2018届高考物理第一轮总复习全程训练课练23电路的基本规律和应用

2018届高考物理第一轮总复习全程训练课练23电路的基本规律和应用

课练23　电路的基本规律和应用 ‎1.(多选)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻 器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电压表示数变大 B．电流表示数变大 C．电容器C所带电荷量增多 D．a点的电势降低 ‎2．(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r＝1 Ω，定值电阻R3＝5 Ω，电表均为理想电表，当开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相同，则下列说法正确的是(　　)‎ A．电阻R1、R2可能分别为3 Ω、6 Ω B．电阻R1、R2可能分别为4 Ω、5 Ω C．开关S断开时电压表的示数可能小于S闭合时的示数 D．开关S从断开到闭合，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量之比一定等于6 Ω ‎3．如图所示，电源电动势E＝8 V，内阻r＝4 Ω，电灯A的电阻为10 Ω，电灯B的电阻为8 Ω，滑动变阻器的总电阻为6 Ω.闭合开关S，当滑片P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化)，下列说法正确的是(　　)‎ A．电流表的示数先减小后增大 B．电压表的示数先增大后减小 C．电灯A的亮度不断增大 D．电源的最大输出功率为4 W ‎4．如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，电流表和电压表均为理想电表．只闭合S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V，再闭合S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是(　　)‎ A．2 A B．8 A C．50 A D．58 A ‎5.‎ ‎(多选)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变化的图线画在了同一坐标图上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是(　　)‎ A．直线a表示电源的总功率PE－I图线 B．曲线c表示电源的输出功率PR－I图线 C．电源的电动势E＝3 V，内阻r＝1 Ω D．电源的最大输出功率Pm＝2 W ‎6.‎ 如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．电流表的读数I先增大后减小 B．电压表的读数U先减小后增大 C．电压表读数U与电流表读数I的比值不变 D．电压表读数的变化量ΔU与电流表读数的变化量ΔI的比值不变 ‎7．如图所示，R0为热敏电阻(温度降低，其电阻增大)，D为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大)，平行板电容器中央有一带电液滴刚好静止，M点接地，开关K闭合．下列各项单独操作时可使带电液滴向上运动的是(　　)‎ A．滑动变阻器R的滑动触头P向上移动 B．将热敏电阻R0的温度降低 C．开关K断开 D．电容器的上极板向上移动 ‎8．某种角速度测量计结构如图所示，当整体系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并通过滑动变阻器输出电压U，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为L，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为L，电阻分布均匀，系统静止时，滑片P在滑动变阻器的最左端B点，当系统以角速度ω转动时，不计一切摩擦，则 (　　)‎ A．电路中电流随角速度的增大而增大 B．电路中电流随角速度的减小而减小 C．弹簧的伸长量x＝ D．输出电压U与ω的函数式U＝ ‎9．(多选)将阻值为非线性变化的滑动变阻器R2接入图1的电路中，移动滑动变阻器滑动触头改变接入电路中的电阻丝长度x(x为图中a点与滑动触头之间的距离)，定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图2，a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点，电路中的电流表和电压表均为理想电表，当滑动触头从a点移动到b点和从b点移动到c点的这两个过程中，下列说法不正确的是(　　)‎ A．电流表A的示数变化量相等 B．电压表V2的示数变化量不相等 C．电阻R1的功率变化量相等 D．电源的输出功率都不断增大 ‎10.‎ ‎(多选)在如图所示的电路中，电流表和电压表均为理想电表，电源的内阻不可忽略．将开关S闭合，滑动变阻器的滑片向右缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．电压表V1读数变化量的绝对值比电压表V2读数变化量的绝对值大 B．电压表V1读数变化量的绝对值与电流表读数变化量的绝对值的比值减小 C．电压表V2读数变化量的绝对值与电流表读数变化量的绝对值的比值不变 D．电压表V读数变化量的绝对值与电流表读数变化量的绝对值的比值不变 ‎11.‎ 如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V,2.5 W”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1 A，这时电阻R两端的电压为4 V．求：‎ ‎(1)电阻R的值．‎ ‎(2)电源的电动势和内阻．‎ ‎12．三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和2.5 V，它们的额定电流都为0.3 A．若将它们连接成图甲、图乙所示电路，且灯泡都正常发光．‎ ‎(1)试求图甲电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；‎ ‎(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能．‎ ‎　 　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．