《 備考指南 物理 》課件-第8章 第2講

第八章第2講知識鞏固練習(xí)1．電源電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力，因此()A．電動勢是一種非靜電力B．電動勢越大，表明電源儲存的電能越多C．電動勢的大小是非靜電力做功能力的反映D．電動勢就是閉合電路中電源兩端的電壓【答案】C【解析】電動勢是反映電源通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量．電動勢越大說明這種轉(zhuǎn)化本領(lǐng)越強(qiáng)，但不能說明儲存的電能越多，故A、B錯誤，C正確．閉合電路中電源兩端電壓大小等于外電壓大小，故D錯誤．2．(多選)(2022年成都模擬)如圖，將一額定電壓約1.5V、額定電流約10mA的LED燈接在總電動勢約2.5V的自制檸檬電池組兩端，LED燈正常發(fā)光．則()A．檸檬電池組的內(nèi)電阻約為100ΩB．檸檬電池組的內(nèi)電阻約為1000ΩC．若在電路中給LED燈串聯(lián)一只“1V,0.5W”的小電珠，兩燈都不發(fā)光D．若在電路中給LED燈串聯(lián)一只“1V,0.5W”的小電珠，LED燈亮度幾乎不變【答案】AD【解析】根據(jù)歐姆定律有E＝U1＋I(xiàn)1r，代入數(shù)據(jù)解得r＝eq\f(E－U1,I1)＝100Ω，故A正確，B錯誤；LED燈的電阻R1＝eq\f(U1,I1)＝150Ω，小電珠的電阻R2＝eq\f(U\o\al(2,2),P)＝2Ω，額定電流I2＝eq\f(P,U2)＝0.5A＝500mA，則電路的電流I＝eq\f(E,r＋R1＋R2)＝9.92mA≈I1.可見此時電流接近于LED燈的額定電流，故在電路中給LED燈串聯(lián)一只“1V,0.5W”的小電珠，LED燈亮度幾乎不變，故C錯誤，D正確．3．(多選)(2021年海南模擬)直流電源E、定值電阻R1、R2以及電容器C和開關(guān)S構(gòu)成的電路如圖所示．電源的電動勢E＝5V，內(nèi)阻忽略不計，R1＝2Ω，R2＝3Ω，C＝5μF，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)．下面說法正確的是()A．電容器C上的電荷量為1.0×10－5CB．電容器C上的電荷量為1.5×10－5CC．?dāng)嚅_開關(guān)S，電容器C增加的電荷量為1.5×10－5CD．?dāng)嚅_開關(guān)S，電容器C增加的電荷量為1.0×10－5C【答案】BD【解析】開關(guān)S閉合，電容器兩極板間電壓等于R2兩端電壓，由閉合電路歐姆定律U1＝eq\f(E,R1＋R2)R2＝3V，由電荷量表達(dá)式可知Q1＝U1C＝1.5×10－5C，故A錯誤，B正確；開關(guān)S斷開，電容器兩極板間電壓等于電源電動勢U2＝E＝5V，由電荷量表達(dá)式可知Q2＝U2C＝2.5×10－5C，ΔQ＝Q2－Q1＝1.0×10－5C，C錯誤，D正確．4．(多選)在如圖甲所示的電路中，電源的U－I圖像如圖乙中的圖線a所示，定值電阻R0的U－I圖像如圖乙中的圖線b所示，滑動變阻器Rx的總電阻為1Ω.下列說法正確的是()A．定值電阻R0的阻值為4ΩB．電源的內(nèi)阻為0.5ΩC．當(dāng)Rx＝0時電源輸出的功率最大D．在Rx＝0.25Ω時電源輸出的功率最大【答案】BD【解析】由定值電阻R0的U－I圖像知其阻值R0＝eq\f(ΔU,ΔI)＝0.25Ω，A錯誤；由電源的U－I圖像知電源的電動勢E＝3V，內(nèi)阻r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝0.5Ω，B正確；當(dāng)Rx＋R0＝r，即Rx＝0.25Ω時，電源輸出的功率最大，C錯誤，D正確．5．(2021年龍巖質(zhì)檢)如圖所示，電源內(nèi)阻為r，燈L1、L2的電阻分別為R1、R2，滑動變阻器最大阻值為R0.假設(shè)燈的電阻不變，某同學(xué)合上開關(guān)后，將變阻器滑片P由a端向b端移動時，則()A．若R2>R0，L2亮度一定先變亮后變暗B．若R2>R0，電源的輸出功率一定逐漸變大C．若R2<R0，L1亮度一定先變暗后變亮D．