【物理】2020届一轮复习人教版 电路电路的基本规律 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版 电路电路的基本规律 课时作业

‎2020届一轮复习人教版 电路电路的基本规律 课时作业 ‎1. (2018·江苏高考)(多选)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电，这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路(　　)‎ A．充电时，通过R的电流不变 B．若R增大，则充电时间变长 C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大 D．若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变 答案　BCD 解析　电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此通过R的电流变小，A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，B正确；若C增大，根据Q＝CU，电容器的电荷量增大，所以放出的电荷量增大，闪光灯闪光一次通过电荷量增大，C正确；当电源电动势为85 V时，电源给电容器充电，电容器两端电压仍能达到80 V，所以闪光灯仍然能发光，闪光一次通过的电荷量不变，D正确。‎ ‎2. (2016·全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(　　)‎ A． B． ‎ C． D． 答案　C 解析　当开关S断开时等效电路如图1所示，电容器C两端的电压U＝E，所带的电荷量Q1＝CU＝CE；当开关S闭合时等效电路如图2所示，电容器C两端的电压U′＝E，所带的电荷量Q2＝CE。所以＝，C项正确。‎ ‎3．(2016·北京高考)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是(　　)‎ A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 答案　D 解析　根据闭合回路欧姆定律可得E＝U＋Ir，可测量多组数据列式求解，A正确，不符合题意；根据欧姆定律可得E＝(R＋r)，测量多组数据可求解，B正确，不符合题意；根据欧姆定律可得E＝I(R＋r)，测得多组数据可求解，C正确，不符合题意；两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误，符合题意。‎ ‎4．(2016·江苏高考)(多选)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 答案　AC 解析　外电路的总电阻R＝10 Ω，由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I＝＝1 A，因此路端电压U＝E－Ir＝12 V－1×2 V＝10 V，A项正确；电源的总功率P＝EI＝12 W，B项错误；由图a可知Uab＝UaO－UbO＝－15×0.5 V＋5×0.5 V＝－5 V，故C项正确；当a、b间用导线连接后，其等效电路如图b所示，电路中的外电阻R′＝7.5 Ω，电路中总电流I′＝＝ A≠1 A，D项错误。‎ ‎5．(2018·北京高考)如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。‎ ‎(1)以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中UI图象的示意图，并说明UI图象与两坐标轴交点的物理意义。‎ ‎(2)A．请在图2画好的UI关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；‎ b．请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。‎ ‎(3)请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。‎ 答案　(1)UI图象见解析，图象与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势，与横轴交点的横坐标值为短路电流。‎ ‎(2)A．图见解析　B．　R＝r ‎(3)见解析 解析　(1)UI 图象如图甲所示，其中图象与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势，与横轴交点的横坐标值为短路电流。‎ ‎　‎ ‎(2)A．如图乙所示 b．电源输出的电功率：‎ P＝I2R＝()2R＝，‎ 当外电路电阻R＝r时，电源输出的电功率最大，为Pmax＝。‎ ‎(3)电动势定义式：E＝，根据能量守恒定律，非静电力做功W产生的电能等于在外电路产生的电功和内电路产生的电热之和，即 W＝I2rt＋U外It＝Irq＋U外q，‎ E＝＝Ir＋U外＝U内＋U外。‎ 配套课时作业 ‎　　时间：45分钟　满分：100分 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)‎ ‎1．