2020版高三物理最新一轮复习资料_第八章恒定电流 第2课时

课时作业【基础练习】一、电路的动态分析1．如图所示电路、电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大A解析：变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，使连入电路中的R0阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小．即电压表的示数减小，又R2与R0并联后再与R1串联，在R0减小时，使得R2两端电压减小，R2中的电流减小，即电流表的示数减小，A正确，B、C、D错误．2．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()A．R M变大，且R越大，U增大越明显B．R M变大，且R越小，U增大越明显C．R M变小，且R越大，U增大越明显D．R M变小，且R越小，U增大越明显C解析：当传感器接触药液时，其阻值发生变化，导致S两端电压U增大，则M两端电压减小，可知R M应变小；R与R M构成并联电路，其并联总电阻为R并＝R M·RR M＋R＝R M1＋R MR，可知当R越大，R M减小相同值时，R并减小得越多，因此S两端电压增大越明显，选项C正确．3．(2017烟台一模)如图所示电路，电源内阻不可忽略．在滑动变阻器滑片由a滑向b的过程中，下列说法中正确的是()A．电流表示数减小B．小灯泡L亮度增加C．电源内电阻消耗功率减小D．电源输出功率一定增加C解析：滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电路中总电流减小，由E＝U＋Ir可知，路端电压增大，则流过R的电流增大，故电流表示数增大；因总电流减小，而流过R的电流增大，由并联电路的分流规律可知，流过灯泡的电流减小，故灯泡亮度减小；因电流减小，电源内部消耗的功率减小；当电源内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，本题无法得出内、外电阻的大小关系，故无法确定输出功率的变化．二、电动势、闭合电路的功率及效率问题4．(2018浙江效实中学调研)如图所示的电路中，两平行金属板A，B水平放置，两板间距离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v0＝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，要使小球恰能到达A板，滑动变阻器接入电路的阻值和此时电源的输出功率分别为(取g＝10 m/s2)()A．8 Ω，23 W B．32 Ω，8 W C．8 Ω，15 W D．32 Ω，23 WA解析：带电小球从B到A根据动能定理有－mgd－qU P＝0－12m v2，解得U P＝8 V，根据闭合电路欧姆定律有U P＝E－I(r＋R)，代入数据得I＝1 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R P＝U PI＝8 Ω，电源输出功率P出＝I2(R＋RP)＝23W，选项A正确．5．(2019·北京海淀检测)骑自行车有很多益处，可缓解交通压力，可节能减排；骑自行车时，人做功要消耗体能，还可强身健体。

成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20N。

近来多个城市推出摩拜单车，车锁内主要集成了芯片、GPS 定位模块和SIM卡等，便于掌控自行车的具体位置和状态，其工作原理如图所示。

使用摩拜单车APP，用户可以查看并找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端收到后识别该车辆并发送解锁指令，摩拜单车执行解锁指令自动开锁，用户便可开始骑行。

据此材料，以下推断错误的是()A．摩拜单车车锁工作过程中需要用电，车内有供电系统B．摩拜单车车锁直接接收了手机的电磁辐射信号后自动开锁，无需用电C．无线电信号非常弱时，摩拜单车的定位将受到影响D．成人在平路上骑自行车时，每秒钟平均消耗的体能约为100J左右B解析：根据题意可知，车辆收到解锁指令后自动开锁，可知开锁过程需要用电，故A正确；解锁系统是车辆通过接收云端发送的解锁指令而实现的，并不是接收手机的电磁辐射信号，故B错误；定位系统通过无线电来传输信号，无线电信号微弱时定位将受到影响，故C正确；成人骑车行驶时，车速大约为5m/s，匀速时，人对车提供牵引力，F＝f，故人的做功功率大约为：P＝F v＝f v ＝100W，故D正确。

