4、
4.(2017·山東威海檢測)如圖所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象,其中a、b分別表示路端電壓、負載電阻上的電壓隨電流變化的情況,下列說法正確的是( )
A.陰影部分的面積表示電源的輸出功率
B.陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻消耗的功率
C.當滿足α=β時,電源的效率最高
D.當滿足α=β時,電源的效率小于50%
解析:A 根據(jù)閉合電路的歐姆定律和U-I圖象特點可知,陰影部分的面積表示負載電阻消耗的功率,即電源的輸出功率,A正確,B錯誤;當滿足α=β時,電源內(nèi)阻等于負載電阻,電源的效率為50%,輸出功率最大,C、D錯誤.
5.現(xiàn)有甲、乙兩個電源,電動勢E相同,內(nèi)阻不同,分
5、別為r甲和r乙.用這兩個電源分別給定值電阻供電,已知R=r甲>r乙,則將R先后接在這兩個電源上的情況相比較,下列說法正確的是( )
A.接在甲電源上時,定值電阻R上的電流較大
B.接在甲電源上時,電源輸出功率較大
C.接在甲電源上時,電源消耗的功率較大
D.接在乙電源上時,定值電阻R上的電壓較小
解析:C 根據(jù)閉合電路歐姆定律I=,因為R=r甲>r乙,所以,R接在乙電源上時,定值電阻R上的電流較大,定值電阻兩端的電壓U=IR,因為接在乙電源上時電流較大,所以接在乙電源上時,定值電阻R的電壓較大,電源的輸出功率P輸出=I2R,電流越大,輸出功率越大,故接在乙電源上時,電源的輸出功率較
6、大,A、B、D錯誤.電源內(nèi)阻消耗的功率P=I2r=()2r=,則當R=r時,P最大,則知接在電源甲上時,電源內(nèi)阻消耗的功率最大,C正確.
6.如圖所示,將一根粗細均勻的電阻絲彎成一個閉合的圓環(huán),接入電路中,電路與圓環(huán)的O點固定,P為與圓環(huán)良好接觸的滑動頭,閉合開關(guān)S,在滑動頭P緩慢地由m點經(jīng)n點移到q點的過程中,電容器C所帶的電荷量將( )
A.由少變多 B.由多變少
C.先增多后減少 D.先減少后增多
解析:D 因圓環(huán)的兩部分電阻并聯(lián),則當兩部分電阻相等時,并聯(lián)阻值最大,則當觸點P由m點經(jīng)n點移到q點的過程中,電路總電阻先變大后變小,由閉合電路歐姆定律得知,電路中電流先變小
7、后變大,R的電壓先變小后變大,對于電容器,其電壓等于R兩端的電壓,則由Q=CU,可知電容器的電荷量先減少后增多,D正確.
7.(2017·重慶高三一診)利用如圖所示的電路可測量待測電阻Rx的阻值.定值電阻R1、R2阻值已知,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱接入電路阻值為R3時,電流表示數(shù)為零,則Rx阻值等于( )
A.R2 B.
C. D.
解析:D 由并聯(lián)電路電壓相等可得
I1(R1+R2)=I2(Rx+R3)①
由題知?表示數(shù)為0,說明?兩端電勢相等,
即I1R1=I2R3②
由①②可得
Rx=,故選D.
8.(多選)(2017·連云港模擬)用標有“6 V,3 W”的燈泡L
8、1、“6 V,6 W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖甲所示的實驗電路,其中電源電動勢E=9 V.圖乙是通過兩個燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線.當其中一個燈泡正常發(fā)光時( )
A.電流表的示數(shù)為1 A B.電壓表的示數(shù)約為6 V
C.電路輸出功率為4 W D.電源內(nèi)阻為2 Ω
解析:CD 兩個燈泡串聯(lián),所以電流相等.L1的額定電流為I1==0.5 A,L2的額定電流為I2==1 A,所以只有L1正常發(fā)光,電路中電流為0.5 A,選項A錯誤;從題圖乙中可以看出,電流為0.5 A時,兩燈的電壓分別為6 V和2 V,由串聯(lián)分壓原理知,L1兩端電壓為6 V,L2兩端電壓為2
9、V,電壓表示數(shù)為2 V,選項B錯誤;電路輸出功率為P=UI=(2+6)×0.5 W=4 W,選項C正確;電源內(nèi)阻r==2 Ω,選項D正確.
