高三物理一轮复习练习 选修3172.docx
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高三物理一轮复习练习选修3172
1．2012年8月伦敦奥运会期间，采用LOM－E玻璃，它可将太阳能转化为电能并储存起来．已知太阳能电池板的开路电压为800mV，短路电流为40mA.现将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，下列说法正确的是（ ）
A．电池板的电动势为800mV
B．电池板的内电阻为20Ω
C．闭合电路的路端电压为800mV
D．闭合电路的路端电压为400mV
解析：
太阳能电池板的电动势等于开路电压，即E＝800mV，A正确；内阻r＝
＝20Ω，B正确；将其与20Ω的电阻器连成闭合电路，则路端电压为U＝IR＝
R＝400mV，D正确．
答案：
ABD
2．（2012年高考上海卷）直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ）
A．总功率一定减小
B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小
D．输出功率一定先增大后减小
解析：
滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总＝EI可得P总减小，故选项A正确．根据η＝
＝
可知选项B正确．由P损＝I2r可知，选项C正确．由P输－R外图象，
因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输的变化情况，选项D错误．
答案：
ABC
3．（2013年潍坊模拟）如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则（ ）
A．R1接在电源上时，电源的效率高
B．R2接在电源上时，电源的效率高
C．R1接在电源上时，电源的输出功率大
D．电源的输出功率一样大
解析：
电源的效率η＝
＝
＝
，当I相同时，UB>UC，故R1接在电源上时，电源的效率高，A项正确、B项错误；将电阻接在电源上，电阻的UI图象与电源两端电压与电流关系图象的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中只可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由图象可知，R2与电源的内阻相等，所以R2接在电源上时，电源的输出功率大，故C、D错．
答案：
A
4．（2013年南京模拟）如图所示的电路中，R1＝3Ω，R2＝6Ω，R3＝1.5Ω，C＝20μF，当开关S断开时，电源所释放的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4W，求：
（1）电源的电动势和内电阻；
（2）闭合S时，电源的输出功率；
（3）S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？
解析：
（1）S断开时P总＝
＝2W①
S闭合时P总′＝
＝4W②
解①、②两式得E＝4V，r＝0.5Ω
（2）S闭合时外电路总电阻
R＝
＋R3＝3.5Ω
P出＝（
）2×R＝3.5W
（3）S断开时，UC＝U2＝
R2＝3V，
Q1＝CUC＝6×10－5C
S闭合时，UC′＝0，Q2＝0
答案：
（1）4V 0.5Ω
（2）3.5W （3）6×10－5C 0
[命题报告·教师用书独具]
知识点
题号
基本电路分析
1、3
电源的功率和效率
2、9
UI图象或IU图象的应用
4、10
电路的动态分析及故障
5、7
含容电路问题
6、8
闭合电路的综合计算
11、12
一、选择题（本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）
1．（2013年佛山模拟）在利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图中，开关闭合前滑动变阻器的接法最合理且路端电压最大的是（ ）
解析：
A选项中滑动变阻器连入电路的电阻为零，D选项中连入电路的电阻总是全值电阻，不能改变电路的电流．C选项中闭合开关前，滑片靠近下接线柱，接入电路的电阻最小，电路中电流最大，不安全．
答案：
B
2．如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，R0为定值电阻，R为变阻器，已知R0＞r.为使R0上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到（ ）
A．R0 B．R0＋r
C．R0－rD．0
解析：
当变阻器电阻最小时，电路中的电流最大，R0上消耗的功率P＝I2R0最大，D正确．
答案：
D
3．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为（ ）
A．4RB．R
C.
