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專題強(qiáng)化二:電路的動(dòng)態(tài)分析和含電容電路問(wèn)題
【題型歸納】
題型一:利用局部-整體分析方法
1.(2023秋·湖南岳陽(yáng)·高二統(tǒng)考期末)如圖所示,閉合開關(guān),L1、L2均正常發(fā)光,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P
自C向D滑動(dòng)時(shí)()
A.L1變亮B.L1變暗C.L2變亮D.L2亮度不變
【答案】B
【詳解】因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的滑片P自C向D滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,所以總電阻減小,
總電流增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律
EUIr
可知路端電壓減小,所以L1變暗,通過(guò)電阻R的電流增大,所以L2和滑動(dòng)變阻器的分壓減小,因此L2變暗。
故B正確。
2.(2023秋·廣西河池·高二統(tǒng)考期末)如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,三個(gè)電表均為理想
電表,閉合電鍵,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片向左移動(dòng)少許,兩電壓表示數(shù)的變化量的絕對(duì)值分別為U1、U2,
電流表示數(shù)的變化量的絕對(duì)值為I。則下列說(shuō)法正確的是()
A.電源效率一定減小B.電源的輸出功率一直減小
U1U2
C.UUD.r
12I
【答案】A
【詳解】A.電源的效率為
UIUR外1
100%100%100%100%
r
EIER外r1
R外
滑動(dòng)變阻器R2的滑片向左移動(dòng)少許,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小,則電路外電阻R外減小,電源效率減
小,故A正確;
B.根據(jù)電源輸出功率與外電路電阻的關(guān)系可知,當(dāng)外電阻R外與內(nèi)阻r相等時(shí),電源輸出功率最大;滑動(dòng)變
阻器R2的滑片向左移動(dòng)少許,使得電路外電阻R外減小,但由于不清楚外電阻與內(nèi)阻的大小關(guān)系,故無(wú)法判
斷電源的輸出功率是否減小,故B錯(cuò)誤;
C.滑動(dòng)變阻器R2的滑片向左移動(dòng)少許,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小,電路外電阻R外減小,根據(jù)閉合
電路歐姆定律可知,回路中總電流I增大,路端電壓U外減小,即R3兩端電壓減小,流過(guò)R3的電流減小,流
過(guò)R1、R2的電流增大,所以R1兩端的電壓U1增大,則R2兩端的電壓U2減小,根據(jù)
U外U1U2
由于路端電壓U外減小,則R1兩端的電壓U1的增加量小于R2兩端的電壓U2的減小量,即
U1U2
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
U外EIr
可得
U
外r
I
又
U外U1U2
且U外減小,U1增大,U2減小,則有
U外U2U1
聯(lián)立可得
UU
21r
I
故D錯(cuò)誤。
故選A。
3.(2023秋·河南鄭州·高二??茧A段練習(xí))如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E恒定不變且內(nèi)阻r不可忽略,R1、R2
和R3都是定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器,電壓表V1、電壓表V2和電流表A都是理想電表。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑
動(dòng)變阻器的滑片由圖示位置向左緩慢移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()
A.電壓表V1、電壓表V2和電流表A的示數(shù)均減小
B.電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)減小,電流表A的示數(shù)增大
C.電壓表V1的示數(shù)減小,電流表A和電壓表V2的示數(shù)增大
D.電壓表V2的示數(shù)減小,電流表A和電壓表V1的示數(shù)增大
【答案】B
【詳解】滑動(dòng)變阻器R的滑片向左移動(dòng),R的阻值減小,回路的總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律知干
路的總電流增大,由
UEIr
可知路端電壓減小,故電壓表V1的示數(shù)減??;根據(jù)部分電路歐姆定律,通過(guò)電阻R1的電流I1減小,流經(jīng)滑
