寒假作业04 电能 能量守恒定律-【寒假分层作业】2025年高二物理寒假培优练（人教版2019）

寒假作业04 电能 能量守恒定律 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（5大题型） 题型1 电功和电功率、焦耳定律 题型2 闭合电路欧姆定律 题型3 动态电路分析 题型4 含容电路分析 题型5 故障电路分析 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 电功和电功率、焦耳定律 ( ⭐积累与运用 电功和电热、电功率和热功率 的 区别 项目 意义 公式 联系 电功 电流在一段电路中所做的功 W=UIt 对纯电阻电路，电功等于电热，即W=Q=UIt=I²Rt; 对非纯电阻电路，电功大于电热，即 W>Q 电热 电流通过导体产生的热量 Q=1²Rt 电功率 单位时间内电流所做的功 P 电 =UI 对纯电阻电路，电功率等于热功率,即P 电 =P 热 =UI=I²R; 对非纯电阻电路，电功率大于热功率，即P 电 >P 热 热功率 单位时间内导体产生的热量 P 热 =I²R ) 1．如图所示，由同种材料制成的、长度相同的两段导体A、B，已知横截面积，给A、B中通以大小相等的稳恒电流时，电荷定向移动速率分别为、，两端电压分别为、，电功率分别为、，相同时间内产生的热量分别为、，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据电阻定律 由于材料相同，长度相同，横截面积，则有；由题意可知，根据 ，，， 可知 ，，， 故选D。 2．如图所示是某笔记本电脑电池上的部分标注，该型号的电池据说是最强的笔记本电脑电池之一。关于此电池的下列说法中，正确的是（    ） A．该电池充满电后储存的能量约 B．该电池充满电后可供电脑使用10小时，则平均电流强度约0.1A C．若某电容器充满电后，电压为10.8V，电量为8700mAh，则电容器储存的能量和该电池充满电后相同 D．该电池充满电后，提供的总能量可以使一名质量的学生提升的高度超过“中国尊”（北京最高建筑，高度为）的高度 【答案】D 【详解】AC．根据单位换算可知该电池充满电后储存的能量约为 Wh= J 则某电容器充满电后，电压为10.8V，电量为8700mAh，则电容器储存的能量 和该电池充满电后不相同，故AC错误； B．电池的容量为8700mAh=8.7Ah，根据电流的定义式可知 A 故B错误； D．质量的学生提升的高度超过“中国尊”的能量为 J<J 故D正确； 故选D。 3．央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池包口香糖的锡纸取火工具”的实验：取包口香榶的锡纸，中间剪掉一些（如图2），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图1）。已知锡纸条上、、段长度相等，下列说法正确的是（　　） A．材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越大 B．该实验利用了电流的热效应 C．图2中，段的电阻最大 D．该实验取火的原理和“钻木取火”的原理相同 【答案】B 【详解】AC．根据电阻定律 可知材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小，则图2中，段的电阻最小，故AC错误； BD．该实验利用了电流的热效应，和“钻木取火”的原理不相同，故B正确，D错误。 故选B。 （多选）4．如图所示，a、b两点间的电压为9V，三个电阻的阻值分别为R1=R2=6Ω、R3=3Ω。下列说法正确的是（　　） A．R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1 B．R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2 C．在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为2：2：1 D．在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1：2：2 【答案】AB 【详解】A.电路中的总电阻为 电路中的电流 则R3两端电压 U3=IR3=1.5×3V=4.5V 并联部分两端电压为 所以R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1，故A正确； B.根据公式 可知R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2，故B正确； C.根据 可知通过R1、R2、R3的电流之比为1：1：2，又根据 可知在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为1：1：2，故C错误； D.根据 可知在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1：1：2，故D错误。 故选AB。 （多选）5．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R。串联接在电路中（电动机正常运转），则以下说法正确的是（　　） A．电炉和电动机两端电压相等 B．电动机的电功率大于电炉的电功率 C．在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等 D．电炉两端电压与通过的电流的比值小于电动机两端电压与通过的电流的比值 【答案】BCD 【详解】C．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用，根据焦耳定律 电炉和电动机的电阻相同，串联电路中电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故C正确； B．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的电功率大于电炉消耗的电功率，故B正确； A．电动机和电炉的电流相等，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，根据 可知电动机电压大于电炉电压。故A错误； D．电动机和电炉的电流相等，电动机电压大于电炉电压，故电炉两端电压与通过的电流的比值小于电动机两端电压与通过的电流的比值。故D正确。 故选BCD。 闭合电路欧姆定律 ( ⭐积累与运用 闭合电路欧姆定律 ( 1 )公式: ( 2 )常用表达式： ) 6．如图所示的电路中，电源电动势、电阻，开关断开时电压表示数为3.15V，若开关闭合电压表示数为（　　） A．3．15V B．3.6V C．2.8V D．3.0V 【答案】C 【详解】开关断开时电压表示数为3.15V，则 若开关闭合，则 电压表读数 解得 U=2．8V 故选C。 7．如图所示的图像中，直线a、b分别为两个电源的路端电压与电流的关系，曲线c为小灯泡的两端电压与电流的关系，三条线交于Q点。若将小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，则（　　） A．电源电动势 B．电源内阻 C．电源的输出功率 D．电源的总功率 【答案】D 【详解】AB．根据闭合电路得欧姆定律有 由图像可得电源电动势 电源内阻 故AB错误； C．