2019年高考物理双基突破--电路的动态分析与含电容器电路（共2套含解析）与2019年高考物理双基突破--两种U－I图象（共2套有解析）

2019 年高考物理双基突破-电路的动态分析与含电容器电路（共 2 套含解析）与 2019 年高考物理双基突破-两种 UI 图象（共 2 套有解析）2019 年高考物理双基突破- 电路的动态分析与含电容器电路（共 2套含解析）1（多选）直流电路如图所示，当滑动变阻器滑片 P 向右滑动时，则A电压表示数变小 B电流表示数变小C电源总功率变小 D外电路消耗功率变小【答案】BC2（多选）已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大。为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势 E 和内阻 r 不变，在没有磁场时调节变阻器 R 使电灯 L正常发光。若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则A电灯 L 变亮 B电灯 L 变暗C电流表的示数减小 D电流表的示数增大【答案】AC【解析】探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻阻值变大，则电路的总电阻变大，根据 IER 总可知总电流变小，所以电流表的示数减小，根据UEIr，可知 I 减小，U 增大，所以灯泡两端的电压增大，所以电灯 L 变亮，故 A、C 正确，B、D 错误。5如图所示电路，当 R2 的滑动片向右移动时，各表的变化情况是AA1、A2 读数均变大，V1、V2 读数均变小BA1 读数变大，A2 读数变小，V1 读数变大，V2 读数变小CA1 读数变大，A2 读数变小，V1 读数变小，V2 读数变大D A1、A2 读数均变小，V1 、V2 读数均变大【答案】C方法，结论法：“并同”：变阻器 R2 减小，与 R2 有并联关系的 V1、A2示数变小，“串反”：变阻器 R2 减小，与 R2 有串联关系的 V2、A1 示数变大，所以选项 C 正确。6（多选）闭合电路的电源电动势为 E，内阻为 r，如图所示，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端时，下列说法中正确的是A小灯泡 L1、L3 变亮， L2 变暗 B小灯泡 L3 变暗，L1、L2 变亮C电压表 V1 示数变化量较小 D电压表 V2 示数变化量较小【答案】BD【解析】当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端时，并联电路总电阻减小（局部），总电流 I 增大，路端电压 U 减小（整体）。干路电流增大，则 L2 变亮；与滑动变阻器串联的灯泡 L1 电流增大，变亮；与滑动变阻器并联的灯泡 L3 电压 U3 UU2 ，U 减小， U2 增大，则 U3 减小， L3 变暗；U1 减小，U2 增大，而路端电压 UU1U2 减小，所以 U1 的变化量大于 U2 的变化量，故A、C 错误；B、D 正确。7如图所示的电路中，电源的电动势 E 和内阻恒定不变，滑片 P 在变阻器的中点位置时，电灯 L 正常发光，现将滑片 P 移到最右端，则A电压表的示数变大 B电流表的示数变小C电灯 L 消耗的功率变小 D电阻 R1 消耗的功率变 小【答案】C8如图所示，电路中电源的电动势为 E，内阻为 r，开关 S 闭合后，当滑动变阻器 R 的滑动片 P 向左移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡 L1、L2、L3 的亮度变化情况是A灯 L2 变亮，灯 L1、L3 变 暗 B灯 L1 变亮，灯 L2、L3 变暗C灯 L1、L2 变亮，灯 L3 变暗 D灯 L2、L3 变亮，灯 L1 变暗【答案】A【解析】图中变阻器 R 与灯 L3 并联后与灯 L2 串联，再与灯 L1 并联。灯 L1 的电压等于路端电压，将滑动变阻器的滑片 P 向左移动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流 I 增大，路端电压减小，则灯 L1 变暗，流过灯 L2 电流 I2I I1 ，I 增大，I1 减小，则 I2 增大，灯 L2 变亮，灯 L3 的电压 U3UU2，U 减小，U2 增大，U3 减小，灯 L3 变暗，故 A 正确。9如图所示的电路，闭合开关 S，待电路中的电流稳定后，减小 R 的阻值，则A电流表的示数减小 B电压表的示数减小C电阻 R2 两端的电压减小 D路端电压增大【答案】 B10如图所示的电路中，电源的电动势 E 和内电阻 r 恒定不变，电灯 L 恰能正常发光，如果变阻器的滑片向 b 端滑动，则A电灯 L 更亮，安培表的示数减小 B电灯 L 更亮，安培表的示数增大C电灯 L 更暗，安培表的示数减小 D电灯 L 更暗，安培表的示数增大【答案】A【解析】变阻器的滑片 P 向 b 端滑动，R1 接入电路的有效电阻增大，外电阻R 外增大，干路电流 I 减小，安培表的示数减小，路端电压 U 增大，电灯两端电压增大，电灯 L 更亮， A 正确，B、C 、D 错误。