9.(2017·遼寧省大連市重點中學(xué)聯(lián)考)如圖所示的部分電路中,已知I=3 A,I1=2 A,R1=10 Ω,R2=5 Ω,R3=30 Ω,則通過電流表的電流大小和方向是( )
A.0.5 A,向右 B.0.5 A,向左
C.1 A,向右 D.1 A,向左
解析:A 對于穩(wěn)恒電路中的某一節(jié)點,流入的電流總和一定等于流出的電流總和,對于節(jié)點c,已知流入的電流I=3 A,流出的電流I1=2 A,則還有1 A的電流要流出節(jié)點c,由此可知經(jīng)過R2的電流I
10、2=1 A向右.根據(jù)歐姆定律,U1=I1R1=20 V,U2=I2R2=5 V,電壓等于電勢之差,U1=φc-φa,U2=φc-φb,兩式相減可得φb-φa=15 V,即b點電勢比a點高15 V,則通過R3的電流I3==0.5 A,方向向上,對于節(jié)點b,流入的電流I2=1 A,流出的電流I3=0.5 A,則還有0.5 A的電流流出b點,因此可判斷流過電流表的電流為0.5 A,向右.A正確.
10.(2017·邯鄲模擬)如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則( )
A.電壓表讀數(shù)減小
B.電流表讀數(shù)減小
11、
C.質(zhì)點P將向上運動
D.R3上消耗的功率逐漸增大
解析:A 由題圖可知,R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián),再與R1串聯(lián)接在電源兩端;電容器與R3并聯(lián);當滑片向b端移動時,滑動變阻器接入電阻減小,則電路中總電阻減?。挥砷]合電路歐姆定律可知,電路中電流增大;路端電壓減小,同時R1兩端的電壓也增大;故并聯(lián)部分的電壓減??;由歐姆定律可知流過R3的電流減小,則流過并聯(lián)部分的電流增大,故電流表示數(shù)增大,故B錯誤;因并聯(lián)部分電壓減小,而R2中電壓增大,故電壓表示數(shù)減小,故A正確;因電容器兩端電壓減小,故電荷受到的向上電場力減小,則重力大于電場力,合力向下,電荷向下運動,故C錯誤;因R3兩端的電
12、壓減小,由P=可知,R3上消耗的功率減小,故D錯誤.
【B級——提升練】
11.在圖甲所示電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100 Ω,R2的阻值未知,R3是一滑動變阻器,在其滑片從最左端滑至最右端的過程中,測得電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖線如圖乙所示,其中圖線上的A、B兩點是滑片在變阻器上的兩個不同端點時分別得到的,則( )
A.電源的電動勢為20 V、內(nèi)電阻為20 Ω
B.定值電阻R2的阻值為5 Ω
C.定值電阻R2消耗的最大功率為16 W
D.滑動變阻器R3的最大阻值為300 Ω
解析:ABD 取UA=16 V、IA=0.2 A,UB=4 V,IB=0.
13、8 A,利用E=U+Ir,解得:E=20 V,r=20 Ω,A正確;當滑片滑到最右端時,R3、R1均被短路,此時外電阻為R2且對應(yīng)圖中B點,則R2== Ω=5 Ω,此時R2上功率最大,P2=UBIB=3.2 W,故B正確,C錯誤;當滑片位于R3最左端時,R3最大,此時外電阻為R== Ω=80 Ω.又因為R=+R2,解得R3=300 Ω,D正確.
12.在如圖所示電路中,已知電表均為理想儀表,且小燈泡的電阻小于電源的內(nèi)阻,電流表A、電壓表V1、電壓表V2的讀數(shù)分別為I、U1和U2,P為被細線懸掛在兩平行金屬板間的帶電小球,細線與豎直方向間的夾角為θ,則當滑動變阻器的滑片向右滑動一小段距離的過程
14、中,電流表A、電壓表V1、電壓表V2讀數(shù)變化量大小分別是ΔI、ΔU1和ΔU2,下列說法中正確的是( )
A.ΔU2大于ΔU1
B.燈泡變亮、細線與豎直方向間的夾角θ變大
C.電源的輸出功率變大
D.變大、變大
解析:C 滑動變阻器電阻增大,總電流減小,R1電壓減小,R2電壓增大,而U外又增大,明顯R2電壓增大要超過R1電壓減小,則A錯誤.U外增大,即燈泡兩端電壓增大,燈泡變亮;R1電壓減小,即電容器兩端電壓變小,細線與豎直方向間的夾角θ變小,則B錯誤.小燈泡的電阻小于電源的內(nèi)阻,那么再并聯(lián)R1、R2就更小了,因外電阻等于內(nèi)電阻時,P出最大,所以當外電阻小于內(nèi)電阻時,外電阻增大,P出
15、增大,則C正確.為外電阻,變大,為內(nèi)電阻,不變,則D錯誤.