电源的输出功率 由图知小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，路端电压U、电流I相同，则 故C错误； D．电源的总功率 因为 电流I相等，则 故D正确。 故选D。 8．如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的输出电压为2V B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C．电源的输出功率为3.0W D．电源的效率为60% 【答案】B 【详解】A．由图可知交点为电阻R接在这个电源上工作电压值，电流值，所以电源的输出电压为，A错误； B．由图Ⅰ可知，电源的电动势为3.0V，内阻 B正确； C．电源的输出功率为 C错误； D．电源的效率为 D错误； 故选B。 9．华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1．6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（　　） A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率 B．小振本次充电的平均功率约为300kW C．小振本次充电的充电效率约为 D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为 【答案】C 【详解】A．根据最大充电电流与最大充电电压可知，指的是最大充电功率。而最大功率 由于“充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率”，所以充电桩的平均充电功率必定小于最大功率，故A错误； B．本次充电时的平均功率约为 故B错误； C．充电效率约为 故C正确； D．机械效率约为 故D错误。 故选C。 （多选）10．将一电动势和内阻恒定的电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，则（　　） A．电源最大输出功率为4.5W B．电源电动势为9V C．电阻箱阻值为1Ω时，电阻箱消耗的功率最大 D．电源的内阻为1Ω 【答案】CD 【详解】AC．电源最大输出功率即电阻箱最大消耗功率，根据题图可知电阻箱阻值为1Ω时，电阻箱消耗的功率最大，即电源最大输出功率为9W，故A错误，C正确； BD．电源的输出功率为 则当时，输出功率最大，最大值为 代入题图中数据解得 ， 故B错误，D正确。 故选CD。 动态电路分析 ( ⭐积累与运用 在直流电路中，当调节滑动变阻器的滑片或者开关闭合或断开改变电路结构时，电路中各个部分的电流、电压和功率等都会随之发生变化，这种变化构成了电路的动态问题 ) 11．在校园安全大检查中，检查小组的同学研究了学校宿舍楼的火警报警装置的电路，如图所示，为热敏电阻，温度升高时，急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，下列分析正确的是（　　） A．报警装置的电池老化（内阻变大，电动势不变），不会影响报警装置的安全性能 B．若研究时发现当有火时报警装置不响，应把的滑片P向下移 C．若研究时发现报警装置过于灵敏，应把的滑片P向上移 D．增大电源的电动势，会使报警装置的临界温度降低 【答案】D 【详解】A．若电池内阻变大，同一温度时，两端电压变小，报警临界温度升高，A错误； B．的滑片P向下移，总电阻减小，总电流增大，电源内电压增大，两端电压增大，因路端电压减小，故两端电压减小，报警临界温度升高，火较大时报警装置才响，B错误； C．的滑片P向上移，总电阻增大，总电流减小，电源内电压减小，两端电压减小，因路端电压增大，故两端电压增大，报警临界温度降低，报警装置更加灵敏，所以若研究时发现报警装置过于灵敏，应把的滑片P向下移进行调整，C错误； D．电源电动势增大时，两端电压增大，报警临界温度降低，D正确。 故选D。 12．如图所示，电路中c点接地。若不考虑电流表和电压表对电路的影响，将滑动变阻器的滑片向a端移动，则（　　） A．电流表读数变小 B．电路的总电阻变小 C．电压表读数减小 D．电源的效率变小 【答案】A 【详解】ABC．将滑动变阻器的滑片向a端移动，则滑动变阻器接入电路阻值变大，电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变小，路端电压变大；由于通过的电流变小，所以两端电压变小，根据 可知两端电压变大，则通过的电流变大，根据 所以通过的电流变小，则电流表读数变小，两端电压变小，滑动变阻器两端电压变大，则电压表读数变大，故A正确，BC错误； D．电源的效率为 由于路端电压变大，所以电源的效率变大，故D错误。 故选A。 （多选）13．在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r为定值，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合电键S，理想电流表A的示数为I，理想电压表和的示数分别为和，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，各电表示数变化量分别为和，下列说法正确的是（    ） A．I变大，变大 B．电源的效率增加 C．电源的总功率增加 D．不变，不变 【答案】CD 【详解】A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R2阻值减小，则总电阻减小，总电流变大，即A的示数I变大，内阻和R1上的电压变大，则滑动变阻器上的电压减小，即变小，选项A错误； B．电源的效率 因外电阻减小，可知电源的效率减小，选项B错误； C．电源的总功率 因总电流I变大，则电源总功率增加，选项C正确； D．因 不变；根据 可得 不变，选项D正确。 故选CD。 （多选）14．如图电源电动势为E、内阻为r，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A．电容器上的电荷量变小 B．电阻消耗的功率一定变大 C．灯L变亮 D．电源的效率降低 【答案】AC 【详解】A．滑动变阻器的滑片P从左向右滑动时，滑动变阻器接入电阻增大，根据“串反并同”，可知电阻与电容器两端电压减小，电阻与灯泡两端电压均增大，根据可知，电容器上的电荷量减小，故A正确； B．因为不清楚各电阻与电源内阻之间的关系，无法用等效电源法判断消耗的功率变化，故B错误； C．由上分析知，灯泡两端电压增大，则灯泡变亮，故C正确； D．电源的效率 当外电阻变大，效率变大，故D错误。 故选AC。 （多选）15．在如图所示的电路中，电池的输出电压不变，、、是三个定值电阻，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，（    ）    A．电压表示数变小 B．电流表示数变小 C．电压表示数变大 D．电流表示数变大 【答案】AD 【详解】ABC．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，接入电路的阻值变小，与之并联电路的部分等效电阻变小，电路的总电阻变小。根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变大，、两端的电压变大，故电流表示数变大，电压表示数变小，电压表示数变小，A正确，BC错误； D．电压表示数变小，阻值不变，其电流减小。根据并联电路干路电流与之路电流的关系可知，的电流变大，故电流表示数变大，D正确。 故选AD。 