高中人教版 (新课标)1 电源和电流精练
展开一、单项选择题(本大题共5个小题,每小题4分,共计20分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 关于闭合电路的性质,下列说法错误的是( )
A. 外电路断路时,路端电压最高
B. 外电路短路时,电源的功率最大
C. 外电路电阻变大时,电源的输出功率变大
D. 不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变
2. (2010·镇江模拟)如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是 ( )
A. 2 A B. 8 A C. 50 A D. 58 A
3. (2010·黄冈模拟)在如图所示的电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为图中的( )
4. 为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中RB是磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,a、b接报警器,当传感器RB所在处出现断针时,电流表的电流I、ab两端的电压U将 ( )
A. I变大,U变大 B. I变小,U变小
C. I变大,U变小 D. I变小,U变大
5. 某居民家中的电路如图所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常发光. 拔出电饭煲的插头,把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则( )
A. 仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障
B. 仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障
C. 仅导线AB间断路
D. 因为插座用导线接地,所以发生了上述故障
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共计20分,每小题有多个选项符合题意,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)
6. 把标有“220 V,100 W”的A灯和“220 V,200 W”的B灯串联起来,接入220 V的电路中,不计导线电阻及温度变化而引起的灯丝电阻变化,则下列判断中正确的是( )
A. 两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1
B. 两灯的实际电压之比UA∶UB=2∶1
C. 两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2
D. 在相同时间内,两灯实际发热之比QA∶QB=1∶2
7. 在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器. 开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是 ( )
A. 灯泡L将变暗 B. 灯泡L将变亮
C. 电容器C的电荷量将减小 D. 电容器C的电荷量将增大
8. 如图所示,电阻R1=20 Ω,电动机内阻的阻值R2=10 Ω.当开关打开时,电流表的示数是I0=0.5 A,当开关合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是( )
A. I=1.5 A B. I<1.5 A
C. P=15 W D. P<15 W
9. (2011·徐州检测)如图所示的电路中,电源存在内阻,R1、R2、R3为三个可变电阻,电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2,下面判断正确的是( )
A. 仅将R1增大,Q1和Q2都将减小 B. 仅将R2增大,Q1和Q2都将增大
C. 仅将R3增大,Q1和Q2都将不变 D. 突然断开开关S,Q1和Q2都将不变
三、简答题(本题共3个小题,共20分,请将答案填在题中横线上或按题目要求作答)
10. (10分)(2010·新课标全国卷)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图甲虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图甲所示,图中的电压表内阻很大.RL的测量结果如表所示.
回答下列问题:
(1)根据图甲所示的电路,在图乙所示的实物图上连线.
(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作RL-t关系图线.
(1) (2)
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图所示.电流表的读数为________,电压表的读数为________.此时等效电阻RL的阻值为________,热敏电阻所处环境的温度约为________.
11. (8分)(2010·上海卷)某同学利用DIS、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图甲所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的eq \f(1,U)-eq \f(1,R)关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图乙中的图线b.
(3)能否求出电源电动势E和内阻r?如果能,求出结果;如果不能,请说明理由.
14. (16分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长l=80 cm,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=40 V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω,闭合开关S,待电路稳定后将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=4 m/s水平向右射入两板间,该小球可视为质点.若小球带电量q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力,电路中的电压表、电流表均是理想电表.若小球恰好从A板右边缘射出(g取10 m/s2).求:
(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少.
(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少.
(3)此时电源的输出功率是多少.
同步练习卷(七)
1. 解析:由闭合电路的欧姆定律可知:E=U外+U内,当外电路断路时,即I=0,此时U外=E,路端电压最大;外电路短路时,电路中电流最大,此时电源的功率也最大;电源的输出功率,即外电路消耗的功率,P=I2R=eq \f(E2R,R+r2)=eq \f(E2,\f(R-r2,R)+4r),只有当R=r时,电源的输出功率最大,故C错误.
答案:C
2. 解析:只接通S1时,由闭合电路的欧姆定律得:E=U+Ir=12 V+10×0.05 V=12.5 V,R灯=eq \f(U,I)=eq \f(12,10) Ω=1.2 Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为:I电动机=eq \f(E-I′R灯,r)-I′=eq \f(12.5-8×1.2,0.05) A-8 A=50 A,故选项C正确.
答案:C
3. 解析:据电阻定律,横坐标为x的点与A点之间的电阻R=ρeq \f(x,S),这两点间的电压U=IR=Iρeq \f(x,S)(I为电路中的电流,它是一个定值),故U跟x成正比例关系,故选A选项.
答案:A
4. 解析:由题意知RB的电阻随断针的出现而减小,即外电路的电阻减小,由闭合电路的欧姆定律有I总=eq \f(E,R+r)可知I总必增大,再由U外=E-I总r可知,外电压U减小.而由U1=I总R1可知U1增大,U3必减小,由电流表的电流I=I总-I3可知,电流表的电流必变大.故选项C正确.
答案:C
5. 解析:由于电灯仍正常发光,说明电源是好的,电热壶所在的C、D两点间没有发生短路故障.把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插座的左、右插孔都与火线相通,说明电热壶所在的C、D两点间没有发生断路故障.综合分析可知,故障为导线AB间断路,即C选项正确.
答案:C
6. 解析:由RA=eq \f(U2,P)=eq \f(2202,100) Ω,RB=eq \f(U2,P)=eq \f(2202,200) Ω,则RA∶RB=2∶1,因为A与B串联,所以UA∶UB=RA∶RB=2∶1,PA∶PB=RA∶RB=2∶1.相同时间内,QA∶QB=RA∶RB=2∶1.选项AB正确.
答案:AB
7. 解析:当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器R接入电路部分电阻增大,灯泡L中电流减小,灯泡L将变暗,B错误,A正确;电阻R接入电路部分电阻增大,电源路端电压增大,电容器两端电压增大,电容器C的电荷量增大,C错误,D正确.
答案:AD
8. 解析:由题意可知,电路两端的电压U=R1I0=10 V,闭合开关后,当电压全部加在电动机的内阻上时,它的电流为1 A,但只有一部分电压加在电动机内阻上,所以I<1.5 A,B正确;同理电动机所消耗的功率也小于10 W,则电路消耗的电功率P<15 W,D正确.
答案:BD
9. 解析:C1两端电压为R1、R2电压之和,C2两端电压为R2两端电压.R1增大,UC1增大,Q1增大,Q2减少;R2增大,UC1增大,UC2增大,Q1、Q2都增大;断开S,C1、C2均放电,Q1、Q2逐渐减少,只有BC正确.
答案:BC
10. 解析: (1)根据电路图连接实物.
(2)根据数据描出点作出图线如下.
(3)I=eq \f(150,30)×23.0 mA=115.0 mA,U=eq \f(6,60)×50.0 V=5.00 V,R=eq \f(U,I)=eq \f(5.00,115.0×10-3) Ω=43.5 Ω对照图找出相应的温度为64.0 ℃.
(2)由(1)可知R1的电压、电流分别为3.2 V和0.8 A,故R1=eq \f(U1′,I1′)=eq \f(3.2,0.8) Ω=4 Ω.
(3)U3=I1R1-U2=0.75×4 V-2 V=1 V,
温度t(℃)
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
RL阻值(Ω)
54.3
51.5
48.3
44.7
41.4
37.9
34.7
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