6．(2018湖南浏阳一中、醴陵一中、攸县一中联考)如图所示，直线a、抛物线b和曲线c分别为某一稳恒直流电在纯电阻电路中的总功率P、电源内部的发热功率P r、输出功率P R随电流I变化的图像，根据图像可知()A．电源的电动势为9 V，内阻为1 ΩB．电源的电动势为3 V，内阻为3 ΩC．图像中任意电流值对应的P，P r，P R间的关系为P>P r＋P RD．电路中总电阻为2 Ω时，外电阻上消耗的功率最大且为2.25 WD解析：总功率P＝IE，则E＝3 V，电源内耗功率P r＝I2r，则r＝1 Ω，P，P r，R R间的关系为P＝P r＋P R，当R＝r时，P max＝E24r＝2.25 W，选项D正确．三、含容电路问题7．(2018沈阳模拟)如图所示，R1＝R2＝R3＝R4＝R，开关S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态；开关S断开时，小球的运动情况为()A．不动B．向上运动C．向下运动D．不能确定C解析：开关断开，电路的总电阻变大，干路电流减小，R4两端电压减小，则电容器两端的电压也减小，匀强电场的场强减小，小球受到的电场力减小，所以小球所受的合力向下，将向下运动，故选项C正确．8．(多选)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器C 的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G 为灵敏电流计，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静电状态，则下列说法正确的是()A．在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有方向由a至b的电流B．在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流C．在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向下加速运动，G中有由a至b的电流D．在P向下移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流BC解析：油滴原来处于平衡状态，重力和静电力平衡；电容器与电阻R、R2并联，再与电阻R1串联，滑片向上移动，电阻R接入电路中的阻值变大，电路总电阻变大，干路电流变小，电容器两端电压为U＝E－I(r＋R1)，故电容器两端电压变大，带电荷量变大，电场力变大，油滴向上加速运动；电容器充电，故电流从b到a.故A错误，B正确．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，电阻R接入电路中的阻值变小，电路总电阻变小，干路电流变大，电容器两端电压为U＝E－I(r＋R1)，故电容器两端电压变小，带电荷量变小，电场力变小，油滴向下加速运动；电容器放电，故电流从a到b.故C正确，D错误．四、两种UI图像的理解与应用9．如图所示的UI图像中，直线a为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线b为某一电阻R的伏安特性曲线，两图线相交于(2，2)．用该电源和该电阻组成闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是()A．6 W，1 ΩB．6 W，0.5 ΩC．4 W，1 ΩD．4 W，0.5 ΩD解析：由图线a的纵截距可知，电源的电动势为E＝3 V；由图线a的斜率可知电源的内阻为r＝0.5 Ω；由a，b两图线的交点可知，闭合电路的总电流及路端电压分别为2 A和2 V，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，选项A，B，C 错误，D正确．10．(2017武汉部分重点中学第一次联考)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的关系图线(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的UI图线．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．8.0 ΩB．10 ΩC．12 ΩD．12.5 ΩA解析：由U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由图线a与纵轴的交点读出电动势为E＝3.6 V．根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压为2 V，则内阻r＝8.0 Ω，故选项A正确．11．(多选)用标有“6 V，3 W”的灯泡L1、“6 V，6 W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图(甲)所示的实验电路，其中电源电动势E＝9 V．图(乙)是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时()A．电流表的示数为1 A B．电压表的示数约为6 VC．电路输出功率为4 W D．电源内阻为2 ΩCD解析：两个灯泡串联，所以电流相等．L1的额定电流为I1＝P1U1＝0.5 A，L2的额定电流为I2＝P2U2＝1 A，所以只有L1正常发光，电路中电流为0.5 A；从图(乙)中可以看出，电流为0.5 A时，两灯的电压分别为6 V和2 V，由串联分压原理知，L1两端电压为6 V，L2两端电压为2 V，电压表示数为2 V；电路输出功率为P＝UI＝(2＋6)×0.5 W＝4 W，电源内阻r＝E－UI＝2 Ω.【素能提升】12．如图所示，图(甲)中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(乙)所示．已知电流表读数在0.2 A以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是()A ．电路中电源电动势为3.4 VB ．变阻器的触头向右滑动时，V 2读数逐渐减小C ．此电路中，电动机的最大输出功率为0.9 WD ．变阻器的最大阻值为30 ΩD 解析：由图(乙)可知E ＝3.6 V ．变阻器的触头向右滑动时，其连入电路的阻值变大，总电流变小，路端电压变大，则V 2读数变大．由图(乙)知电动机内阻r M ＝4 Ω，当I ＝0.3 A 时，电动机输出功率最大，最大为3 V ×0.3 A －(0.3 A)2×4 Ω＝0.54 W ．当I ＝0.1 A 时，变阻器连入电路的电阻为最大值，由图可知r M＝4 Ω，r ＝2 Ω，由闭合电路欧姆定律可得R ＝E I －r －r M ＝30 Ω.13．(2018山东淄博模拟)如图所示，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成．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，即R 1＝0)转变为正常态(一个纯电阻，且R 1＝3 Ω)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导临界电流I C ＝1.2 A ，限流电阻R 2＝6 Ω，小灯泡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，超导部件处于超导态，灯泡L 正常发光，现灯泡突然发生短路，则( )A ．灯泡L 短路前通过R 2的电流为47 AB ．灯泡L 短路后超导部件将由超导态转化为正常态，通过灯泡的电流为1 AC ．灯泡L 短路后通过R 1的电流为43 AD．灯泡L短路后通过R2的电流为2 A命题意图：本题考查超导体、欧姆定律等知识点．C解析：标有“6 V 6 W”的小灯泡L电阻R＝U2P＝6 Ω，灯泡L正常发光时通过灯泡L的电流为I＝PU＝1 A，超导部件处于超导状态，其电阻为零，1 A电流全部通过超导部件，即灯泡L短路前通过R2的电流为零，选项A错误．灯泡L短路后电流增大，通过限流器的电流大于超导临界电流，超导体将由超导态转化为正常态，外电路电阻为R′＝2 Ω，由闭合电路欧姆定律可得，通过灯泡的电流为I＝ER′＋r＝2 A，选项B错误．由并联电路电流分配规律可知，灯泡L短路后通过R1的电流为43A，通过R2的电流为23A，选项C正确，D错误．。