動(dòng)變阻器R所在支路的電流I2增大,由分流原理知電流表A的示數(shù)增大;路端電壓減小,電阻R2兩端的電
壓增大,故電壓表V2的示數(shù)減小。
故選B。
題型二:利用串反并同分析方法
4.(2023秋·高二單元測(cè)試)如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后,在變阻器R0的滑動(dòng)端
向上滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
A.電壓表與電流表的示數(shù)都增大
B.電壓表與電流表的示數(shù)都減小
C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小
D.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大
【答案】C
【詳解】開關(guān)S閉合后,根據(jù)“串反并同”法判斷可知,在變阻器R0的滑動(dòng)端向上滑動(dòng)的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻
器接入電路中的電阻增大,電流表示數(shù)減小,電路中總電阻增大,電源路端電壓增大,電壓表示數(shù)增大。
故選C。
5.(2022秋·廣東佛山·高二佛山市順德區(qū)鄭裕彤中學(xué)??计谥校┰谌鐖D所示的電路中,兩平行金屬板之間的
帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài),電流表和電壓表均為理想電表,由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷,其余用電器
均不會(huì)損壞,則下列說(shuō)法正確的是()
A.電流表、電壓表的讀數(shù)均變小
B.電源內(nèi)阻消耗的功率一定變小
C.液滴將向下運(yùn)動(dòng)
D.電源的輸出功率一定變大
【答案】B
【詳解】C.當(dāng)L的燈絲突然燒斷時(shí)電路中總電阻增大,則總電流減小,電源的內(nèi)電壓和R1兩端的電壓減小,
由閉合電路的歐姆定律可知,路端電壓增大,故電容器C兩端的電壓增大,板間場(chǎng)強(qiáng)增大,帶電液滴所受
的電場(chǎng)力增大,則該液滴將向上運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
A.由于C兩端的電壓增大,R2、R3中的電流增大,則電流表、電壓表的讀數(shù)均變大,故A錯(cuò)誤;
B.因干路電流減小,則電源內(nèi)阻消耗的功率變小,故B正確;
D.由于電源的內(nèi)、外電阻的關(guān)系未知,不能判斷電源的輸出功率如何變化,故D錯(cuò)誤。
故選B。
6.(2023秋·上海徐匯·高二上海市南洋模范中學(xué)??计谀┤鐖D所示電路中,電源的內(nèi)電阻為r,R1、R3、
R4均為定值電阻,電表均為理想電表。閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí),電表的
示數(shù)都發(fā)生變化,電流表和電壓表的示數(shù)變化量的大小分別為ΔI、ΔU,下列說(shuō)法不正確的是()
A.電壓表示數(shù)變大B.電流表示數(shù)變小
UU
C.<rD.>r
II
【答案】D
【詳解】AB.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大,根據(jù)串反并
同規(guī)律,與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的電流表的示數(shù)減小,與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的電壓表的示數(shù)增大,AB正確,均不
符合題意;
CD.設(shè)通過(guò)電源的電流為I總,根據(jù)UEI總r得
U
r
I總
根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)得
I總II1
當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大,根據(jù)串反并同規(guī)律,I總變
小,電流表的示數(shù)I變小,與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的R1的電流I1變大,所以
II總
所以
UU
r
II總
所以
U
r
I
C正確,不符合題意,D錯(cuò)誤,符合題意。
故選D。
題型三:故障分析
7.(2022秋·湖北十堰·高二校考階段練習(xí))在探究電路故障時(shí),某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,當(dāng)電鍵
閉合后,電路中的各用電器正常工作,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,發(fā)現(xiàn)小燈泡A的亮度變暗,小燈泡B的亮度變亮。
則下列對(duì)電路故障的分析正確的是()
A.可能是定值電阻R1短路B.可能是定值電阻R2斷路
