高考物理第7章第2节知能演练强化闯关新人教选修31.doc

高考物理 第7章第2节 知能演练强化闯关 新人教版选修3-11. (·高考单科卷)如图7212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, V与A分别为电压表与电流表. 初始时S0与S均闭合, 现将S断开, 那么()图7212A. V的读数变大, A读数变小B. V的读数变大, A的读数变大C. V的读数变小, A的读数变小D. V的读数变小, A的读数变大解析: 选 B.故B正确. 2.图7213(·模拟)如图7213所示, 直线A是电源的路端电压和电流的关系图线, 直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线, 假设将这两个电阻分别接到该电源上, 那么()A. R1接在电源上时, 电源的效率高B. R2接在电源上时, 电源的效率高C. R1接在电源上时, 电源的输出功率大D. 电源的输出功率一样大, 由于UBUC, 故R1接在电源上时, 电源的效率高, A项正确, B项错误; 将电阻接在电源上, 电阻的UI图像与电源两端电压与电流关系图像的交点, 表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流, 从图像中只可看出电流的数值, 由于图线的斜率等于电阻的阻值, 由图像可知, R2与电源的内阻相等, 所以接在电源上时, R2比R1输出功率大, 故C、D错. 3. 如图7214所示的电路中, 由于某一电阻发生短路或断路, 使A灯变暗, B灯变亮, 那么故障可能是()图7214A. R1短路B. R2断路C. R3断路 D. R4短路A灯串联于干路中, 且故障发生后AR2断路, R1和B灯所在支路的电压增大, 而R2的断路又使B灯分配的电压增大, 故B灯变亮, 推理结果与现象相符, 应选项B对; 假设R3断路, 也必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大, 灯B中分得电流也变大, B灯变亮, 应选项C也对. 图72154. (·皖南八校高三联考)如图7215所示, 电源的电动势为E、内阻为r、R1、R2、R3为定值电阻, R为滑动变阻器, A为电流表、V为电压表. 当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时, 以下说法中正确的选项是()A. 电流表和电压表示数都变大B. 电流表和电压表示数都变小C. 电流表示数减小, 电压表示数变大D. 电流表示数变大, 电压表示数减小解析: 选A.滑动变阻器的滑动触头向右滑动, 连入电路的电阻变小, 那么外电路的总电阻变小, 干路电流变大, 所以电流表示数变大, 而电压表测的是R1两端电压, 所以电压表示数变大, A正确, B、C、D错误. 5.图7216如图7216所示, RB4 , A、C、D是额定电压和额定功率相同的3个用电器, 电源内阻是1 , S闭合后, 当变阻器的电阻调为5 时, 各用电器均正常工作. (1)S断开后, 假设仍要各用电器正常工作, 变阻器电阻R应调为多少？(2)S闭合和断开时, RB上的电功率之比为多少？变阻器上消耗的功率之比为多少？解析: (1)在题图所示电路中, A、C、D三个用电器是并联的, 且正常工作, 其额定功率相等, 说明三个用电器的电流均相等, 设每个用电器的额定电流为I, 假设S闭合, 有3I假设S断开, 那么有2I由解得Rx10 .(2)在S闭合和断开两种情况下, 电阻RB上消耗的电功率之比应为其通过电流的平方比2, 变阻器上消耗的功率之比应等于通过的电流平方与电阻乘积之比.答案: (1)10 (2)9498一、选择题1. 以下关于电源的说法, 正确的选项是()A. 电源向外提供的电能越多, 表示电动势越大B. 电动势就是电源两端的电压C. 电源的电动势与外电路有关, 外电路电阻越大, 电动势就越大D. 电动势越大的电源, 将其他形式的能转化为电能的本领越大解析: 选 D.电源向外提供的电能除与电动势有关之外, 还与输出的电流、通电时间有关, 故A错误; 只有当外电路断路时, 电动势才等于电源两端的电压, 故B错误; 电源的电动势由电源自身的性质决定, 与有无外电路无关, 应选项C错误; 电动势是反映电源把其他形式能转化为电能本领的物理量, 应选项D正确. 2. 