(2018·上海普陀区一模)如果闭合电路中电源的电动势为12 V，外电压为10 V，当有0.5 C电荷量通过电路时，下列结论正确的是(　　)‎ A．在电源内部，非静电力将5 J的其他形式的能转化为电能 B．在电源内部，静电力将6 J的其他形式的能转化为电能 C．在电源外部，静电力将5 J的电能转化为其他形式的能 D．在电源外部，静电力将6 J的电能转化为其他形式的能 答案　C 解析　在电源内部，根据公式有W＝qE＝0.5×12 J＝6 J，非静电力将6 J的其他形式的能转化为电能，故A、B错误；在电源外部，根据公式有W＝qU＝0.5×10 J＝5 J，静电力将5 J的电能转化为其他形式的能，故C正确，D错误。‎ ‎2. (2018·商丘模拟)如图所示为两电源的UI图象，则下列说法正确的是(　　)‎ A．电源①的电动势和内阻均比电源②小 B．当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等 D．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大 答案　D 解析　由UI图线知E1>E2，r1>r2，故A错误；当外接相同电阻时，画出电阻的UI图与①、②分别有交点，交点即为工作点，交点横、纵坐标乘积为电源输出功率，可知电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B错误，D正确；电源的效率η＝×100%，因r不同，则效率不可能相等，故C错误。‎ ‎3.如图所示为两个量程的电压表原理图，定值电阻R1＝2.95×104 Ω，R2＝1.2×105 Ω，灵敏电流计内阻Rg＝500 Ω，满偏电流Ig＝100 μA，下列关于电压表量程的说法正确的是(　　)‎ A．当使用O、A两接线柱时，量程为4 V B．当使用O、A两接线柱时，量程为6 V C．当使用O、B两接线柱时，量程为15 V D．当使用O、B两接线柱时，量程为30 V 答案　C 解析　在电压表中，量程达到满偏时，经过“表头”的电流均为满偏电流。接O、A时Ig＝，解得U1＝3 V，A、B错误；接O、B时Ig＝，解得U2＝15 V，C正确，D错误。‎ ‎4.三盏相同的小灯泡与滑动变阻器连接成如图所示电路，电源有一定内阻，初始时滑动变阻器滑片在滑动变阻器的正中间位置，下列说法正确的是(　　)‎ A．滑片稍向下滑动，灯泡L3变暗 B．若灯泡L1发生短路，则灯泡L2变亮 C．滑片向上滑动，电源的输出功率减小 D．若滑片从两端向中间滑动，则电源的效率一定增大 答案　D 解析　三盏灯泡电阻相同，当滑片在中间位置时，并联电路电阻最大，当滑片稍向下移动时，并联电路的电阻减小，总电阻减小，总电流增大，则灯泡L3变亮，A错误；若灯泡L1短路，则上端并联支路电阻减小，并联电阻减小，电路总电阻减小，总电流增大，并联电路电压减小，故灯泡L2所在支路电流减小，灯泡L2变暗，B错误；滑片向上滑动，并联电阻减小，外电阻减小，但由于外电阻与内阻大小关系未知，无法确定电源输出功率变化情况，C错误；滑片从两端向中间滑动的过程中，总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，由η＝×100%得，电源的效率增大，D正确。‎ ‎5．如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法不正确的是(　　)‎ A．电源的电动势为50 V B．电源的内阻为 Ω C．电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 Ω D．输出功率为120 W时，输出电压是30 V 答案　B 解析　电源的输出电压和电流的关系为：U＝E－Ir，显然直线①的斜率的绝对值等于r，纵轴的截距为电源的电动势，从题图中看出截距为50 V，斜率的绝对值为r＝ Ω＝5 Ω，A正确，B错误；当电流I1＝2.5 A时，由回路中电流I1＝，解得外电路的电阻R外＝15 Ω，C正确；当输出功率为120 W时，由题图中PI关系图线中看出对应干路电流为4 A，再从UI图线中读取对应的输出电压为30 V，D正确。‎ ‎6．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则(　　)‎ A．电源的输出功率一定增大 B．灯泡亮度逐渐变暗 C．与均保持不变 D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡立刻熄灭 答案　C 解析　滑片向右滑动，滑动变阻器阻值减小，但外电路总阻值R外与电源内阻r大小关系未知，则电源输出功率的变化情况无法确定，故A错误。I＝，R外减小，则I增大，灯泡亮度逐渐变亮，B错误。由题图分析知＝R，＝r，故C正确。断开开关，电容器中存储的电荷会流过灯泡，则灯泡不会立即熄灭，故D错误。‎ ‎7．(2018·河南豫南九校一联)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴M处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则(　　)‎ A．带电液滴M一定带正电 B．R4的滑片向上端移动时，电流表示数减小，电压表示数增大 C．若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴M将向上极板运动 D．