2014高考物理得分關(guān)鍵題增值增分特訓(xùn)電容器和直流電路的動態(tài)分析.doc

電容器和直流電路的動態(tài)分析(限時：45分鐘)一、單項選擇題1 (2013安徽19)用圖1所示的電路可以測量電阻的阻值圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表的電流為零時，測得MPl1，PNl2，則Rx的阻值為()圖1A.R0 B.R0C.R0 D.R0答案C解析設(shè)R0、Rx與三者的結(jié)點為Q，當(dāng)通過電流表的電流為零時，說明PQ，則UR0URMP，URxURPN，IR0IRxI0，IRMPIRPNI，故I0R0IRMP，I0RxIRPN.兩式相除有，所以RxR0R0，正確選項為C.2 如圖2所示，為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I.圖線上點A的坐標(biāo)為(U1，I1)，過點A的切線與縱軸交點的縱坐標(biāo)為I2.小燈泡兩端電壓為U1時，電阻等于()圖2A. B. C. D.答案B解析由于小燈泡的伏安特性曲線上，每一點的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值，對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻，所以小燈泡兩端電壓為U1時，電阻等于，B正確3 如圖3所示，甲、乙兩電路中電源完全相同，外電阻R1>R2，兩電路中分別通過相同的電荷量q的過程中，下列判斷正確的是()圖3A電源內(nèi)部產(chǎn)生電熱較多的是甲電路BR1上產(chǎn)生的電熱比R2上產(chǎn)生的電熱少C電源做功較多的是甲電路D電源效率較高的是甲電路答案D解析電源內(nèi)部產(chǎn)生電熱QI2rtIqr，由于外電阻R1>R2，甲電路電流較小，電源內(nèi)部產(chǎn)生電熱較少的是甲電路，選項A錯誤外電阻產(chǎn)生電熱QI2RtIqRUq，U1>U2，R1上產(chǎn)生的電熱比R2上產(chǎn)生的電熱多，選項B錯誤兩電路中分別通過相同的電荷量q的過程中，兩電源做功相等，選項C錯誤電源效率較高的是甲電路，選項D正確4 在如圖4所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r.閉合開關(guān)S，在滑動變阻器的滑片P由a向b移動的過程中，下列各物理量的變化情況正確的是()圖4A電流表的讀數(shù)先減小后增大B燈泡L變亮C電源輸出功率先增大后減小D電壓表的讀數(shù)先增大后減小答案D解析由簡化電路圖可知，滑動變阻器的右半部分與電流表A串聯(lián)，再與左半部分并聯(lián)，并聯(lián)部分與燈泡串聯(lián)后再與電壓表并聯(lián)，電壓表測路端電壓滑片P向左滑動，當(dāng)兩支路電阻相等，即RARaRb時，并聯(lián)路段電阻最大，因此并聯(lián)路段的電阻先增大后減小，外電路總電阻先增大后減小，由串聯(lián)分壓可知路端電壓先增大后減小，選項D正確；電流表剛開始測干路電流，隨著P由a向b移動，電流表示數(shù)逐漸變小，P滑到b端，電阻R和電流表被短路，電流表示數(shù)為零，A錯誤；外電路電阻增大時，流過燈泡的電流減小，燈泡分壓減小，燈泡變暗，選項B錯誤；外電路電阻越接近電源內(nèi)阻，電源輸出功率越大，由于燈泡電阻大于電源內(nèi)阻，因此外電路電阻總大于電源內(nèi)阻，隨著外電阻的增大，輸出功率逐漸減小，選項C錯誤5 氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測，它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化在如圖5所示電路中，不同的一氧化碳濃度對應(yīng)傳感器不同的電阻值，電壓表的示數(shù)與一氧化碳的濃度一一對應(yīng)，觀察電壓表示數(shù)就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)已知氧化錫傳感器的電阻的倒數(shù)與一氧化碳濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與一氧化碳濃度之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是()圖5AU越大，表示越大，與U成正比BU越大，表示越小，與U成反比CU越大，表示越大，但與U不成正、反比關(guān)系DU越大，表示越小，但與U不成正、反比關(guān)系答案C解析根據(jù)題意，設(shè)氧化錫傳感器的電阻為R1，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電壓表的示數(shù)U，越大，U越大，但U與既不成正比也不成反比，選項C正確6 