江苏省高三高考物理一轮复习精选精练跟踪练习 第七章 第2单元 电路的基本规律

第七章 第2单元 电路的基本规律
一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共42分)
1．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为 ( ) A ．“与”门电路 B ．“非”门电路 C ．“或”门电路 D ．上述答案都有可能
2．为探究小灯泡L 的伏安特性，连好图1所示的电路后闭合开
关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯 泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U －I 图象应是图2 中的 (
)
图2
3．如图3所示，电源电动势为E ，内阻为r ，合上开关S 后各电灯都能发光．如
果某一时刻灯L 1的灯丝烧断，之后各灯虽亮度变化，但并未损坏，则 ( )
A ．L 3变亮，L 2、L 4变暗
B ．L 2、L 3变亮，L 4变暗
C ．L 4变亮，L 2、L 3变暗 图3
D ．L 3、L 4变亮，L 2变暗
4．某实物投影机有10个相同的强光灯L 1～L 10(24 V/200 W)和10个相同的指示灯X 1～X 10(220 V/2 W)，将其连接在220 V 交流电源上，电路如图4所示．若工作一段时间后L 2灯丝烧断，则 (
)
图4
A ．X 1的功率减小，L 1的功率增大
B ．X 1的功率增大，L 1的功率增大
C ．X 2的功率增大，其他指示灯的功率减小
D ．X 2的功率减小，其他指示灯的功率减小
图1
5．如图5所示的电路中，A 、B 两灯原来正常发光，忽然B 灯比原来亮了，这是因 为电路中某一处发生断路故障造成的，那么发生这种故障可能是(电源内阻不 计) ( ) A ．R 1断路 B ．R 2断路
C ．R 3断路
D ．灯A 断路 图5
6．图6所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U －I 图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V ．则该电路可能为图7中的 (
)
图7
二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分) 7．一个T 型电路如图8所示，电路中的电阻R 1＝10
Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V ，内阻
忽略不计．则 ( ) 图8 A ．当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是40 Ω B ．当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是40 Ω C ．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80 V D ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80 V
8．在如图9所示的图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某
一电阻R 的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路．由图象可知 ( ) A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0. 5 Ω
B ．电阻R 的阻值为1 Ω 图9
C ．电源的输出功率为2 W
D ．电源的效率为66.7 %
图6
9．高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图10所示，超导部件有一个超导 临界电流I c ，当通过限流器的电流I >I c 时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导部件的正常态电阻为R 1＝3 Ω，超导临界电流I c ＝1.2 A ，限流电阻R 2＝6 Ω，小电珠L 上标有“6 V,6 W”的字样，电源电动势E ＝8 V ，内阻r
＝2 Ω，原来电路正常工作，现L 突然发生短路，则 ( )
A ．短路前通过R 1的电流为2
3
A
B ．短路后超导部件将由超导状态转化为正常态
C ．短路后通过R 1的电流为4
3 A
D ．短路后通过R 1的电流为2 A
10．在如图11所示的电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个 理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2 和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和 ΔU 3表示．下列比值正确的是 ( ) A ．U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变
B ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大 图11
C ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变
D ．U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变
三、计算题(本题共2小题，共30分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 11．(14分)如图12所示，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻
R 1＝3 Ω，R 2＝2 Ω，R 3＝5 Ω，电容器的电容C 1＝4 μF ，C 2＝1 μF ，
求C 1、C 2所带电荷量．
图10
12．(16分)如图13所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板 间的距离d ＝40 cm.电源电动势E ＝24 V ，内电阻r ＝1 Ω，电阻R ＝
15 Ω.闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以 初速度v 0＝4 m/s 竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q ＝1×10－2
C ，
质量为m ＝2×10－2
kg ，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时， 小球恰能到达A 板？此时，电源的输出功率是多大？(取g ＝10 m/s 2
)
图13
第七章 第2单元 电路的基本规律
【参考答案与详细解析】
一、单项选择题(本题共6小题，每小题7分，共42分)
1．解析：不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，这体现了“或”逻辑关系，故C 项正确． 答案：C
2．解析：小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高，导致其电阻增大．由R ＝U
I
知只有C 选
项对． 答案：C
3．解析：灯L 1的灯丝烧断之后电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知路端电压增
大，由P ＝U 2
R
可知L 3变亮；总电流变小，由于通过L 3的电流变大，所以L 4所在支路电流一定
变小(L 4变暗)，L 4两端电压一定变小，所以L 2两端电压变大，L 2变亮．B 选项正确．
答案：B
4．解析：L 2灯丝烧断后电路的总电阻增大，电路中总电流减小，流过其他指示灯、强光灯的电流都同比例的减小，消耗的功率都减小，两端的电压都减小，则X 2两端电压增大，消耗的功率也增大，C 正确．
答案：C
5．解析：由于电源内阻不计，故路端电压为电源的电动势，所以R 1断路时，灯A 和B 两端电压不变，故B 灯亮度不会发生变化，A 选项错误．对B 选项，当R 2断路时，会使A 灯两端电压升高，B 灯两端电压降低，B 灯应变暗，故B 选项错误，同理可知D 选项也错误．对于C 选项，当R 3断路时，会使B 灯两端电压升高，A 灯两端电压降低，故B 灯变亮，因此正确选项为C.
