選修3－1第7章第2節(jié)知能演練強化闖關(guān)

1、1. (2011高考海南單科卷)如圖7212所示, E為內(nèi)阻不能忽略的電池, R1、R2、R3為定值電阻, S0、S為開關(guān), V與A分別為電壓表與電流表. 初始時S0與S均閉合, 現(xiàn)將S斷開, 則()圖7212A. V的讀數(shù)變大, A讀數(shù)變小B. V的讀數(shù)變大, A的讀數(shù)變大C. V的讀數(shù)變小, A的讀數(shù)變小D. V的讀數(shù)變小, A的讀數(shù)變大解析: 選 B.故B正確. 2.圖7213(2012濰坊模擬)如圖7213所示, 直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線, 直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線, 若將這兩個電阻分別接到該電源上, 則()A. R1接在電源上時, 電源的

2、效率高B. R2接在電源上時, 電源的效率高C. R1接在電源上時, 電源的輸出功率大D. 電源的輸出功率一樣大解析: 選A.電源的效率eq f(P出,P總)eq f(UI,EI)eq f(U,E), 由于UBUC, 故R1接在電源上時, 電源的效率高, A項正確, B項錯誤; 將電阻接在電源上, 電阻的UI圖像與電源兩端電壓與電流關(guān)系圖像的交點, 表示將這個電阻接到此電源上的輸出電壓和電流, 從圖像中只可看出電流的數(shù)值, 由于圖線的斜率等于電阻的阻值, 由圖像可知, R2與電源的內(nèi)阻相等, 所以接在電源上時, R2比R1輸出功率大, 故C、D錯. 3. 如圖7214所示的電路中, 由于某一電

3、阻發(fā)生短路或斷路, 使A燈變暗, B燈變亮, 則故障可能是()圖7214A. R1短路B. R2斷路C. R3斷路 D. R4短路解析: 選BC.由于A燈串聯(lián)于干路中, 且故障發(fā)生后A燈變暗, 可知電路中總電流變小, 即電路總電阻變大, 由此推知, 故障應(yīng)為某一電阻斷路, 排除選項A、D.若R2斷路, R1和B燈所在支路的電壓增大, 而R2的斷路又使B燈分配的電壓增大, 故B燈變亮, 推理結(jié)果與現(xiàn)象相符, 故選項B對; 若R3斷路, 也必引起與之并聯(lián)的支路(即R1所在支路)中電流增大, 燈B中分得電流也變大, B燈變亮, 故選項C也對. 圖72154. (2012安徽皖南八校高三聯(lián)考)如圖72

4、15所示, 電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r、R1、R2、R3為定值電阻, R為滑動變阻器, A為電流表、V為電壓表. 當滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時, 下列說法中正確的是()A. 電流表和電壓表示數(shù)都變大B. 電流表和電壓表示數(shù)都變小C. 電流表示數(shù)減小, 電壓表示數(shù)變大D. 電流表示數(shù)變大, 電壓表示數(shù)減小解析: 選A.滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動, 連入電路的電阻變小, 則外電路的總電阻變小, 干路電流變大, 所以電流表示數(shù)變大, 而電壓表測的是R1兩端電壓, 所以電壓表示數(shù)變大, A正確, B、C、D錯誤. 5.圖7216如圖7216所示, RB4 , A、C、D是額定電壓和額定功率相同的

5、3個用電器, 電源內(nèi)阻是1 , S閉合后, 當變阻器的電阻調(diào)為5 時, 各用電器均正常工作. (1)S斷開后, 若仍要各用電器正常工作, 變阻器電阻R應(yīng)調(diào)為多少？(2)S閉合和斷開時, RB上的電功率之比為多少？變阻器上消耗的功率之比為多少？解析: (1)在題圖所示電路中, A、C、D三個用電器是并聯(lián)的, 且正常工作, 其額定功率相等, 說明三個用電器的電流均相等, 設(shè)每個用電器的額定電流為I, 若S閉合, 有3Ieq f(EU,RBRr)若S斷開, 則有2Ieq f(EU,RBrRx)由解得Rx10 .(2)在S閉合和斷開兩種情況下, 電阻RB上消耗的電功率之比應(yīng)為其通過電流的平方比eq f

6、(PB,PB)eq blc(rc)(avs4alco1(f(3I,2I)2eq f(9,4), 變阻器上消耗的功率之比應(yīng)等于通過的電流平方與電阻乘積之比eq f(P,P)eq f(3I2R,2I2Rx)eq f(9,8).答案: (1)10 (2)9498一、選擇題1. 下列關(guān)于電源的說法, 正確的是()A. 電源向外提供的電能越多, 表示電動勢越大B. 電動勢就是電源兩端的電壓C. 電源的電動勢與外電路有關(guān), 外電路電阻越大, 電動勢就越大D. 電動勢越大的電源, 將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大解析: 選 D.電源向外提供的電能除與電動勢有關(guān)之外, 還與輸出的電流、通電時間有關(guān), 故A錯