C.可能是定值電阻R3短路D.可能是定值電阻R4短路
【答案】B
【詳解】A.若定值電阻R1短路,總電阻變小,總電流變大,A燈將會(huì)變亮,故A錯(cuò)誤;
D.若定值電阻R4短路,總電阻變小,總電流變大,A燈將會(huì)變亮,故D錯(cuò)誤;
B.若R2斷路,總電阻變大,總電流減小,燈泡A將變暗,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知
U并=E-I(RA+R4+r)
則R1和R3所在并聯(lián)支路的電壓增大,根據(jù)
I總=IR1+IR3
因?yàn)榭傠娏鳒p小,R3的電流增大,所以R1的電流減小,R1的電壓減小,而R1和小燈泡B所在支路的電壓
增大,所以燈泡B的電壓將增大,燈泡B將會(huì)變亮,故B正確;
C.若R3短路,必引起與之并聯(lián)的支路(即R1所在支路)中無(wú)電流,小燈泡B熄滅,故C錯(cuò)誤。
故選B。
8.(2022秋·北京西城·高二北師大二附中??茧A段練習(xí))如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì),閉合S后,
燈泡L1、L2都正常發(fā)光,由于故障兩燈突然熄滅,若故障只有一處,則下列說(shuō)法中正確的是()
A.將電壓表并聯(lián)在ab兩端,示數(shù)為0,說(shuō)明ab間一定無(wú)斷路
B.將電壓表并聯(lián)在ac兩端,示數(shù)為E,說(shuō)明ac間一定有斷路
C.將電壓表并聯(lián)在ad兩端,示數(shù)為E,說(shuō)明故障一定發(fā)生在ab或bd間
D.將電壓表并聯(lián)在bd兩端,示數(shù)為0,說(shuō)明bd間一定有短路
【答案】B
【詳解】A.將電壓表并聯(lián)在ab兩端,示數(shù)為0,說(shuō)明acdb部分以外發(fā)生了斷路,而acdb間電路完好,故
A錯(cuò)誤;
B.將電壓表并聯(lián)在ac兩端,示數(shù)為E,說(shuō)明ac間一定有斷路,故B正確;
C.將電壓表并聯(lián)在ad兩端,示數(shù)為E,說(shuō)明ad間一定有斷路,bd間電路完好,故C錯(cuò)誤;
D.將電壓表并聯(lián)在bd兩端,示數(shù)為0,說(shuō)明bd部分以外發(fā)生了斷路,而bd間電路完好,故D錯(cuò)誤。
故選B。
9.(2022秋·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱三中??计谥校┤鐖D所示電路中,燈泡L1和L2都不亮,用電壓表測(cè)
得各部分的電壓分別為:UadU,Uab0,Ubc0,UcdU,已知a、d間電源電壓恒為U,則產(chǎn)生的
故障原因可能是(只有一處斷路,電壓表為理想電表)(??)
A.燈泡L1斷路B.燈泡L2斷路C.變阻器斷路D.電源斷路
【答案】B
【詳解】A.若燈泡L1斷路,電路中沒(méi)有電流
Ubc0
Ucd0
根據(jù)全電路歐姆定律
UabU
與題不符,故A錯(cuò)誤;
B.若燈泡L2斷路,電路中沒(méi)有電流
Ubc0
Uab0
根據(jù)全電路歐姆定律
UcdU
UadU
故B正確;
C.若變阻器斷路,電路中沒(méi)有電流
Ucd0
Uab0
根據(jù)全電路歐姆定律
UbcU
與題不符,故C錯(cuò)誤;
D.若電源斷路
Ucd0
與題不符,故D錯(cuò)誤。
故選B。
題型四:含電容的電路分析
10.(2023秋·江蘇鹽城·高二江蘇省響水中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖,G為靈敏電流計(jì),V為理想電壓表,R1、
R2為定值電阻,R3是一根鹽水柱(封于橡皮管內(nèi),與電路導(dǎo)通),平行板電容器兩極板水平,開關(guān)S閉合后,
電容器兩板間的帶電油滴恰好靜止。則握住鹽水柱兩端將它豎直均勻拉伸的過(guò)程中(忽略溫度對(duì)電阻的影
響)()
A.電阻R3的阻值減小B.V表示數(shù)減小
C.油滴向上運(yùn)動(dòng)D.G表中有從a到c的電流
【答案】C
L
【詳解】A.握住鹽水柱兩端將它豎直均勻拉伸的過(guò)程中,鹽水柱變長(zhǎng),橫截面積變小,根據(jù)電阻定律R
3S
可知電阻R3的阻值增大,故A錯(cuò)誤;
BC.R3增大,則電路總電阻增大,總電流減小,所以R1功率減小,電源內(nèi)電壓減小,路端電壓增大,根據(jù)
串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知R2兩端電壓增大,即電壓表示數(shù)增大,且電容器兩端電壓增大,兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度
增大,油滴所受電場(chǎng)力增大,將向上運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤,C正確;
D.根據(jù)
Q=CU
R2兩端電壓增大,可知電容器所帶電荷量增大,因?yàn)殡娙萜魃蠘O板帶正電,所以G表中有從c到a的電流,
故D錯(cuò)誤。
故選C。