如图7217所示, 一只玩具电动机用一节干电池供电, 闭合开关S后, 发现电动机转速较慢, 经检测, 电动机性能完好; 用电压表测a与b间电压, 只有0.6 V; 断开开关S, 测得a与b间电压接近1.5 V, 电动机转速较慢的原因是()图7217A. 开关S接触不良B. 电动机接线接触不良C. 电动机两端接线短路 D. 电池过旧, 内阻过大S接触不良、电动机接线接触不良、电动机两端接线短路, 电动机就不会旋转了, 而不是转得慢. 电动机转得慢的原因是电池过旧, 内阻过大, 电动机两端的电压过低造成的, D对. 3.图7218(·调研)如图7218所示电路中, 电源电动势E9 V、内阻r3 , R15 .以下说法中正确的选项是()A. 当S断开时, UAC0B. 当S闭合时, UAC9 VC. 当S闭合时, UAB7.5 V, UBC0D. 当S断开时, UAB0, UBC0S断开时, 电路中电流为0, UAC的大小等于电动势的大小为9 V; 当S闭合时, UBC0, UABR7.5 V, C项正确. 4.图7219(·高考课标全国卷)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比. 在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图7219所示, 图中U为路端电压, I为干路电流, a、b为图线上的两点, 相应状态下电源的效率分别为a、B.由图可知a、b的值分别为()A.、 B.、C.、 D.、解析: 选 D.在闭合电路中, 电源的效率×100%×100%×100%, 得×100%×100%×100%, 可见电源的效率既是输出功率与总功率之比, 也是外电压与电动势之比, 也等于外电阻与总电阻之比. 图中每一小格数值为k, 由图像知, 电源的电动势为6k V, a和b对应的外电压分别是4k V和2k V, 由此知D项正确. 5. (·高考理综卷)如图7220所示电路, 电源内阻不可忽略. 开关S闭合后, 在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中()图7220A. 电压表与电流表的示数都减小B. 电压表与电流表的示数都增大C. 电压表的示数增大, 电流表的示数减小D. 电压表的示数减小, 电流表的示数增大R0的滑动端向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小, 那么R总减小, 由I可知I增大, 由U内Ir可知U内增大, 由EU内U外可知U外减小, 故电压表示数减小. 由U1IR1可知U1增大, 由U外U1U2可知U2减小, 由I2可知电流表示数变小, 故A正确. 6. 如图7221所示的电路中, 三电阻均为R, 将电池与C电阻的位置交换后, 发现通过B电阻的电流减小一半, 那么电池内电阻r为()7221A. 2R B. R/2C. R D. 2R/3解析: 选C.由闭合电路欧姆定律, 换位置前, 通过B的电流为I1ERr), 换位置后, 通过B的电流为I2E/3(2R/3r), I2I1, 解方程组可得答案为选项C.7. 如图7222所示, 现有甲、乙、丙三个电动势E相同而内阻r不同的电源, 由这三个电源分别给定值电阻R供电, 它的阻值大小关系为Rr甲r乙r丙, 如果将R先后接在三个电源上时的情况相比拟, 以下说法正确的选项是()图7222A. 接在甲电源上时, 电源内阻消耗的功率最大B. 接在乙电源上时, 电源的总功率最大C. 接在丙电源上时, 电源的输出功率最大D. 接在甲电源上时, 电源的输出功率最大解析: 选AC.根据闭合电路欧姆定律, 将电阻R与电源相接后有I, 因为阻值关系满足r甲r乙r丙, 所以I甲I乙I丙, 电源的总功率PIE, P甲P乙P丙; 电源的输出功率即电阻R消耗的功率P出I2R, 所以P甲出P乙出P丙出; 电源内阻消耗的功率PI2rr, 可见, 内阻r越接近外阻R, 越小, 内阻的功率P越大, 应该有P甲内P乙内P丙内. 正确选项是AC.图72238. 图7223所示为两电源的UI图像, 那么以下说法正确的选项是()A. 电源的电动势和内阻均比电源小B. 当外接同样的电阻时, 两电源的输出功率可能相等C. 当外接同样的电阻时, 两电源的效率可能相等D. 不管外接多大的相同电阻, 电源的输出功率总比电源的输出功率大U坐标轴上的截距等于电源电动势, 图线的斜率等于电源的内阻, 因此A错误; 作外接电阻R的UI曲线分别交电源、的伏安特性曲线于S1、S2两点, 工作点横、纵坐标的乘积IU为电源的输出功率, 由右图可知, 无论外接多大电阻, 两工作点S1、S2横、纵坐标的乘积不可能相等, 且电源的输出功率总比电源的输出功率大, 故B错、D对; 电源的效率, 因此电源内阻不同那么电源效率不同, C错. 