若R2<R0，電源的效率一定逐漸變大【答案】C【解析】當(dāng)R2＞R0時，燈L2與滑動變阻器的左部分串聯(lián)的總電阻一定大于右部分的電阻．當(dāng)變阻器的滑片P由a端向b端移動時，總電阻增大，所以總電流減小，通過燈L1的電流減小，L1變暗；通過L2的電流變大，L2變亮．因不知道電源內(nèi)阻與外電阻的大小關(guān)系，所以電源的輸出功率無法判斷，故A、B錯誤．當(dāng)R2＜R0時，燈L2與滑動變阻器的左部分串聯(lián)的總電阻先大于后小于右部分的電阻，當(dāng)變阻器的滑片P由a端向b端移動時，總電阻先增大后減小，所以總電流先減小后增大，所以通過燈L1的電流先減小后增大，L1先變暗后變亮，故C正確；外電阻先增大后減小，所以電源的效率先增大后減小，故D錯誤．6．(2021年南通月考)如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S后，燈L1、L2都能發(fā)光．后來由于某種故障使燈L2突然變亮(未燒壞)，電壓表的讀數(shù)增大．由此可推斷，這一故障的原因可能是()A．電阻R1斷路 B．電阻R2短路C．燈L1兩接線柱間短路 D．電阻R2斷路【答案】D【解析】因為電壓表的讀數(shù)增大，所以路端電壓增大，電源內(nèi)阻上的電壓減小，說明總電流減小，電路總電阻增大．若電阻R1斷路，會導(dǎo)致總電阻增大，總電流減小，而此時燈L2兩端電壓會減小，致使燈L2變暗，A錯誤．若電阻R2短路，燈L2將不亮，B錯誤．若燈L1兩接線柱間短路，電路的總電阻減小，總電流增大，電壓表的讀數(shù)減小，C錯誤．若電阻R2斷路，電路的總電阻增大，總電流減小，電壓表的讀數(shù)增大，符合題意，而總電流減小，導(dǎo)致內(nèi)電壓和燈L1、R1并聯(lián)部分電壓減小，燈L2兩端電壓增大，燈L2變亮，D正確．7．(2022年濟(jì)寧檢測)如圖，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表．初始時S0與S均閉合，現(xiàn)將S斷開，則()A．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大C．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大【答案】B【解析】S斷開，相當(dāng)于電阻變大，則由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流減小，故路端電壓增大，V的讀數(shù)變大．把R1歸為內(nèi)阻，內(nèi)電壓減小，故R3中的電壓增大，由歐姆定律可知R3中的電流也增大，電流表示數(shù)增大，故B正確．8．一個微型吸塵器的直流電動機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R.將它接在電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動機(jī)恰好能正常工作．則()A．電動機(jī)消耗的總功率為I2RB．電動機(jī)消耗的熱功率為eq\f(U2,R)C．電源的輸出功率為EID．電源的效率為1－eq\f(Ir,E)【答案】D【解析】電動機(jī)不是純電阻，電動機(jī)消耗的總功率為UI，A錯誤．電動機(jī)消耗的熱功率為I2R，B錯誤．電源的輸出功率為UI，C錯誤．電源的效率為eq\f(U,E)＝eq\f(E－Ir,E)，D正確．9．(多選)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線；曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交的坐標(biāo)分別為P(5.2,3.5)、Q(6,5)．