7、誤; 只有當外電路斷路時, 電動勢才等于電源兩端的電壓, 故B錯誤; 電源的電動勢由電源自身的性質(zhì)決定, 與有無外電路無關(guān), 故選項C錯誤; 電動勢是反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量, 故選項D正確. 2. 如圖7217所示, 一只玩具電動機用一節(jié)干電池供電, 閉合開關(guān)S后, 發(fā)現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)速較慢, 經(jīng)檢測, 電動機性能完好; 用電壓表測a與b間電壓, 只有0.6 V; 斷開開關(guān)S, 測得a與b間電壓接近1.5 V, 電動機轉(zhuǎn)速較慢的原因是()圖7217A. 開關(guān)S接觸不良B. 電動機接線接觸不良C. 電動機兩端接線短路 D. 電池過舊, 內(nèi)阻過大解析: 選 D.開關(guān)S接觸不良、電動機

8、接線接觸不良、電動機兩端接線短路, 電動機就不會旋轉(zhuǎn)了, 而不是轉(zhuǎn)得慢. 電動機轉(zhuǎn)得慢的原因是電池過舊, 內(nèi)阻過大, 電動機兩端的電壓過低造成的, D對. 3.圖7218(2012宿州調(diào)研)如圖7218所示電路中, 電源電動勢E9 V、內(nèi)阻r3 , R15 .下列說法中正確的是()A. 當S斷開時, UAC0B. 當S閉合時, UAC9 VC. 當S閉合時, UAB7.5 V, UBC0D. 當S斷開時, UAB0, UBC0解析: 選C.當S斷開時, 電路中電流為0, UAC的大小等于電動勢的大小為9 V; 當S閉合時, UBC0, UABeq f(E,Rr)R7.5 V, C項正確. 4.

9、圖7219(2010高考課標全國卷)電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比. 在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖7219所示, 圖中U為路端電壓, I為干路電流, a、b為圖線上的兩點, 相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為a、B.由圖可知a、b的值分別為()A.eq f(3,4)、eq f(1,4) B.eq f(1,3)、eq f(2,3)C.eq f(1,2)、eq f(1,2) D.eq f(2,3)、eq f(1,3)解析: 選 D.在閉合電路中, 電源的效率eq f(P外,P總)100%eq f(U外I,EI)100%eq f(I2R,I2Rr)100%, 得e

10、q f(P外,P總)100%eq f(U外,E)100%eq f(R,Rr)100%, 可見電源的效率既是輸出功率與總功率之比, 也是外電壓與電動勢之比, 也等于外電阻與總電阻之比. 圖中每一小格數(shù)值為k, 由圖像知, 電源的電動勢為6k V, a和b對應(yīng)的外電壓分別是4k V和2k V, 由此知D項正確. 5. (2011高考北京理綜卷)如圖7220所示電路, 電源內(nèi)阻不可忽略. 開關(guān)S閉合后, 在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中()圖7220A. 電壓表與電流表的示數(shù)都減小B. 電壓表與電流表的示數(shù)都增大C. 電壓表的示數(shù)增大, 電流表的示數(shù)減小D. 電壓表的示數(shù)減小, 電流表的示數(shù)增大

11、解析: 選A.由變阻器R0的滑動端向下滑可知R0連入電路的有效電阻減小, 則R總減小, 由Ieq f(E,R總r)可知I增大, 由U內(nèi)Ir可知U內(nèi)增大, 由EU內(nèi)U外可知U外減小, 故電壓表示數(shù)減小. 由U1IR1可知U1增大, 由U外U1U2可知U2減小, 由I2eq f(U2,R2)可知電流表示數(shù)變小, 故A正確. 6. 如圖7221所示的電路中, 三電阻均為R, 將電池與C電阻的位置交換后, 發(fā)現(xiàn)通過B電阻的電流減小一半, 則電池內(nèi)電阻r為()7221A. 2R B. R/2C. R D. 2R/3解析: 選C.由閉合電路歐姆定律, 換位置前, 通過B的電流為I1E/(1.5Rr), 換

12、位置后, 通過B的電流為I2E/3(2R/3r), I20.5I1, 解方程組可得答案為選項C.7. 如圖7222所示, 現(xiàn)有甲、乙、丙三個電動勢E相同而內(nèi)阻r不同的電源, 由這三個電源分別給定值電阻R供電, 已知它的阻值大小關(guān)系為Rr甲r乙r丙, 如果將R先后接在三個電源上時的情況相比較, 下列說法正確的是()圖7222A. 接在甲電源上時, 電源內(nèi)阻消耗的功率最大B. 接在乙電源上時, 電源的總功率最大C. 接在丙電源上時, 電源的輸出功率最大D. 接在甲電源上時, 電源的輸出功率最大解析: 選AC.根據(jù)閉合電路歐姆定律, 將電阻R與電源相接后有Ieq f(E,Rr), 因為阻值關(guān)系滿足r

