【精品】高三物理第七章 单元小结练1

单元小结练 电路知识综合(限时：30分钟)1．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，以下属于用比值法定义的物理量是( )A ．加速度a ＝ΔvΔtB ．电阻R ＝ρlSC ．电场强度E ＝FqD ．电容C ＝εr S4πkd答案 AC解析 电阻R ＝ρl S 是电阻的决定式，电容C ＝εr S4πkd 是电容的决定式，不属于用比值法定义的物理量，选项A 、C 符合要求． 2．下列关于电源电动势的说法中正确的是( )A ．在某电源的电路中，每通过2 C 的电荷量，电源提供的电能是4 J ，那么这个电源的电动势是0.5 VB ．电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大C ．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D ．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 答案 C解析 由E ＝Wq 得E ＝2 V ，则A 错；电源的电动势与外电路无关，只由电源自身的性质决定，则B 错，C 对；电源的电动势越大，所提供的能量不一定越大，电源提供的电能取决于通过电源的电荷量与电动势的乘积，D 错．3．在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式 空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金 材料制作的电热丝．如图1所示，当进气管道中的冷空气流 速越大时，电阻R 两端的电压U 0就变得越高，反之，电压 U 0就越低．这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的图1电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是( )答案 D解析设电热丝的电阻为R丝，则U0＝Er＋R＋R丝R，结合题意可知，U0越大，说明R丝越小，可见，电热丝温度越低，电阻值越小，故对应的伏安特性曲线为D.4．如图2所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是()A．电路中的电流变大图2B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小答案AC解析当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，当滑片位于b端时，r＝R外，电源的输出功率最大，选项A对，B错；当把定值电阻R0看做电源内阻时，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，选项C对；由P＝I2R0知，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项D错．5．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的．如图3甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻R g保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当热敏电阻的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是()图3A．60℃B．80℃C．100℃D．120℃答案 D解析 由题图乙知，当t 1＝20°C ，热敏电阻的阻值R 1＝4 kΩ；根据闭合电路欧姆定律I 1＝E R 1＋R g ，可解得R g ＝0.5 kΩ；I 2＝E R 2＋R g，可解得R 2＝2 kΩ，结合题图乙得：t 2＝120°C.6．在如图4所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内阻 为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，、 为理想电流表和理想电压表．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( )图4A ．电压表示数变小B ．电流表示数变小C ．电容器C 所带电荷量增多D ．a 点的电势降低 答案 D解析 滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，其连入电路的有效电阻减小，造成整个回路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得：I ＝ER 外＋r ，干路电流I 增大，电压表示数U 1＝IR 1变大，A 错误；电阻R 2两端电压U 2＝E －I (r ＋R 1)减小，其电流I 2＝U 2R 2减小，根据串、并联电路的电流特点可知电流表示数将增大，B 错误；电容器C 所带电荷量Q ＝CU 2，U 2减小，Q 减小，C 错误；因U 2＝φa －0，a 点的电势φa ＝U 2，U 2减小，所以a 点的电势降低，D 正确．7．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且 磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感 器设计了如图5所示电路，电源的电动势E 和内阻r 不变，在没 有磁场时调节变阻器R 使灯泡L 正常发光．若探测装置从无磁图5场区进入强磁场区，则( )A ．灯泡L 变亮B ．灯泡L 变暗C ．电流表的示数变小D ．