11.(2023春·廣東·高二校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電壓表V1、V2、V3為理想
電壓表,R1、R3為定值電阻,R2為熱敏電阻(其阻值隨溫度升高而減小),C為電容器,閉合開關(guān)S,電容
器C中的微粒A恰好靜止。當(dāng)室溫從25℃升高到35℃的過(guò)程中,流過(guò)電源的電流變化量是I,三只電壓
表的示數(shù)變化量的絕對(duì)值是U1、U2和U3。則在此過(guò)程中()
A.V1示數(shù)減小
B.U2U1
C.Q點(diǎn)電勢(shì)升高
D.R3中的電流方向由N向M,微粒A勻加速下移
【答案】C
【詳解】A.當(dāng)室溫從25℃升高到35℃的過(guò)程中,R2的阻值減小,總電阻減小,由閉合電路歐姆定律得,
總電流增大,外電壓減小,則
U1IR1
即V1示數(shù)增大,故A錯(cuò)誤;
B.由
U2EI(R1r)
解得
U
2Rr
I1
其中
U
1=R
I1
則
UU
21
II
即
U2U1
故B錯(cuò)誤;
C.由于外電壓減小,V1示數(shù)增大,所以V2示數(shù)減小,而
U2NM
且N0,所以Q點(diǎn)電勢(shì)升高,故C正確;
D.V3測(cè)量的是電源路端電壓,由
U3EIr
可知理想電壓表V3示數(shù)減小,根據(jù)
QCU
可知電容器兩極板所帶的電荷量減小,電容器放電,所以R3中的電流方向由M向N,根據(jù)
U
E,F(xiàn)Eq
d
可知電場(chǎng)力減小,微粒A勻加速下移,故D錯(cuò)誤。
故選C。
12.(2023秋·四川遂寧·高二統(tǒng)考期末)在如圖所示電路中,電源輸出電壓不變,電容器C的上極板帶負(fù)電,
為了使該極板仍帶負(fù)電且電量增大,下列辦法中可采用的是()
A.增大R1,其它電阻不變B.增大R2,其它電阻不變
C.減小R3,其它電阻不變D.增大R4,其它電阻不變
【答案】B
【詳解】A.令并聯(lián)電路左端節(jié)點(diǎn)電勢(shì)為0,并聯(lián)電路右側(cè)節(jié)點(diǎn)電勢(shì)為2,電容器上極板電路節(jié)點(diǎn)電勢(shì)為1,
下極板電路節(jié)點(diǎn)電勢(shì)為3,由于電源輸出電壓不變,則2為一個(gè)定值,則有
121,323
R1R2R3R4
解得
2R12R3
1,3
R1R2R3R4
由于電容器C的上極板始終帶負(fù)電,則有
31
根據(jù)電容定義式有
Q
C
31
解得
QC31
可知,為了使上極板仍帶負(fù)電且電量增大,則可以增大3,或者減小1,當(dāng)增大R1,其它電阻不變時(shí),根
據(jù)
2R12
1
RRR2
121
R1
可知,1增大,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
2R1
1
R1R2
可知,增大R2,其它電阻不變時(shí),1減小,根據(jù)上述可知,上極板仍帶負(fù)電且電量增大,B正確;
C.根據(jù)
2R32R3
3
RRR4
341
R3
可知,當(dāng)減小R3,其它電阻不變時(shí),3減小,根據(jù)上述,不能夠使得上極板仍帶負(fù)電且電量增大,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)
2R3
3
R3R4
可知,當(dāng)增大R4,其它電阻不變時(shí),3減小,根據(jù)上述不能夠使得上極板仍帶負(fù)電且電量增大,D錯(cuò)誤。
故選B。
題型五:電容電路的計(jì)算問(wèn)題
13.(2023秋·湖南長(zhǎng)沙·高二湖南師大附中??计谀┤鐖D所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E12V、內(nèi)阻為r2,
定值電阻R14、R23、R36,電容器的電容為C10μF,閉合開關(guān)S1、S2。則下列說(shuō)法正確的是
()
A.電容器所帶的電荷量為3105C
B.流過(guò)R1的電流是R2電流的2倍
C.?dāng)嚅_開關(guān)S2,電容器所帶的電荷量不變
D.?dāng)嚅_開關(guān)S2,電源內(nèi)部消耗的功率增大
【答案】A
【詳解】A.閉合開關(guān)S1、S2,R2、R3并聯(lián),并聯(lián)后電阻阻值為
R2R3
R并2
R2R3
根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)有
R并
U并E3V
R1R并r
電容器所帶的電荷量為
5
QCU并310C
故A正確;
B.R2、R3電阻不相等,通過(guò)R2、R3的電流不相等,則流過(guò)R1的電流不是R2電流的2倍,故B錯(cuò)誤;
C.?dāng)嚅_開關(guān)S2,R2兩端的電壓變化,則電容器所帶的電荷量也變化,故C錯(cuò)誤;
2
D.?dāng)嚅_開關(guān)S2,電路的總電阻增大,則總電流減小,根據(jù)PIr,電源內(nèi)部消耗的功率將減小,故D錯(cuò)
誤。
故選A。
14.(2022秋·四川綿陽(yáng)·高二鹽亭中學(xué)??计谥校┤鐖D所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板