11如图所示，R4 是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警 器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当 R4 所在处出现火情时，显示器的电流 I 和报警器两端的电压 U 的变化情况是AI 变大，U 变小 BI 变大，U 变大 CI 变小，U 变大 D I 变小，U 变小【答案】A12（多选）如图所示电路，已知电源电动势为 E，内阻为 r，R0 为固定电阻，当滑动变阻器 R 的触头向下移动时，下列论述正确的是A灯泡 L 一定变亮 B电流表的示数变小C电压表的示数变小 D R0 消耗的功率变小【答案】ABD13（多选）在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为 r 的电源与定值定阻 R1、R2 及电位器（滑动变阻器）R 连接而成，L1、L 2 是红、绿两个指 示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时，下列说法中正确的是AL 1、L 2 两个指示灯都变亮 BL 1、L 2 两个指示灯都变暗CL 1 变亮， L 2 变暗 D R1 两端电压增大【答案】BD14如图所示，电源的电动势为 E、内阻为 r，R1、R2、R3 为定值电阻，R 为滑动变阻器，A 为理想电流表、V 为理想电压表。当滑动变阻器滑 片向右滑动时，下列说法中正确的是A电流表和电压表示数都变大 B电流表和电压表示数都变小 C电流表示数减小，电压表示数变大D电流表示数变大，电压表示数减小【答案】A【解析】首先要弄清电路的结构，画出等效电路图，电压表测 R1 两端的电压。当滑动变阻器的滑片向右滑动时，接入电阻变小，总电阻变小，总电流变大，内电压变大，路端电压变小，则流过 R2 的电流变小，流过 R1 的电流变大，其两端电压也变大，所以电压表、电流表示数都变大，选项 A 正确。15（多选）如图所示闭合电路中，R 是半导体光敏电阻（光照增强，电阻减小），R1 为滑动变阻器。现用一束光照射光敏电阻，则A电压表读数变小 B电流表读数变小C电源的总功率变大 D 电源内阻的功率变大【答案】ACD16如图电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头 P 从 a 端滑到 b 端的过程中，下列说法正确的是A电压表的读数 U 先减小，后增大 B电流表的读数 I 先增大，后减小C电压表读数 U 与电流表读数 I 的比值 UI 不变D电压表读数的变化量 U 与电流表读数的变化量 I 的比值 UI 不变【答案】D【解析】滑动触头 P 位于 a 端和 b 端时外电路总电阻均为R2RR2R23R，P 位于 ab 的中点时外电路总电阻为 12R12RR，所以当滑动变阻器的滑动触头 P 从 a 端滑到 b 端的过程中，总电阻先增大后减小，电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，总电流先减小后增大，则内电压先减小后增大，外电压先增大后减小，即有电压表的读数 U 先增大后减小，电流表的读数 I 先减小后增大，故 A、B 错误；电压表读数 U 与电流表读数 I 的比值 UI 表示外电阻，外电阻先增大后减小，故 C 错误；因为内、外电压之和不变，所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等，所以UIr 不变，故 D 正确。17如图所示，开关 S 闭合后，带电质点 P 在平行金属板中处于静止状态，则A质点 P 一定带正电 B滑片向 a 端移动时，两只电表的示数均增大C滑片向 a 端移动时，质点 P 将向上极板运动D若将开关 S 断开，质点 P 将向下极板运动【答案】C18如图所示，闭合开关 S，电压表的示数为 U，电流表的示数为 I，现向左调节滑动变阻器 R 的触头 P，电压表的示数改变量的大小为 U，电流表的示数改变量的大小为 I，则下列说法正确的是A电源的总功率变大 B电阻 R1 的电功率变大 CUI 不变 DUI 变大【答案】B【解析】由题图得，变阻器与电阻 R1 并联后再与电阻 R2 串联，当向左调节滑动变阻器的触头 P 时，变阻器有效电阻变大，外 电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律，干路电流 I 减小，电源的内电压和 R2 两端的电压减小，则并联部分的电压即电压表示数 U 变大，故 UI 增大，故 C 错误；根据闭合电路欧姆定律得 UEI（R2r），UIR2r，不变，故 D 错误；U 增大，则电阻 R1 的电功率 U2R1 变大，故 B 正确；I 减小，电源的总功率 EI 减小，故 A错误。19已知磁敏电阻在无磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大。为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路。电源的电动势 E 和内阻 r 不变，在无磁场时调节变阻器 R 使小灯泡 L 正常发光，若探测装置从无磁场区进入磁场区，则A电压表的示数变小 B磁敏电阻两端电压变小C小灯泡 L 变亮甚至烧毁 D通过滑动变阻器的电流变大【答案】C20如图所示电路，已知电源电动势为 E，内阻为 r，R0 为固定电阻，当滑动变阻器 R 的触头向下移动时，下列论述不正确的是A灯泡 L 一定变亮 B电流表的示数变小C电压表的示数变小 D R0 消耗的功率变小【答案】C21在如图所示电路中，R2 为光敏电阻。合上开关 S，用较弱光照射 R2，电压表读数为 U0，电流表读数为 I0；用较强光照射 R2，电压表读数为 U1，电流表读数为 I1；用更强光照射 R2，电压表读数为 U2，电流表读数为 I2.