电流表的示数变大答案 AC解析 探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流变小，电流表示数变小，电源内阻分压变小，路端电压变大，灯泡L 变亮，正确选项为A 、C. 8．如图6，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目 增多时，下列说法正确的是( )A ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小B ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变图6C ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变D ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 答案 D解析 由于电源内阻不能忽略，并联电灯数目增多时，总电阻变小，路端电压变小，故电灯两端的电压变小，D 正确．9．如图7甲所示，R 为电阻箱(0～99.9 Ω)，置于阻值最大位置，R x 为未知电阻．(1)断开K 2，闭合K 1，逐次减小电阻箱的阻值，得到多组R 、I 值，并依据R 、I 值作出了如图乙所示的R －1I 图线．(2)断开K 2，闭合K 1，当R 调至某一位置时，电流表的示数I 1＝1.0 A ；保持电阻箱的位置不变，断开K 1，闭合K 2，此时电流表的示数为I 2＝0.8 A ．根据以上数据可知( )图7A ．电源电动势为3.0 VB ．电源内阻为0.5 ΩC ．R x 的阻值为0.5 ΩD ．K 1断开、K 2闭合时，随着R 的减小，电源输出功率减小 答案 BC解析 由I ＝E R ＋r 得R ＝E I －r ，则R －1I 图象的斜率k ＝E ＝2.0 V ，A 选项错误．R 轴截距的绝对值等于内阻r ，即r ＝0.5 Ω，B 选项正确．K 2断开、K 1闭合时，R ＋r ＝EI 1；K 1断开、K 2闭合时，R x ＋R ＋r ＝E I 2，所以，R x ＝E I 2－EI 1＝0.5 Ω，C 选项正确．因R x ＝r ，所以电路中的外电阻大于内阻，随着R 的减小，电源输出功率增大，当R ＝0时，电源的输出功率最大，D 选项错误．10．如图8所示，直线A 为电源的U -I 图线，直线B 和C 分别为电阻R 1、R 2的U -I 图线，用该电源分别与R 1、R 2组成闭合电路时， 电源的输出功率分别为P 1、P 2，电源的效率分别为η1、η2，则( )图8A ．P 1＞P 2B ．P 1＝P 2C ．η1＞η2D ．η1＜η2 答案 BC解析 由直线A 可知，E ＝6 V ，r ＝1 Ω，由直线B 、C 可知，R 1＝2 Ω，R 2＝0.5 Ω，P 1＝(E r ＋R 1)2R 1＝8 W ，η1＝R 1r ＋R 1＝23，P 2＝(E r ＋R 2)2R 2＝8 W ，η2＝R 2r ＋R 2＝13，故有：P 1＝P 2，η1>η2，只有B 、C 正确．11．某同学按如图9所示的电路进行实验，电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零．实验过程中，由于电路发生故障，发现两 电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由某一用 电器引起的，则可能的故障原因是 ( ) A ．R 3短路图9B ．R P 短路C ．R 3断开D ．R 2断开 答案 BD解析 由电路分析可知，若R 3短路，则R P 、R 2被短路，这时，电压表V 2示数为零，A 错；若R P 短路，电压表V 2两端电压即为R 3两端电压，和电压表V 1示数应相同，B 对；若R 3断开，电压表V 2所测电压为R 2两端电压，而电压表V 1所测量的为R 2和R P 两端电压，故C 错；若R 2断开，电压表V 2和V 1都测量R 3两端电压，故D 对． 12．在如图10所示的电路中，两平行正对金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d ＝4.0 cm.电源电动势E ＝400 V ，内阻r ＝20 Ω， 电阻R 1＝1 980 Ω.闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的 小球(可视为质点)从B 板上的小孔以初速度v 0＝1.0 m/s 竖直图10向上射入两板间，小球恰好能到达A 板．若小球所带电荷量q ＝＋1.0×10－7 C ，质量m ＝2.0×10－4 kg ，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g ＝10 m/s 2.求： (1)A 、B 两金属板间电压的大小U ； (2)滑动变阻器消耗的电功率P 滑； (3)电源的效率η.答案 (1)200 V (2)20 W (3)99.5%解析 (1)小球从B 板上的小孔射入恰好到达A 板的过程中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动，设A 、B 两极板间电压为U ，根据动能定理有 －qU －mgd ＝0－12m v 20解得U ＝200 V(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R 滑，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流I ＝ER 1＋R 滑＋r根据部分电路欧姆定律可知U ＝IR 滑解得R 滑＝2.0×103 Ω滑动变阻器消耗的电功率P 滑＝U 2R 滑＝20 W(3)电源的效率η＝P 出P 总＝I 2(R 1＋R 滑)I 2(R 1＋R 滑＋r )×100%＝99.5%.。