在如圖6所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，、為理想電流表和理想電壓表在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是()圖6Aa點的電勢降低 B電壓表示數(shù)變小C電流表示數(shù)變小 D電容器C所帶電荷量增多答案A解析在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，外電路電阻減小，電源輸出電流變大，路端電壓減小，R1兩端電壓升高，故a點的電勢降低，電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大；因R2與R3并聯(lián)，R2兩端電壓降低，故電容器C兩端電壓降低，電容器C所帶電荷量減少，選項A正確，B、C、D錯誤7 如圖7所示，兩極板間距為d的平行板電容器與一電源相連，距上極板d處有一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球自由釋放，穿過上極板的小孔后，恰好能到達下極板，若將下極板向上平移，小球仍從同一位置釋放，則下列說法正確的是()圖7A仍能到達下極板，且速度恰好為0B仍能到達下極板，且速度大于0C不能到達下極板，距離上極板最大距離為D不能到達下極板，距離上極板最大距離為答案C解析由動能定理，開始有2mgdqEd0，下極板平移后，設(shè)小球在平行板電容器中下降高度為x，則有mg(dx)qEx0，又UEdEd，聯(lián)立解得xd，選項C正確，選項A、B、D錯誤8 A、B兩塊正對的金屬板豎直放置，在金屬板A的內(nèi)側(cè)表面系一絕緣細線，細線下端系一帶電小球兩塊金屬板接在如圖8所示的電路中，R1為光敏電阻，R2為滑動變阻器，R3為定值電阻，當(dāng)R2的滑動觸頭P在中間時閉合開關(guān)S，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為I和U，帶電小球靜止且絕緣細線與金屬板A的夾角為.已知電源電動勢E和內(nèi)阻r一定，光敏電阻隨光照的增強電阻變小，以下說法正確的是()圖8A保持光照強度不變，將R2的滑動觸頭P向b端滑動，則R3消耗的功率變大B保持滑動觸頭P不動，讓光敏電阻周圍光線變暗，則小球重新平衡后變小C滑動觸頭向a端滑動，用更強的光照射R1，則電壓表示數(shù)變小D保持滑動觸頭不動，用更強的光照射R1，則U的變化量的絕對值與I的變化量的絕對值的比值變小答案C解析R2的滑動觸頭P的滑動對全電路無影響，保持光照強度不變，R3中電流不變，則R3消耗的功率不變，選項A錯誤讓光敏電阻周圍光線變暗，光敏電阻阻值變大，兩金屬板之間的電壓增大，小球所受電場力變大，則小球重新平衡后變大，選項B錯誤用更強的光照射R1，光敏電阻阻值變小，電源輸出電流變大，路端電壓變小，則電壓表示數(shù)變小，選項C正確用更強的光照射R1，則U的變化量的絕對值與I的變化量的絕對值的比值等于電源內(nèi)阻，不發(fā)生變化，選項D錯誤二、多項選擇題9 某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上，如圖9中的a、b、c所示，以下判斷正確的是()圖9A直線a表示電源的總功率PEI圖線B曲線c表示電源的輸出功率PRI圖線C電源的電動勢E3 V，內(nèi)電阻r1 D電源的最大輸出功率Pm2 W答案AD解析電源的總功率PEEI，直線a表示電源的總功率PEI圖線，選項A正確電源的輸出功率PRUI(EIr)IEII2r，曲線b表示電源的輸出功率PRI圖線，曲線c表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率PrI圖線，選項B錯誤由直線a的斜率可得電源的電動勢E4 