若将开关S断开，带电液滴M将向下极板运动 答案　BC 解析　开关S闭合后，带电液滴M处于静止状态，受力平衡，有mg＝qE＝q，所受电场力向上，所以带电液滴M一定带负电，故A错误；R4的滑片向上端移动时，其接入电路的阻值变大，由“串反并同”知，电流表示数减小，电压表示数增大，故B正确；若仅将电容器下极板稍微向上平移，两极板间电压不变，距离减小，板间场强增大，带电液滴M所受电场力增大，电场力将大于重力，它将向上极板运动，故C正确；若将开关S断开，两极板间电压增大，等于电源电动势，板间场强增大，带电液滴M所受电场力增大，电场力将大于重力，它将向上极板运动，故D错误。‎ ‎8. (2018·郑州第二次质量预测)如图所示的电路中，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至某一位置，与移动前相比，下列说法正确的是(　　)‎ A．电流表读数变小，电压表读数变大 B．小灯泡L变亮 C．电源的输出功率一定变大 D．电容器所带的电荷量减少 答案　BD 解析　闭合开关，将滑动变阻器的滑片P 向右滑动，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律，总电流增大，路端电压减小，电流表读数增大，小灯泡变亮，电压表读数减小，A错误，B正确；由于不知电源内阻与灯泡、滑动变阻器接入电路中阻值之和的大小关系，故不能判断出电源输出功率的变化情况，C错误；由于小灯泡中电流增大，小灯泡两端电压增大，而路端电压减小，所以电容器两极板之间的电压一定减小，由C＝可知，电容器所带的电荷量Q减少，D正确。‎ ‎9．(2018·考试大纲调研卷)如图所示，电源电动势为36 V，内阻为0.2 Ω，滑动变阻器的最大阻值为5 Ω，L为标有“30 V　60 W”字样的灯泡。①仅闭合开关S1，滑动变阻器的滑动触头移到最左端时电动机M不启动，理想电流表的示数为6 A；②开关S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑动触头移到某位置时电动机M启动，电流表的示数为10 A，灯泡正常发光。下列说法正确的是(　　)‎ A．电动机M的内阻为0.8 Ω B．在①的情况下，电动机M的功率为208.8 W C．在②的情况下，电动机M的功率为51.2 W D．在②的情况下，电动机在25 min内产生的焦耳热为7.68×104 J 答案　AD 解析　在①的情况下，根据闭合电路欧姆定律有I1＝，其中R＝5 Ω，解得电动机M的内阻rM＝0.8 Ω，A正确；在①的情况下，电动机M的功率为IrM＝28.8 W，B错误；在②的情况下，电动机M两端的电压U＝30 V，通过灯泡的电流IL＝ A＝2 A，通过电动机M的电流IM＝I2－IL＝8 A，电动机M的功率为IMU＝240 W，C错误；在②的情况下，电动机M在25 min内产生的焦耳热为IrMt＝7.68×104 J，D正确。‎ ‎10. (2018·江西大学附中检测)如图所示电路中，电阻R1∶R2∶R3∶R4＝1∶2∶3∶4，C为电容器，A为电流表，当电路中某个电阻断路瞬间，发现有自上而下的电流通过电流表A，则断路的电阻可能是(　　)‎ A．R1 B．R2 ‎ C．R3 D．R4‎ 答案　BC 解析　设路端电压为U，则根据欧姆定律可得UR1＝U，UR2＝U，UR3＝U，UR4＝U，设电源负极的电势为零，则电容器上极板的电势φ上＝U，下极板的电势为φ下＝U，上极板电势大于下极板电势，有自上而下的电流通过电流表，说明电容器两端电压变大，所以可能为电阻R2变大或者电阻R3变大，断路相当于电阻变为无穷大，故B、C正确。‎ 二、非选择题(本题共2小题，共30分)‎ ‎11. (14分)如图所示，U＝10 V，电阻R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电容C＝30 μF。‎ ‎(1)闭合开关S，电路稳定后，求通过R1的电流；‎ ‎(2)然后断开S，求这以后流过R1的电荷量。‎ 答案　(1)1 A　(2)1.2×10－4 C 解析　(1)S闭合，电路稳定后(即电容器充电完毕)即为R1与R2的串联电路，所以通过R1的电流为 I＝＝ A＝1 A 此时电容C与R2并联，两极间电压U1＝IR2＝1×6 V＝6 V，且上板带正电荷。‎ ‎(2)断开S后，由于U＝10 V，所以继续给电容器充电至极板电压U2＝U＝10 V，仍是上板带正电，流过R1的电荷量等于继续给电容器充电的电荷量，所以 ΔQ＝C(U2－U1)＝30×10－6×(10－6) C＝1.2×10－4 C。‎ ‎12．(16分)如图甲所示电路中，R1＝30 Ω，R2＝R3＝R4＝R5＝10 Ω，C＝7 μF，A、B两端接一电源，此电源的路端电压与通过电源的电流关系如图乙所示，电表均为理想电表，则：‎ ‎(1)示数为多少？‎ ‎(2)示数为多少？‎ ‎(3)电容器极板带电量为多少？‎ 答案　(1) A　(2) V　(3)4×10－5 C 解析　由于所在支路相当于断路，故电路结构为R2、R3、R4串联后与R1并联，如图所示。‎ 电压表示数为R4两端电压，测干路电流。‎ 电路外电阻R外＝＝15 Ω 由图乙得电源电动势E＝20 V，r＝20 Ω ‎(1) 示数I＝＝ A。‎ ‎(2)路端电压U＝IR外＝ V，‎ 示数为UV＝U＝ V。‎ ‎(3)电容器带电量Q＝C·(U－UV)＝4×10－5 C。‎