間的距離d40cm。電源電動(dòng)勢(shì)E24V,內(nèi)電阻r1,電阻R15。閉合S,待電路穩(wěn)定后,將一帶
2
正電的小球從B板小孔以初速度v04m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q110C,質(zhì)量為
2
m210kg,不考慮空氣阻力。那么滑動(dòng)變阻器滑片P在某位置時(shí),小球恰能到達(dá)A板。(g取10m/s2)
求:
(1)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大??;
(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值。
【答案】(1)20V/m?;(2)8?
【詳解】(1)小球恰能從B?到A?,由動(dòng)能定理可得
1
qUmgd0mv2
AB20
解得
UAB8V
則兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
U
EAB20V/m
d
(2)由閉合電路歐姆定律可得
EI(Rr)UAB
解得
I1A
則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
U
RAB8
PI
15.(2023秋·寧夏吳忠·高二吳忠中學(xué)??计谀┤鐖D所示,電源電動(dòng)勢(shì)E16V,內(nèi)阻r2Ω,電阻R13Ω,
R2R36Ω,C為水平放置的平行板電容器,兩極板間距d1.0m,極板長(zhǎng)為l1.5m,其電容C3.0μF,
則:
(1)若開關(guān)S1閉合、S2斷開穩(wěn)定時(shí),求電容器兩端的電壓UC及電容器所帶電荷量Q;
(2)若開關(guān)S2從斷開狀態(tài)到閉合狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),求流過(guò)R3的總電荷量Q;
(3)若開關(guān)S2閉合,現(xiàn)有一個(gè)帶正電粒子從極板左側(cè)中央位置以速度v0平行于極板進(jìn)入,恰好能從下極板
5
邊緣飛出電場(chǎng),已知粒子帶電量q0.2C、質(zhì)量m110kg。求帶電粒子進(jìn)入極板時(shí)的初速度v0。(不計(jì)
任何阻力和粒子重力)
553
【答案】(1)UC12V,Q3.610C;(2)Q1.210C;(3)v00.610m/s
【詳解】(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開穩(wěn)定時(shí),由閉合電路歐姆定律得
E
I2A
R2r
電容器兩端的電壓即為電阻R2兩端電壓,則
UCIR212V
電容器所帶電荷量為
5
QCUC3.610C
(2)開關(guān)S2從斷開狀態(tài)到閉合狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),電阻R1和R2并聯(lián),其總阻值為
R1R2
R122
R1R2
由閉合電路歐姆定律得
E
I14A
R12r
此時(shí)電容器兩端電壓即為路端電壓,則有
UC1EI1r8V
電容器所帶電荷量為
5
Q1CUC12.410C
則流過(guò)R3的總電荷量
5
QQQ11.210C
(3)開關(guān)S2閉合,兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度為
UC1
E場(chǎng)8V/m
d
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
d1qE場(chǎng)2
lv0t,t
22m
解得
3
v00.610m/s
【專題訓(xùn)練】
一、單選題
16.(2023秋·重慶·高二統(tǒng)考期末)如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電流表A、電壓表V1、V2、
V3均為理想電表,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭P由上端向下滑動(dòng)的過(guò)
程中()
A.電壓表V1、V2的示數(shù)增大,電壓表V3的示數(shù)不變;
B.電流表A示數(shù)變大,電壓表V3的示數(shù)變??;
C.電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值不變;
D.電壓表V3示數(shù)變化量與電流表A示數(shù)變化量比值的絕對(duì)值不變。
【答案】D
【詳解】AB.由圖可知,電路中R1與R2串聯(lián)接在電源兩端,電壓表V1測(cè)量R1兩端的電壓,V2測(cè)量R2兩端
的電壓,V3測(cè)量路端電壓;電流表A測(cè)干路電流;當(dāng)滑片向下滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻增大,則電路
中總電阻增大;由閉合電路歐姆定律可知,電路中電流減小,根據(jù)
UEIr
