1、滚动检测(四)电流和电路(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分在每小题给出的四个选项中,至少有一个是正确的,全选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如图1所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数分别如图2甲、乙、丙、丁所示,下列判断中正确的是()图1图2A甲图表示电梯可能做匀速直线运动B乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C丙图表示电梯可能做匀加速上升运动
2、D丁图表示电梯可能做变减速下降运动解析根据欧姆定律有I,当电梯静止时,物体对压敏电阻的压力为mg,所以有I0,所以,甲图表示电梯可能做匀速直线运动,A正确;因为压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,所以,可判断丙图电梯可能做匀加速上升运动,B错误、C正确;同理可判断D也是正确的答案ACD2把六个相同的小灯泡接成如图3甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示,则下列结论中正确的是()图3AP甲P乙 BP甲3P乙CP乙3P甲 DP乙3P甲解析设各灯泡正常工作时的电流为I,则甲电路的总电流为I甲3I,乙电路的总电流为I乙I,所以由PUI得P甲3P乙,应选
3、B.答案B3如图4所示为甲、乙两灯泡的IU图象根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中,实际发光的功率约为()图4A15 W、30 W B30 W、40 WC40 W、62 W D60 W、100 W解析从图中曲线读取电流,求发光功率由图可看出,在U220 V时,甲、乙两灯泡的电流分别为I甲0.18 A,I乙0.28 A,由PUI可求得甲、乙两灯泡的发光功率P甲UI甲40 W,P乙UI乙62 W,选项C正确答案C4某同学家中所有的灯原来都正常发光,现突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用验电笔测试室内火线与零线,氖管都发光该同学对故障作了下列四种判断,其中正确的是()A进户
4、火线断路 B进户零线断路C灯泡全部烧坏了 D室内线路某处短路解析进户零线断路时,室内电路无电流,各处电路均与火线相连,电势与火线电势相同,用验电笔测试室内火线与零线时,氖管都发光故选B.答案B5.图5图5为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V则该电路可能为()解析由UI图象可求得电源的电动势E6 V,内电阻r 0.5 ,外电路连接电阻R时路端电压为4.8 V,由闭合电路的欧姆定律得EUIr,I A2.4 A.又I,所以Rr 2 ,选项A、B、C、D四个电路的外电路电阻分别是1 、2 、9 、4.5 ,因此只有选项B正确答案B
5、6有一个电动势为3 V、内阻为1 的电源下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50 %的是()A0.5 B1 C1.5 D2 解析由闭合电路欧姆定律得I,100%50%,PI2R2 W,即2R2 W,得Rr1 ,故选项C正确答案C图67(2012吉林通化)如图6所示的电路中,电源电动势E6 V,内阻r1 ,电阻R16 、R25 、R33 ,电容器的电容C2105 F,若将开关S闭合,电路稳定时通过R2的电流为I;断开开关S后,通过R1的电荷量为q.则()AI0.75 A BI0.5 ACq2105 C Dq1105 C解析对电路分析:电阻R1、R3并联后与R2串联,所
6、以外电路总电阻为R7 ,根据闭合电路欧姆定律得电路中的总电流为0.75 A,所以选项A正确;电阻R1、R3并联的电压为UIR并1.5 V,电容器的带电荷量为QCU3105 C当断开开关S时,电容器对电阻放电,电荷通过R1、R3,由于两电阻并联,所以,又q1q3Q,解得q11105 C,q32105 C,选项D正确答案AD图78某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率RR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图7中的a、b、c所示以下判断错误的是()A直线a表示电源的总功率B曲线c表示电源的输出功率C电源的电动势E3 V,内电阻r1 D电源的最大输出功率Pm9 W解析电
7、源的总功率为PEEI,电源的输出功率为PREII2r,电源内部的发热功率PrI2r,所以直线a表示电源的总功率,选项A正确;曲线b表示电源内部的发热功率,曲线c表示电源的输出功率,选项B正确;直线a的斜率表示电动势E,解得E3V,由曲线b上某点坐标可得电源内阻为1 ,选项C正确;当外电路电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,Pm2.25 W,对应曲线c的最高点,选项D错误答案D图89如图8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,与分别为电压表与电流表初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()A.的读数变大,的读数变小B.的读数变大,的读数变大C.的读数变小,的读
8、数变小D.的读数变小,的读数变大解析故B正确答案B图910如图9所示,电源内阻为r,电流表和电压表均为理想电表,下列判断正确的是()A若R1断路,两表的读数均变小B若R2断路,两表的读数均变小C若R3断路,电流表读数为0,电压表读数变大D若R4断路,两表的读数均变大解析若某电阻R断路即可理解为该电阻阻值变大,由“串反并同”可知C、D正确答案CD二、非选择题(本题共2小题,每小题15分,共30分计算题要求有必要的文字叙述,列出必要的方程和演算步骤)11一个允许通过最大电流为2A的电源和一个滑动变阻器,接成如图10甲所示的电路变阻器最大阻值为R022 ,电源路端电压U随外电阻R变化的规律如图10乙
9、所示,图中U12 V的直线为图线的渐近线,试求:图10(1)电源电动势和内电阻;(2)A、B空载时输出电压的范围;(3)若要保证变阻器的滑片能任意滑动,A、B两端所接负载的最小电阻为多大?解析(1)由图乙可知,当R时,E12 V,而当U6 V时,应有rR2 .(2)当滑片滑至变阻器的最上端时,A、B两端输出电压最大值Umax R022 V11 V当滑片滑至变阻器的最下端时,A、B两端输出电压最小为零,故A、B空载时输出电压范围为011 V.(3)当滑片滑至变阻器的最上端时,通过电源的电流恰为最大电流2 A,A、B两端所接负载电阻最小I,解得RAB4.9 .答案(1)12 V2 (2)011 V
10、(3)4.9 12为保持良好环境,在广州亚运会期间应用环保汽车以减少对环境的污染假设某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m3103 kg.当它在水平路面上以v36 km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I50 A,电压U300 V在此行驶状态下(1)求驱动电机的输入功率P电;(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2);(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需太阳能电池板的最小面积给合计算结果,简述你对该设想的思考已知太阳辐射的总功率P041026 W,太阳到地球的距离r1.51011 m
11、,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.解析(1)驱动电机的输入功率P电IU1.5104 W(2)在匀速行驶时P机0.9P电Fvfv,f,得汽车所受阻力与车重之比0.045.(3)当阳光垂直电池板入射时,所需板面积最小,设其为S.距太阳中心为r的球面面积S04r2,若没有能量损耗,太阳能电池板接收到的太阳能功率为P,则,设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,P(130%)P,.由于P电15%P,所以电池板的最小面积S101 m2.分析可行性并提出合理的改进建议如下:由于所需太阳能电池板面积过大(101 m2),远超过一般汽车的面积,因此只有大幅度提高电池板的效率,才可以投入实际应用答案(1)1.5104 W(2)0.045(3)101 m2应大幅度提高电池板的效率