含容电路分析 ( ⭐积累与运用 电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充电、放电时，电路中有电路接通瞬间，电充电、放电电流.一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个电阻无穷大容器中有充电电流，的元件，电容器所在支路可视为断路，简化电路时可去掉.分析和计算含有电容器的 视为通路. ) 16．如图所示，电源的电动势、内阻，电阻，电容器的电容。闭合开关K，电路达到稳定后，则（　　）    A．当开关S断开时，稳定后电容器的电压8V B．当开关S闭合时，稳定后流过中的电流约为0.824A C．开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为1.06×10-4C D．开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为2.59×10-5C 【答案】C 【详解】A．当开关S断开时，外电路只有和串联，电容器两端的电压等于R2两端的电压，则稳定后电容器的电压 故A错误； B．开关S闭合时，外电阻 通过R3的电流 故B错误； CD．开关S断开时，此时a板带正电，电容器所带电荷量为 开关S从闭合直至电路稳定时，电容器两板间的电压 此时电容器带电量为 此时b板带正电，则开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量 故C正确，D错误。 故选C。 17．如图所示，电源的电动势，内阻，,，平行板电容器的电容，则（　　）    A．开关断开时两极板间的电压为 B．开关断开时电容器所带电荷量为 C．开关接通时两极板间的电压为 D．开关接通时电容器所带电荷量为 【答案】D 【详解】A．开关断开时两极板间的电压为 故A错误； B．开关断开时电容器所带电荷量为 故B错误； C．开关闭合时外电阻为 两极板间的电压为 故C错误； D．开关闭合时电容器所带电荷量为 故D正确。 故选D。 18．水平放置的平行板电容器C与两个可变电阻器、以及电源（内阻不可忽略）连成如图所示的电路。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。则下列说法正确的是（　　） A．开关保持闭合，只将上极板向上移动，带电液滴向下运动 B．开关保持闭合，将可调电阻的阻值增大，则带电液滴向上运动 C．将开关断开后，只将上极板向下移动，带电液滴仍保持静止 D．将开关断开后，将上极板向右移动一点，带电液滴向上运动 【答案】A 【详解】A．开关保持闭合，只将上极板向上移动，板间距增大， ，板间场强变小，则电场力变小，带电液滴向下运动，故A正确； B．关保持闭合，将可调电阻的阻值增大，对电路无影响，则带电液滴不动，故B错误； CD．将开关断开后，电容器放电，电场消失，则带电液滴向下运动，故CD错误。 故选A。 （多选）19．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为滑动变阻器，，变阻器的总阻值为，为下极板接地的平行板电容器，电表均为理想电表，为灵敏电流计。初始状态和均闭合，滑片位于最右端，此时两极板之间的带电油滴恰好处于平衡状态，则下列说法正确的是（　　） A．将滑动变阻器的滑动头向左移动，油滴在运动过程中的电势能和动能都增大 B．将滑动变阻器的滑动头向左移动，电压表的示数增大，变阻器上的功率先增大后减小 C．将两极板的正对面积减小，电流计中有向下的电流 D．断开开关，将电容器上极板向上平移一小段距离，带电油滴的电势能不变 【答案】BD 【详解】A．将滑动变阻器的滑动头向左移动，上的电压增大，电容器上的电压增大，电压表的示数增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，电场力做正功，电势能减小，故A错误； B．将滑动变阻器的滑动头向左移动，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则电压表示数为 增大，变阻器上的功率为 由数学知识可知，当 时，功率最大，则变阻器上的功率先增大后减小，故B正确； C．将两极板的正对面积减小，电容器的电容减小，根据，电容器上的电量减小，电流计中有向上的电流，故C错误； D．断开开关，将电容器上极板向上平移一小段距离，电容器上电量不变，电场强度不变，根据，则的电势不变，带电油滴Q的电势能不变，故D正确。 故选BD。 20．如图所示电路，电源电动势E=6V，内阻忽略不计，电容C=10μF，R1=R2=10kΩ，R3=20kΩ。当开关S接“1”时，电源给电容器充电，稳定后S接“2”。求： （1）S接通“1”的瞬间，流过R1的电流强度I； （2）S接通“2”后，通过R2的电量Q。    【答案】（1）0.6mA；（2） 【详解】（1）S接通“1”的瞬间，流过R1的电流强度 （2）电容器充满电后，电量 根据并联电路电流与电阻成反比，则电量与电阻成反比，所以通过R2的电量 故障电路分析 ( ⭐积累与运用 进行电路故障分析时，要以电路动态分析为基础，若电路较复杂，首先需画出等效电路图，将题目设置的可能故障代入等效电路，根据各物理量间存在的相互依赖、相互制约的关系，判断其他物理量发生的变化与题目是否吻合. 电路出现的故障一般是短路和断路.常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部短路、接触不良等. 断路状态的特点 短路状态的特点 电源电压不为零而电流为零；若外电路某两点之间的电压不为零，则这两点间有断点，但这两点与电源连接部分无断点 有电流通过电路而电压为零 ) 21．如图所示，电源电动势为，电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，电路其余部分完好。为了查出故障导线，某同学选用多用电表直流挡，闭合开关后，将多用电表红表笔接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上，多用电表的示数分别为、、。可判断出故障导线是（　　） A．AB B．CD C．EF D．GH 【答案】C 【详解】将多用电表红表笔接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D所示的接线柱上，多用电表的示数分别为、，可知故障导线一定是EF、GH中的一根；黑表笔接在F所示的接线柱上，多用电表的示数分别为，F与电源负极连通，则故障导线是EF。 故选C。 22．如图所示，某时刻两电表的示数都增大，则可能出现了下列哪种故障（　　） A．断路 B．短路 C．短路 D．短路 【答案】D 【详解】A．断路则电流表无示数，故A错误； B．短路，电流表无示数，故B错误； CD．短路则电压表无示数，短路，电路中只有，此时电流表和电压表示数都变大，故C错误，D正确。 故选D。 23．如图所示，将滑动变阻器滑片P滑到最左端，闭合S后移动滑片P灯泡L不亮，但电压表有示数，电流表示数很小。若电路只有一处出现断路故障，当用多用电表的电压挡检测故障位置时（　　） A．若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是灯泡L断路 B．若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 C．若多用电表接在灯泡L两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 D．