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专题六综合复习
一、单选题
1.甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的3倍,甲、乙产生的热量之比是4:3,则通过甲、乙两导体的电流之比是( )
A.4:9 B.2:3 C.9:2 D.3:2
【答案】B
【详解】
由题知,甲、乙两段导体通电时间相同,甲的电阻是乙的3倍,即R甲=3R乙,甲、乙产生的热量之比是4:3,即3Q甲=4Q乙,由Q=I2Rt知
3I甲2R甲t=4I乙2R乙t
即
3I甲2×3R乙t=4I乙2R乙t
所以
9I甲2=4I乙2
解得
故选B。
2.现有同种材质的甲、乙两金属球,它们质量和温度都一样。将甲球投入一杯热水中,充分混合后,水的温度降低了t1;取出甲球将乙球投入同一杯热水中,充分混合后,又使水的温度降低了t2(混合过程中无热损失)。则( )
A.t1=t2 B.t1>t2 C.t1<t2 D.无法判断
【答案】B
【详解】
设水的初温为t0,甲乙的初温为t甲乙,由题意可知,水的初温高于甲乙的初温,甲乙初温相等,甲投入水中,水温下降t1,甲球升高的温度
Δt甲=t0-t1- t甲乙┄┄①
把甲取出,再把乙投入水中,水温又下降t2,乙球升高的温度
Δt乙=t0-t1- t2-t甲乙┄┄②
对比①②式可以看出,甲升高的温度大于乙升高的温度。甲球吸收的热量:Q甲=cmΔt甲,乙球吸收的热量:Q乙=cmΔt乙,因为甲和乙是材料相等,质量相等,又Δt甲>Δt乙,则Q甲>Q乙,不计热量损失,则有
Q甲=Q水放=c水m水t1
Q乙=Q'水放=c水m水t2
由于Q甲>Q乙,则Q水放>Q'水放,即c水m水t1>c水m水t2,所以t1> t2。故ACD不符合题意;B符合题意。
故选B。
3.如图,电源电压18V保持不变,滑动变阻器最大阻值为100Ω,电流表量程是0~0.6A,电压表量程是0~15V,小灯泡上标有“6V 3W”字样。要求:开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定电压,忽略温度对灯泡电阻的影响。则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表和电压表示数都变大
B.该电路的最大功率为10.8W
C.当电流表示数为0.4A时,电压表示数为12V
D.滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω
【答案】D
【详解】
A.由图可知,这是一个串联电路,电压表测滑动变阻器电压,当滑片向左移动时,滑动变阻器的电阻变小,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器电阻变小,则它两端分配到的电压减小,即电压表示数减小,故A错误;
B.当电路中电流最大时,电路总功率最大,滑片向左移,当小灯泡两端电压为6V时,电流达到最大值,此时小灯泡正常发光,电流为
则电路总功率为
P=UI=18V×0.5A=9W
故B错误;
C.根据小灯泡铭牌可知小灯泡的电阻为
电电路中电流为0.4A时,小灯泡两端的电压为
UL′=I′RL=0.4A×12Ω=4.8V
则滑动变阻器两端的电压为
UR=U-UL′=18V-4.8V=13.2V
因此电压表示数为13.2V,故C错误;
D.由以上分析可知,当小灯泡正常发光时,电路中的电流最大,为0.5A,此时滑动变阻器的电阻最小,滑动变阻器两端的电压为
Umin=U-UL=18V-6V=12V
因此,滑动变阻器的电阻
当电压表示数为15V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时,小灯泡两端的电压为
Umin=U-Umax=18V-15V=3V
小灯泡通过的电流为
所以滑动变阻器接入电路的最大电阻
故滑动变阻器的电阻变化范围为24Ω~60Ω,故D正确。
故选D。
4.如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2V
C.电流表的示数变化了0.4A D.整个电路功率变化了0.1W
【答案】C
【详解】
由电路图知道,R1与R串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由图乙知道,当R1=10Ω时,P1=0.9W,当R1′=20Ω时,P1′=0.8W,由于串联电路中各处的电流相等,所以,由知道,电路中的电流分别为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,所以,由知道,电源的电压
U=I1(R+R1)=I2(R+R1′)
即
0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω)
解得R=10Ω,根据电阻串联关系以及可得电源的电压
U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V
故A错误;
B.当R1′=20Ω时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,则电压表的最大示数
U1′=I2R1′=0.2A×20Ω=4V
故B错误;
C