1、热点突破提升练(七)电路知识综合应用(限时40分钟)一、单项选择题1在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即fkv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于()A.B.C. D.【解析】电子定向移动，由平衡条件，kve，则U，导体中的电流IneSv，电阻R，选项B正确【答案】B2(2016广州模拟)在研究微型电动机的性能
2、时，应用如图1所示的实验电路调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V，则这台电动机正常运转时输出功率为()图1A32 W B44 WC47 W D48 W【解析】当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r，代入数据得：r4 ，重新调节R并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为PUII2r，代入数据解得：P32 W，B、C、D错误、A正确【答案】A3如图2所示，电源电动势为6 V
3、，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uad0，Ucd6 V，Uab6 V，由此可判定()图2AL1和L2的灯丝都断了BL1的灯丝断了CL2的灯丝断了D变阻器R断路【解析】由Uab6 V，可知电源完好；灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，且在外电路a、b之间；由Ucd6 V可知，灯泡L1与变阻器R是导通的，断路故障出现在c、d之间，故L2断路，C对【答案】C4如图3所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab10 cm，bc5 cm，当A与B之间接入的电压为U时，电流为1 A，若C与D间接入的电压为U时，其电流为()图3A4 A B2 AC0.5 A D0.25 A【解析】设金
4、属片的厚度为m，则接A、B时，R1；接C、D时，R2；所以，又电压不变，由I可得I24I14 A选项A正确【答案】A5(2016宣城模拟)如图4所示的电路中，电源的内电阻为r，R2、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表，闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑片P处于左端点a时两表读数分别为I1与U1；当滑片P滑动至右端点b时，两表读数分别为I2与U2，则下列关系式成立的是()图4AU2U1 BI2U1，I2I1，A、B错误；因为R3，I2I1I3，C错误【答案】D6两电源电动势分别为E1、E2(E1E2)，内阻分别为r1、r2.当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等若将R减小
5、为R，电源输出功率分别为P1、P2，则()Ar1r2，P1r2，P1P2Cr1P2 Dr1r2，P1r2，当电动势为E1的电源接R时，P1U1I1；当电动势为E2的电源接R时，P2U2I2.由于U1U2，I1I2，所以P1P2.故选项D正确【答案】D二、多项选择题7在如图5所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内电阻，R1、R2为可变电阻，在下列叙述的操作中，可以使灯泡L变暗的是()图5A仅使R1的阻值增大B仅使R1的阻值减小C仅使R2的阻值增大D仅使R2的阻值减小【解析】仅使R1的阻值增大，则总电阻增大，总电流减小，外电压增大，I2增大，I1减小，灯泡变暗仅使R2的阻值减小，总电阻减小，
6、总电流增大，外电压减小导致灯泡中电流减小，可以使灯泡L变暗，选项A、D正确【答案】AD8平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图6所示的电路闭合开关S待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是()图6A只增大R1，其他不变B只增大R2，其他不变C只减小R3，其他不变D只减小a、b两极板间的距离，其他不变【解析】电容器两端电压等于电阻R2两端的电压，只增大R1时，电容器两端的电压减小，电容器所带电荷量减小，选项A错误；只增大R2时，电容器两端的电压增大，电容器所带电荷量增大，选项B正确；只减小R3时，电容器两端的电压不变，电容器所
7、带电荷量不变，选项C错误；只减小a、b两极板间的距离时，电容变大，电容器所带电荷量增大，选项D正确【答案】BD9(多选)在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(E、r是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图7所示，则()图7A当Rr时，电源有最大的输出功率B当Rr时，电源的效率50%C电源的功率P随外电阻R的增大而增大D电源的效率随外电阻R的增大而增大【解析】由题图可知，Rr时电源有最大输出功率，A正确；电源的功率P，随外电阻R的增大而减小，C错误；由可知B、D正确【答案】ABD10.为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其原理如图8所示M为烟雾
8、传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的改变而变化，电阻R为可变电阻车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报下列说法正确的是()图8ARM随烟雾浓度的增大而增大BRM随烟雾浓度的增大而减小C若要提高报警灵敏度可增大RD若要提高报警灵敏度可减小R【解析】烟雾浓度增大时，S两端的电压UIRS增大，干路电流I增大，则传感器的电阻减小，其电阻随烟雾浓度增大而减小，选项B正确；增大R，并联支路的总电阻更接近传感器的电阻，则传感器电阻变化引起总电阻变化明显，可提高报警灵敏度，选项C正确【答案】BC三、非选择题11如图9所示，电源电动势E2 V，内阻r1 ，电阻R02 ，可变电阻的阻值范围
9、为010 .求可变电阻为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？图9【解析】方法一：PR，根据闭合电路欧姆定律，路端电压UE，所以PR，代入数据整理得PR，当R 时，R上消耗的功率最大，PRmax W.方法二：采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看作电动势为EE，内阻为r的电源，当Rr时，电源对外电路R的输出功率最大PR.把数值代入各式得：E等EE V；r等r .所以PR W.【答案】 W12(2016济南检测)如图10甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1100 ，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的求：甲乙图10(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值【解析】(1)题图乙中AB延长线交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以电源的电动势为E20 V，内阻r20 .(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U24 V、I20.8 A，得R25 .(3)当P滑到R3的左端时，由图乙知此时U外16 V，I总0.2 A，所以R外80 因为R外R2，所以滑动变阻器的最大阻值为R3300 .【答案】(1)20 V20 (2)5 (3)300