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第七章 第二讲 每课一测


[每课一测] 1.一电池外电路断开时的路端电压为 3 V,接上 8 Ω 的负载后路端电压降为 2.4 V,则 可以判定电池的电动势 E 和内电阻 r 为( A.E=2.4 V,r=1 Ω C.E=2.4 V,r=2 Ω ) B.E=3 V,r=2 Ω D.E=3 V,r=1 Ω

U外′ 2.4 解析:当外电路断路时,I=0,U 外=E=3 V;接上 8 Ω 负载时,I′= R = A= 8 0.3 A, 则 r= U内 E-U外′ 3-2.4 = = Ω=2 Ω。 0.3 I′ I′

答案:B 2.在如图 1 所示的 U-I 图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流 的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻 R 的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路,由图像可知( )

A.电源的电动势为 3 V,内阻为 0.5 Ω B.电阻 R 的阻值为 1 Ω C.电源的输出功率为 4 W D.电源的效率为 50% 解析:由题图可知电源的电动势为 3 V,内阻为 0.5 Ω,外电阻 R 为 1 Ω,选项 A、B E 正确;电路中的电流为 I= =2 A,电源的输出功率为 P=I2R=4 W,电源的效率为 η R+r I2R = ×100%=66.7%,选项 C 正确,D 错误。 EI 答案:ABC 3.如图 2 所示,电动势为 E、内阻为 r 的电池与定值电阻 R0、滑 动变阻器 R 串联,已知 R0=r,滑动变阻器的最大阻值是 2r。当滑 动变阻器的滑片 P 由 a 端向 b 端滑动时, 下列说法中正确的是( A.路端电压变大 B.电路中的电流变小 C.滑动变阻器消耗的功率变小 D.定值电阻 R0 上消耗的功率变小 解析:滑片 P 由 a 端向 b 端滑动,R 变小,电路中的电流变大,B 错;路端电压变小, A 错;定值电阻 R0 上消耗的功率 P=I2R0 变大,D 错;把 R0 和 r 看作等效内阻,大小为 r′ =2r,当滑动变阻器 R 阻值由 2r 变小时,消耗的功率会变小,C 对。 答案:C 图2 ) 图1

4.如图 3 所示的电路中,在开关刚闭合到电路中电流稳定的这段时 间内,下列关于各元件上电流或电压的说法中正确的是( A.R1 和 R2 上的电流一直增大,R3 上的电流一直减小 B.R1 和 R2 上电流一直减小,R3 上电流一直增大 C.三个电阻上的电流都一直增大 D.三个电阻上的电流都一直减小 解析:在开关刚闭合时,电容器充电,电容器对电流的阻碍作用很小,通过电阻 R1、 R2 的电流较大,通过电阻 R3 的电流为零,电路中电流稳定时,电容器充电完毕,电容器相 当于断路。在开关刚闭合到电路中电流稳定的这段时间内,R1 和 R2 上的电流一直减小,R3 上的电流一直增大,A、C、D 错误,B 正确。 答案:B 5.如图 4 所示为“热得快”热水器的电路图和示意图。现接通电源,发现该热水器没 有发热,并且热水器上的指示灯也不亮。用交流电压表测得热水器 A、B 两端的电压为 220 V,指示灯两端的电压为 220 V。那么该热水器的故障在于( ) 图3 )

图4 A.连接热水器和电源之间的导线断开 B.连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路 C.电阻丝熔断,同时指示灯烧毁 D.同时发生了以上各种情况 解析:因为 UAB=220 V,U 灯=220 V,说明热水器与电源连接完好没有断路,AB 间即 电阻丝与指示灯均无短路现象,而是 AB 段和灯有断路现象,即选项 C 正确。 答案:C 6.压敏电阻的阻值 R 随所受压力的增大而减小,某兴趣小组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 5 甲所示。将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝 上,在上面放一物体 A,电梯静止时电压表示数为 U0,电梯在某次运动过程中,电压表的 示数变化情况如图 5 乙所示,下列判断正确的是( )

图5 A.乙图表示电梯可能匀速下降 B.乙图表示电梯可能匀减速下降 C.乙图表示电梯可能变减速上升 D.乙图表示电梯可能变减速下降 解析:由 U-t 图可知,电压表读数均匀减小,R 阻值均匀减小,压力均匀增大。对物 体 A:N-mg=ma,可知当 N 增大时,a 增大,所以其可能变加速上升或变减速下降,故 D 对。 答案:D 7.在图 6 所示的电路中,电源电动势为 E、内电阻为 r。将 滑动变阻器的滑片 P 从图示位置向右滑动的过程中,关于各电 表示数的变化,下列判断中正确的是( A.电压表 V 的示数变小 B.电流表 A2 的示数变小 C.电流表 A1 的示数变小 D.电流表 A 的示数变大 解析:滑片 P 向右滑动时,电阻 R2 变大,电路总电阻变大,总电流变小,D 错;内电 压变小,路端电压变大,A 错;通过 R1 的电流变大,C 错;通过 R2 电流变小,B 对。 答案:B 8.(2012· 抚顺模拟)如图 7 所示, 将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个 闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的 O 点固定连接,P 为与圆环 良好接触的滑动头。闭合开关 S,在滑动头 P 缓慢地由 m 点经 n 点移 到 q 点的过程中,电容器 C 所带的电荷量将( A.由小变大 C.先变小后变大 ) 图7 图6 )