如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是()A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶2B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶2D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是7∶10【答案】AB【解析】根據(jù)圖像可知，E1＝E2＝10V，r1＝eq\f(5,4)Ω，r2＝eq\f(5,6)Ω，所以r1∶r2＝3∶2，E1∶E2＝1∶1，A、B正確；曲線Ⅲ與其他兩條直線的交點坐標(biāo)表示該小燈泡在這兩種連接狀態(tài)下的工作電壓和工作電流，根據(jù)坐標(biāo)值可求出此時小燈泡消耗的功率分別為P1＝18.2W和P2＝30W，小燈泡的電阻分別為R1＝eq\f(35,52)Ω，R2＝eq\f(5,6)Ω，故C、D錯誤．10．(多選)(2022年信陽質(zhì)檢)如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r.閉合開關(guān)S，在滑動變阻器R的滑片緩慢地從最左端向右移動一段距離的過程中，電壓表示數(shù)的變化量為ΔU，電流表示數(shù)的變化量為ΔI.電流表的示數(shù)為I時，電容器的帶電量為Q.則在這個過程中，下列圖像正確的是()ABCD【答案】BD【解析】電壓表測量滑動變阻器的電壓，電流表測量干路電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律U＝E－I(R1＋r)得ΔU＝ΔI(R1＋r)，解得eq\f(ΔU,ΔI)＝R1＋r不變，故A錯誤，B正確．在滑動變阻器R的滑片緩慢地從最左端向右移動一段距離的過程中，變阻器接入電路的電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中總電流I增大，電阻R1兩端電壓增大．根據(jù)Q＝U′C＝CR1I可知，Q－I圖像是過原點的傾斜直線．故C錯誤，D正確．綜合提升練習(xí)11．(2021年長沙市長郡中學(xué)高三月考)如圖甲所示的電路中，電源電動勢E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，定值電阻R＝4Ω，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值RP的關(guān)系如圖乙所示．則下列說法正確的是()A．圖乙中滑動變阻器的最大功率P2＝2WB．圖乙中R1＝6Ω，R2＝12ΩC．滑動變阻器消耗功率P最大時，定值電阻R也消耗功率最大D．調(diào)整滑動變阻器RP的阻值可以使電源的輸出電流達(dá)到2A【答案】B【解析】由閉合電路歐姆定律的推論可知，當(dāng)電源外電阻R等于內(nèi)阻r時，輸出功率最大，最大值為Pm＝eq\f(E2,4r).把定值電阻看成電源內(nèi)阻，由圖乙可知，當(dāng)RP＝R1＝R＋r＝6Ω，滑動變阻器消耗的功率最大，最大功率為P2＝eq\f(E2,4R＋r)＝1.5W，A錯誤；滑動變阻器的阻值為3Ω時與阻值為R2時消耗的功率相等，有eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,RP＋R＋r)))2RP＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R2＋R＋r)))2R2，解得R2＝12Ω，B正確；當(dāng)回路中電流最大時，即RP＝0時定值電阻R消耗的功率最大，C錯誤；當(dāng)滑動變阻器RP的阻值為0時，電路中電流最大，最大值為Im＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(6,4＋2)A＝1A，則調(diào)整滑動變阻器RP的阻值不可能使電源的輸出電流達(dá)到2A，D錯誤．12．某地要把河水抽高20m使之進(jìn)入蓄水池．用一臺電動機(jī)通過傳動效率為80%的皮帶帶動效率為60%的離心水泵工作，工作電壓為380V，此時輸入電動機(jī)的電功率為19kW，電動機(jī)的內(nèi)阻為0.4Ω.已知水的密度為1×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2.求：(1)電動機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；(2)將蓄水池蓄入864m3的