答案：C
6．解析：由U －I 图线的斜率及截距可得该电源E ＝6 V ，r ＝0.5 Ω.当U ＝4.8 V 时，I ＝
E －U
r
＝2.4 A ，R ＝U /I ＝2 Ω，B 正确． 答案：B
二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)
7．解析：当cd 端短路时，ab 之间的电路为R 2和R 3并联，然后与R 1串联，因此ab 之间的等效电阻为
R 2R 3
R 2＋R 3
＋R 1＝40 Ω，选项A 正确．同理，当ab 端短路时，R 1和R 3并联，然后与R 2串联，总电阻为128 Ω，B 选项错误．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压，为R 3
两端的电压，电路为测试电源给串联的电阻R 1和R 3供电，因此，cd 两端的电压为100
10＋40×40
V ＝80 V ，选项C 正确．同理，当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压即R 3两端的电压，为
100
120＋40×40 V＝25 V ，故D 错．
答案：AC
8．解析：图象Ⅰ与纵轴的交点表示电源电动势，为3 V ，图象Ⅰ的斜率的绝对值表示电源内阻，为0.5 Ω，选项A 正确；图象Ⅱ的斜率表示电阻R 的阻值为1 Ω，选项B 正确；电源输出电压为U ＝2 V ，电流为2 A ，电源输出功率为4 W ，选项C 错；电源效率η＝P 出/P 总＝U /E ＝2/3×100%≈66.7%，选项D 正确．
答案：ABD
9．解析：小电珠L 上标有“6 V,6 W”，该电珠的电阻R L ＝U 2
/P ＝62
/6 Ω＝6 Ω，短路前由于电路正常工作，电路的总电阻为R ＝R L ＋r ＝6 Ω＋2 Ω＝8 Ω，总电流为I ＝E /R ＝1 A ，所以短路前通过R 1的电流为I 1＝1 A ，选项A 错误；当L 突然短路后，电路中电流为I ＝E /r ＝4 A>I c ＝1.2 A ，超导部件由超导态转变为正常态，则此时电路中总电阻为R ′＝2 Ω＋2 Ω＝4 Ω，总电流I ′＝E /R ′＝84 A ＝2 A ，短路后通过R 1的电流为I 1′＝4
3 A ，故选项B 、C
正确．
答案：BC
10．解析：ΔU 1ΔI ＝U 1I ＝R 1，由于R 1不变，故U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变．同理U 2
I
＝R 2，由于R 2变大，
所以U 2I 变大．但是ΔU 2ΔI ＝ΔI (R 1＋r )ΔI ＝R 1＋r ，所以ΔU 2ΔI 不变．而U 3I ＝R 2＋R 1，所以U 3
I
变大，由于
ΔU 3ΔI ＝ΔIr ΔI ＝r ，所以ΔU 3ΔI
不变．故选项A 、C 、D 正确． 答案：ACD
三、计算题(本题共2小题，共30分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．解析：根据闭合电路欧姆定律，
I ＝E R 1＋R 2＋r ＝12
6 A ＝2 A ， U 1＝IR 1＝6 V ，U 2＝IR 2＝4 V U C 1＝U 2＝4 V ，U C 2＝U 1＋U 2＝10 V
根据Q ＝CU
Q 1＝C 1U C 1＝4×10－6×4 C＝1.6×10－5 C Q 2＝C 2U C 2＝1×10－6×10 C＝10－5 C.
答案：1.6×10－5
C 10－5
C
12．解析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A 板时速度为零． 设两板间电压为U AB ，由动能定理得 －mgd －qU AB ＝0－12mv 02
解得U AB ＝8 V
滑动变阻器两端电压U 滑＝U AB ＝8 V
设通过滑动变阻器的电流为I ，由欧姆定律得
I ＝E －U 滑R ＋r
＝1 A
滑动变阻器接入电路的电阻
R 滑＝U 滑
I
＝8 Ω
电源的输出功率
P 出＝I 2(R ＋R 滑)＝23 W
答案：8 Ω 23 W。