若多用电表与电容器的两极板相连有示数，则可能是灯泡L断路 【答案】B 【详解】电路有断路故障，多用电表（电压挡）与用电器并联有示数，说明多用电表和电源相连部分通路，与多用电表并联部分可能断路。所以B正确。 故选B。 24．如图所示，电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。某同学为了判断究竟是什么原因造成了这种现象，在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50V；当黑表笔接触E、F时，示数为0.若该电路中只存在一个问题，则灯泡不发光的原因可能是（　　） A．电池没电了 B．灯泡灯丝断了 C．导线DE断了 D．开关接触不良 【答案】C 【详解】A．若电池没电了，间电压应为0，故A不符合题意； B．若灯泡灯丝断了，、电势相等，则间电压应为0，故B不符合题意； C．若导线DE断了，A、E、F电势相等，B、C、D电势相等，、间电压应为0，、、间电压应为，故C符合题意； D．若开关接触不良，A、F电势相等，B、C、D、E电势相等，则间电压应为，故D不符合题意。 故选C。 25．如图所示的电路，开关闭合后小灯泡甲和乙均正常发光，电流表的示数不为零；突然两灯均熄灭且电流表的示数也变为零。将电压表与甲、乙两灯泡并联，电压表有示数，电压表与甲灯并联，电压表无示数。则下列说法正确的是（　　） A．甲灯短路 B．电流表烧断 C．甲灯烧断 D．乙灯烧断 【答案】D 【详解】A．开关闭合后，两灯突然熄灭且电流表的示数也变为零，说明某用电器烧断，A错误； B．将电压表与甲、乙两灯泡并联电压表有示数，说明开关、电流表、电源均正常，B错误； CD．电压表与甲灯并联电压表无示数，说明甲灯正常，乙灯烧断，C错误D正确。 故选D。 （多选）26．如图为小明设计的一个自动控制电路，电源的电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻，C为电容器，为定值电阻，L为灯泡，电流表和电压表均为理想电表。已知光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小，电容器未被击穿。闭合开关，减小光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（    ） A．灯泡变亮 B．电容器储存电量变大 C．不变 D．电源的输出功率变大 【答案】AC 【详解】A．减少光敏电阻R的光照强度，则光敏电阻阻值增大，则总电阻增大，干路电流减小，内电压和定值电阻分得电压减小，灯泡电压增大，灯泡亮度变亮，故A正确； B．并联部分电阻增大，干路电流减小，定值电阻R0分压减小，根据 可知电容器所带电量减少，故B错误； C．路端电压 根据数学知识则有 故C正确； D．内外电阻的阻值关系未知，光敏电阻阻值增大时，电源的输出功率不一定变大，故D错误。 故选AC。 1．近年来，风力发电作为一种清洁能源得到了国内外的广泛关注和应用。如图每台风力发电机的叶片转动时可形成面积为S的圆面，当风向与叶片转动的圆面垂直时，发电机将圆面内气流动能转化为电能的效率为，若此时风速为v，空气密度为，则发电机的发电功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】单位时间内气流冲击发电机叶片的体积为 这些气体的质量为 气流的动能为 气流的动能转化的电能为 则单位时间发电机的发电功率为 故选C。 2．用不同材料做成两形状、大小相同的导体棒甲、乙，接在如图所示的电路中，理想电压表V1的示数大于V2的示数。则导体棒甲（　　） A．电阻率小 B．电功率小 C．在相同时间内产生的热量多 D．在相同时间内通过的电荷量大 【答案】C 【详解】A．导体棒甲、乙串联，通过导体棒甲、乙的电流相同，理想电压表V1的示数大于V2的示数，则导体棒甲两端的电压大于导体棒乙两端的电压，根据欧姆定律可知，导体棒甲阻值较大，导体棒甲、乙形状、大小相同，则导体棒甲电阻率大，故A错误； B．根据 通过导体棒甲、乙的电流相同，导体棒甲阻值较大，可知导体棒甲电功率大，故B错误； C．根据 通过导体棒甲、乙的电流相同，导体棒甲阻值较大，导体棒甲在相同时间内产生的热量多，故C正确； D．根据 通过导体棒甲、乙的电流相同，故在相同时间内通过导体棒甲、乙的电荷量相同，故D错误。 故选C。 3．闭合电路内、外电阻的功率随外电路电阻变化的两条曲线如图所示，曲线A表示内电阻的功率随外电阻变化的关系图线，曲线B表示外电阻的功率随外电阻变化的关系图线。下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为3 V B．电源的内阻为2.5 Ω C．内电阻的最大功率为7.2 W D．外电阻取2.5 Ω时外电阻的功率是外电阻取10 Ω时外电阻的功率的 【答案】C 【详解】AB．设电源的电动势为E，内阻为r，由闭合电路的欧姆定律得，电路中电流为 则闭合电路中内电阻的功率为 外电阻的功率为 由图像可知，当外电阻 代入数据联立解得 E＝6 V r＝5 Ω AB错误； C．当外电阻 电路中电流最大，内电阻功率最大，最大功率为 C正确； D．由图像可知，当外电阻 外电阻的功率为 外电阻的功率为 D错误。 故选C。 4．在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源电动势为2.0 V B．电源内阻为 C．小灯泡L接入电源时的电阻为 D．小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W 【答案】D 【详解】AB．设该电源电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律有 代入题图直线Ⅰ中数据有 解得 故AB错误； CD．根据题意可知，当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，灯泡L两端的电压为 流过灯泡的电流为 由欧姆定律可得，小灯泡L接入电源时的电阻为 小灯泡L实际消耗的电功率为 故C错误，D正确。 故选D。 5．下图是根据飞机升降时机翼受力的原理设计的装置，用于监测河水流速的变化。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电动势为4．8V，内阻不计，理想电流表量程为0~0．6A，理想电压表量程为0~3V，定值电阻R1阻值为6Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（    ） A．当水流速度增大时，电流表的示数变小 B．当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比变大 C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~15Ω D．电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W 【答案】D 【详解】A．当水流速度增大时，根据流体压强与流速的关系可知，探头上方流速大，压强小，会产生一个向上的升力，探头带动连杆向上运动，滑片P上滑，变阻器连入电路中的电阻减小，根据 可知电流增大，电流表的示数增大，A错误； B．当水流速度增大时，根据伯努利原理可知，探头带动连杆向上运动，滑片P上滑，变阻器连入电路中的电阻减小，电路中电流增大，根据 有 可知，电压表与电流表的示数之比减小，B错误； C．