可知,路端電壓增大;因R1為定值電阻,故其兩端電壓減小;總電壓增大,故R2兩端的電壓增大,所以電
壓表V1示數(shù)減小,V2、V3的示數(shù)增大。電流表A示數(shù)減小,故AB錯(cuò)誤;
C.V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值等于R2,則知V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值增大,故C錯(cuò)誤;
D.由閉合電路歐姆定律可知
U3EIr
則得
U
3r
I
保持不變,故D正確。
故選D。
17.(2023秋·江蘇淮安·高二統(tǒng)考期末)如圖所示的閉合電路,電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r保持不變,R1為定
值電阻,水平放置的平行金屬板間有一帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài);現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R2的滑片向b端滑動(dòng),
則().
A.電壓表的示數(shù)減小B.帶電質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)
C.電流表的示數(shù)增大D.電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量的比值變大
【答案】B
【詳解】AC.將滑動(dòng)變阻器R2的滑片向b端滑動(dòng),則R2的阻值變大,電路總電阻變大,總電流減小,即電
流表示數(shù)減小,R1以及電源內(nèi)阻上的電壓減小,則R2的電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,選項(xiàng)AC錯(cuò)誤;
B.電容器兩板間電壓變大,則兩板間場(chǎng)強(qiáng)變大,帶電質(zhì)點(diǎn)P所受的向上的電場(chǎng)力變大,則將向上運(yùn)動(dòng),選
項(xiàng)B正確;
D.根據(jù)
UEI(R1r)
可得
U
Rr
I1
則電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量的比值不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選B。
18.(2023秋·新疆巴音郭楞·高二??计谀┤鐖D所示電路中,當(dāng)合上開關(guān)S后,兩個(gè)標(biāo)有“6V,3W”的燈泡
均不發(fā)光,用電壓表測(cè)得UabUdc15V如果各段導(dǎo)線及接線處均無(wú)問(wèn)題,這說(shuō)明()
A.開關(guān)S處斷路
B.燈泡L1的燈絲短路
C.燈泡L2的燈絲斷了
D.滑動(dòng)變阻器R的電阻絲斷了
【答案】C
【詳解】用電壓表測(cè)得UabUdc15V,根據(jù)電壓表有讀數(shù),說(shuō)明與電壓表串聯(lián)的電路是沒(méi)有故障的,所以
故障是燈泡L2的燈絲斷了。
故選C。
19.(2023秋·重慶合川·高二重慶市合川中學(xué)??计谀┤鐖D所示的電路,1、4兩接線柱接有電壓恒為6V
的電源,發(fā)現(xiàn)電路接通后兩小燈泡均不發(fā)光,小明用一只電壓表接在各接線柱上時(shí),電壓表的示數(shù)分別為
U146V、U120、U236V、U340,則下列說(shuō)法正確的是()
A.由以上數(shù)據(jù)可知小燈泡L1發(fā)生了斷路
B.由以上數(shù)據(jù)可知小燈泡L2發(fā)生了斷路
C.由以上數(shù)據(jù)可知滑動(dòng)變阻器發(fā)生了斷路
D.由以上數(shù)據(jù)可知電源發(fā)生了斷路
【答案】C
【詳解】1、4間電壓2、3間電壓為6V,說(shuō)明兩燈泡沒(méi)有斷路,電源沒(méi)有斷路,又因?yàn)閮蔁襞蓦妷簽?,說(shuō)
明電路電流為0,則可知滑動(dòng)變阻器發(fā)生了斷路。
故選C。
20.(2023秋·四川南充·高二四川省南充高級(jí)中學(xué)校考期末)如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E3V,內(nèi)阻r1Ω,
6
R16Ω,R23Ω,平行板電容器的電容C410F,則()
A.開關(guān)斷開時(shí)兩極板間的電壓為2V
B.開關(guān)斷開時(shí)電容器所帶電荷量為8106C
C.開關(guān)接通時(shí)兩極板間的電壓為1.5V
D.開關(guān)接通時(shí)電容器所帶電荷量為8106C
【答案】D
【詳解】A.開關(guān)斷開時(shí)兩極板間的電壓為
ER33
U2V2.25V
R2r31
故A錯(cuò)誤;
B.開關(guān)斷開時(shí)電容器所帶電荷量為
QCU41062.25C=9106C
故B錯(cuò)誤;
C.開關(guān)閉合時(shí)外電阻為
RR63
R12Ω=2Ω
R1R263
兩極板間的電壓為
ER32
UV2V
Rr21
故C錯(cuò)誤;
