1、第二章7 基 础 夯 实 一、选择题(14题为单选题,5、6题为多选题)1关于闭合电路,下列说法正确的是(B)A电源短路时,放电电流为无限大B电源短路时,内电压等于电源电动势C用电器增加时,路端电压一定增大D把电压表直接和电源连接时,电压表的示数等于电源电动势解析:电源短路时,R0,放电电流I,U内E,A错误,B正确;当并联用电器增加时,并联电阻变小,电路中的电流变大,内电压变大,路端电压变小,C错误;当电压表直接和电源连接时,电压表不视为理想电表时,电路中有微小电流,内电路有一定的电势降落,D错误。2一同学将变阻器与一只6V,68W的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上,当S闭合时,发现
2、灯泡发光。按此图的接法,当滑片P向右滑动时,灯泡将(B)A变暗B变亮C亮度不变D可能烧坏灯泡解析:由图可知,变阻器接入电路的是PB段的电阻丝,当滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,灯泡变亮,B选项正确。由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯泡。3如图是一火警报警电路的示意图,其中R3为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(B)AI变大,U变大BI变小,U变小CI变大,U变小 DI变小,U变大解析:当传感器R3所在处
3、出现火情时,R3的阻值增大,外电路的电阻增大,故路端电压增大,即报警器两端的电压U变大,干路电流减小,所以R1的电压减小,根据UU1U2得,U2增大,电流表电流I增大,所以A正确,B、C、D错误。4如图所示,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(B)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解析:电源的效率,效率与路端电压成正比,R1接在电源上时路端电压大,效率高,故A正确,B错误;由图线的交点读出,R1接在电源上时UU
4、0,II0,电源的输出功率P1UIU0I0,R2接在电源上时UU0,II0,电源的输出功率P2UIU0I0,故C、D错误,故选A。5如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法正确的是(ABC)A灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B各灯两端电压在灯多时较低C通过电池的电流在灯多时较大D电池输出功率灯多时较大解析:由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,电源的内电压越大,路端电压越低,流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,选项A、B、C正确,选项D错。6(河南省洛阳一中20142015学年高二上学期检测)学生为“神州十一号”载人飞船
5、设计了一个可测定竖直方向加速度的装置,其原理可简化如图,拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接,该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处,在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值,当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正。这个装置在“神州十一号”载人飞船发射、运行和回收过程中,下列说法中正确的是(ABD)A飞船在竖直减速上升的过程中,处于失重状态,电压表的示数为负B飞船在竖直减速返回地面的过程中,处于超重状态,电压表的示数为正C飞船在圆轨道上运行时,电压表的示数为零D飞船在圆轨道上运行时,电压表的示数为负解析:飞船在竖直减速上升的过程中,加速度方向竖直向下,由牛顿第二定律
6、得知,飞船处于失重状态。此时电压表的示数为负,故A正确;飞船在竖直减速返回地面的过程中,加速度方向竖直向上,由牛顿第二定律得知,处于超重状态,电压表的示数为正,故B正确;飞船在圆轨道上运行时,加速度方向竖直向下,电压表的示数为负,故C错误,D正确。二、非选择题7(重庆杨家坪中学20152016学年高二上学期期中)如图所示,电路中接电动势为4V,内电阻为2的直流电源,电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4,电容器的电容为30F,电流表的内阻不计,当电路稳定后。(1)求电流表的读数;(2)求电容器所带的电荷量;(3)如果断开电源,求通过R2的电荷量。答案:(1)0.4A(2)4.8105C(3)2
7、.4105C解析:(1)根据闭合电路欧姆定律:IA0.4A,故电流表的读数为0.4A。(2)U3IR30.44V1.6VQCU34.8105C故电容器所带的电荷量为4.8105C(3)因R1、R2并联,且R1R2,所以在放电回路中通过R2的电量为2.4105C故通过R2的电荷量为2.4105C。 能 力 提 升 一、选择题(13题为单选题,4、5题为多选题)1(徐州市20142015学年高二上学期三校联考)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示,M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时(C)AR
8、M变大,且R越大,U增大越明显BRM变大,且R越小,U增大越明显CRM变小,且R越大,U增大越明显DRM变小,且R越小,U增大越明显解析:传感器M与R并联,再与S串联,S两端电压U增大,说明线路电流增大,总电阻变小,传感器RM变小;传感器电阻RM与R的并联值R并,显然R越大,RM变化相同值时,R并变化越大,此时干路电流变化越大,U增大越明显,综上所述,选项C正确。2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。电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10A。电压表示数为12V,再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8A,则此时通过启动电