由于通过理想电流表的最大电流为0.6A，所以，滑动变阻器的最小电阻为 理想电压表量程为0~3V，所以，滑动变阻器的最大电阻为 可得 所以滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~10Ω，C错误； D．由C选项的分析可知，电路中电流的变化范围为，根据 可得 D正确。 故选D。 6．如图所示电路，当滑动变阻器R3的滑片向右移动一小段距离后，电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为ΔU1和ΔU2（均取绝对值）。下列说法中正确的是（　　） A．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，且有ΔU1>ΔU2 B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数增大，且有ΔU1>ΔU2 C．电容器的左极板带正电，且两极板间电场强度减小 D．电源的输出功率比R3的滑片移动前大 【答案】B 【详解】C．滑动变阻器R3的滑片向右移动一小段距离后，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得，电源输出电流增大，R2中电流增大，R2两端电压增大，电压表V2的示数增大，与其并联的电容器C两端电压增大，根据电容的定义式可知，极板带电荷量增大，根据匀强电场电场强度与电势差的关系可得，两极板之间的电场强度增大，故C错误； D．电源输出电流增大，电源内阻电压增大，导致电源路端电压减小，电源输出功率不一定增大，故D错误； AB．根据闭合电路欧姆定律 电源输出电流I增大，则U1+U2减小，电压表V2的示数增大，则电压表V1的示数减小，且有 即 故B正确，A错误。 故选B。 7．如图所示，电源电动势为6V，电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，电路其余部分完好。为了查出故障导线，某同学选用电压表的直流10V挡，闭合开关后，将电压表的正极接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上，多用电表的示数分别为6V、6V、6V。可判断出故障的导线是（    ） A．AB B．CD C．EF D．GH 【答案】A 【详解】将电压表的正极接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上，多用电表都有示数，说明B点到电源的负极之间的导线都是导通的，相当于电压表测出了电源两端的外电压，则故障一定在AB之间的导线上，故选A。 8．将电池、开关和灯泡组成串联电路，如图所示。闭合开关时，发现灯泡不发光。为了寻找故障原因，某同学在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2．5V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50V；黑表笔接触E、F时，示数为0。若该电路中只存在一处故障，则灯泡不发光的原因可能是（　　） A．灯泡短路 B．开关接触不良 C．DE间导线断路 D．AF间导线断路 【答案】C 【详解】A．若灯泡短路，闭合开关时电池发热冒烟，A错误； B．若开关接触不良，黑表笔接触E时，示数为1.5V，B错误； C． DE间导线断路，符合题意，C正确； D．若 AF间导线断路，黑表笔接触F时，示数为1.5V，D错误。 故选C。 9．如图所示，电路两端加恒定电压U，电路稳定后，灯泡L正常发光，然后向右移动滑动变阻器R的滑片，在此过程中（    ） A．灯泡L逐渐变暗 B．定值电阻两端电压逐渐减小 C．电容器C所带的电荷量逐渐增大 D．定值电阻中有水平向右的电流 【答案】D 【详解】AB．向右移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，电路两端加恒定电压U，则总电流增大，灯泡L逐渐变亮，定值电阻两端电压逐渐增大，故AB错误； CD．电路总电流增大，定值电阻两端电压逐渐增大，电路两端加恒定电压U，则滑动变阻器与灯泡L两端的总电压逐渐减小，即电容器C两极板间的电势差逐渐减小，根据，可知电容器C所带的电荷量逐渐减小，电容器放电，定值电阻中有水平向右的电流，故C错误，D正确。 故选D。 （多选）10．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机的额定电压为6V，电动机线圈的电阻为0.5Ω，下列说法正确的是（　　） A．电阻两端的电压为3V B．通过电动机的电流为12A C．电源的效率为75% D．电动机的输入功率为12W 【答案】ACD 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律有 解得 则电阻两端的电压为 故A正确； C．电源的总功率为 电源的输出功率为 则电源的效率为 故C正确； B．通过电动机的电流为 故B错误； D．电动机的输入功率为 故D正确。 故选ACD。 （多选）11．交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻，电路中的电表均为理想电表。当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大，电流表的示数变小 B．饮酒量越多，电源的效率越小 C．饮酒量越多，电源的输出功率一定越大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 【答案】BCD 【详解】A．由于传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，而酒驾驾驶员吹气时，酒精气体浓度变大，R变小，由闭合电路的欧姆定律可知 知电流表示数变大，电压表示数变小，故A错误； B．根据效率的计算公式有 饮酒量越多，越小，效率越小，故B正确； C．电源的输出功率与外电阻的关系图像如图所示，由图可知，当时电源的输出功率最大，而酒精气体浓度增大导致减小，又，输出功率一定增大，故C正确； D．把等效为电源内阻的一部分，则 故无论R怎么变，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确。 故选BCD。 （多选）12．如图，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器电容，开关S原来断开，现在合上开关S直到电路稳定，则（    ） A．S闭合电路稳定时，电容器b极板带正电 B．S断开电路稳定时，电容器的电压为3V C．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 D．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 【答案】ABD 【详解】A．S闭合，电路稳定后，R1与R2串联后再与R3并联，C两端电压等于R1两端电压，b极板的电势比a极板的电势高，所以电容器b极板带正电，故A正确； B．S断开，C相当于断路，R3中无电流，电容器两端电压等于R2两端电压，由于a极板的电势比b极板的电势高，所以电容器a极板带正电；电容器的电压为 故B正确； CD．S闭合电路稳定时，外电路的总电阻 电容器的电压为 流过电流表的电量 故D正确，C错误。 故选ABD。 （新应用）1．如图所示电路中，电源内阻不能忽略不计，电流表、电压表均视为理想电表，滑动变阻器总阻值足够大；当滑动变阻器滑片从左端向右端滑动时，下列说法中正确的是（    ） A．