(新高考)高考物理一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)第8章第2講《電路電路的基本規(guī)律》(含解析)

第2講電路電路的基本規(guī)律時間：50分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分。其中1～7題為單選，8～10題為多選)1．如果閉合電路中電源的電動勢為12V，外電壓為10V，當(dāng)有0.5C電荷量通過電路時，下列結(jié)論正確的是()A．在電源內(nèi)部，非靜電力將5J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能B．在電源內(nèi)部，靜電力將6J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C．在電源外部，靜電力將5J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能D．在電源外部，靜電力將6J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能答案C解析在電源內(nèi)部，根據(jù)公式有W＝qE＝0.5×12J＝6J，非靜電力將6J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故A、B錯誤；在電源外部，根據(jù)公式有W＝qU＝0.5×10J＝5J，靜電力將5J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故C正確，D錯誤。2.如圖所示為兩電源的U-I圖像，則下列說法正確的是()A．電源①的電動勢和內(nèi)阻均比電源②小B．當(dāng)外接相同的電阻時，兩電源的輸出功率可能相等C．當(dāng)外接同樣的電阻時，兩電源的效率可能相等D．不論外接多大的相同電阻，電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大答案D解析由U-I圖線知E1>E2，r1>r2，故A錯誤；當(dāng)外接相同電阻時，畫出電阻的U-I圖與①、②分別有交點，交點即為工作點，交點橫、縱坐標(biāo)乘積為電源輸出功率，可知電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大，故B錯誤，D正確；電源的效率η＝eq\f(R,R＋r)×100%，因r不同，則效率不可能相等，故C錯誤。3.如圖所示為兩個量程的電壓表原理圖，定值電阻R1＝2.95×104Ω，R2＝1.2×105Ω，靈敏電流計內(nèi)阻Rg＝500Ω，滿偏電流Ig＝100μA，下列關(guān)于電壓表量程的說法正確的是()A．當(dāng)使用O、A兩接線柱時，量程為4VB．當(dāng)使用O、A兩接線柱時，量程為6VC．當(dāng)使用O、B兩接線柱時，量程為15VD．當(dāng)使用O、B兩接線柱時，量程為30V答案C解析電壓表指針滿偏時，經(jīng)過“表頭”的電流為滿偏電流。接O、A時：Ig＝eq\f(U1,Rg＋R1)，解得U1＝3V，A、B錯誤；接O、B時：Ig＝eq\f(U2,Rg＋R1＋R2)，解得U2＝15V，C正確，D錯誤。4.(2020·江蘇省鹽城市三模)如圖所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1為定值電阻，R為滑動變阻器?，F(xiàn)閉合開關(guān)S，滑動變阻器R的滑動觸頭P從M端向N端滑動時，則電路中連接的電壓表及電流表示數(shù)的變化情況分別是()A．先變大后變??；一直變大B．先變小后變大；一直變小C．先變大后變??；先變小后變大D．先變小后變大；先變大后變小答案A解析由電路結(jié)構(gòu)可知，滑動變阻器R的滑動觸頭P兩邊的電阻并聯(lián)，則當(dāng)P從M端向N端滑動時，電路的總電阻先變大后變小，則總電流先變小后變大，由U＝E－Ir可知路端電壓先變大后變小，即電壓表的示數(shù)先變大后變??；設(shè)PN部分的電阻為x，則PN部分的電流為Ix＝eq\f(E,R1＋r＋\f(R－xx,R))×eq\f(R－x,R)＝eq\f(E,\f(R1＋rR,R－x)＋x)，則隨著x的減小，Ix逐漸變大，即電流表示數(shù)變大。故A正確。5．(2020·河北衡水中學(xué)3月聯(lián)合教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖甲所示的電路中定值電阻R＝60Ω，電源電動勢E＝100V，內(nèi)阻r＝10Ω。如圖乙所示，曲線為燈泡L的伏安特性曲線，直線為電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，以下說法正確的是()A．開關(guān)S斷開時電源的效率為60%B．開關(guān)S閉合后電源的總功率會變小C．開關(guān)S閉合后燈泡的亮度增強D．