（新课标）2020高考物理二轮复习 专题强化训练8 电路问题（含解析）

专题强化训练(八)选择题(共20个小题，110为单选，其余为多选，每题5分共100分)1图甲为某电源的UI图线，图乙为某小灯泡的UI图线，则下列说法中正确的是()A电源的内阻为0.5 B小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻约为 D把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3 W答案D解析由图甲，根据UEIr可得：电动势E1.5 V，内阻r ，故A项错误；由图乙可得：电压越大，斜率越大，故电阻越大，故B项错误；由图乙可得：当小灯泡两端的电压U0.5 V时，电流I6 A，故电阻R ，故C项错误；把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，两条UI曲线的交点即小灯泡的电压、电流的大小如图丙，故U0.125 V，I2.5 A，所以，小灯泡的功率PUI0.3 W，故D项正确故选D项2如图1所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为21，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻R1、R2串联接入正弦交流电路，电路如图2所示；交流电源电压u随时间t变化的情况如图3所示则下列说法中正确的是()A电阻R1和R2的阻值比为12B流过电阻R1和R2的电流比为12C电阻R1两端的电压最大值为220 VD电阻R2两端的电压有效值为110 V答案D解析设电阻的厚度为D，正方形边长为L，由题意及图中的电流方向及电阻定律有R，即材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体电阻相等，则电阻相同，故A项错误；两导体电阻是串联，所以流过两个导体的电流是相等的，故B项错误；两导体电阻是串联在电路中，由于两个电阻的电阻值相等，结合串并联电路的特点可知两电阻两端的电压是相等的，其有效值都是110 V，最大值都是110 V，故C项错误，D项正确故选D项3.如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，R为滑动变阻器闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处则下列说法中正确的有()A若仅将A板上移，带电小球将能运动至N处B若仅将B板上移，带电小球将从小孔N穿出C若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍将恰好运动至小孔N处D断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球仍将恰好运动至小孔N处答案D解析A板上移，电容器C减小，但二极管单向导电，电量不变，场强E不变，若小球恰好能运动至小孔N处，由动能定理得：mghPNqEdAB0，若仅将A板上移，hPN不变，dAB增加，带电小球无法到达N处，故A项错误；小球恰好能运动至小孔N处，由动能定理：mghPNqUAB0，仅将B板上移，hPN减小，UAB不变，mghPNqUAB，带电小球无法到达N处，故B项错误；仅将变阻器的滑片上移，UAB变大，mghPNR0，L2亮度先变亮后变暗BR2R0，L2亮度不断变亮CR2R0，L2亮度先变后亮变暗DR2R0时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻一定大于右部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻增大，所以总电流减小，所以通过灯L1的电流减小，所以L1变暗，通过L2的电流变大，L2变亮，故A项错误，B项正确；当R2R0时，灯L2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻，当变阻器的滑片P由a端向b端移动时，总电阻先增大后减小，所以总电流先减小后增大，所以通过灯L1的电流先减小后增大，故L1先变暗后变亮；当电路的总电流处于减小状态的时候，灯L1两端电压减小，电路并联部分电压是逐渐增大，此时L2亮度不断变大，当总电流处于增大的状态的时候，L1灯电压逐渐增大，而并联部分的电压不断减小，灯L2不断变暗，所以L2的亮度先变亮后变暗，故C、D两项错误故选B项5.