13、甲r乙r丙, 所以I甲I乙I丙, 電源的總功率PIE, P甲P乙P丙; 電源的輸出功率即電阻R消耗的功率P出I2R, 所以P甲出P乙出P丙出; 電源內(nèi)阻消耗的功率PI2req f(E2,Rr2)req f(E2,f(R2,r)r2R), 可見, 內(nèi)阻r越接近外阻R, eq blc(rc)(avs4alco1(f(R2,r)r)越小, 內(nèi)阻的功率P越大, 應(yīng)該有P甲內(nèi)P乙內(nèi)P丙內(nèi). 正確選項是AC.圖72238. 圖7223所示為兩電源的UI圖像, 則下列說法正確的是()A. 電源的電動勢和內(nèi)阻均比電源小B. 當外接同樣的電阻時, 兩電源的輸出功率可能相等C. 當外接同樣的電阻時, 兩電源的效率

14、可能相等D. 不論外接多大的相同電阻, 電源的輸出功率總比電源的輸出功率大解析: 選 D.圖線在U坐標軸上的截距等于電源電動勢, 圖線的斜率等于電源的內(nèi)阻, 因此A錯誤; 作外接電阻R的UI曲線分別交電源、的伏安特性曲線于S1、S2兩點, 工作點橫、縱坐標的乘積IU為電源的輸出功率, 由右圖可知, 無論外接多大電阻, 兩工作點S1、S2橫、縱坐標的乘積不可能相等, 且電源的輸出功率總比電源的輸出功率大, 故B錯、D對; 電源的效率eq f(P出,P總)eq f(I2R,I2Rr)eq f(R,Rr), 因此電源內(nèi)阻不同則電源效率不同, C錯. 圖72249. (2012北京豐臺區(qū)高三測試)在如

15、7224圖所示的閃光燈電路中, 電源的電動勢為E, 電容器的電容為C.當閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓U時, 閃光燈才有電流通過并發(fā)光. 正常工作時, 閃光燈周期性短暫閃光, 則可以判定()A. 電源的電動勢E一定小于擊穿電壓UB. 電容器所帶的最大電荷量一定為CEC. 閃光燈閃光時, 電容器所帶的電荷量一定增大D. 在一個閃光周期內(nèi), 通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等解析: 選 D.電容器兩端的電壓與閃光燈兩端的電壓相等, 當電源給電容器充電, 達到閃光燈擊穿電壓U時, 閃光燈被擊穿, 電容器放電, 放電后閃光燈兩端電壓小于U, 斷路, 電源再次給電容器充電, 達到電壓U時, 閃光

16、燈又被擊穿, 電容器放電, 如此周期性充放電, 使得閃光燈周期性短暫閃光. 要使得充電后達到電壓U, 則電源電動勢一定大于等于U, A錯誤; 電容器兩端的最大電壓為U, 故電容器所帶的最大電荷量為CU, B錯誤; 閃光燈閃光時電容器放電, 所帶電荷量減少, C錯誤; 充電時電荷通過R, 通過閃光燈放電, 故充放電過程中通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等, D正確; 答案為D.10. 在如圖7225所示的電路中, 電源電動勢為3.0 V, 內(nèi)阻不計, L1、L2、L3為3個相同規(guī)格的小燈泡, 這種小燈泡的伏安特性曲線如圖7226所示, 當開關(guān)閉合后, 下列判斷正確的是()圖7225圖

17、7226A. 燈泡L1的電阻為12 B. 通過燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍C. 燈泡L1消耗的電功率為0.75 WD. 燈泡L2消耗的電功率為0.30 W解析: 選ACD.當L1兩端電壓為3.0 V時, IL10.25 A. 由于Ieq f(U,R)得Req f(U,I)eq f(3.0,0.25) 12 , A正確. 由P1I1U10.253 W0.75 W, C正確. 因L2、L3的兩電阻相等, 即L2、L3兩端電壓各為1.5 V, 由圖可知I20.20 A, 即可得出燈泡L2消耗的電功率為P2I2U20.201.5 W0.30 W, D正確. 二、非選擇題圖722711. 如圖72

18、27所示, 在A、B兩點間接一電動勢為4 V、內(nèi)電阻為1 的直流電源, 電阻R1、R2、R3的阻值均為4 , 電容器的電容為30 F, 電流表的內(nèi)阻不計, 求: (1)電流表的讀數(shù). (2)電容器所帶的電荷量. (3)斷開電源后, 通過R2的電荷量. 解析: (1)由題圖可知, 接入電路的有效電阻僅有R3, 則Ieq f(E,R3r)eq f(4,41) A0.8 A.(2)電容器C兩端電壓與R3兩端電壓相同, 故電容器所帶電荷量QCIR3301060.84 C9.6105 C.(3)斷開電源, R1與R2并聯(lián)后與R3、C構(gòu)成放電回路, 故通過R2的電荷量Q2eq f(Q,2)eq f(9.6105,2) C4.8105 C.答案: (1)0.8 A(2)9.6105 C(3)4.8105 C12. (2012陜西榆林高三檢測)如圖7228甲所示的電路中, R1、R2均為定值電阻, 且R1100 , R2阻值未知, R3為一滑動變阻器. 當其滑片P從左端滑至右端時, 測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示, 其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的. 求: (1)電源的電動勢和內(nèi)阻; (2)定