电流表A示数增大 B．电压表V1示数增大、V2示数减小 C．电压表V3示数变化的绝对值与电流表示数变化的绝对值之比为R D．滑动变阻器消耗的电功率先减小后增大 【答案】B 【详解】A．将R1、R3、E视为一个等效电源（E1、r1），如图虚线框所示 由闭合电路欧姆定律有 R增大时，I减小，电流表A示数减小。故A正确； B．电压表V1的示数为电源E的路端电压，R增大时，外电阻增大，干路电流减小，由闭合电路欧姆定律有 可知电压表V1示数增大；由于电流表的示数减小，即流过R2的电流减小，所以R2两端的电压减小，即V2减小。故B正确； C．将除R外的其余部分视为等效电源（E2、r2），则有 所以 而不是R。故C错误； D．R消耗的功率即等效电源（E2、r2）的输出功率，即 可知，R从0逐渐增大到r2过程中，逐渐增大；R=r2时，最大；R继续增大，减小。故D错误。 故选B。 （新考法）2．如图所示，某理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1，原线圈与定值电阻串联后接在输出电压有效值恒定、内阻不计的交流电源两端，副线圈电路中接有理想电流表和最大阻值为的滑动变阻器点上下滑动变阻器电阻丝长度之比为3:1。开始时，滑片P位于滑动变阻器的中间位置。则在将滑片P向下滑至a点的过程中，理想变压器的输出功率（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】B 【详解】首先，将变压器及其右侧电路等效为一个电阻，设滑动变阻器接入电路的阻值为R，原线圈电压为U1，电流表的电流为I，根据理想变压器原副线圈电压与匝数成正比，则副线圈电压 根据电流与匝数成反比，原线圈电流 由欧姆定律，滑动变阻器接入电路的电阻 则等效电阻 其次，将定值电阻视为电源内阻，作出等效电源输出功率与外电阻阻值即等效电阻阻值的关系图，如图所示，当等效电阻阻值为时，等效电源输出功率最大。 P在中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为，则等效电阻 P在a时，滑动变阻器接入电路的阻值为，则等效电阻 由于理想变压器输出功率等于输入功率，也始终等于等效电源输出功率。从图象可以看出，等效电阻从增加，理想变压器的输出功率一直减小。 故选B。 （新情境）3．某学生在研究串联电路电压特点时，接成如图所示电路，接通 K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因可能是（R1、R2阻值相差不大）（　　） A．AB段断路 B．AC段断路 C．AC段短路 D．AB段短路 【答案】A 【详解】B．如果AC段断路，R1无电流通过，当电压表并联在A、B两点间时，电压表读数一定为零，与题意不符，B错误； C．如果AC段短路，当电压表并联在A、C两点间时，电压表读数一定为零，与题意不符，C错误； D．如果AB段短路，当电压表并联在A、B两点间时，电压表读数一定为零，与题意不符，D错误； A．如果AB段断路，R2无电流通过，当电压表并联在B、C两点间时，电压表读数为零，电压表并联在A、C两点间时，电压表通过开关接在电源两端读数为U；当电压表并联在A、B两点间时，电压表通过R2和开关接在电源两端读数也为U，符合题意，A正确。 故选A。 （新考法）（多选）4．如图所示，电源电动势、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于，定值电阻的阻值等于，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A．带电液滴将向下运动，定值电阻中有从流向的瞬间电流 B． C．、、均不变 D．电源的输出功率变大，电源效率变小 【答案】ACD 【详解】A．将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律 可知电路电流增大，根据 可知电容器极板间电压减小，根据 可知电容器的电荷量Q减少，电容器放电，所以定值电阻中有从a流向b的瞬间电流。由 可知极板间匀强电场的电场强度E减小，向上的电场力减小，则带电液滴将向下运动。故A正确； BC．理想电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，根据欧姆定律可得 理想电压表V2测量电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可得 理想电压表V3测量滑动变阻器两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得 则有 ，， 可知、、均不变，由于定值电阻的阻值等于，则有 故B错误，C正确； D．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于定值电阻的阻值等于电源内阻r，则电路的外电阻大于内阻r且在减小，则电源的输出功率变大；电源效率为 由于外电阻减小，则电源效率减小，故D正确。 故选ACD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 寒假作业04 电能 能量守恒定律 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（5大题型） 题型1 电功和电功率、焦耳定律 题型2 闭合电路欧姆定律 题型3 动态电路分析 题型4 含容电路分析 题型5 故障电路分析 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 电功和电功率、焦耳定律 ( ⭐积累与运用 电功和电热、电功率和热功率 的 区别 项目 意义 公式 联系 电功 电流在一段电路中所做的功 W=UIt 对纯电阻电路，电功等于电热，即W=Q=UIt=I²Rt; 对非纯电阻电路，电功大于电热，即 W>Q 电热 电流通过导体产生的热量 Q=1²Rt 电功率 单位时间内电流所做的功 P 电 =UI 对纯电阻电路，电功率等于热功率,即P 电 =P 热 =UI=I²R; 对非纯电阻电路，电功率大于热功率，即P 电 >P 热 热功率 单位时间内导体产生的热量 P 热 =I²R ) 1．如图所示，由同种材料制成的、长度相同的两段导体A、B，已知横截面积，给A、B中通以大小相等的稳恒电流时，电荷定向移动速率分别为、，两端电压分别为、，电功率分别为、，相同时间内产生的热量分别为、，不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示是某笔记本电脑电池上的部分标注，该型号的电池据说是最强的笔记本电脑电池之一。关于此电池的下列说法中，正确的是（    ） A．该电池充满电后储存的能量约 B．该电池充满电后可供电脑使用10小时，则平均电流强度约0.1A C．若某电容器充满电后，电压为10.8V，电量为8700mAh，则电容器储存的能量和该电池充满电后相同 D．该电池充满电后，提供的总能量可以使一名质量的学生提升的高度超过“中国尊”（北京最高建筑，高度为）的高度 3．央视《是真的吗》节目中，主持人做了“电池包口香糖的锡纸取火工具”的实验：取包口香榶的锡纸，中间剪掉一些（如图2），将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现锡纸条开始冒烟、着火（如图1）。已知锡纸条上、、段长度相等，下列说法正确的是（　　） A．材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越大 B．