【创新导学案】2021年高考物理总复习课时知能训练：7-2-电路-电路的基本规律.docx

7-2

电路　电路的基本规律
(45分钟　100分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分。每小题至少一个答案正确，选不全得4分。)
1．(2021·江门模拟)在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是(　　)
A．假如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．假如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随外电压减小
C．假如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D．假如外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定
【解析】 电源的电动势是个定值，由闭合电路欧姆定律知：E＝U＋Ur＝U＋Ir，内电压和外电压之和等于电源电动势是不变的，故D正确，A、B、C错误。
【答案】 D
2．(2022·云南部分名校统考)如图为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6 V，内电阻为0.5 Ω，电阻R＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s的速度匀速向上提升一质量为320 g的物体时(不计一切摩擦阻力，g＝10 m/s2)，标有“3 V，0.6 W”的灯泡正好正常发光。则电动机的内阻为(　　)
A．1.25 Ω　　　　　　　　B．3.75 Ω
C．5.625 Ω D．1 Ω
【解析】 电动机输出功率P出＝mgv＝1.6 W，灯泡中电流IL＝＝0.2 A，干路电流I＝＝1 A，电动机中电流IM＝I－IL＝0.8 A，电动机的功率P＝3×0.8 W＝IRM＋1.6 W，计算得RM＝1.25 Ω，所以A项正确。
【答案】 A
3.(2022·宁夏银川一中二模)在某把握电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是(　　)
A．L1、L2两个指示灯都变亮
B．L1、L2两个指示灯都变暗
C．L1变亮，L2变暗
D．L1变暗，L2变亮
【解析】 当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，电位器接入电路的电阻减小，依据串并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压增大，路端电压减小，L1灯变暗，通过其电流减小；由U1＝I1R1及I1＝I－IL1可知R1分担电压增大，则L2和R2两端电压减小，L2将因功率减小而变暗，选项B正确。
【答案】 B
4．(2022·福建三明联考)两电源电动势分别为E1、E2(E1＞E2)，内阻分别为r1、r2。当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等。若将R减小为R′，电源输出功率分别为P1、P2，则(　　)
A．r1＜r2，P1＜P2 B．r1＞r2，P1＞P2
C．r1＜r2，P1＞P2 D．r1＞r2，P1＜P2
【解析】 如图所示由伏安特性曲线可知，r1＞r2，若将R减小为R′，电源输出功率P1＜P2，选项D正确。

【答案】 D
5．(2022·湖南怀化联考)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻推断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发觉电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内(　　)

A．升降机可能匀速上升
B．升降机肯定在匀减速上升
C．升降机肯定处于失重状态
D．通过压敏电阻的电流肯定比升降机静止时大
【解析】 发觉电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内，R所在支路两端电压增大，即路端电压增大，则干路电流减小，故压敏电阻中电流减小，压敏电阻的阻值增大，通过压敏电阻的电流肯定比电梯静止时小，说明升降机的加速度向下，处于失重状态，选项A、B、D错误，C正确。
【答案】 C
6．(2021·山东莘县质检)如图所示，两平行金属板间带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(　　)

A．电压表读数减小
B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动
D．R3上消耗的功率渐渐增大
【解析】 当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4接入电路部分的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻分担的电压增大，则路端电压减小，R1分担电压增大，则平行金属板两极板间电压减小，带电质点P所受电场力减小，质点P将向下运动，选项C错误；R3两端电压减小，R3中电流减小，电流表读数增大，选项B错误；R3上消耗的功率渐渐减小，选项D错误；由于R2中电流增大，R2两端电压增大，故电压表读数减小，选项A正确。
【答案】 A
7．某同学做电学试验(电源内阻r不能忽视)，通过转变滑动变阻器电阻大小，观看到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是图中的(　　)

【解析】 A、B、D图中电路的电压表读数变大，表示电源(或等效电源)的路端电压变大，则内电压变小，电流表的读数肯定减小，与题目已知条件相冲突，可排解。C图中电压表示数为定值电阻两端的电压，由欧姆定律可以推断电流、电压可以同时增大，选项C正确。
【答案】 C
8．(2022·内蒙古包钢一中适应考)如图所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列推断错误的是(　　)

