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1、
單元小結(jié)練 電路知識(shí)綜合
1.用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種很重要的思想方法,以下屬于用比值法定義的物理量是 ( )
A.加速度a= B.電阻R=ρ
C.電場(chǎng)強(qiáng)度E= D.電容C=
答案 AC
解析 電阻R=ρ是電阻的決定式,電容C=是電容的決定式,不屬于用比值法定義的物理量,選項(xiàng)A、C符合要求.
2.下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是 ( )
A.在某電源的電路中,每通過(guò)2 C的電荷量,電源提供的電能是4 J,那么這個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)是0.5 V
B.電源的路端電壓增大時(shí),其電源的電動(dòng)勢(shì)一定也增
2、大
C.無(wú)論內(nèi)電壓和外電壓如何變化,其電源的電動(dòng)勢(shì)一定不變
D.電源的電動(dòng)勢(shì)越大,電源所能提供的電能就越多
答案 C
解析 由E=得E=2 V,則A錯(cuò);電源的電動(dòng)勢(shì)與外電路無(wú)關(guān),只由電源自身的性質(zhì)決定,則B錯(cuò),C對(duì);電源的電動(dòng)勢(shì)越大,所提供的能量不一定越大,電源提供的電能取決于通過(guò)電源的電荷量與電動(dòng)勢(shì)的乘積,D錯(cuò).
3.在電噴汽車(chē)的進(jìn)氣管道中,廣泛地使用著一種叫“電熱絲式
空氣流量傳感器”的部件,其核心部分是一種用特殊的合金
材料制作的電熱絲.如圖1所示,當(dāng)進(jìn)氣管道中的冷空氣流
速越大時(shí),電阻R兩端的電壓U0就變得越高,反之,電壓
U0就越低.這樣,管道內(nèi)空氣的流量就轉(zhuǎn)變成了
3、可以測(cè)量的 圖1
電壓信號(hào),便于汽車(chē)內(nèi)的電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,如果將這種電熱絲從汽車(chē)的進(jìn)氣管道中取出,放在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量這種電熱絲,得到的伏安特性曲線正確的是 ( )
答案 D
解析 設(shè)電熱絲的電阻為R絲,則U0=R,結(jié)合題意可知,U0越大,說(shuō)明R絲越小,可見(jiàn),電熱絲溫度越低,電阻值越小,故對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線為D.
4.如圖2所示,電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)
變阻器R串聯(lián),已知R0=r,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動(dòng)
變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電路中的電流變大 圖2
B.電源的輸出
4、功率先變大后變小
C.滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小
D.定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小
答案 AC
解析 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí),外電路電阻減小,電路中的電流變大,當(dāng)滑片位于b端時(shí),r=R外,電源的輸出功率最大,選項(xiàng)A對(duì),B錯(cuò);當(dāng)把定值電阻R0看做電源內(nèi)阻時(shí),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,由a端向b端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小,選項(xiàng)C對(duì);由P=I2R0知,定值電阻R0上消耗的功率變大,選項(xiàng)D錯(cuò).
5.溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中,它是利用熱敏電阻的阻值隨著溫度變化的特性來(lái)工作的.如圖3甲所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E=9.
5、0 V,內(nèi)阻不計(jì);G為靈敏電流表,內(nèi)阻Rg保持不變;R為熱敏電阻,其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示.閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)熱敏電阻的溫度等于20℃時(shí),電流表示數(shù)I1=2 mA;當(dāng)電流表的示數(shù)I2=3.6 mA時(shí),熱敏電阻的溫度是 ( )
圖3
A.60℃ B.80℃
C.100℃ D.120℃
答案 D
解析 由題圖乙知,當(dāng)t1=20C,熱敏電阻的阻值R1=4 kΩ;根據(jù)閉合電路歐姆定律I1=,可解得Rg=0.5 kΩ;I2=,可解得R2=2 kΩ,結(jié)合題圖乙得:t2=120C.
6.在如圖4所示的電路中,電源的負(fù)
6、極接地,其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻
為r,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,C為電容器,、
為理想電流表和理想電壓表.在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端
向b端滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 圖4
A.電壓表示數(shù)變小
B.電流表示數(shù)變小
C.電容器C所帶電荷量增多
D.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低
答案 D
解析 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中,其連入電路的有效電阻減小,造成整個(gè)回路的總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律得:I=,干路電流I增大,電壓表示數(shù)U1=IR1變大,A錯(cuò)誤;電阻R2兩端電壓U2=E-I(r+R1)減小,其電流I2=減小,根據(jù)串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可
7、知電流表示數(shù)將增大,B錯(cuò)誤;電容器C所帶電荷量Q=CU2,U2減小,Q減小,C錯(cuò)誤;因U2=φa-0,a點(diǎn)的電勢(shì)φa=U2,U2減小,所以a點(diǎn)的電勢(shì)降低,D正確.
7.已知磁敏電阻在沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)電阻很小,有磁場(chǎng)時(shí)電阻變大,并且
磁場(chǎng)越強(qiáng)阻值越大.為探測(cè)磁場(chǎng)的有無(wú),利用磁敏電阻作為傳感
器設(shè)計(jì)了如圖5所示電路,電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變,在沒(méi)
有磁場(chǎng)時(shí)調(diào)節(jié)變阻器R使燈泡L正常發(fā)光.若探測(cè)裝置從無(wú)磁 圖5
場(chǎng)區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū),則 ( )
A.燈泡L變亮 B.燈泡L變暗
C.電流表的示數(shù)變小 D.電流表的示數(shù)變大
答案 AC
解析 探測(cè)裝置進(jìn)
8、入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)以后磁敏電阻阻值變大,回路總電阻變大,總電流變小,電流表示數(shù)變小,電源內(nèi)阻分壓變小,路端電壓變大,燈泡L變亮,正確選項(xiàng)為A、C.