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比是101，电压表和电流表均为理想电表，一只理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上从某时刻开始在原线圈接入电压的有效值为220 V的正弦交流电，并将开关接在1处，则下列判断正确的是()A电压表的示数为22 VB若滑动变阻器接入电路的阻值为10 ，则1 min内滑动变阻器产生的热量为1 452 JC若只将S从1拨到2，变压器的输入功率减小D若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则两电表示数均减小答案B解析变压器输入电压和输出电压之比为匝数之比，故输出端电压为 V22 V，但由于二极管具有单向导电性，从而使通过二极管的电压有效值减小，由有效值的定义得T，得R两端电压的有效值U有效11 V，故电压表示数一定小于22 V，故A项错误；接入电阻为10 ，则根据Qt可得，产生的热量Q60 J1 452 J，故B项正确；若只将S从1拨到2，则输入端线圈匝数减小，匝数比减小，则输出电压增大，则输出功率增大，故变压器的输入功率将增大，故C项错误；若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，接入电阻增大，则输出端电流减小，但电压表示数不变，故D项错误故选B项6.如图所示，电源电动势E1.5 V，内电阻r0.5 ，滑动变阻器R1的最大电阻Rm5.0 ，定值电阻R22.0 ，C为平行板电容器，其电容为3F.将开关S与a接触，则()A当R1的阻值增大时，R2两端的电压减小B当R1接入电路阻值为0.5 时，R1消耗的功率最大C将开关从a接向b，流过R3的电流流向为dcD将开关从a接向b，待电路稳定，流过R3的电荷量为9103 C答案A解析当R1的阻值增大时，外电路的总电阻增大，总电流减小，R2两端的电压减小，故A项正确；将R2等效为电源的内阻，当R1R2r2 0.5 2.5 时，R1消耗的功率最大，故B项错误；当开关接a时，电容器右极板带正电，将开关从a接向b，稳定时电容器左极板带正电，所以电容器先放电后反向充电，流过R3的电流流向为cd，故C项错误；因R1接入的阻值未知，不能求出电容器上电压的变化，故不能求出流过R1的电荷量，故D项错误故选A项7.某同学将一电路中电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图所示则该电路()A电源的电动势E3 V，内电阻r3 B电流为1 A时，外电阻为2 Cb表示电源的输出功率，最大值为9 WD外电阻为1 时，电源输出功率为4.5 W答案B解析根据直流电源的总功率PEEI，内部的发热功率PrI2r，输出功率PREII2r，可知反映Pr变化的图线是b，反映PE变化的是图线a，反映PR变化的是图线c.图线a的斜率等于电源的电动势，得到E V3 V，内部的发热功率PrI2r，内阻为r 1 ，电源的最大输出功率Pm W W，故A、C两项错误；当电流为1 A时，由I，代入得R2 ，故B项正确；外电阻为1 ，等于内阻时，电源输出功率最大为 W，故D项错误8如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，各电表均为理想电表在a、b两点间接入电源后，调节R2，可获得电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的图象，则()A只有图是合理的B只有图是合理的C只有图、是合理的 D只有图、是合理的答案C解析因V1的读数等于定值电阻R1两端的电压，可知V1随I变化的图象是经过原点的直线，且图象的斜率等于R1；若把R1看作电源的内阻，可知V2I图象表示等效电源的UI图象，其斜率等于R1r，若r0，则其斜率等于电阻R1的UI图象的斜率，如图象所示；若r0则图象的斜率大于电阻R1的UI图象的斜率，如图所示；故选C项9.如图所示，已知R34 ，闭合开关S，电流表读数为0.75 A，电压表读数为2 V，经过一段时间，一个电阻断路，使电流表读数变为0.8 A，电压表读数变为3.2 V，则根据上述提供的已知条件，可以推出的结论是()A发生断路的电阻是R3 B发生断路的电阻是R4C能算出R4的阻值 D能算出电源的电动势答案D解析由于发生故障后，电压表和电流表都有示数且均增大，说明外电阻增大，故只能是R2断路，故A、B两项错误；R2被烧断后，电压表的示数等于电阻R1两端的电压，则有：R1 4 第一种情况下，有：电阻R3两端的电压为：U3I1R1U10.754 V2 V1 V通过电阻R3的电流为：I3 A0.25 A根据闭合电路欧姆定律得：EI1R1(I1I3)(R4r)代入得：E3(R4r)第二情况下，有：EU1I1(R4r)E3.20.8(R4r)解得：E4 V，R4r1 由于r未知，所以R4不能求出，故C项错误，D项正确10.如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻，R2为定值电阻当R3的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U.