D.開關(guān)閉合時(shí)電容器所帶電荷量為
QCU41062C=8106C
故D正確。
故選D。
21.(2023春·湖南岳陽(yáng)·高二湖南省岳陽(yáng)縣第一中學(xué)??计谀┰谌鐖D所示的電路中,當(dāng)閉合開關(guān)S后,若
將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié),則正確的是()
A.電路再次穩(wěn)定時(shí),電源效率增加
B.燈L2變暗,電流表的示數(shù)減小
C.燈L1變亮,電壓表的示數(shù)減小
D.電容器存儲(chǔ)的電勢(shì)能增加
【答案】C
【詳解】A.電源的效率
IUUR1
=
r
IEERr1
R
將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié),變阻器接入電路的電阻減小,外電路電阻減小,則電源的效率減小,故A
錯(cuò)誤;
BC.將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié),變阻器接入電路的電阻減小,R與燈L2并聯(lián)的電阻減小,外電路總
電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知,干路電流I增大,路端電壓U減小,則電壓表示數(shù)減小,燈
L1變亮。R與燈L2并聯(lián)電路的電壓
U并UU1
U減小,U1增大,U并減小,燈L2變暗。流過(guò)電流表的電流
IAII2
I增大,I2減小,IA增大,電流表的示數(shù)增大,故B錯(cuò)誤,C正確;
D.電容器兩端的電壓等于并聯(lián)部分的電壓,電壓變小,由
QCU
知電容器的電荷量減少,電容器存儲(chǔ)的電勢(shì)能減小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
22.(2023秋·山東聊城·高二統(tǒng)考期末)如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻不能忽略,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片向
左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()
A.小燈泡L的亮度變低B.電容器所帶電荷量不變
C.電阻R2消耗的功率變小D.內(nèi)電阻r消耗的功率變小
【答案】A
【詳解】A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),R1在電路中的電阻值減小,外電路的總電阻減小,由閉合電
路歐姆定律可知,外電路中的電流增大,電源內(nèi)阻上的電壓降增大,電源的路端電壓減小,小燈泡L的電壓
減小,亮度變低,選項(xiàng)A正確;
B.外電路電流增大,流過(guò)燈泡的電流變小,則經(jīng)過(guò)R1、R2的電流增大,則R2兩端電壓增大,電容器的電
壓增大,給電容器充電,電容器所帶電荷量增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.外電路電流增大,R2兩端電壓增大,由電功率公式
U2
P
R
可知,電阻R2消耗的功率變大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.總電流變大,則內(nèi)電阻r消耗的功率變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選A。
23.(2023春·江西宜春·高二上高二中??茧A段練習(xí))如圖(a)所示電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電壓表V1、
V2、V3的示數(shù)分別為U1、U2、U3,電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1和I2(五只電表的讀數(shù)均不為零),其中
V1、V2個(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)均為圖(b)所示,那么下列結(jié)論正確的是()
A.U2=U1═U3,I1=I2
B.U2=U1+U3,R1兩端電壓為8V
C.R2兩端電壓為8V,I1=I2
D.R1兩端電壓為8V,I1>I2
【答案】C
【詳解】由電路圖可知,電流從電源的正極出發(fā),依次經(jīng)電流表A1、下面的電阻R1、上面的電阻R2、電流
表A2回到電源的負(fù)極,即電路只有一條路徑,兩電阻串聯(lián),且兩電流表均測(cè)電路中的電流;由電壓表與被
測(cè)電路元件并聯(lián)可知,電壓表V1測(cè)下邊電阻兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電源的電壓,電壓表V3測(cè)上面電阻兩
端的電壓;因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等,所以兩電流表的示數(shù)關(guān)系
I1=I2