(多选)(2016·江苏卷)如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有(　　)‎ A．路端电压为10 V B．电源的总功率为10 W C．a、b间电压的大小为5 V D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A ‎2．(2017·北京朝阳区统考)如图所示的电路中，当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时(　　)‎ A．电压表的读数减小 B．R1消耗的功率增大 C．电源的输出功率增大 D．电容器C所带电荷量增多 ‎3.‎ ‎(多选)(2016·黑龙江哈尔滨一模)在如图所示电路中，闭合开关S，理想电流表和理想电压表的示数分别用I和U表示，当滑动变阻器的滑动触头P向左滑动时，两表的示数都发生变化．电源的电动势和内电阻始终不变，则下列说法正确的是(　　)‎ A．I变大，U变小 B.变大 C．R1的功率一定变大 D．电源的总功率一定减小 ‎4.‎ ‎(2017·重庆二中模拟)如图所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合开关S后，调节R的阻值，使电压表示数增大ΔU，在此过程中有(　　)‎ A．R2两端电压减小ΔU B．通过R1的电流增大 C．通过R2的电流减小量大于 D．路端电压增大量为ΔU ‎5．(2016·辽宁本溪一模)如图所示，灯泡A、B与电阻R的阻值均为R，L是带铁芯的理想线圈，电源的内阻不计．开关S1、S2均闭合且电路达到稳定．已知电路中的各种元件均在安全范围之内．下列判断中正确的是(　　)‎ A．灯泡A中有电流通过，方向为a→b B．将S1断开的瞬间，灯泡A、B同时熄灭 C．将S1断开的瞬间，通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大 D．将S2断开，电路达到稳定，灯泡A、B的亮度相同 ‎6.‎ ‎(多选)(2017·西安市一模)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损坏 ‎7.‎ ‎(多选)(2017·辽宁抚顺一模)如图所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S1闭合，当S2也闭合后，下列说法中正确的是(　　)‎ A．灯泡L1变亮 B．灯泡L2变亮 C．电容器C的带电荷量增加 D．闭合S2瞬间流过电流表的电流方向自右向左 ‎8．(2017·洛阳市质检)‎ 如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U－I图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光，若将相同材料制成的标有“3 V　20 W”的小灯泡L2与该电源组成闭合电路，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电源的内阻为 Ω B．把L1换成L2，L2可能正常发光 C．把L1换成L2，电源的输出功率可能不变 D．把L1换成L2，电源的输出功率一定变小 ‎9．(2017·河北衡水中学模拟)在如图a所示的电路中，电源内阻和电流表内阻不计，R0、R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表(内阻很大)的示数随电路中电流变化的关系如图b所示，则下列说法中错误的是(　　)‎ A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线 B．R0＝10 Ω C．电路中消耗最大功率为3.6 W D．滑动变阻器R2消耗的最大功率为0.9 W ‎10．(2017·河南许昌模拟)‎ 在如图所示的电路中，当电键S闭合后，电压表有示数，调节可变电阻R的阻值，使电压表的示数增大ΔU，则(　　)‎ A．可变电阻R被调到较小的阻值 B．电阻R2两端的电压减小，减小量等于ΔU C．通过电阻R2的电流减小，减小量小于 D．通过电阻R2的电流减小，减小量等于 ‎11．(2017·河南浦阳统考)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1‎ 为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)，电压表为理想电表，当电键S闭合时，电容器C中一带电微粒恰好处于静止状态，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．在只逐渐增大光敏电阻R1的光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 B．在只调节电阻R3的滑片P2向上移动的过程中，电源消耗的功率变大，R3中有向上的电流 C．若断开电键S，电容器C所带电荷量不变，带电微粒仍然处于静止状态 D．在只调节电阻R2的滑片P1向下移动的过程中，带电微粒将向下运动 ‎12．(多选)(2017·江西赣州期末)‎ 如图所示，电源电动势E＝9 V，内阻r＝4.5 Ω，变阻器R1的最大电阻Rm＝5.0 Ω，R2＝1.5 Ω，R3＝R4＝1 000 Ω，平行板电容器C的两金属板水平放置．在开关S与a接触且电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，在平行板电容器中间的一带电微粒恰能静止．那么(　　)‎ A．在题设条件下，R1接入电路的阻值应为3 Ω，电源的输出功率应为4.5 W B板间的微粒带负电，当开关接向b(未接触b)的过程中，微粒将向下运动 C．在题设条件下，当R1的阻值增大时，R2两端的电压增大 D．在题设条件下，当开关接向b后，流过R3的电流方向为d→c 课练23　电路的基本规律和应用 ‎1．ABD　在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，并联电阻减小，总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大，故A正确．根据外电路中顺着电流方向电势降低，可知a的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电压U2＝E－I(R1＋r)，I增大，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，故B、D正确．电阻R2两端的电压U2变小，电容器极板间电压变小，所带电荷量减小，故C错误．‎ ‎2．BD　当开关S断开时，ab段电路消耗的电功率为P＝(R1＋R2)；当S闭合时，ab段电路消耗的电功率为P′＝R1；由于S断开与闭合时ab段电路消耗的电功率相同，代入数据可知，选项A错误、B正确．