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1、第七章 第二講 電路的基本規(guī)律及基應(yīng)用
一、單項選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分)
1.(2009·江蘇高考)在如圖1所示的閃光燈電路中,電源的電動勢為E,電容器的電容為C.當(dāng)閃光燈兩端電壓達(dá)到擊穿電壓U時,閃光燈才有電流通過并發(fā)光.正常工作時,閃光燈周期性短暫閃光,則可以判定 ( )
A.電源的電動勢E一定小于擊穿電壓U
B.電容器所帶的最大電荷量一定為CE
C.閃光燈閃光時,電容器所帶的電荷量一定增大
D.在一個閃光周期內(nèi),通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等
解析:電容器
2、兩端的電壓與閃光燈兩端的電壓相等,當(dāng)電源給電容器充電,達(dá)到閃
光燈的擊穿電壓U時,閃光燈被擊穿,電容器放電,放電后閃光燈兩端電壓小于U,
斷路,電源再次給電容器充電,達(dá)到電壓U時,閃光燈又被擊穿,電容器放電,如
此周期性充放電,使得閃光燈周期性短暫閃光.要使得充電后達(dá)到電壓U,則電源
電動勢E一定大于等于U,A項錯誤;電容器兩端的最大電壓為U,故電容器所帶
的最大電荷量為CU,B項錯誤;閃光燈閃光時電容器放電,所帶電荷量減少,C項
錯誤;在一個閃光周期內(nèi)電容器的總電荷量變化ΔQ=0,故通過R的電荷量均通過
了閃光燈,D正確.
答案:D
2.如圖2所示,當(dāng)開關(guān)S斷開時,理想電壓
3、表示數(shù)為3 V,當(dāng)開
關(guān)S閉合時,電壓表示數(shù)為1.8 V,則外電阻R與電源內(nèi)阻r
之比為 ( )
A.5∶3 B.3∶5
C.2∶3 D.3∶2
解析:S斷開時,電壓表的讀數(shù)等于電源電動勢,即E=3 V.S閉合時電壓表讀數(shù)
為路端電壓,即U=1.8 V.所以U內(nèi)=E-U=1.2 V.根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配知R∶r
=3∶2,故答案為D項.
答案:D
3.(2010·廣東模擬)如圖3所示是一位同學(xué)設(shè)計的防盜門報警
器
4、的簡化電路示意圖.門打開時,紅外光敏電阻R3受到
紅外線照射,電阻減??;門關(guān)閉時會遮蔽紅外線源(紅外線
源沒有畫出).經(jīng)實際試驗,燈的亮滅的確能反映門的開、
關(guān)狀態(tài).門打開時兩燈的發(fā)光情況以及R2兩端電壓UR2
與門關(guān)閉時相比 ( )
A.紅燈亮,UR2變大 B.綠燈亮,UR2變大
C.綠燈亮,UR2變小 D.紅燈亮,UR2變小
解析:當(dāng)門打開時,R3受紅外線照射,電阻減小,從而使并聯(lián)電路電阻減小,總電
阻減小,總電流I=增大,R2兩端電壓UR2=U并=E-I(R1+r)減小,R2
5、中電流
IR2=減小,所以R3中電流IR3=I-IR2增大,線圈產(chǎn)生的磁場增強(qiáng),把銜鐵吸引,
紅燈亮,故D對.
答案:D
4.在如圖4所示的電路中,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2
為滑動變阻器.當(dāng)R2的滑動觸點在a端時合上開關(guān)S,此時三個電表A1、A2和V的
示數(shù)分別為I1、I2和U.現(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動,則三個電表示數(shù)的變化情況
是 ( )
A.I1增大,I2不變,U增大
B.I1減小,I2增大,U減小
C.I
6、1增大,I2減小,U增大
D.I1減小,I2不變,U減小
解析:R2的滑動觸點向b端移動,R2減小,引起總電阻
R總減小,總電流I=增大.電源內(nèi)電壓U內(nèi)=Ir增大,外電壓U=E-U內(nèi)減小,
電壓表示數(shù)減?。甊1、R2兩端的電壓U1=E-U內(nèi)-IR3,可知U1減小,由于R1不變,
故I1減小,I2=I-I1,故I2增大,所以只有B正確.