以下说法正确的是()A若仅将R3的滑动触头P向b端移动，则I减小，U增大B若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量增大C若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大D若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变答案D解析若仅将R3的滑动触头P向b端移动，R3所在支路有电容器，被断路，所以I、U保持不变，故A项错误；若仅增大A、B板间距离，该支路被断路，不影响电路中的电流、电压，电容器两端电压不变；根据电容C可得：仅增大A、B板间距离d，电容C减小，根据QCU可知：电容器所带电荷量减少，故B项错误；若仅用更强的光照射R1，电阻随光照强度的增大而减小，故外电阻减小，那么电流I增大，路端电压U减小，由UEIr可得：U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值r，是不变的，故C项错误，D项正确11. (多选)在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R3为滑动变阻器，R2为定值电阻，C为电容器开始时开关S1、S2闭合下列操作能使电容器所带电荷量增加的是()A断开开关S1B断开开关S2C向左移动滑动变阻器R1的滑片D向左移动滑动变阻器R3的滑片答案B解析断开开关S1，电容器放电，电荷量减少，故A项错误；断开开关S2，电容器测量电源两端的电压，则电容器两极板间电压增大，根据QCU可知，电容器所带电荷量增加，故B项正确；向左移动滑动变阻器R1的滑片，不会影响电容器两端电压，电容器所带电荷量不变，故C项错误；向左移动滑动变阻器R3的滑片，总电阻增大，干路电流减小，则电容器两端电压减小，所带电荷量减小，故D项错误故选B项12一交流发电机产生的感应电动势图象如图2所示，该交流电通过一自耦变压器对一电阻供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是()A电阻中电流方向每秒钟改变5次B电压表V示数为8.5 VC当自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻消耗的功率增大Dt0.05 s时，发电机线圈平面与磁场方向平行答案BD解析f5 Hz，电流方向一个周期改变2次，所以电阻中电流方向每秒钟改变10次，故A项错误；根据正弦图象知，Em12 V，T0.2 s，电动势的有效值为：U8.5 V，故B项正确；当自耦变压器滑片P向上滑动时，R两端电压下降，电流减小，电阻消耗的功率减小，故C项错误；t0.05 s时，感应电动势最大，磁通量为零，此时发电机线圈平面与磁场方向平行，故D项正确故选B、D两项13图1是某种电动势不变而内阻随电流的变化而变化的电源的UI图线，图2是一滑块从某一斜面滑下的过程中机械能随滑动距离而变化的图线，斜面上各处的动摩擦因数不同，关于这两条图线，下列说法正确的是()A图1中电源工作在a状态时电源内阻为B图1中，电源工作在a状态时电源内阻为C图2中滑块下滑到x1处时，所受摩擦力为D图2中，滑块下滑到x1处时，所受摩擦力为答案BC解析分析图1可知，电源电动势为U0，工作在a状态时，路端电压为U1，干路电流为I1，根据闭合电路欧姆定律可知，内电压为U0U1，则电源内阻r，故A项错误，B项正确；根据功能关系可知，除了重力以外的其他力做功等于机械能的变化，摩擦力做功等于机械能的减少量，图2中，滑块下滑到x1处，摩擦力f，故C项正确，D项错误故选B、C两项14在如图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况则下列说法正确的是()A图线a表示的是电压表V1的示数的变化情况B图线c表示的是电压表V2的示数的变化情况C此过程中电压表V1示数的变化量U1和电流表A示数的变化量I的比值的绝对值不变D此过程中电压表V3示数的变化量U3和电流表A示数的变化量I的比值的绝对值变小答案BC解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，可知路端电压减小，即知电压表V1示数减小，电压表V2的示数增大，电压表V3的示数减小，则知图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况，图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：U1EIr，则r，保持不变，故C项正确；由闭合电路欧姆定律得：U3EI(rR1)，则R1r.保持不变，故D项错误15.在图示电路中，电源的电动势为E，内阻不计R1R2R3R.当a、b间接一理想电流表时，电容器的带电量为Q，则()A电流表的读数为，电容器上极板带负电B当a、b间接一阻值为2R的电阻时，电容器下极板带正电C当a、b间接一阻值为2R的电阻时，电容器的带电量为D当a、b间接一理想电压表时，电容器的带电量为零答案BC解析当a、b间接一理想电流表时，由于电源的电动势为E，内阻不计，因此电流表的读数I，结合电路图，可知，电容器的上极板电势较高，因此带正电，故A项错误；当a、b间接一阻值为2R的电阻时，那么其两端电势降落E，而电阻R1的电势降落E，因此电容器下极板电势较高，则带正电，故B项正确；由B项分析，电容器两极板间电压为UEEE，而当a、b间接一理想电流表时，电容器的带电量为Q，即QEC，那么电容器的带电量为，故C项正确；当a、b间接一理想电压表时，电容器两极板间电压即为电阻R2两端的电压，因此带电量不为零，故D项错误故选B、C两项16.如图所示，完全相同的四只灯泡A、B、C、D连接在理想变压器原副线圈电路中，且电阻均保持恒定，则下列选项中正确的是()A.