8.如圖6,電源的內(nèi)阻不能忽略,當(dāng)電路中點(diǎn)亮的電燈的數(shù)目
增多時(shí),下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.外電路的總電阻逐漸變大,電燈兩端的電壓逐漸變小
B.外電路的總電阻逐漸變大,電燈兩端的電壓不變 圖6
C.外電路的總電阻逐漸變小,電燈兩端的電壓不變
D.外電路的總電阻逐漸變小,電燈兩端的電壓逐漸變小
答案 D
解析 由于電源內(nèi)阻不能忽略,并聯(lián)電燈數(shù)目增多時(shí),總電阻變小,路端電壓變小,故電燈兩端的電壓變小,D正確.
9.如圖7
9、甲所示,R為電阻箱(0~99.9 Ω),置于阻值最大位置,Rx為未知電阻.(1)斷開(kāi)K2,閉合K1,逐次減小電阻箱的阻值,得到多組R、I值,并依據(jù)R、I值作出了如圖乙所示的R-圖線.(2)斷開(kāi)K2,閉合K1,當(dāng)R調(diào)至某一位置時(shí),電流表的示數(shù)I1=1.0 A;保持電阻箱的位置不變,斷開(kāi)K1,閉合K2,此時(shí)電流表的示數(shù)為I2=0.8 A.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知 ( )
圖7
A.電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V
B.電源內(nèi)阻為0.5 Ω
C.Rx的阻值為0.5 Ω
D.K1斷開(kāi)、K2閉合時(shí),隨著R的減小,電源輸出功率減小
答案 BC
解析 由I=得R=-r,則R-
10、圖象的斜率k=E=2.0 V,A選項(xiàng)錯(cuò)誤.R軸截距的絕對(duì)值等于內(nèi)阻r,即r=0.5 Ω,B選項(xiàng)正確.K2斷開(kāi)、K1閉合時(shí),R+r=;K1斷開(kāi)、K2閉合時(shí),Rx+R+r=,所以,Rx=-=0.5 Ω,C選項(xiàng)正確.因Rx=r,所以電路中的外電阻大于內(nèi)阻,隨著R的減小,電源輸出功率增大,當(dāng)R=0時(shí),電源的輸出功率最大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
10.如圖8所示,直線A為電源的UI圖線,直線B和C分別為電阻
R1、R2的UI圖線,用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時(shí),
電源的輸出功率分別為P1、P2,電源的效率分別為η1、η2,則
( ) 圖8
A.P1>P2
B.P1=P2
C.η1
11、>η2
D.η1<η2
答案 BC
解析 由直線A可知,E=6 V,r=1 Ω,由直線B、C可知,R1=2 Ω,R2=0.5 Ω,P1=()2R1=8 W,η1==,P2=()2R2=8 W,η2==,故有:P1=P2,η1>η2,只有B、C正確.
11.某同學(xué)按如圖9所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電壓表內(nèi)阻看做無(wú)限大,
電流表內(nèi)阻看做零.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于電路發(fā)生故障,發(fā)現(xiàn)兩
電壓表示數(shù)相同了(但不為零),若這種情況的發(fā)生是由某一用
電器引起的,則可能的故障原因是 ( )
A.R3短路 圖9
B.RP短路
C.R3斷開(kāi)
D.R2斷開(kāi)
答案 B
12、D
解析 由電路分析可知,若R3短路,則RP、R2被短路,這時(shí),電壓表V2示數(shù)為零,A錯(cuò);若RP短路,電壓表V2兩端電壓即為R3兩端電壓,和電壓表V1示數(shù)應(yīng)相同,B對(duì);若R3斷開(kāi),電壓表V2所測(cè)電壓為R2兩端電壓,而電壓表V1所測(cè)量的為R2和RP兩端電壓,故C錯(cuò);若R2斷開(kāi),電壓表V2和V1都測(cè)量R3兩端電壓,故D對(duì).
12.在如圖10所示的電路中,兩平行正對(duì)金屬板A、B水平放置,
兩板間的距離d=4.0 cm.電源電動(dòng)勢(shì)E=400 V,內(nèi)阻r=20 Ω,
電阻R1=1 980 Ω.閉合開(kāi)關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的
小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從B板上的小孔以初速度v0=1.0 m/s豎
13、直 圖10
向上射入兩板間,小球恰好能到達(dá)A板.若小球所帶電荷量q=+1.010-7 C,質(zhì)量m=2.010-4 kg,不考慮空氣阻力,忽略射入小球?qū)﹄娐返挠绊?,取g=10 m/s2.求:
(1)A、B兩金屬板間電壓的大小U;
(2)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P滑;
(3)電源的效率η.
答案 (1)200 V (2)20 W (3)99.5%
解析 (1)小球從B板上的小孔射入恰好到達(dá)A板的過(guò)程中,在電場(chǎng)力和重力的作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)A、B兩極板間電壓為U,根據(jù)動(dòng)能定理有
-qU-mgd=0-mv
解得U=200 V
(2)設(shè)此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值為R滑,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電路中的電流I=
根據(jù)部分電路歐姆定律可知U=IR滑
解得R滑=2.0103 Ω
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率P滑==20 W
(3)電源的效率
η==100%=99.5%.
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