2019届高考物理二轮复习题型专练 7.2电路的基本规律及应用(含解析)

专题7.2 电路的基本规律及应用

1.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表和电流表。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．的读数变小，的读数变大

C．的读数变小，的读数变小

D．的读数变大，的读数变大

答案：D

解析：将S断开后，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可得：I＝，干路电流I减小，路端电压U＝E－Ir变大，电阻R3两端的电压U3＝E－I(R1＋r)增大，通过电阻R3的电流I3＝变大，选项D正确，A、B、C错误。

2.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R，开关S闭合时，有质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开开关S，则下列说法不正确的是 (　　)

A．小球带负电

B．断开开关后电容器的带电量减小

C．断开开关后带电小球向下运动

D．断开开关后带电小球向上运动

答案：D

3．在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有两个错误电路，如图所示。电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：

a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零

b．电珠L亮度增加；电流表示数增大

c．电珠L开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断

d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断

与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为 (　　)

A．③①②④  B．③④②①

C．③①④②  D．②①④③

答案：A

4．电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2，已知E1<E2，若用甲、乙电池分别向某个电阻R供电，则在这个电阻上所消耗的电功率相同。若用甲、乙电池分别向某个电阻R′供电，则在R′上消耗的电功率分别为P1和P2，已知R′>R，则 (　　)

A．r1>r2，P1>P2  B．r1<r2，P1<P2

C．r1<r2，P1>P2  D．r1>r2，P1<P2

答案：B

解析：将一电动势为E、内电阻为r的电源与一阻值为R的电阻组成一闭合回路，路端电压U和干路电流I的关系为U＝E－Ir。在U－I直角坐标系中作U－I图线，则该图线为一条在纵轴上截距为E、斜率为－r的直线。这条线即为电源的伏安特性曲线。如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态。此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率。依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线。由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，由于E1<E2，所以r1<r2。作R′的伏安特性曲线，R′的电阻值比R大，所以R′的伏安特性曲线的斜率大，如图所示。由图可知：当甲电池接R′时，P1＝U1I1当乙电池接R′时，P2＝U2I2，由于U1<U2，I1<I2，所以P1<P2。由分析知：A、C、D错误，B正确。

16．如图8­2­24甲所示，电源的电动势E＝6 V，内阻r＝2 Ω，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片从A端移动到B端，该过程中定值电阻R1、R2消耗的功率与通过它们的电流的关系如图乙所示．由图可知，滑动变阻器的最大阻值以及R1的最大功率分别为(　　)

图8­2­24

A．12 Ω　8 W   B．8 Ω　12 W

C．6 Ω　4 W   D．4 Ω　6 W

17.如图甲所示，R为电阻箱，Ⓐ为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电路电阻R1、R2.下列关系式中正确的是(　　)

A．I1＋I2>　　　　　 B．I1＋I2＝

C.>                D.<

【答案】B　 【解析】由闭合电路欧姆定律得，U＝E－Ir，输出功率为P＝UI＝EI－I2r，故有EI1－Ir＝EI2－Ir，整理得I1＋I2＝，故A错误，B正确；根据电功率表达式得，P0＝IR1＝IR2，且I1＝，I2＝，代入整理得R1R2＝r2，故C、D错误．

18．(多选)某种小灯泡的伏安特性曲线如图8­2­25甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 Ω.现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0 V，则(　　)

图8­2­25

A．三个灯泡的总电阻为8.3 Ω

B．电源的电动势为5.6 V

C．电源消耗的热功率为3.0 W

D．电源的效率为89.3%

19．如图8­2­26所示电路中，电源电动势、内阻一定，R1、R2为定值电阻，当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，电流表A1、A2及电压表V的示数的变化情况是  (　　)

图8­2­26

A．A1示数增大，A2示数减小，V示数减小

B．A1示数减小，A2示数增大，V示数减小

C．A1示数增大，A2示数增大，V示数增大

D．A1示数减小，A2示数减小，V示数增大

【答案】B　 【解析】滑片P向上端a滑动时，滑动变阻器连入电路的有效电阻减小，整个电路的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流I增大，即A2的读数增大，因U＝E－I(R2＋r)，I增大，U减小，即电压表V的读数减小，通过电流表A1的读数I1＝减小，选项B正确，A、C、D错误．