開關(guān)S斷開時小燈泡消耗的功率為240W答案D解析開關(guān)S斷開時，根據(jù)圖乙可知燈泡兩端的電壓為UL＝40V，電源的效率為η＝eq\f(ULIL,EIL)×100%＝40%，故A錯誤；開關(guān)S閉合后總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得總電流增大，根據(jù)P＝EI可知電源的總功率會變大，根據(jù)U＝E－Ir可知路端電壓減小，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可知燈泡的功率減小，所以燈泡的亮度變暗，故B、C錯誤；開關(guān)S斷開時小燈泡消耗的功率為PL＝ULIL＝40×6W＝240W，故D正確。6．(2020·河南省洛陽市第三次統(tǒng)考)如圖a所示電路中，當(dāng)滑動變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖b所示。不考慮電表對電路的影響，則()A．定值電阻R0為2ΩB．電源內(nèi)阻r為10ΩC．電源電動勢E為3.4VD．定值電阻R0的最大電功率為0.9W答案D解析由圖a知，電壓表V1測定值電阻R0兩端電壓，且R0兩端的電壓隨電流的增大而增大，則圖b中下方圖線表示電壓表V1的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況，由圖線的斜率得：R0＝eq\f(3.0－1.0,0.3－0.1)Ω＝10Ω，故A錯誤；電壓表V2測得的是電源的路端電壓，圖b中上方圖線表示V2的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況，上方圖線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻：r＝eq\f(3.4－3.0,0.3－0.1)Ω＝2Ω，故B錯誤；當(dāng)電路中電流為0.1A時，電壓表V2的讀數(shù)為3.4V，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：E＝U＋Ir＝3.4V＋0.1×2V＝3.6V，故C錯誤；當(dāng)滑動變阻器的阻值為0時，電路中電流最大，最大電流為：Imax＝eq\f(E,R0＋r)＝eq\f(3.6,10＋2)A＝0.3A，此時定值電阻R0消耗的功率最大，最大電功率為：P0max＝Ieq\o\al(2,max)R0＝(0.3)2×10W＝0.9W，故D正確。7.(2021·湖南省郴州市高三上第二次質(zhì)檢)如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1為定值電阻，R2為光敏電阻(光照強度增加，電阻減小)，C為電容器，L為小燈泡，電表均為理想電表。閉合開關(guān)S后，若增大照射光強度，則()A．電壓表的示數(shù)減小B．電源的輸出功率減小C．電容器上的電荷量增加D．兩表示數(shù)變化量的比值eq\f(ΔU,ΔI)不變答案D解析由圖可知，L和R2串聯(lián)后和電容器C并聯(lián)，再與R1串聯(lián)，電容器在電路穩(wěn)定時相當(dāng)于斷路。當(dāng)增大照射光強度時，光敏電阻R2阻值減小，電路的總電阻減小，總電流I增大，由部分電路的歐姆定律UV＝IR1知，電壓表的示數(shù)增大，故A錯誤。當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大；當(dāng)外電路電阻小于電源內(nèi)阻時，隨著外電路電阻的增大，電源的輸出功率增大；當(dāng)外電路電阻大于電源內(nèi)阻時，隨著外電路電阻的增大，電源的輸出功率減??；由于不知道增大照射光強度前后外電路總電阻和電源內(nèi)阻的大小關(guān)系，則無法判斷電源的輸出功率如何變化，故B錯誤。電容器板間電壓為UC＝E－I(R1＋r)，而I增大，則UC減小，則電容器上的電荷量Q＝CUC減小，故C錯誤。兩表示數(shù)變化量的比值eq\f(ΔU,ΔI)在數(shù)值上等于R1的阻值，不變，故D正確。8．(2020·江蘇省七市6月第三次調(diào)研)在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1、R2、R3為定值電阻，C為電容器，開關(guān)S1、S2閉合，斷開開關(guān)S2后()A．電流表示數(shù)減小 B.電壓表示數(shù)減小C．有短暫電流通過電阻R3 D.電容器下極板帶負電答案AC解析斷開開關(guān)S2后，外電路總電阻R總增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有I＝eq\f(E,R總＋r)，總電流減小，電流表示數(shù)減小，A正確。路端電壓為U＝E－Ir，由于I減小，所以U增大，R1和R2兩端電壓的總值始終為路端電壓，由串聯(lián)電路的分壓關(guān)系可知電壓表的示數(shù)增大，B錯誤。開關(guān)S1、S2都閉合時，電容器兩端的電壓等于R2兩端的電壓，上極板帶正電；斷開開關(guān)S2后，電容器兩端的電壓等于R1兩端的電壓，下極板帶正電，所以開關(guān)S2斷開后，電容器先放電，后反向充電，有短暫電流通過電阻R3，C正確，D錯誤。9．