9、动机的电流是(C)A2AB8AC50AD58A解析:只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得:EUIr12V100.05V12.5V,R灯1.2,再接通S2后,流过电动机的电流为:I电动机IA8A50A,故选项C正确。3(黑龙江牡丹江一中20152016学年高二上学期期中)如图所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时,下面说法中正确的是(D)A伏特表V1的读数减小,安培表A1的读数减小B伏特表V1的读数增大,安培表A1的读数增大C伏特表V2的读数减小,安培表A2的读数增大D伏特表V2的读数增大,安培表A2的读数减小解析:当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时,变阻器接入电路的
10、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U减小,则电流表A1读数增大;电压表V1读数U1EI(R1r),I增大,其他量不变,则U1减小;通过电流表A2的电流I2,U1减小,则I2减小;通过电阻R2电流I2II2,I增大,I2减小,则I2增大,则伏特表V2的读数增大,故D正确,故选D。4(河南省实验中学期中)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则(AC)A电压表读数减小B电流表读数减小C质点P将向下运动DR3上消耗的功率逐渐增大解析:由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后,再与R1串连接
11、在电源两端,电容器与R3并联,当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电流增大,路端电压减小,R1两端的电压增大,故并联部分的电压减小,由欧姆定律可知流过R3的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大,故B错误;因并联部分电压减小,而R2中电压增大,故电压表示数减小,故A正确;因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动,故C正确;因R3两端的电压减小,由P可知,R3上消耗的功率减小,故D错误。5有一种测量体重的电子秤,其原理图如下图中的虚线部分所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可
12、随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2,电阻R随压力变化的函数为R300.02F(F和R的单位分别是N和)。下列说法正确的是(AC)A该秤能测量的最大体重是1400NB该秤能测量的最大体重是1300NC该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处D该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处解析:当电流表示数达到3A时,压力传感器受到的压力最大,由EI(Rr)可求得R2,由R300.02F可求得F1400N,选项A正确,B错误;当踏板空
13、载时,R30,电流表G示数为IA0.375A,选项C正确,D错误。二、非选择题6如图所示,一电荷量q3104C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。S合上后,小球静止时,细线与竖直方向的夹角37。已知两板相距d0.1m,电源电动势E12V,内阻r2,电阻R14,R2R3R412。g取10m/s2,sin370.6,cos370.8。求:(1)电源的输出功率;(2)两板间的电场强度的大小;(3)小球的质量。答案:(1)10W(2)100N/C(3)4103kg解析:(1)R2与R3并联后的电阻值R236由闭合电路欧姆定律得:I1A电源的输出功率为:P出IEI2r10W(
14、2)电容器两板间的电压UCI(R1R23)电容器两板间的电场强度E1100N/C(3)小球处于静止状态,所受电场力为F,由平衡条件得:Fmgtan,又有FqE1所以m解得m4103kg。7(沈阳市东北育才中学20142015学年高二上学期检测)如图所示,电灯L标有“4V、1W”,滑动变阻器R总电阻为50,当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A,由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5A,电压表示数变为10V,若导线完好,电路中各处接触良好,试问:(1)发生故障是短路还是断路?发生在何处;(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多少;(3)电源电
15、动势和内电阻分别为多大?答案:(1)故障为断路,只可能灯L发生断路;(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为20;(3)电源的电动势为12.5V,内电阻为5。解析:(1)电路发生故障后,电流表示数变大,路端电压UU2I2R2也增大,因此一定是外电路电阻增大所致,一定是外电路某处发生断路故障,由于电流表有示数,R2不可能断路,电压表有示数则变阻器不可能断路,据题意可知只可能灯L发生断路。(2)L断路后,外电路只有R2,因无电流流过R,故电压表示数即为路端电压为:U2U端10V,R220L未断路时恰好正常发光:UL4V,IL0.25AU端U2I2R20.4520V9VR20(3)根据闭合电路欧姆定律:EUIr故障前:E9(0.450.25)r,故障后:E100.5r,解得:r5,E12.5V