2020高中物理二轮复习热点题型专练专题72电路的基本规律及应用含解析

专题7.2电路的基本规律及应用1.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则()A．的读数变大，的读数变小B．的读数变小，的读数变大C．的读数变小，的读数变小D．的读数变大，的读数变大答案：D解析：将S断开后，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可得：I＝ER＋r，干路电流I减小，路端电压U＝E－Ir变大，电阻R3两端的电压U3＝E－I(R1＋r)增大，通过电阻R3的电流I3＝U3R3变大，选项D正确，A、B、C错误。2.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R，开关S闭合时，有质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开开关S，则下列说法不正确的是()A．小球带负电B．断开开关后电容器的带电量减小C．断开开关后带电小球向下运动D．断开开关后带电小球向上运动答案：D3．在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有两个错误电路，如图所示。电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零b．电珠L亮度增加；电流表示数增大c．电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述abcd四种现象对应的电路序号为()A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③答案：A4．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E1E2，若用甲、乙电池分别向某个电阻R供电，则在这个电阻上所消耗的电功率相同。若用甲、乙电池分别向某个电阻R′供电，则在R′上消耗的电功率分别为P1和P2，已知R′R，则()A．r1r2，P1P2B．r1r2，P1P2C．r1r2，P1P2D．r1r2，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U＝E－Ir。在U－I直角坐标系中作U－I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，P1＝U1I1当乙电池接R′时，P2＝U2I2，由于U1U2，I1I2，所以P1P2。由分析知：A、C、D错误，B正确。16．如图8­2­24甲所示，电源的电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片从A端移动到B端，该过程中定值电阻R1、R2消耗的功率与通过它们的电流的关系如图乙所示．由图可知，滑动变阻器的最大阻值以及R1的最大功率分别为()图8­2­24A．12Ω8WB．8Ω12WC．6Ω4WD．4Ω6W17.如图甲所示，R为电阻箱，Ⓐ为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电路电阻R1、R2.下列关系式中正确的是()A．I1＋I2ErB．I1＋I2＝ErC.R1rrR2D.R1rrR2【答案】B【解析】由闭合电路欧姆定律得，U＝E－Ir，输出功率为P＝UI＝EI－I2r，故有EI1－I21r＝EI2－I22r，整理得I1＋I2＝Er，故A错误，B正确；根据电功率表达式得，P0＝I21R1＝I22R2，且I1＝ER1＋r，I2＝ER2＋r，代入整理得R1R2＝r2，故C、D错误．18．(多选)某种小灯泡的伏安特性曲线如图8­2­25甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0Ω.现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0V，则()图8­2­25A．三个灯泡的总电阻为8.3ΩB．电源的电动势为5.6VC．电源消耗的热功率为3.0WD．电源的效率为89.3%19．如图8­2­26所示电路中，电源电动势、内阻一定，R1、R2为定值电阻，当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，电流表A1、A2及电压表V的示数的变化情况是()图8­2­26A．A1示数增大，A2示数减小，V示数减小B．A1示数减小，A2示数增大，V示数减小C．A1示数增大，A2示数增大，V示数增大D．A1示数减小，A2示数减小，V示数增大【答案】B【解析】滑片P向上端a滑动时，滑动变阻器连入电路的有效电阻减小，整个电路的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流I增大，即A2的读数增大，因U＝E－I(R2＋r)，I增大，U减小，即电压表V的读数减小，通过电流表A1的读数I1＝UR1减小，选项B正确，A、C、D错误．20．(多选)如图8­2­27所示，电源电动势为E，内阻为r，电容器C两极板之间有一通过绝缘轻绳悬挂的带电小球，闭合开关S1、S2，电路稳定后轻绳与竖直方向的夹角为θ，下列有关说法正确的是()图8­2­27A．将滑片P1向左端缓慢滑动，θ增大B．将滑片P2向上端缓慢滑动，θ减小C．断开开关S1、S2，将电容器两极板错开一些，θ增大D．断开开关S1、S2，将电容器两极板间距增大一些，θ减小21．如图8­2­28所示，R1、R2是两个定值电阻，R′是滑动变阻器，L为小灯泡，电源的内阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，则()图8­2­28A．电压表示数不变B．小灯泡变亮C．电容器处于充电状态D．电源的电功率变大【答案】C【解析】闭合开关S后，当滑动变阻器触头P向上移动时，R′增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，则小灯泡亮度变暗，电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故A、B错误；电路稳定时电容器的电压等于R1、R′串联总电压，R′增大，根据串联电路电压分配规律可知，电容器两端的电压增大，则电容器处于充电状态，故C正确；电源的总功率为P＝EI，干路电流I减小，E不变，则电源的总功率变小，故D错误．22．科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减小，如图8­2­29所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和R2为滑动变阻器，R1和R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．则()图8­2­29A．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大B．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动C．只调节电阻R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变大D．只调节电阻R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动23.如图所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是()A．电路中的总电流先增大后减小B．电路的路端电压先增大后减小C．电源的输出功率先增大后减小D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大【答案】B【解析】当滑动变阻器从a→b移动时，R1左右两个部分并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流是先减小后增大，故A错误；路端电压U＝E－Ir，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B正确；当R外＝r的时候电源的输出功率最大，可知当滑片在a端或者b端时，外电路总电阻R外＝r，此时电源的输出功率最大，所以输出功率是先减小后增大的，故C错误；将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为2r，变阻器为外电路，显然外电阻小于内电阻，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率，即R1上消耗的功率先增大后减小，故D错误．24．如图8­2­30所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则以下结论错误的是()图8­2­30A．rarbB．IaIbC．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低25．如图8­2­31所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(U­I图线)，图线②表示其输出功率与电流的关系(P­I图线)．则下列说法错误的是()图8­2­31A．电池组的电动势为50VB．电池组的内阻为253ΩC．电流为2.5A时，外电路的电阻约为15ΩD．输出功率为120W时，输出电压是30V【答案】B【解析】由图线①可知，电源电动势为50V，内阻为5Ω，选项A正确，B错误；由图线②可知，电流为2.5A时，电源输出功率约为95W，即电源输出电压约为38V，所以外电路电阻约为15Ω，选项C正确；当输出功率是120W时，电路电流为4A，输出电压为30V，选项D正确．30．在如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4.5V，试求：(1)电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)电源的电动势和内电阻；(3)当电键K接c时，通过R2的电流。答案：(1)1A4V(2)6V2Ω(3)0.5A(3)当K接c时，R2、R3并联，R23＝R2R3R2＋R3＝2ΩR总＝R1＋r＋R23＝6Ω总电流I3＝E/R总＝1A通过R2的电流I′＝12I3＝0.5A31．如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻不计，电阻R1＝14Ω，R2＝6.0Ω，R3＝2.0Ω，R4＝8.0Ω，R5＝10Ω，电容器的电容C＝2μF，求：(1)电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电？(2)若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5?答案：(1)1×10－5C下极板带正电(2)1.4×10－5C