答案:B
5.(2009·廣東高考)如圖5所示,電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相
接.只合上開關(guān)S1,三個燈泡都能正常工作.如果再合上S2,則下列表述正確的是( )
A.電源的輸出功率減小
7、 B.L1上消耗的功率增大
C.通過R1上的電流增大 D.通過R3上的電流增大
解析:合上S2之前,R3與L3串聯(lián)后與L1、L2并聯(lián),最后與R1串聯(lián).合上S2之后,
在并聯(lián)電路部分又增加了一個并聯(lián)的支路,電路的總阻值減小,電路中總電流也即
流過R1的電流增大,C正確.因電源的內(nèi)阻不計,則電源的輸出功率P=IE增大,
A錯誤.通過R1中的電流增大使R1兩端電壓升高,則并聯(lián)電路部分的兩端電壓降低,
L1消耗的功率降低.通過R3與L3的電流都減小,B、D皆錯誤.
答案:C
二、雙項選擇題(本題共5小題,共35分.在每小題給出的四個選項中,只有兩個選項
8、正確,全部選對的得7分,只選一個且正確的得2分,有選錯或不答的得0分)
6.(2010·煙臺模擬)如圖6所示,水平放置的平行板電容器中有
一個帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將滑動變阻器的滑片P向
左移動,則 ( )
A.電容器中的電場強(qiáng)度將增大
B.電容器所帶的電荷量將減少
C.電容器的電容將不變
D.液滴將向上運(yùn)動
解析:電容器和電阻R2并聯(lián),兩端電壓與R2兩端電壓相等,當(dāng)滑片P向左移動時
電路電阻增大,總電流減小,R2兩端電壓減小,電容器中場強(qiáng)減小,A項錯;液滴
受電場力減小,故液滴向下運(yùn)動,D項錯誤
9、;由Q=CU知,電容器所帶的電荷量減
少,B項正確;電容器的電容與兩端電壓及所帶電荷量無關(guān),故C正確.
答案:BC
7.(2010·茂名質(zhì)檢)如圖7所示,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的
滑片P向左移動時 ( )
A.電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大
B.小燈泡L變亮
C.電容器C兩板間的場強(qiáng)變小
D.電源的總功率變小
解析:滑片P向左移動,R的實用阻值增大,由閉合電路歐姆定律知,電流表示數(shù)
變小,小燈泡L變暗,UL變小,因路端電壓隨電流減小而增大,故電壓表示數(shù)變大,
變阻器R兩端電壓增大,電容器C兩板間的場強(qiáng)變大,而由P總=
10、IE可知,電源的
總功率變小,綜上所述,A、D正確.
答案:AD
8.在如圖8所示的電路中,由于某一電阻發(fā)生短路或斷路,使A燈變暗,B燈變亮,則
故障可能是 ( )
A.R1短路
B.R2斷路
C.R3斷路
D.R4短路
解析:由于A燈串聯(lián)在干路中,且故障發(fā)生后,A燈變暗,
故知電路中總電流變小,即電路總電阻變大,由此推知,故障應(yīng)為某一電阻斷路,
排除選項A、D.
假設(shè)R2斷路,則其斷路后電路總電阻變大,總電流變小,A燈變暗,同時R2斷路必
引起與之并聯(lián)
11、的燈B中電流變大,使B燈變亮,推理結(jié)果與現(xiàn)象相符,故選項B對.假
設(shè)R3斷路,則也引起總電阻變大,總電流變小,使A燈變暗,同時R3斷路也必引
起與之并聯(lián)的電路(R1所在支路)中電流增大,燈B中分得電流也變大,B燈變亮,
故選項C正確.
答案:BC
9.(2010·上海模擬)在如圖9所示的電路中,閉合電鍵S,
當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,四個理想電
表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2
和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、
ΔU2和ΔU3表示.下列比值正確的是 ( )
A.U1/I不變,ΔU1/ΔI不變
B.U2/I變
12、大,ΔU2/ΔI變大
C.U2/I變大,ΔU2/ΔI變小
D.U3/I變大,ΔU3/ΔI不變
解析:==R1,由于R1不變,故不變,不變.同理=R2,由于R2變
大,所以變大.但是==R1+r,所以不變.
