高二物理同步训练:2
高二物理同步训练试题解析一、选择题1.关于电动势,以下说法中正确的是( )A.电源电动势等于电源正、负极之间的电势差B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D.在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电源的电动势也增大解析:选B.电动势是电源本身的属性,是由电源本身决定的,与外电路的组成及变化无关,故C、D错误.由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.用电压表直接测量电源两极时,虽然电压表的电阻很大,但电路中也有电流,内电路中也有电压降落,电压表直接测量电源两极得到的电压数值应略小于电动势,B正确,A错误.2.当外电路的电阻分别为8Ω和2Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是( )A.1Ω B.2ΩC.4ΩD.6Ω解析:选C.由()2R1=()2R2,代入数据解得r=4Ω,选项C正确.3.如图2-7-17所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是( )图2-7-17A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1>r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大解析:选AD.由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.当I=0时电动势E等于路端电压U,即U-I图线和U轴的交点就是电动势,由图知,两电源的电动势相等.当U=0时I=E/r,U-I图线和I轴的交点就是短路电流,由图知I1>I2.A正确.而r=E/I,即图线的斜率表示电源的内阻,由图知r1
P2B.P1η2D.η1<η2解析:选C.由直线A可知,E=6V,r=1Ω,由直线B、C可知,R1=2Ω,R2=0.5Ω,P1=()2·R1=8W,η1==,P2=()2R2=8W,η2==故有:P1=P2 η1>η2,只有C正确.5.在图2-7-19所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向上滑动的过程中( )图2-7-19A.电路中的总电流变大B.路端电压变大C.通过电阻R2的电流变大D.通过滑动变阻器R1的电流变小解析:选BCD.本题可按照以下思路分析: 故B、C、D均正确.6.图2-7-20所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是( )图2-7-20A.路端电压变小B.电流表的示数变大C.电源内阻消耗的功率变小D.电路的总电阻变大解析:选A.由a到b,R1电阻值减小,因此总电阻变小,D错,总电流增大,内电压增大,路端电压减小,所以A正确.再结合欧姆定律知电流表的示数变小,B错,由P内=I2r知电源内阻消耗的功率变大,C错.7.在如图2-7-21所示的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )5
图2-7-21A.L变暗,Q增大B.L变暗,Q减小C.L变亮,Q增大D.L变亮,Q减小解析:选B.滑动变阻器滑片P向下移动时,R2变小,I总变大,UL变小,L变暗,因UR1增大,故UC=UR2变小,再由Q=CUC可知Q减小,故只有B正确.8.如图2-7-22所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S2,则下列表述正确的是( )图2-7-22A.电源输出功率减小 B.L1上消耗的功率增大C.通过R1上的电流增大D.通过R3上的电流增大解析:选C.电源不计内阻,其输出电压等于电动势.当闭合S2时,电路的外电阻R变小,电路总电流变大,故C正确;电源的输出功率P出=,所以电源输出功率应该变大,A错误;因并联部分两端的电压U并=E-UR1,又闭合S2时UR1变大,所以U并变小,L1上消耗的功率变小,通过R3的电流也是变小的,故B、D错误.9.利用图2-7-23所示电路可测出电压表的内阻,电源的内阻可以忽略.R为电阻箱,当R取不同阻值时,电压表均对应有不同读数U.多次改变阻箱的阻值.所得到的-R图象为下图中的哪一个( )图2-7-23图2-7-24解析:选C.由闭合电路的欧姆定律E=U+IR=U+·R得=+·R,故选C.二、计算题10.如图2-7-25所示的电路中,电阻R=10Ω,当开关S断开时,电压表示数为6V,当开关S闭合时,电压表示数为5.46V,则电源的内阻为多少?5
图2-7-25解析:当开关S断开时,R外→∞,所以E=U外=6V.当开关S闭合时,U外=IR,即5.46V=I×10Ω,所以I=0.546A,又由E=U外+Ir,即6V=5.46V+0.546r,解得r≈1Ω.答案:1Ω11.如图2-7-26所示,E=10V,r=1Ω,R1=R3=5Ω,R2=4Ω,C=100μF.当S断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:图2-7-26(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;(2)S闭合后流过R3的总电荷量.解析:(1)开始带电粒子恰好处于静止状态,必有qE=mg且qE竖直向上.S闭合后,qE=mg的平衡关系被打破.S断开,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有UC=E=4V,qUC/d=mg.S闭合后,U′C=E=8V设带电粒子加速度为a,则qU′C/d-mg=ma,解得a=g,方向竖直向上.(2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以ΔQ=C(U′C-UC)=4×10-4C.答案:(1)g方向向上 (2)4×10-4C12.在图2-7-27甲所示电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2的阻值未知,R3是一滑动变阻器,当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两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的.求:甲 乙图2-7-27(1)电源的电动势和内电阻;(2)定值电阻R2的阻值;(3)滑动变阻器R3的最大值.解析:(1)由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入得:5
E=16+0.2r E=4+0.8r解得E=20V,r=20Ω.(2)当R3的滑片滑到最右端时,R3、R1均被短路,此时外电路电阻等于R2,且对应于图线上B点,故由B点的U、I值可求出R2的阻值为:R2==Ω=5Ω.(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R3阻值最大.设此时外电路总电阻为R,由图象中A点坐标求出:R==Ω=80Ω.又R=+R2,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3=300Ω.答案:(1)20V 20Ω (2)5Ω (3)300Ω。5