若灯泡A、B、C、D均能正常发光，则原副线圈的匝数比为14B若灯泡A、B、C、D均能正常发光，则原副线圈的匝数比为13C若原副线圈的匝数比为31，且灯泡A正常发光时，则灯泡B、C、D均能正常发光D若原副线圈的匝数比为21，且灯泡A两端的电压为U，则交流总电压为答案CD解析4个灯泡均正常发光，所以原线圈电流与副线圈电流之比为13，根据电流与匝数成反比可知该变压器是降压变压器，原副线圈匝数比为31，故A、B两项错误，C项正确；若原副线圈的匝数比为21，且A两端的电压为U，设原线圈上的电流为I，则副线圈上的电流为2I，所以副线圈上的电压为：U2IRU此时原线圈上的电压为：U12U2U交流电的总电压为：U总UU1UUU，即交流总电压为，故D项正确故选C、D两项17.如图所示，A、B为相同的灯泡，C为电容器，L为电感线圈(其直流电阻小于灯泡电阻)下列说法中正确的有()A闭合开关，灯泡B立即发光B闭合开关，电路稳定后，灯泡A中没有电流C电路稳定后，断开开关，灯泡B变得更亮后再熄灭D电路稳定后，断开开关，灯泡A中电流立即为零答案AC解析闭合开关瞬间，电感L阻碍电流流过，电流都通过灯泡B，灯泡B立即发光，故A项正确；闭合开关，电路稳定后，说明电容充电完毕，电流都通过灯泡A，故B项错误；电路稳定后，断开开关，电感L阻碍电流减少，感应出短暂电流继续流，反向流过灯泡B，因为电感线圈的直流电阻小于灯泡电阻，所以感应出的电流比原来灯泡B的电流大，灯泡B变得更亮后再熄灭，故C项正确；电路稳定后，断开开关，电容器放电，灯泡A中电流不会立即为零，故D项错误故选A、C两项18如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R6 的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示下列说法正确的是()A电源的电动势E V，内阻r4 B图乙中Rx25 C定值电阻R消耗的最大功率为0.96 WD调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1 W答案BC解析由图乙知，当RPRr10 时，滑动变阻器消耗的功率最大，R6 ，可得内阻r4 最大功率P0.4 W，解得E4 V，故A项错误；滑动变阻器的阻值为4 与阻值为Rx时消耗的功率相等，有4Rx(Rr)2，解得Rx25 ，故B项正确；当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为PmaxR0.96 W，故C项正确；当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为P出maxR0.96 W，故D项错误故选B、C两项19如图所示，发电机(内阻不计)与理想变压器连接成电路，当发电机的转速为50 r/s时，四个相同的灯泡L、L1、L2、L3均能正常发光不考虑灯泡电阻的变化及其他影响，则()A通过灯泡L的电流方向每秒变化50次B该变压器初次级线圈的匝数比为31C若仅将发电机的转速变为25 r/s，灯泡L的功率将变为原来的0.5倍D若仅将发电机的转速变为25 r/s，发电机的输出功率将变为原来的0.25倍答案BD解析发电机的转速为50 r/s，交流电的周期T0.02 s，频率f50 Hz，正弦交流电在一个周期内方向改变两次，故发电机线圈中电流方向每秒变化100次，故A项错误；设每只灯的额定电流为I，额定电压为U，由于并联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为3I，原副线圈电流之比为13，所以原、副线圈的匝数之比为31，故B项正确；原线圈电压为3U，而灯泡L的电压也为U，所以发电机的输出电压为4U，而副线圈电压为U，若仅将发电机的转速变为25 r/s，发电机的输出电压为U，原线圈电压为U，副线圈电压为U，L1、L2、L3的电流为I，副线圈的电流是I，原线圈的电流为I，灯泡L的电流也为I，灯泡L的功率将变为原来的0.25倍，故C项错误；若仅将发电机的转速变为25 r/s，由于电流和电压都变为原来的，所以发电机的输出功率将变为原来的0.25倍，故D项正确故选B、D两项20如图1所示，电源E12 V，内阻不计，灯泡L的额定电压为9 V，其伏安特性曲线如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10 .则()A灯泡L的阻值随电流的增大而减小B灯泡L的额定功率为13.5 WC灯泡L消耗电功率的最小值是2 WD滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6 答案BC解析从图象可以看出随电流的增大，电压与电流的比值越来越大，即电阻越来越大，故A项错误；从图象可以看出额定电压为9 V时，电流为1.5 A，相乘得额定功率为13.5 W，故B项正确；滑动变阻器R取最大阻值10 时，灯泡L消耗电功率最小，将电源和阻值10 看作一个电动势12 V，内阻10 的等效电源，则其电压电流满足U1210I，坐标(2，1)满足，是该表达式图象与灯泡L伏安特性曲线的交点，即滑动变阻器R取最大阻值10 时，灯泡电压为2 V，电流为1 A，电功率2 W，故C项正确；灯泡L额定电压为9 V，此时电流为1.5 A，则滑动变阻器接入电路的阻值Rx 2 ，故D项错误故选B、C两项15