20．(多选)如图8­2­27所示，电源电动势为E，内阻为r，电容器C两极板之间有一通过绝缘轻绳悬挂的带电小球，闭合开关S1、S2，电路稳定后轻绳与竖直方向的夹角为θ，下列有关说法正确的是(　　)

图8­2­27

A．将滑片P1向左端缓慢滑动，θ增大

B．将滑片P2向上端缓慢滑动，θ减小

C．断开开关S1、S2，将电容器两极板错开一些，θ增大

D．断开开关S1、S2，将电容器两极板间距增大一些，θ减小

21．如图8­2­28所示，R1、R2是两个定值电阻，R′是滑动变阻器，L为小灯泡，电源的内阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，则(　　)

图8­2­28

A．电压表示数不变   B．小灯泡变亮

C．电容器处于充电状态   D．电源的电功率变大

【答案】C　 【解析】闭合开关S后，当滑动变阻器触头P向上移动时，R′增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，则小灯泡亮度变暗，电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故A、B错误；电路稳定时电容器的电压等于R1、R′串联总电压，R′增大，根据串联电路电压分配规律可知，电容器两端的电压增大，则电容器处于充电状态，故C正确；电源的总功率为P＝EI，干路电流I减小，E不变，则电源的总功率变小，故D错误．

22．科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减小，如图8­2­29所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和R2为滑动变阻器，R1和R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．则(　　)

图8­2­29

A．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大

B．只调节电阻R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动

C．只调节电阻R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变大

D．只调节电阻R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动

23.如图所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是(　　)

A．电路中的总电流先增大后减小

B．电路的路端电压先增大后减小

C．电源的输出功率先增大后减小

D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大

【答案】B　 【解析】当滑动变阻器从a→b移动时，R1左右两个部分并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流是先减小后增大，故A错误；路端电压U＝E－Ir，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B正确；当R外＝r的时候电源的输出功率最大，可知当滑片在a端或者b端时，外电路总电阻R外＝r，此时电源的输出功率最大，所以输出功率是先减小后增大的，故C错误；将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为2r，变阻器为外电路，显然外电阻小于内电阻，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率，即R1上消耗的功率先增大后减小，故D错误．

24．如图8­2­30所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则以下结论错误的是(　　)

图8­2­30

A．ra>rb

B．Ia>Ib

C．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低

D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低

25．如图8­2­31所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系(U ­I图线)，图线②表示其输出功率与电流的关系(P ­I图线)．则下列说法错误的是(　　)

图8­2­31

A．电池组的电动势为50 V

B．电池组的内阻为 Ω

C．电流为2.5 A时，外电路的电阻约为15 Ω

D．输出功率为120 W时，输出电压是30 V

【答案】B　 【解析】由图线①可知，电源电动势为50 V，内阻为5 Ω，选项A正确，B错误；由图线②可知，电流为2.5 A时，电源输出功率约为95 W，即电源输出电压约为38 V，所以外电路电阻约为15 Ω，选项C正确；当输出功率是120 W时，电路电流为4 A，输出电压为30 V，选项D正确．

30．在如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4.5V，试求：

(1)电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；

(2)电源的电动势和内电阻；

(3)当电键K接c时，通过R2的电流。

答案：(1)1A　4V　(2)6V　2Ω　(3)0.5A

(3)当K接c时，R2、R3并联，

R23＝＝2Ω

R总＝R1＋r＋R23＝6Ω

总电流I3＝E/R总＝1A

通过R2的电流I′＝I3＝0.5A

31．如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻不计，电阻R1＝14Ω，R2＝6.0Ω，R3＝2.0Ω，R4＝8.0Ω，R5＝10Ω，电容器的电容C＝2μF，求：

(1)电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电？

(2)若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5?

答案：(1)1×10－5C　下极板带正电　(2)1.4×10－5C