该实验利用了电流的热效应 C．图2中，段的电阻最大 D．该实验取火的原理和“钻木取火”的原理相同 （多选）4．如图所示，a、b两点间的电压为9V，三个电阻的阻值分别为R1=R2=6Ω、R3=3Ω。下列说法正确的是（　　） A．R1、R2、R3两端的电压之比为1：1：1 B．R1、R2、R3消耗的电功率之比为1：1：2 C．在相等的时间内，通过R1、R2、R3的电荷量之比为2：2：1 D．在相等的时间内，R1、R2、R3产生的焦耳热之比为1：2：2 （多选）5．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R。串联接在电路中（电动机正常运转），则以下说法正确的是（　　） A．电炉和电动机两端电压相等 B．电动机的电功率大于电炉的电功率 C．在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等 D．电炉两端电压与通过的电流的比值小于电动机两端电压与通过的电流的比值 闭合电路欧姆定律 ( ⭐积累与运用 闭合电路欧姆定律 ( 1 )公式: ( 2 )常用表达式： ) 6．如图所示的电路中，电源电动势、电阻，开关断开时电压表示数为3.15V，若开关闭合电压表示数为（　　） A．3．15V B．3.6V C．2.8V D．3.0V 7．如图所示的图像中，直线a、b分别为两个电源的路端电压与电流的关系，曲线c为小灯泡的两端电压与电流的关系，三条线交于Q点。若将小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，则（　　） A．电源电动势 B．电源内阻 C．电源的输出功率 D．电源的总功率 8．如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的输出电压为2V B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C．电源的输出功率为3.0W D．电源的效率为60% 9．华为在2023年10月发布了一款据称可实现“一秒一公里”的全液冷超级充电桩，其最大输出电流为600A，充电电压范围为200V至1000V，并且该充电桩能根据很多电动汽车车型的充电需求智能分配所需充电功率。某天，小振开着自己的某款电动汽车来这种充电站体验，其车总质量为1．6t，所用电池组规格为“360V，”（内阻不能忽略），车上显示屏显示此次充电电量由充到用时10分钟，本次充电共消费60元（充电桩计费规则为每度电2元）。经他几天实测，显示屏电量由下降到共行驶了120公里，已知他的车行驶时的阻力为车重的0.02倍，则（　　） A．充电桩上标识的“600kW”表示给各车充电时的平均功率 B．小振本次充电的平均功率约为300kW C．小振本次充电的充电效率约为 D．小振汽车电机将电能转化为机械能的效率约为 （多选）10．将一电动势和内阻恒定的电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，则（　　） A．电源最大输出功率为4.5W B．电源电动势为9V C．电阻箱阻值为1Ω时，电阻箱消耗的功率最大 D．电源的内阻为1Ω 动态电路分析 ( ⭐积累与运用 在直流电路中，当调节滑动变阻器的滑片或者开关闭合或断开改变电路结构时，电路中各个部分的电流、电压和功率等都会随之发生变化，这种变化构成了电路的动态问题 ) 11．在校园安全大检查中，检查小组的同学研究了学校宿舍楼的火警报警装置的电路，如图所示，为热敏电阻，温度升高时，急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，下列分析正确的是（　　） A．报警装置的电池老化（内阻变大，电动势不变），不会影响报警装置的安全性能 B．若研究时发现当有火时报警装置不响，应把的滑片P向下移 C．若研究时发现报警装置过于灵敏，应把的滑片P向上移 D．增大电源的电动势，会使报警装置的临界温度降低 12．如图所示，电路中c点接地。若不考虑电流表和电压表对电路的影响，将滑动变阻器的滑片向a端移动，则（　　） A．电流表读数变小 B．电路的总电阻变小 C．电压表读数减小 D．电源的效率变小 （多选）13．在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r为定值，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合电键S，理想电流表A的示数为I，理想电压表和的示数分别为和，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，各电表示数变化量分别为和，下列说法正确的是（    ） A．I变大，变大 B．电源的效率增加 C．电源的总功率增加 D．不变，不变 （多选）14．如图电源电动势为E、内阻为r，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A．电容器上的电荷量变小 B．电阻消耗的功率一定变大 C．灯L变亮 D．电源的效率降低 （多选）15．在如图所示的电路中，电池的输出电压不变，、、是三个定值电阻，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，（    ）    A．电压表示数变小 B．电流表示数变小 C．电压表示数变大 D．电流表示数变大 含容电路分析 ( ⭐积累与运用 电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充电、放电时，电路中有电路接通瞬间，电充电、放电电流.一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个电阻无穷大容器中有充电电流，的元件，电容器所在支路可视为断路，简化电路时可去掉.分析和计算含有电容器的 视为通路. ) 16．如图所示，电源的电动势、内阻，电阻，电容器的电容。闭合开关K，电路达到稳定后，则（　　）    A．当开关S断开时，稳定后电容器的电压8V B．当开关S闭合时，稳定后流过中的电流约为0.824A C．开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为1.06×10-4C D．开关S从断开到闭合直至电路稳定的过程中通过电阻R的电荷量约为2.59×10-5C 17．如图所示，电源的电动势，内阻，,，平行板电容器的电容，则（　　）    A．开关断开时两极板间的电压为 B．开关断开时电容器所带电荷量为 C．开关接通时两极板间的电压为 D．开关接通时电容器所带电荷量为 18．水平放置的平行板电容器C与两个可变电阻器、以及电源（内阻不可忽略）连成如图所示的电路。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。则下列说法正确的是（　　） A．开关保持闭合，只将上极板向上移动，带电液滴向下运动 B．开关保持闭合，将可调电阻的阻值增大，则带电液滴向上运动 C．将开关断开后，只将上极板向下移动，带电液滴仍保持静止 D．将开关断开后，将上极板向右移动一点，带电液滴向上运动 （多选）19．如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，、为定值电阻，为滑动变阻器，，变阻器的总阻值为，为下极板接地的平行板电容器，电表均为理想电表，为灵敏电流计。初始状态和均闭合，滑片位于最右端，此时两极板之间的带电油滴恰好处于平衡状态，则下列说法正确的是（　　） A．