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第八章 基础课 2 电路的基本规律及应用一、选择题1关于电动势E，下列说法中正确的是()A电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样B电动势E的大小，与非静电力做的功W的大小成正比，与移动电荷量q的大小成反比C电动势E跟电源的体积无关，外电路变化时，E也变化D电动势E是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量解析：选D电势是电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，而电势差是电场中两点电势的差值，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置，电动势反映了电源中非静电力做功本领的大小，是电源的属性之一，A、B、C错误，D正确2一个电流表的满偏电流Ig1 mA，内阻为500 ，要把它改装成一个量程为01 0 V的电压表，则应在电流表上()A串联一个10 k的电阻B并联一个10 k的电阻C串联一个9.5 k的电阻D并联一个9.5 k的电阻解析：选C由欧姆定律UIg(rgR)，得Rrg9.5 k，故要串联一个9.5 k电阻3.(多选)(2019届南昌模拟)如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的伏安特性曲线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是()AE50 VBr C当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20 D当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80 W解析：选AC由图象的物理意义可知电源的电动势E50 V，内阻r 5 ，故A正确，B错误；该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U40 V，I2 A，则R20 ，此时，电路消耗的总功率P总EI100 W，故C正确，D错误4.阻值相等的四个电阻、电容器C及电源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.解析：选C断开S和闭合S后等效电路分别如图甲、乙所示根据串联电路的电压与电阻成正比可得甲、乙两图中电容器两极板间的电压U1E，U2E，C所带的电荷量QCU，则Q1Q235，选项C正确5.(多选)(2018届河北衡水中学高三六调)某电路如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1、R2，电位器(滑动变阻器)为R，L1是小灯泡，电压表和电流表均为理想电表当电位器的滑片滑向b端时，下列说法正确的是()A小灯泡L1将变亮B电压表示数与电流表A1示数的比值将变大C电流表A1的示数将变大D电源的总功率将变大解析：选ACD当电位器的滑片滑向b端时，接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，则电路的总电流增大，电流表A1示数将变大，R1两端电压变小，R2两端电压减小，电压表V的示数将变小，通过R2的电流减小，则通过L1的电流变大，小灯泡L1将变亮，选项A、C正确；由于总电流增大，电源的总功率PEI将变大，选项D正确；由闭合电路欧姆定律知，电压表示数与电流表A1示数的比值等于外电路电阻，外电路总电阻减小，所以该比值变小，选项B错误6电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b的值分别为()A.、 B.、 C.、 D.、解析：选D电源的效率100%100%.a点对应的路端电压U为“4个格”，而电动势E为“6个格”，因此a；b点对应的路端电压为“2个格”，因此b，故D项正确7.(多选)(2019届广东四校联考)如图所示，C为平行板电容器，C中有一带电液滴刚好静止，M点接地，开始时开关K闭合下列说法正确的有()A液滴带负电B若将开关K断开，液滴将向上运动C若只让C的上极板向上移动，液滴可能打到上极板D若滑动触头P向上移动，电容器上极板的电势将升高解析：选AB由图可知，C上极板带正电荷，下极板带负电荷，C中电场方向向下，带电液滴受电场力向上，液滴带负电，A项正确；若将开关断开，则C两端的电压升高，C中场强增大，液滴所受电场力增大，液滴向上运动，B项正确；若只让C的上极板向上移动，而C两端的电压不变，则C中的场强减小，液滴所受电场力减小，液滴向下运动，C项错误；若滑动触头P向上移动，则电阻R接入电路的电阻减小，UR减小，UC减小，而M点保持接地，则上极板电势降低，D项错误8.(多选)如图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r0.若改变四个电阻中的一个阻值，则()A减小R1，C1、C2所带的电荷量都增加B增大R2，C1、C2所带的电荷量都增加C增大R3，C1、C2所带的电荷量都增加D减小R4，C1、C2所带的电荷量都增加解析：选BDR1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，C1两端电压不变，C2两端电压不变，C1、C2所带的电荷量都不变，选项A错误；增大R2，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电荷量都增加，选项B正确；增大R3，C1两端电压减小，C2两端电压增大，C1所带的电荷量减小，C2所带的电荷量增加，选项C错误；减小R4，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电荷量都增加，选项D正确9.(多选)直流电路如图所示，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的()A总功率一定减小B效率一定增大C内部损耗功率一定减小D输出功率一定先增大后减小解析：选ABC滑片P向右移动时外电路电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P总EI可得P总减小，选项A正确；根据可知选项B正确；由P损I2r可知，选项C正确；由P输R外图象可得，因不知道R外的初始值与r的关系，所以无法判断P输的变化情况，选项D错误10(2019届重庆江津中学月考)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据根据数据描绘了如图乙所示的两条UI直线则图象中两直线的交点表示的物理意义是()A滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B电源的输出功率最大C定值电阻R0上消耗的功率为1.0 WD电源的效率达到最大值解析：选B由图乙可得，电源的电动势E1.5 V，r1 ，交点位置：RR02 ，R02 ，R0，滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端，A项错误；当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R0r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，B项正确；R0消耗的功率PIU20.5 W，C项错误；电源的效率，电流越小效率越大，可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大，D项错误二、非选择题11.在如图所示的电路中，R13 ，R26 ，R3 1.5 ，C20 F，当开关S断开时，电源的总功率为2 W当开关S闭合时，电源的总功率为4 W，求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)闭合S时，电源的输出功率；(3)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？解析：(1)S断开时电源的总功率P总2 WS闭合时P总4 W解两式得E4 V，r0.5 .(2)S闭合时外电路总电阻RR33.5 P出2R3.5 W.(3)S断开时，UCU2R23 VQ1CUC6105 CS闭合时，UC0，Q20.答案：(1)4 V0.5 (2)3.5 W(3)6105 C012.(2019届浙江温州月考)如图所示，电源由n个电动势均为1.5 V，且内阻相同的电池串联组成，闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图甲、乙、丙所示，电表、导线对电路的影响不计求：(1)组成电源的串联电池的个数；(2)滑动变阻器总阻值；(3)甲、乙两个图上的a、b、c各点的坐标(甲图为输出功率与路端电压关系曲线；乙图为路端电压与总电流关系曲线；丙图为电源效率与外电路电阻关系曲线；E总nE，r总nr)解析：(1)由题图乙可知Imax，所以有r 0.5 由题图甲可知Pmax所以n4.(2)由题图丙知当滑片C滑到B端时，电源效率最高，有r总nr40.5 2 所以R8 .(3)当内、外电路的电阻相等时，电源的输出功率最大，有PmaxUI4.5 WI解得U3 V即b点的坐标为(3 V,4.5 W)当滑片C到达B时，电流最小，而路端电压最大，则a点的横坐标I0.6 Aa点的纵坐标UaIR0.68 V4.8 V即a点的坐标为(0.6 A,4.8 V)c点的横坐标UcUa4.8 V功率PcUcI4.80.6 W2.88 W所以c点的坐标为(4.8 V,2.88 W)答案：(1)4(2)8 (3)a(0.6 A,4.8 V)b(3 V,4.5 W)c(4.8 V,2.88 W)8
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