当开关S断开时电压表的示数为U，当S闭合时电压表的示数为U′，由电路图分析可得U>U′，选项C错误；因为电压表示数U＝E－I(R3＋r)，所以＝R3＋r＝6 Ω，选项D正确．‎ ‎3．A　当滑片P由a端向b端滑动的过程中，该电路外电路总电阻满足＝＋(R是和灯A串联部分滑动变阻器的阻值)，所以R总＝，由数学知识分析知，当R＝2 Ω时，该电路的外电路总电阻最大为6 Ω，所以滑片P由a端向b端滑动的过程中总电阻由5.8 Ω逐渐增大到6 Ω，再由6 Ω逐渐减小到5.3 Ω，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，路端电压先增大后减小；由于路端电压先增大后减小，滑片由a到b总电流先减小后增大，所以灯B两端的电压增大，即电压表的示数增大，灯A的电流减小，即灯A亮度变暗，即A正确，B、C错误．P＝I2R总＝2R总＝，由数学知识分析知，外电路电阻越接近4 Ω，电源的输出功率越大，当R总＝5.3 Ω时，P＝3.92 W最大，D错误．‎ ‎4．C　只闭合S1时，由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir＝12 V＋10×0.05 V＝12.5 V，R灯＝＝ Ω＝1.2 Ω，再闭合S2后，流过启动电动机的电流为I电动机＝－I′＝ A－8 A＝50 A，故C正确．‎ ‎5．AD　直流电源的总功率PE＝EI，故直线a表示电源的总功率PE－I图线，PE－I图线的斜率等于电动势，由图知E＝4 V，A正确；电源内部的发热功率为Pr＝I2r，故曲线c表示电源内部的发热功率Pr－I图线，当I＝2 A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，求出电源的内阻r＝2 Ω，B、C错误；当外电阻等于电源内阻时电源有最大输出功率，此时电流I＝1 A，Pm＝2 W，D正确．‎ ‎6．D　由数学知识可知，当P在中点时外电阻最大，故当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，总电阻先增大后减小，电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，总电流先减小后增大，则内电压先减小后增大，外电压先增大后减小，故A、B错误．电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电阻，外电阻先增大后减小，故C错误．因为内、外电压之和不变，所以外电压变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等，则＝r，故D正确．‎ ‎7．C　当滑动变阻器的滑动触头P向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电流增大，内电压及R0两端的电压增大，则路端电压和滑动变阻器两端的电压都减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向右流出，所以电容器两端的电势差不变，故A错误；当热敏电阻温度降低时，其阻值增大，则由闭合电路欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压减小，液滴仍然静止，故B错误；开关K断开时，电容器直接接在电源两端，电容器两端电压增大，则液滴向上运动，故C正确；若使电容器的上极板向上移动，即d增大，则电容器电容C减小，由于二极管具有单向导电性，电荷不会向右流出，所以电容器两端的电势差增大，由于U＝，C＝，E＝，所以E＝，由于极板上的电荷量不变，而场强E与极板之间的距离无关，所以场强E不变，液滴仍然静止，故D错误．‎ ‎8．D　系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC 的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关，故A、B错误；设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得，kx＝mω2(L＋x)，即x＝，又因输出电压U＝E＝E，联立两式得U＝，故C错误、D正确．‎ ‎9．BCD　根据欧姆定律得，电阻R1两端的电压U1＝IR1，由题图2知，滑动触头从a点移动到b点和从b点移动到c点的两个过程中，电压U1变化量相等，且R1一定，则知电流的变化量相等，即电流表A示数变化量相等，故A正确；电压表V2的示数U2＝E－Ir，由于电流I的变化量相等，且E、r一定，则ΔU2相等，故B错误；电阻R1的功率P1＝I2R1，ΔI相等，而I减小，则知从a点移到b点功率变化量较大，故C错误；由题图2知，U1逐渐减小，则电路中电流减小，总电阻增大，但由于外电路总电阻与电源内阻的关系未知，无法确定电源的输出功率如何变化，故D错误．‎ ‎10．ACD　设电流表以及电压表V、V1、V2的读数变化量的绝对值分别为|ΔI|、|ΔU|、|ΔU1|、|ΔU2|，当滑动变阻器R1的滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值减小，电路中电流增大，U2增大，路端电压U减小，则U1减小，因为U＝U1＋U2，则|ΔU1|>|ΔU2|，A正确；根据闭合电路欧姆定律得，U1＝E－I(R2＋r)，则＝R2＋r不变，B错误；＝R2不变，C正确；由U＝E－Ir，得＝r不变，D正确．‎ ‎11．解题思路：(1)电阻R的值为 R＝＝ Ω＝4 Ω ‎(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5 V，I1＝＝ A＝0.5 A 当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4 V，I2＝1 A，‎ 联立解得E＝6 V，r＝2 Ω.‎ 答案：(1)4 Ω　(2)6 V　2 Ω ‎12．解题思路：(1)由题意，在图甲电路中：‎ 电路的总电流I总＝IL1＋IL2＋IL3＝0.9 A U路端＝E－I总r＝2.55 V UR2＝U路端－UL3＝0.05 V IR2＝I总＝0.9 A 电阻R2的消耗功率PR2＝IR2UR2＝0.045 W ‎(2)图甲电源提供的电功率 P总＝I总E＝0.9×3 W＝2.7 W 图乙电源提供的电功率 P′总＝I′总E′＝0.3×6 W＝1.8 W 由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而P′总

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