(2020·山西省運城市高三上學(xué)期期末)如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計，R0的阻值小于R1的總電阻。閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動變阻器R1的滑片P由b端滑到a端的過程中，下列說法中正確的是()A．電流表示數(shù)I先變小后變大B．電壓表示數(shù)U先變小后變大C．電壓表示數(shù)U變化量與電流表示數(shù)I變化量比值不變D．電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I比值先變大后變小答案ACD解析在滑動變阻器R1的滑片P由b端滑到a端的過程中，電阻R0與滑動變阻器的上部分R11串聯(lián)，再與滑動變阻器下半部分R12并聯(lián)，阻值為R并＝eq\f(R12·R0＋R11,R0＋R1)，當(dāng)R0＋R11＝R12時，R并阻值最大，故接入電路的電阻先增大后減小，則總電阻先增大后減小，干路電流先變小后變大，因電流表測干路電流，則電流示數(shù)I先變小后變大，故A正確；因干路電流先變小后變大，定值電阻R3兩端電壓先變小后變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律，可知電壓表示數(shù)U先變大后變小，故B錯誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電壓表示數(shù)U變化量與電流表示數(shù)I變化量比值為eq\f(ΔU,ΔI)＝R3恒定不變，故C正確；因為R2＋R并先增大后減小，則電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I比值先變大后變小，故D正確。10.(2020·山東省青島市二模)如圖，電路中閉合開關(guān)S后，燈泡L1和L2均正常發(fā)光。由于某種原因L2的燈絲突然燒斷，其余用電器均未損壞。電路再次穩(wěn)定后，下列說法正確的是()A．電流表示數(shù)變大B．電容器C所帶電荷量不變C．電源的輸出功率一定變大D．電源的工作效率一定變大答案AD解析燈泡L2的燈絲突然燒斷后，電路總電阻增大，總電流減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，即燈泡L1和電容器兩端電壓增大，故電流表的示數(shù)變大，A正確；電容器兩端電壓增大，根據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知，電容器所帶電荷量增大，B錯誤；當(dāng)外電阻與電源的內(nèi)阻相等時，電源的輸出功率最大，由于電源的內(nèi)電阻與外電阻關(guān)系未知，故L2的燈絲突然燒斷后，電源的輸出功率不一定變大，C錯誤；電源的工作效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，因路端電壓U增大，電源電動勢E不變，故電源的工作效率變大，D正確。二、非選擇題(本題共2小題，共30分)11．(15分)如圖甲所示電路中，R1＝30Ω，R2＝R3＝R4＝R5＝10Ω，C＝7μF，A、B兩端接一電源，此電源的路端電壓與通過電源的電流關(guān)系如圖乙所示，電表均為理想電表，則：(1)示數(shù)為多少？(2)示數(shù)為多少？(3)電容器極板帶電量為多少？答案(1)eq\f(4,7)A(2)eq\f(20,7)V(3)4×10－5C解析由于所在支路相當(dāng)于斷路，故電路結(jié)構(gòu)為R2、R3、R4串聯(lián)后與R1并聯(lián)，如圖所示。電壓表示數(shù)為R4兩端電壓，測干路電流。電路外電阻R外＝eq\f(R1R2＋R3＋R4,R1＋R2＋R3＋R4)＝15Ω由圖乙得電源電動勢E＝20V，r＝20Ω(1)示數(shù)I＝eq\f(E,R外＋r)＝eq\f(4,7)A。(2)路端電壓U＝IR外＝eq\f(60,7)V，示數(shù)為UV＝eq\f(1,3)U＝eq\f(20,7)V。(3)電容器帶電量Q＝C·(U－UV)＝4×10－5C。12．(15分)如圖所示的電路中，R1＝4Ω，R2＝2Ω，滑動變阻器R3上標(biāo)有“10Ω2A”的字樣，理想電壓表的量程有0～3V和0～15V兩擋，理想電流表的量程有0～0.6A和0～3A兩擋。閉合開關(guān)S，將滑片P從最左端向右移動到某位置時，電壓表、電流表示數(shù)分別為2V和0.5A；繼續(xù)向右移動滑片P至另一位置，電壓表指針指在滿偏的eq\f(1,3)，電流表指針也指在滿偏的eq\f(1,3)，求電源電動勢與內(nèi)阻的大小。(保留兩位有效數(shù)字)答案7.0V2.0Ω解析滑片P向右移動的過程中，電流表示數(shù)在減小，電壓表示數(shù)在增大，由此可以確定電流表量程選取的是0～0.6A，電壓表量程選取的是0～15V，所以第二次電流表的示數(shù)為eq\f(1,3)×0.6A＝0.2A，電壓表的示數(shù)為eq\f(1,3)×15V＝5V當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時，R1兩端的電壓