A．电源内电路消耗功率肯定渐渐增大
B．灯泡L2肯定渐渐变暗
C．电源效率肯定渐渐减小
D．R上消耗功率肯定渐渐变小
【解析】 为了使表述一目了然，可以用符号表示各量的变化趋势：用“↑”表示量值增大，“↓”表示量值变小，不标箭头表示量值不变，则本题解答过程可表示为：
滑动变阻器滑片P向下滑动，R↓→R并↓→R外↓，由闭合电路欧姆定律I＝推得I↑，由电源内电路消耗功率P内＝I2r可得P内↑，A正确。U外↓＝E－I↑r，U1↑＝(I↑－IL1↓)R1，UL2↓＝U外↓－U1↑，PL2↓＝，故灯泡L2变暗，B正确。电源效率η↓＝＝＝，故C正确。R上消耗的功率PR＝，PR增大还是减小不确定，故D错。
【答案】 D
9．(2022·广东佛山质检)在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列推断正确的是(　　)
A．滑动变阻器R的阻值变小
B．灯泡L变亮
C．电源消耗的功率增大
D．电容器C的电荷量增大
【解析】 当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器R的阻值变大，灯泡L变暗，选项A、B错误；电路中的总电流减小，电源消耗的功率减小，路端电压增大，电容器C的电荷量增大，选项C错误、D正确。
【答案】 D
10．(2022·安徽合肥一模)如图所示的电路中，电压表都看做抱负电表，电源内阻为r，闭合开关S，当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时(　　)

A．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小
B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大
C．电压表V1的示数变化量大于V2的示数变化量
D．电压表V1的示数变化量小于V2的示数变化量
【解析】 当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时，其接入电路中的阻值增大，则R外增大，干路电流减小，可知U外增大，即V1示数增大，因R1两端电压减小，可知并联部分两端电压增大，即V2示数增大，故A、B错误。设V1示数为U1，V2示数为U2，干路电流为I，则有U1＝U2＋IR1，则ΔU1＝ΔU2＋ΔIR1，因I减小，则ΔI＜0，则ΔU1＜ΔU2，故C错误、D正确。
【答案】 D
二、计算题(本大题共2小题，共30分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(13分)在如图所示的电路中，电源的电动势E＝3.0 V，内阻r＝1.0 Ω。电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω；电容器的电容C＝100 μF。电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电量。
【解析】 由电阻的串、并联公式，得闭合电路的总电阻为
R＝＋r
由欧姆定律得，通过电源的电流 I＝
电源的路端电压U＝E－Ir
电阻R3两端的电压U′＝U
通过R4的总电量就是电容器的电量
Q＝CU′
由以上各式并代入数据解得
Q＝2.0×10－4 C。
【答案】 2.0×10－4 C
12.(17分)(2022·温州高三月考)如图所示，电源由n个电动势均为1.5 V，且内阻相同的电池串联组成，合上开关S，滑动变阻器的滑动触头C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图(甲)、(乙)、(丙)所示，电表、导线对电路的影响不计。求：

(1)组成电源的串联电池的个数；
(2)滑动变阻器总阻值；
(3)将(甲)、(乙)两个图上的a、b、c各点的坐标补齐。
[(甲)图为输出功率与路端电压关系曲线；(乙)图为路端电压与总电流关系曲线；(丙)图为电源效率与外电路电阻关系曲线]
【解析】 (1)由题图(乙)可知Im＝，所以r＝＝ Ω＝0.5 Ω，由题图(甲)可知Pm＝，
所以n＝＝＝4。
(2)由题图(丙)知η＝，
当触头C滑到B端时，电源效率最高，
r′＝nr＝4×0.5 Ω＝2 Ω，
所以R＝＝8 Ω。
(3)当内、外电路的电阻相等时，电源的输出功率最大，有Pm＝UI＝4.5 W，I＝
得U＝3 V，
即b点的坐标为(3 V，4.5 W)。
当滑动触头C到达B时，电流最小，而路端电压最大，
则a点的横坐标I＝＝0.6 A，
a点的纵坐标
Ua＝IR＝0.6×8 V＝4.8 V，
即a点的坐标为(0.6 A，4.8 V)；
c点的横坐标Uc＝Ua＝4.8 V，
功率Pc＝UcI＝4.8×0.6 W＝2.88 W，
所以c点的坐标为(4.8 V，2.88 W)。
【答案】 (1)4　(2)8 Ω
(3)a(0.6 A，4.8 V)，b(3 V，4.5 W)，c(4.8 V，2.88 W)