而=R2+R1,所以變大,由于==r,所以不變.故選項A、D正確.
答案:AD
10.如圖10所示電路中,電源內(nèi)阻不計,三個小燈泡完全相同
且外電路變化時每個燈泡兩端的電壓都不會超過其額定電
壓,開始時只有S1閉合,當(dāng)S2也閉合后,下列說法正確的
是 ( )
A.燈泡L1變亮
B.燈
13、泡L2變亮
C.電容器C的帶電量將增加
D.閉合S2的瞬間流過電流表的電流方向自右向左
解析:只S1閉合時,L1和L2串聯(lián),電容器兩端的電壓等于電源兩端的電壓.S2
閉合后,L3和L2并聯(lián),再和L1串聯(lián).則L1兩端的電壓增大,故L1變亮,電容
器兩端的電壓減小,故電容器放電,電量減?。娏鞅砩系碾娏魇请娙萜鞯姆烹婋?
流,故方向從右向左.選項A、D正確.
答案:AD
三、非選擇題(本題共2小題,共30分)
11.(15分)(2010·青島模擬)2009年暑假開學(xué)之后甲型H1N1在全國各地大量爆發(fā),山東
半島也出現(xiàn)較多的病例,為了做好防范,需要購買大量的體溫表,市場體溫表出現(xiàn)供
14、
貨不足的情況,某同學(xué)想到自己制作一個金屬溫度計,為此該同學(xué)從實驗室找到一個
熱敏電阻,并通過查資料獲得該熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖線如圖11甲所
示.該同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計:將一電動勢E=1.5 V(內(nèi)阻不計)的電源、量程5 mA內(nèi)
阻Rg=100 Ω的電流表及電阻箱R′,及用該電阻作測溫探頭的電阻R,串成如圖11
乙所示的電路,把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個簡單的“金
屬電阻溫度計”.
(1)電流刻度較小處對應(yīng)的溫度刻度____________;(填“較高”或“較低”)
(2)若電阻箱阻值R′=70 Ω,圖丙中5 mA刻度處對應(yīng)的溫度數(shù)值為___
15、_____ ℃.
解析:(1)由閉合電路歐姆定律E=Ig(R+R′+Rg),可見電流越小電阻越大,而電阻
越大溫度則越高,即電流刻度較小處對應(yīng)的溫度應(yīng)該較高.
(2)若電阻箱阻值R′=70 Ω時,將數(shù)據(jù)帶入E=Ig(R+R′+Rg)得熱敏電阻的阻值R
=130 Ω,結(jié)合圖甲可知此時對應(yīng)的溫度數(shù)值為30 ℃.
答案:(1)較高 (2)30
12.(15分)(2009·上海高考)如圖12所示的電路中,R1=12 Ω,R2=6 Ω,滑動變阻器R3
上標(biāo)有“20 Ω 2 A”的字樣,理想電壓表的量程有0~3 V和0~15 V兩擋,理想電
流表的量程有0~0.6 A和0~3 A兩擋.閉合
16、開關(guān)S,將滑片P從最左端向右移動到
某位置時,電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5 V和0.3 A;繼續(xù)向右移動滑片P至另一位
置,電壓表指針指在滿偏的1/3,電流表指針指在滿偏的1/4.試求電源電動勢的大小.
解析:滑片P向右移動的過程中,電流表示數(shù)在減小,電壓表示數(shù)在增加,由此可
以確定電流表量程選取的是0~0.6 A,電壓表量程選取的是0~15 V,所以電流表的
示數(shù)為×0.6 A=0.15 A,電壓表的示數(shù)為×15 V=5 V;當(dāng)電流表讀數(shù)為0.3 A時,
R1的電壓為U1=I1R1=0.3×12 V=3.6 V,回路的總電流為I總=I1+=(0.3+)A
=0.9 A,由閉合電路歐姆定律得:E=I總r+U1+U3,即Er+3.6+2.5;當(dāng)電流
表讀數(shù)為0.15 A時,R1的電壓為U1′=I1′R1=0.15×12 V=1.8 V,回路的總電流
為I總′=I1′+=(0.15+)A=0.45 A,由閉合電路歐姆定律得:E=I總′r+
U1′+U3′,即Er+1.8+5,解方程組得:E=7.5 V.
答案:7.5 V