D．无法计算
解析：
当两电阻串联接入电路中时I＝
当两电阻并联接入电路中时I＝
×
由以上两式可得：
r＝R，故选项B正确．
答案：
B
4．（2013年辽宁营口）如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是（ ）
A．阴影部分的面积表示电源输出功率
B．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率
C．当满足α＝β时，电源效率最高
D．当满足α＝β时，电源效率小于50%
解析：
根据闭合电路的欧姆定律和UI图象特点可知，阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率，即电源输出功率，A正确、B错误；当满足α＝β时，负载电阻等于电源内阻，电源的效率为50%，输出功率最大，C、D错误．
答案：
A
5．如图所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时，两灯的变化是（ ）
A．A灯变亮，B灯变亮
B．A灯变暗，B灯变亮
C．A灯变暗，B灯变暗
D．A灯变亮，B灯变暗
解析：
当变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大，内阻分担电压增大，路端电压U减小，A灯两端电压减小，亮度变暗；另一支路电流I′＝I－IA增大，U1＝I′R1增大，故R与B灯的并联支路电压UB＝U－U1减小，B灯变暗，C正确．
答案：
C
6．（2013年南昌模拟）如图所示，两个相同的平行板电容器C1、C2用导线相连，开始都不带电．现将开关S闭合给两个电容器充电，待充电平衡后，电容器C1两板间有一带电微粒恰好处于平衡状态．再将开关S断开，把电容器C2两板稍错开一些（两板间距离保持不变），重新平衡后，下列判断正确的是（ ）
A．电容器C1两板间电压减小
B．电容器C2两板间电压增大
C．带电微粒将加速上升
D．电容器C1所带电荷量增大
解析：
充电完毕后电容器C1、C2并联，且两端电压相等，都等于电源电压，断开S后，电容器C2两板稍错开一些，即两板正对面积S减小，则电容减小，根据C＝
＝
，可知两板间电压U2增大，此时U2>U1，则电容器C2又开始给C1充电，直到两电容器电压再次相等，此时两者两端的电压比原来的电压都增大，故A错误、B正确；电容器C1所带电荷量增大，故D正确；电容器C1两端的电压增大，根据E＝U/d可知，C1两板间电场强度增大，则带电微粒受到的静电力增大，将加速向上运动，故C正确．
答案：
BCD
7．用电压表检查如图所示电路中的故障，测得Uad＝5.0V，Ucd＝0V，Ubc＝0V，Uab＝5.0V，则此故障可能是（ ）
A．L断路B．R断路
C．R′断路D．S断路
解析：
用电压表检查电路时，如电压表有示数，则表明电压表跨接的电路部分断路，由Uad＝Uab＝5.0V，可以判断R断路．
答案：
B
8．（2013年安徽宣城质检）如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是（ ）
A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大
B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小
C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大
D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小
解析：
当R1不变，增大R2时，电路中总电流I减小，R0分压相应减小，MN极板间的场强也减少，所以F也变小．而当R2不变，调节R1时，MN极板间的电压不变，F应不变．选项B正确．
答案：
B
9．（2013年上海卢湾检测）某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知下列叙述不正确的是（ ）
A．反映Pr变化的图线是c
B．电源电动势为8V
C．电源内阻为2Ω
D．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω
解析：
电源的总功率PE＝IE，功率与电流成正比，由Pr＝I2r知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，A正确；当电流为2A时，电源的总功率与发热功率相等，可得出电源电动势为4V，内阻为2Ω.当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6Ω，B错误，C、D正确．
答案：
B
10．用标有“6V,3W”的灯泡L1、“6V,6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路，其中电源电动势E＝9V．图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时（ ）
A．电流表的示数为1A
B．电压表的示数约为6V
C．电路输出功率为6W
D．电源内阻为2Ω
解析：
两个灯泡串联，所以电流相等．L1的额定电流为I1＝
＝0.5A，L2的额定电流为I2＝
＝1A，所以只有L1正常发光，电路中电流为0.5A，A项错误；从图象中可以看出，电流为0.5A时，两灯的电压分别为6V和2V，因RL1>RL2，由串联分压原理知，L1两端电压为6V，L2两端电压为2V，电压表示数为2V，B项错误；电路中输出功率为P＝UI＝（2＋6）×0.5W＝4W，C项错误；电源内阻r＝
＝2Ω，D项正确．
答案：
D
二、非选择题（本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位）
11．（15分）（2012年海南单科改编）图示电路可用来测量电阻的阻值．其中E为电源，R为已知电阻，Rx为待测电阻，
可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关．
（1）当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2.则Rx为多少？
（2）若电源电动势E＝1.5V，内阻可忽略；电压表量程为1V，R＝100Ω.此电路可测量的Rx的最大值为多少？
解析：
（1）由Rx＝
，而Ix＝
故Rx＝
R
（2）当Rx两端电压达到1V时，由E＝1.5V，可得此时R两端的电压U2＝1.5V－1V＝0.5V.
此时电路中电流I＝
A
则Rxmax＝
×100Ω＝200Ω.
答案：
（1）R
（2）200Ω
12．（15分）（2013年山西运城检测）如图所示电路，已知R3＝4Ω，闭合开关，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，经过一段时间，一个电阻被烧坏（断路），使电流表读数变为0.8A，电压表读数变为3.2V，问：
（1）哪个电阻发生断路故障？
（2）R1的阻值是多少？
（3）能否求出电源电动势E和内阻r？
如果能，求出结果；如果不能，说明理由．
解析：
（1）由电压表和电流表示数都增大可以确定R2断路．
（2）R2断路后，电压表测量的是R1两端的电压，根据R＝
，R1＝
Ω＝4Ω
（3）R2断路前，R3两端的电压为
U3＝I1R1－U2＝0.75×4V－2V＝1V
I3＝
＝
A＝0.25A
R2断路前后，根据闭合电路欧姆定律
E＝0.75×4V＋（0.25A＋0.75A）×（R4＋r）
E＝3.2V＋（0.8A）×（R4＋r）
解得E＝4V，R4＋r＝1Ω
故只能求出电源电动势E，而不能求出内阻r.
答案：
（1）R2
（2）4Ω （3）见解析
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