因?yàn)殡妷罕鞻1測(cè)下邊電阻兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電源的電壓,V1、V2兩個(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)均為圖(b)
所示,電壓表V1的量程為0~3V,那么R1兩端電壓
U1=2V
電壓表V2的量程為0~15V,示數(shù)
U=10V
串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,三電壓表的示數(shù)關(guān)系
U2=U1+U3
則R2兩端電壓
U2=U-U1=10V-2V=8V
故選C。
24.(2023春·北京豐臺(tái)·高二統(tǒng)考期中)利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度計(jì)。
圖甲表示該半導(dǎo)體的電阻R隨溫度t變化的情況。把該半導(dǎo)體與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源、理想電壓表
和保護(hù)電阻R0連成如圖乙所示的電路。用該半導(dǎo)體作測(cè)溫探頭,把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,
就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易的電子溫度計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()
A.溫度降低,流過(guò)電阻R的電流增大
B.該電子溫度計(jì)表盤上溫度刻度是均勻的
C.和tA相比,tB應(yīng)標(biāo)在電壓較大的刻度上
D.若電池用久后內(nèi)阻r變大,用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏高
【答案】D
【詳解】A.溫度降低,由Rt圖像可知R阻值增大,總電阻增大,則總電流變小,故流過(guò)電阻R的電流
減小,故A錯(cuò)誤;
BC.由圖像可知
Rr0kt
ERE
U
RRrR0r
01
r0kt
則該電子溫度計(jì)表盤上溫度的刻度是不均勻的;溫度越高,U越小,即tA應(yīng)標(biāo)在電壓較大的刻度上,tB應(yīng)
標(biāo)在電壓較小的刻度上,選項(xiàng)BC錯(cuò)誤;
D.若電池用久后內(nèi)阻r變大,根據(jù)
ER
U
RR0r
可知相同的R值時(shí)U值偏小,則對(duì)應(yīng)的溫度偏高,即用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏高,選項(xiàng)D正確。
故選D。
25.(2023秋·江蘇鹽城·高二鹽城中學(xué)??茧A段練習(xí))某力敏電阻的阻值隨著壓力的增大而線性減小。一同
學(xué)利用該力敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車在水平方向上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置。其工作原理如圖甲所示,將力敏電阻和
一塊擋板固定在絕緣小車上,之間放置一個(gè)光滑絕緣重物M,重物與擋板之間通過(guò)輕彈簧連接。某次實(shí)驗(yàn)
中,電壓表示數(shù)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示,已知0t1時(shí)間內(nèi),小車處于靜止?fàn)顟B(tài),則()
A.0~t1時(shí)間內(nèi),彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)
.時(shí)間內(nèi),小車的加速度隨時(shí)間均勻增大
Bt1~t2
.時(shí)間內(nèi),小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
Ct1~t2
D.t2~t3時(shí)間內(nèi),小車可能向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【詳解】A.0-t1時(shí)間內(nèi)電壓表示數(shù)不變,說(shuō)明力敏電阻所受壓力不變,由題意可知,彈簧上一定有力,M
處于靜止?fàn)顟B(tài),合力為零,力敏電阻對(duì)M的彈力水平向左,彈簧對(duì)M彈力水平向右,所以在0-t1時(shí)間內(nèi)彈
簧也可能處于壓縮狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
BC.t1-t2時(shí)間內(nèi),R兩端電壓均勻減小,電路中電流均勻減小,力敏電阻阻值變大,設(shè)tt1時(shí)電路中總電阻
為R0,電路中電流為I0,由閉合電路的歐姆定律得
E
I
R0kF
解得
ER
F0
kIk
由圖可知
II0k0t
解得
ER
F0
kI0k0ktk
所以物塊的加速度
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