图72249. (·丰台区高三测试)在如7224图所示的闪光灯电路中, 电源的电动势为E, 电容器的电容为C.当闪光灯两端电压到达击穿电压U时, 闪光灯才有电流通过并发光. 正常工作时, 闪光灯周期性短暂闪光, 那么可以判定()A. 电源的电动势E一定小于击穿电压UB. 电容器所带的最大电荷量一定为CEC. 闪光灯闪光时, 电容器所带的电荷量一定增大D. 在一个闪光周期内, 通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等解析: 选 D.电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等, 当电源给电容器充电, 到达闪光灯击穿电压U时, 闪光灯被击穿, 电容器放电, 放电后闪光灯两端电压小于U, 断路, 电源再次给电容器充电, 到达电压U时, 闪光灯又被击穿, 电容器放电, 如此周期性充放电, 使得闪光灯周期性短暂闪光. 要使得充电后到达电压U, 那么电源电动势一定大于等于U, A错误; 电容器两端的最大电压为U, 故电容器所带的最大电荷量为CU, B错误; 闪光灯闪光时电容器放电, 所带电荷量减少, C错误; 充电时电荷通过R, 通过闪光灯放电, 故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等, D正确; 答案为D.10. 在如图7225所示的电路中, 电源电动势为3.0 V, 内阻不计, L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡, 这种小灯泡的伏安特性曲线如图7226所示, 当开关闭合后, 以下判断正确的选项是()图7225图7226A. 灯泡L1的电阻为12 B. 通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍C. 灯泡L1消耗的电功率为0.75 WD. 灯泡L2消耗的电功率为0.30 W1两端电压为3.0 V时, IL10.25 A. 由于I得R 12 , A正确. 由P1I1U10.25×3 W0.75 W, C正确. 因L2、L3的两电阻相等, 即L2、L3两端电压各为1.5 V, 由图可知I20.20 A, 即可得出灯泡L2消耗的电功率为P2I2U20.20×1.5 W0.30 W, D正确. 二、非选择题图722711. 如图7227所示, 在A、B两点间接一电动势为4 V、内电阻为1 的直流电源, 电阻R1、R2、R3的阻值均为4 , 电容器的电容为30 F, 电流表的内阻不计, 求: (1)电流表的读数. (2)电容器所带的电荷量. (3)断开电源后, 通过R2的电荷量. 解析: (1)由题图可知, 接入电路的有效电阻仅有R3, 那么I A0.8 A.(2)电容器C两端电压与R3两端电压相同, 故电容器所带电荷量QCIR330×106×0.8×4 C9.6×105 C.(3)断开电源, R1与R2并联后与R3、C构成放电回路, 故通过R2的电荷量Q2 C4.8×105 C.答案: (1)0.8 A(2)9.6×105 C(3)4.8×105 C12. (· 高三检测)如图7228甲所示的电路中, R1、R2均为定值电阻, 且R1100 , R2阻值未知, R3为一滑动变阻器. 当其滑片P从左端滑至右端时, 测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示, 其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的. 求: (1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R2的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值. 图7228解析: (1)将题中乙图中AB线延长, 交U轴于20 V处, 交I轴于1.0 A处, 所以电源的电动势为E20 V, 内阻r20 .(2)当P滑到R3的右端时, 电路参数对应乙图中的B点, 即U24 V、I20.8 A, 得R25 .(3)当P滑到R3的左端时, 由乙图知此时U外16 V, I总0.2 A, 所以R外80 .因为R外R2, 所以滑动变阻器的最大阻值为: R3300 .答案: (1)20 V20 (2)5 (3)300