B.由大变小 D.先变大后变小

解析:在题图所示位置时并联电阻最大,从 m 点到图示位置过程中圆环总电阻增大, 从图示位置到 q 位置过程中圆环总电阻减小,则电阻 R 两端的电势差先减小后增大,即电 Q 容器上的电压先减小后增大,由 C=U,可知电容器 C 所带的电荷量先减小后增大,C 对。 答案:C 9.在如图 8 所示的电路中,电动势为 E、内阻为 r,定值电阻为 R1、R2,滑动变阻器为 R。当滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时, 下列说法正确的是( ) 图8

A.电压表的读数变小 B.电压表的读数变大

C.电流表的读数变小 D.电流表的读数变大 解析:当滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时,R 接入电路的电阻增大,电路的总电 阻增大,总电流减小,路端电压增大,即电压表的读数增大,A 错误,B 正确;因为总电流 减小,则 R2 两端的电压增大,即电流表的读数变大,C 错误,D 正确。 答案:BD 10.如图 9 所示, 1、 2 是两只完全相同的电流表(内阻不可忽略), A A 电路两端接恒定电压 U,这时 A1、A2 的示数依次为 5 mA 和 3 mA。 若将 A2 改为和 R2 串联, 仍接在恒定电压 U 之间, 这时电表均未烧坏。 下列说法正确的是( ) 图9

A.通过电阻 R1 的电流必然增大 B.通过电阻 R2 的电流必然增大 C.通过电流表 A1 的电流必然增大 D.通过电流表 A2 的电流必然增大 解析:由 A1、A2 的示数依次为 5 mA 和 3 mA,可知 R1+RA2<R2,由于并联电路各支 路中最小的电阻越小,总电阻越小,故当把 A2 改为和 R2 串联时,电路中总电阻减小,总电 流变大,C 对;由于总电流增大,电流表 A1 的两端电压增大,并联支路两端电压减小,而 R2 所在支路电阻增大,故通过 R2 和电流表 A2 的电流必然减小,所以通过 R1 的电流必然增 大,A 对。 答案:AC 11. 如图 10 所示的电路中, 电源电动势 E=6 V, 内阻 r=1 Ω, 电阻 R1=3 Ω,R2=6 Ω,电容器的电容 C=3.6 μF,二极管 D 具 有单向导电性,开始时,开关 S1 闭合,S2 断开。 (1)合上 S2,待电路稳定以后,求电容器上电量变化了多少? 图 10

(2)合上 S2,待电路稳定以后再断开 S1,求断开 S1 后流过 R1 的电量是多少? 解析:(1)设开关 S1 闭合,S2 断开时,电容两端的电压为 U1,干路电流为 I1,根据闭合 电路欧姆定律有 I1= E =1.5 A① R1+r

U1=I1×R1=4.5 V ② 合上开关 S2 后,电容器两端的电压为 U2,干路电流为 I2。根据闭合电路欧姆定律有 I2= E =2 A ③ R1R2 +r R1+R2

R1R2 U2=I2 =4 V ④ R1+R2

所以电容器上电量变化了:ΔQ=(U2-U1)C=-1.8×10 或电容器上电量减少了 ΔQ=(U1-U2)C=1.8×10
-6

-6

C ⑤

C
-5

(2)合上 S2 后,电容上电量为 Q:Q=CU2=1.44×10

C⑥

断开 S1 后,R1 和 R2 的电流与阻值成反比,故流过电阻的电量与阻值成反比,故流过电 阻 R1 的电量为: Q1= R2 - Q=9.6×10 6 C⑦ R1+R2
-6

答案:(1)-1.8×10

C

(2)9.6×10

-6

C

12.在如图 11 所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开头 K 接 a 时,R2 上消耗的电功率为 4 W,当开关 K 接 b 时,电压表示数为 4.5 V,试求: (1)开关 K 接 a 时,通过电源的电流和电源两端的电压; (2)开关 K 接 b 时,电源的电动势和内电阻; (3)开关 K 接 c 时,通过 R2 的电流。 解析:(1)K 接 a 时,R1 被短路,外电阻为 R2,根据电功率公式可得通过电源的电流 I1 = P =1 A R2 电源两端的电压 U1= PR2=4 V (2)K 接 a 时,有 E=U1+I1r=4+r K 接 b 时,R1 和 R2 串联,R 外′=R1+R2=6 Ω① 通过电源的电流 I2= U2 =0.75 A R1+R2 图 11

这时有:E=U2+I2r=4.5+0.75r② 联立①②式得:E=6 V r=2 Ω (3)K 接 c 时,R 总=R1+r+R23=6 Ω 总电流 I3=E/R 总=1 A 1 通过 R2 的电流 I′= I3=0.5 A。 2 答案:(1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω (3)0.5 A



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