V選項C錯誤當(dāng)I1 A時，電源的最大輸出功率Pm2 W，選項D正確10如圖10為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的UI圖線，用此電源與三個阻值均為3 的電阻組成如下四個電路則外電路功率相等的是()圖10A圖a和圖d B圖b和圖cC圖a和圖b D圖c和圖d答案AB解析根據(jù)電源的UI圖線可得電源的電動勢為4 V，內(nèi)阻為3 ，外電路消耗的功率P，當(dāng)外電阻為1 和9 時，外電路消耗的功率相等，A正確；當(dāng)外電阻為4.5 和2 時，外電路消耗的功率相等，B正確，C、D錯誤11已知磁敏電阻在沒有磁場時電阻很小，有磁場時電阻變大，并且磁場越強阻值越大為探測磁場的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖11所示電路，電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場時調(diào)節(jié)變阻器R使電燈L正常發(fā)光，若探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)則()圖11A電燈L變暗 B電燈L變亮C電流表的示數(shù)增大 D電流表的示數(shù)減小答案BD解析若探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)磁敏電阻阻值增大，電源輸出電流減小，路端電壓增大，電流表的示數(shù)減小，電燈L變亮，選項B、D正確12電源、開關(guān)S、S、定值電阻R1、光敏電阻R2和電容器連接成如圖12所示電路，電容器的兩平行板水平放置當(dāng)開關(guān)S、S閉合，并且無光照射光敏電阻R2時，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點當(dāng)用強光照射光敏電阻R2時，光敏電阻的阻值變小，則()圖12A液滴向下運動B液滴向上運動 CR2兩端的電勢差是否升高無法分析D當(dāng)光照強度不變時斷開S，把電容器的上極板向上移一小段距離，則上極板的電勢比A點的電勢高答案BD解析當(dāng)用強光照射光敏電阻R2時，光敏電阻的阻值變小，R2兩端的電勢差降低，R1兩端的電勢差升高，電容器極板之間電壓升高，液滴向上運動，選項B正確，A、C錯誤當(dāng)光照強度不變時斷開S，電容器帶電量不變，把電容器的上極板向上移一小段距離，則上極板的電勢比A點的電勢高，選項D正確13如圖13所示電路中，定值電阻R大于電源內(nèi)阻r，當(dāng)滑動變阻器滑動端向右滑動后，理想電流表A1、A2、A3的示數(shù)變化量的絕對值分別為I1、I2、I3，理想電壓表示數(shù)變化量的絕對值為U，下列說法中正確的是()圖13A電流表A2的示數(shù)一定變小B電壓表V的示數(shù)一定增大CI3一定大于I2DU與I1比值一定小于電源內(nèi)阻r答案BD解析當(dāng)滑動變阻器滑動端向右滑動后，滑動變阻器連入電路的電阻變大，外電路總電阻變大，路端電壓變大，電壓表V的示數(shù)一定增大，電流表A3的示數(shù)一定變小，電流表A2的示數(shù)一定變大，選項A錯誤，B正確I3不一定大于I2，選項C錯誤I1一定大于I3，U與I3比值等于電源內(nèi)阻，U與I1比值一定小于電源內(nèi)阻r，選項D正確【解題方法技巧6】極限分析法當(dāng)題干中所涉及的物理量隨條件做單調(diào)變化時，或者解為集合的題目，可以將某些起決定性作用的物理量的數(shù)值推向極值(如設(shè)定動摩擦因數(shù)趨近于零、一個量與另一個量的關(guān)系是“遠大于”或“遠小于”、斜面的傾角趨近于零和90、物體的質(zhì)量趨近于零或無窮大等)，通過簡單計算、推理及合理性判斷，并與一些顯而易見的結(jié)果、結(jié)論和熟悉的物理現(xiàn)象進行對比可得出結(jié)論.比如第6題，我們可以把滑動變阻器的滑片P向b滑動的過程采用極限分析法，即移到b端，這樣滑動變阻器被短路，再分析問題就會顯得非常簡單和直接.同樣第12題中，可把光敏電阻的阻值變化為零，分析問題也會更簡單.