处理实验数据，令 k1|U1U0I1I0|，k2|U2U0I2I0|，则 k1、k2 的关系为Ak1k2 Bk1k2 Ck1rb BIaIbBCR0 接电源 a 时，电源的输出功率较大，但效率较低D R0 接电源 b 时，电源的输出功率较小，效率较低【答案】ABC12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 的关系图象（电池内阻不是常数），图线 b 是某电阻 R 的 UI 图象。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A8.0 B10 C12 D12.5 【答案】A13某同学将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR 和电源内部的发热功率 P r 随电流 I 变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的 a、b、c 所示，以下判断正确的是A直线 a 表示电源的总功率 PE I 图线B曲线 c 表示电源的输出功率 PR I 图线C电源的电动势 E3 V，内电阻 r1 D电源的最大输出功率 Pm2 W【答案】AD14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电源电动势为 3.4 VB变阻器的触头向右滑动时， 读数逐渐变大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 【答案】BD15、如图，直线 A 是电源的路端电压和电流的关系图线，直线 B、C 分别是电阻 R1、 R2 的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则AR1 接在电源上时，电源的效率高 BR2 接在电源上时，电源的效率高CR1 接在电源上时，电 源的输出功率大D电源的输出功率一样大【答案】A16如图所示，电源为恒流电源（能始终提供恒定的电流），R0 为 定值电阻，电流表和电压表均为理想电表。移动滑动变阻器 R 的滑片，则下列电压表示数U 和电路总功率 P 随电流表示数 I 变化的关系图线中正确的是【答案】D17两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 和电压表 的测量数据，另一同学记录的是电流表 和电压表 的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两条 U I 直线。则图乙中图线和图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【答案】B18电池甲和乙的电动势分别为 E1 和 E2，内电阻分别为 r1 和 r2，已知E1R，则Ar1r2，P1P2 Br1P2 Dr1r2 ，P1P2【答案 】B【解析】将一电动势为 E、内电阻为 r 的电源与一阻值为 R 的电阻组成一闭合回路，路端电压 U 和干路电流 I 的关系为 UE Ir。在 UI 直角坐标系中作UI 图线，则该图线为一条在纵轴上截距为 E、斜率为 r 的直线。这条线即为电源的伏安特性曲线。如果再在此坐标系中作出外电阻 R 的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为 R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态。此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率。依题意作电池甲和乙及电阻 R 的伏安特性曲线。由于两电池分别接 R 时，R 消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，由于 E1E2，所以 r1r2。作 R的伏安特性曲线，R的电阻值比 R 大，所以 R的伏安特性曲线的斜率大，如图所示。由图可知：当甲电池接 R时， P1U1I1 当乙电池接 R时，P2U2I2，由于U1U2，I1I2，所以 P1P2。由分析知：A、C、D 错误，B 正确。19图甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化 关系曲线。由图可知，两者不成线性关系，这是焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题：（不计电流表和电源的内阻）（1）若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为 12 V 的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。（2）如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与 10 的定值电阻 R0 串联，接在电动势为 8 V 的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率。【答案】（1）0.4 A 10 （2 ）0.6 A 0.6 W由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为：RU 实 I 实40.4 10 。（2）在图乙所示的混联电路中，设每个灯泡加上的实际电压和实际电流分 别为 U 和 I，在这个闭合电路中，有 EU2IR0，代入数据并整理得：U8 20I，这是一个反映了电路约束的直线方程，把该直线在题图甲上画出，可得如图所示图象这两条图线的交点为 U2 V、I0.3 A，同时满足了电路结构和元件的要求，此时通过电流表的电流值 IA2I0.6 A，每个灯泡的实际功率 PUI20.3 W 0.6 W。