13.(多選)如圖所示,M、N是兩塊水平放置的平行金屬板,R0為定值電阻,R1和R2為可變電阻,開關(guān)S閉合.質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點以水平速度v0射入金屬板間,沿曲線打在N板上的O點.若經(jīng)下列調(diào)整后,微粒仍從P點以水平速度v0射入,則關(guān)于微粒打在N板上的位置說法正確的是( )
A.保持開關(guān)S閉合,增大R1,粒子打在O點左側(cè)
B.保持開關(guān)S閉合,增大R2,粒子打在O點左側(cè)
C.斷開開關(guān)S,M極板稍微上移,粒子打在O點右側(cè)
D.斷開開關(guān)S,N極板稍微下移,粒子打在O點右側(cè)
解析:AD 保持開關(guān)S閉合,由串并聯(lián)電壓關(guān)
16、系可知,R0兩端的電壓為U=·R0,增大R1,U將減小,電容器兩端的電壓減小,故粒子受重力和電場力mg-qE=ma,平行板兩極板電壓減小,產(chǎn)生的加速度增大,則=at2,水平位移為x=v0t=v0,水平位移將減小,故粒子打在O點左側(cè),故A正確;保持開關(guān)S閉合,增大R2,不會影響電阻R0兩端的電壓,故粒子打在O點,故B錯誤;斷開開關(guān),平行板帶電量不變,平行板間的電場強度為E=,結(jié)合C=及C=可得E=,電場強度不變,故加速度不變,M極板稍微上移,不會影響離子的運動,故還打在O點,故C錯誤;如N板稍微下移,則粒子將打在O點右側(cè),D正確.
14.(多選)如圖甲所示電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1
17、為滑動變阻器,R2為定值電阻,閉合開關(guān)S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動的過程中,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,圖乙中三條圖線分別表示三個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,以下說法正確的是( )
A.圖線a表示的是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況
B.圖線b表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況
C.此過程中電壓表V1示數(shù)的變化量ΔU1和電流表示數(shù)變化量ΔI的比值絕對值不變
D.此過程中電壓表V示數(shù)的變化量ΔU和電流表示數(shù)變化量ΔI的比值絕對值變大
解析:AC 當滑動變阻器滑動觸頭P向右滑動的過程中,變阻器接入電路的電阻減小,外電路總電阻減小,則總電流增大,內(nèi)電
18、壓增大,路端電壓減小,可知電壓表V示數(shù)減小,電壓表V2的示數(shù)增大,所以電壓表V1的示數(shù)減小,則知,圖線a表示的是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,故A正確、B錯誤;由閉合電路歐姆定律得:U1=E-I(R2+r),則||=R2+r,保持不變,故C正確;由閉合電路歐姆定律得:U=E-Ir,則||=r,保持不變,故D錯誤.故選A、C.
15.(多選)在如圖甲所示的電路中,電源電動勢為3.0 V,內(nèi)阻不計,L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,R為定值電阻,阻值為7.5 Ω.當開關(guān)S閉合后( )
A.L1的電阻為 Ω
B.L1消耗的電功率為7.5 W
C.L2的電阻為7.5 Ω
D.L2消耗的電功率為0.3 W
解析:CD S閉合后,L1兩端的電壓為3.0 V,由題圖乙可知,I1=0.25 A,故P1=0.75 W,R1=12 Ω,A、B錯誤.L2與R及電源串聯(lián),把R和電源等效成電動勢為3 V,內(nèi)阻為7.5 Ω的新電源,在題圖乙中作出新電源的I-U圖線,如圖,兩圖線的交點表示出了此時L2兩端的電壓與通過的電流的大小,由圖知U2=1.5 V,I2=0.2 A,所以R2== Ω=7.5 Ω,P2=U2I2=1.5×0.2 W=0.3 W,C、D正確.