的总电阻为8.3Ω

B．电源的电动势为5.6V

C．电源消耗的热功率为3.0W

D．电源的效率为89.3%

ABD　[理想电压表V的示数为4.0V，可知串联的灯泡电流0.6A，此时小灯泡电阻

Ω＝

Ω；每个并联灯泡的电流为0.3A，电压1.0V，此时小灯泡电阻

Ω＝

Ω，所以总电阻为

Ω＋

·

Ω＝8.3Ω，A正确；电动势等于4V＋1V＋0.6×1.0V＝5.6V，B正确；电源消耗的热功率为0.62×1.0W＝0.36W，C错误；电源效率

×100%＝89.3%，D正确．]

12．（2017·南宁模拟）如图8224所示的电路中，电源的电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω；电容器的电容C＝3.6μF，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开；

图8224

（1）合上S2，待电路稳定后，求电容器C上电量变化了多少？

（2）合上S2，待电路稳定后再断开S1后流过R1的电量是多少？

【解析】　

（1）设开关S1闭合，S2断开时，电容器两端的电压为U1，干路电流为I1，根据闭合电路欧姆定律有I1＝

＝1.5A　U1＝I1R1＝4.5V

合上开关S2后，设电容器两端电压为U2，干路电流为I2，根据闭合电路欧姆定律有

I2＝

＝2A　　U2＝I2

＝4V

所以电容器上电量变化了ΔQ＝（U2－U1）C＝－1.8×10－6C

故电容器的电量减少了1.8×10－6C.

（2）合上S2后，设电容器上的电量为Q，则Q＝CU2＝1.44×10－5C

断开S1后，R1和R2的电流与阻值成反比，因而流过的电量与阻值也成反比，故流过R1的电量Q1＝

Q＝9.6×10－6C

故断开S1后流过R1的电量是9.6×10－6C

【答案】　

（1）电容器的电量减少了1.8×10－6C

（2）9.6×10－6C

13．（2017·安庆模拟）在如图8225所示电路中，定值电阻R0＝2Ω，电流表和电压表均为理想电表．闭合开关S，当滑动变阻器Rx的滑片P从一端移向另一端时，发现电压表的电压变化范围为0～3V，电流表的变化范围为0.75～1.0A．求：

图8225

（1）电源的电动势和内阻；

（2）移动滑动变阻器滑片时，能得到的电源的最大输出功率.

【导学号：

92492320】

【解析】　

（1）当Rx＝0时，Ux1＝0，对应电流为

I1＝1.0A，由闭合电路欧姆定律得E＝I1（R0＋r）①

当Rx为最大值时，Ux2＝3V，

对应电流为I2＝0.75A，有

E＝I2（R0＋r）＋Ux2②

Rx的最大值为Rxm＝

＝

Ω＝4Ω

由①②两式代入数据得E＝12V，r＝10Ω.

（2）电源的输出功率P输出＝（

）2（Rx＋R0）

当Rx＋R0＝r时，电源有最大输出功率，但Rx＋R0恒小于r，由输出功率随外电阻变化的关系知，当Rx＋R0取最大值时输出功率最大，即Pm＝（

）2（Rxm＋R0）＝（

）2×（4＋2）W＝3.375W.

【答案】　

（1）12V　10Ω　

（2）3.375W