第八章 第2讲 电路的基本规律及应用

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一、选择题

1．(2019·高考江苏卷)如图所示的电路中，电阻R＝2 Ω.断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为()

A．1 ΩB．2 Ω

C．3 ΩD．4 Ω

解析：当断开S时，电压表的读数等于电源的电动势，即E＝3 V；当闭合S时，有U ＝IR，又由闭合电路欧姆定律可知，I＝E

R＋r

，联立解得r＝1 Ω，A正确，B、C、D错误．答案：A

2．(2020·湖南株洲上学期质检)如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24 V，如果电阻R＝6 kΩ，R1＝6 kΩ，R2＝3 kΩ，则BB′不可能输出的电压是()

A．12 V B．8 V

C．6 V D．3 V

解析：若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，U BB′为并联电路两端电压，U BB′＝

R1R2

R1＋R2

R1R2

R1＋R2

＋R

U AA′＝6 V；若S1闭合S2断开，则R1和R串联，U BB′＝

R1

R1＋R

U AA′＝12 V；

若S2闭合S1断开，则R2和R串联，U BB′＝R2

R2＋R

U AA′＝8 V；若两者都断开，则电路断路，U BB′＝0.故D项不可能．

答案：D

3．(2020·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由

此图象可以判断()

A．电源的内耗功率最大为9 W

B．电源的效率最大为50%

C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω

D．电源的电动势为12 V

解析：由题图可知，当电流为1.5 A时电源的输出功率最大，这时内耗功率等于输出功率，为9 W，电源的效率为50%，这时电源的总功率为18 W，根据P＝IE，可求得电源的电动势为12 V，D项正确；由P r＝I2r可知，电源的内阻为4 Ω，由于不确定外电路是不是纯电阻电路，因此C项错误；随着电流的增大，内耗功率增大，A项错误；随着电流的减小，电源的效率增大，B项错误．

答案：D

4．(2020·湖北六校期中联考)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()

A．5.5 ΩB．7.0 Ω

C．12.0 ΩD．12.5 Ω

解析：由欧姆定律得U＝E－Ir，当r＝0时，E＝U，由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为E＝3.6 V，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U＝2.5 V，电流为I＝0.2

A，则硅光电池的内阻为r＝E－U

I

＝

3.6－2.5

0.2Ω＝5.5 Ω，故选项A正确．

答案：A

5.(2020·河北定州中学承智班检测)阻值相等的四个电阻R、电容器C及电池E(内阻可忽略)接成如图所示的电路．保持S1闭合，开关S2断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；

闭合开关S 2，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )

A ．5∶3

B ．2∶1

C ．1∶2

D ．1∶3

解析：电池E 的内阻可忽略，保持开关S 1闭合，S 2断开且电流稳定时，电容器两端的

电压为U 1＝E 3R ×2R ＝2E 3；闭合开关S 2，电流再次稳定后，电容器两端的电压为U 2＝E 52

R ×R ＝2E 5

.由Q ＝CU 得，Q 1∶Q 2＝U 1∶U 2＝5∶3. 答案：A

6.(多选)(2020·天津部分区上学期期末)如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电表均为理想电表．闭合开关S 后，若减小R 的阻值，则下列说法正确的是( )

A ．电流表的示数一定增大

B ．电压表的示数一定增大

C ．电源的输出功率一定增大

D ．R 1上的电压一定减小

解析：减小R 的阻值，电路的总电阻减小，电路中总电流I 增大，由U ＝E －Ir 得路端电压减小，所以电流表的示数一定增大，电压表的示数一定减小，故A 正确，B 错误；当电源的外电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大，由于不知外电阻与内电阻的大小关系，所以当电源的负载电阻减小时，电源的输出功率不一定增大，故C 错误；电路中总电流I 增大，R 2的两端电压增大，又因为路端电压减小，由串联分压得R 1上的电压减小，故D 正确．

答案：AD

7．(多选)(2020·河北衡水武邑中学模拟)如图所示，电源的电动势为E 、内阻为r ，R 1、R 2、R 3为定值电阻，R L 为光敏电阻(光照减弱时阻值增大)，C 为电容器．闭合开关S ，电路

稳定后，用光照射R L ，下列说法正确的是( )

A ．电压表示数增大

B ．电源的效率增大

C ．电容器所带电荷量增加

D ．R 2消耗的功率增大

解析：当光照射R L 时，其电阻变小，外电路总电阻变小，电路中总电流I 变大，根据

U ＝E －Ir 知路端电压变小，即电压表示数变小，A 错误；电源效率η＝IU IE ×100%＝U E

×100%，路端电压变小，效率变小，B 错误；路端电压变小，R 1两端电压变小，电流I 1变小，而总电流变大，R 2中电流I 2变大，所以R 2两端电压U 2＝I 2R 2变大，电容器两端电压与R 2两端电压相等，由Q ＝CU 知电容器所带电荷量变大，C 正确；根据C 选项分析由P 2＝I 22R 2知，电流I 2变大时，R 2消耗的功率变大，D 正确．

答案：CD

二、非选择题

8．在如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2的阻值未知，R 3是滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U 随电流I 的变化图线如图乙所示，其中图线上的A 、B 两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的．求：

(1)电源的电动势和内电阻；

(2)定值电阻R 2的阻值；

(3)滑动变阻器R 3的最大值．

解析：(1)由闭合电路欧姆定律得E ＝U ＋Ir

将图线上A 、B 两点的U 、I 值代入得

E ＝16＋0.2r ，E ＝4＋0.8r