将滑动变阻器的滑动头向左移动，油滴在运动过程中的电势能和动能都增大 B．将滑动变阻器的滑动头向左移动，电压表的示数增大，变阻器上的功率先增大后减小 C．将两极板的正对面积减小，电流计中有向下的电流 D．断开开关，将电容器上极板向上平移一小段距离，带电油滴的电势能不变 20．如图所示电路，电源电动势E=6V，内阻忽略不计，电容C=10μF，R1=R2=10kΩ，R3=20kΩ。当开关S接“1”时，电源给电容器充电，稳定后S接“2”。求： （1）S接通“1”的瞬间，流过R1的电流强度I； （2）S接通“2”后，通过R2的电量Q。    故障电路分析 ( ⭐积累与运用 进行电路故障分析时，要以电路动态分析为基础，若电路较复杂，首先需画出等效电路图，将题目设置的可能故障代入等效电路，根据各物理量间存在的相互依赖、相互制约的关系，判断其他物理量发生的变化与题目是否吻合. 电路出现的故障一般是短路和断路.常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯泡短路、电阻内部短路、接触不良等. 断路状态的特点 短路状态的特点 电源电压不为零而电流为零；若外电路某两点之间的电压不为零，则这两点间有断点，但这两点与电源连接部分无断点 有电流通过电路而电压为零 ) 21．如图所示，电源电动势为，电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，电路其余部分完好。为了查出故障导线，某同学选用多用电表直流挡，闭合开关后，将多用电表红表笔接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上，多用电表的示数分别为、、。可判断出故障导线是（　　） A．AB B．CD C．EF D．GH 22．如图所示，某时刻两电表的示数都增大，则可能出现了下列哪种故障（　　） A．断路 B．短路 C．短路 D．短路 23．如图所示，将滑动变阻器滑片P滑到最左端，闭合S后移动滑片P灯泡L不亮，但电压表有示数，电流表示数很小。若电路只有一处出现断路故障，当用多用电表的电压挡检测故障位置时（　　） A．若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是灯泡L断路 B．若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 C．若多用电表接在灯泡L两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 D．若多用电表与电容器的两极板相连有示数，则可能是灯泡L断路 24．如图所示，电池、开关和灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。某同学为了判断究竟是什么原因造成了这种现象，在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50V；当黑表笔接触E、F时，示数为0.若该电路中只存在一个问题，则灯泡不发光的原因可能是（　　） A．电池没电了 B．灯泡灯丝断了 C．导线DE断了 D．开关接触不良 25．如图所示的电路，开关闭合后小灯泡甲和乙均正常发光，电流表的示数不为零；突然两灯均熄灭且电流表的示数也变为零。将电压表与甲、乙两灯泡并联，电压表有示数，电压表与甲灯并联，电压表无示数。则下列说法正确的是（　　） A．甲灯短路 B．电流表烧断 C．甲灯烧断 D．乙灯烧断 （多选）26．如图为小明设计的一个自动控制电路，电源的电动势为E，内阻为r，R为光敏电阻，C为电容器，为定值电阻，L为灯泡，电流表和电压表均为理想电表。已知光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小，电容器未被击穿。闭合开关，减小光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（    ） A．灯泡变亮 B．电容器储存电量变大 C．不变 D．电源的输出功率变大 1．近年来，风力发电作为一种清洁能源得到了国内外的广泛关注和应用。如图每台风力发电机的叶片转动时可形成面积为S的圆面，当风向与叶片转动的圆面垂直时，发电机将圆面内气流动能转化为电能的效率为，若此时风速为v，空气密度为，则发电机的发电功率为（　　） A． B． C． D． 2．用不同材料做成两形状、大小相同的导体棒甲、乙，接在如图所示的电路中，理想电压表V1的示数大于V2的示数。则导体棒甲（　　） A．电阻率小 B．电功率小 C．在相同时间内产生的热量多 D．在相同时间内通过的电荷量大 3．闭合电路内、外电阻的功率随外电路电阻变化的两条曲线如图所示，曲线A表示内电阻的功率随外电阻变化的关系图线，曲线B表示外电阻的功率随外电阻变化的关系图线。下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为3 V B．电源的内阻为2.5 Ω C．内电阻的最大功率为7.2 W D．外电阻取2.5 Ω时外电阻的功率是外电阻取10 Ω时外电阻的功率的 4．在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5，0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0，0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源电动势为2.0 V B．电源内阻为 C．小灯泡L接入电源时的电阻为 D．小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W 5．下图是根据飞机升降时机翼受力的原理设计的装置，用于监测河水流速的变化。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电动势为4．8V，内阻不计，理想电流表量程为0~0．6A，理想电压表量程为0~3V，定值电阻R1阻值为6Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（    ） A．当水流速度增大时，电流表的示数变小 B．当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比变大 C．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~15Ω D．电阻R1的电功率的变化范围为0.54W~2.16W 6．如图所示电路，当滑动变阻器R3的滑片向右移动一小段距离后，电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为ΔU1和ΔU2（均取绝对值）。下列说法中正确的是（　　） A．电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，且有ΔU1>ΔU2 B．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数增大，且有ΔU1>ΔU2 C．电容器的左极板带正电，且两极板间电场强度减小 D．电源的输出功率比R3的滑片移动前大 7．如图所示，电源电动势为6V，电路中有AB、CD、EF、GH四根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，电路其余部分完好。为了查出故障导线，某同学选用电压表的直流10V挡，闭合开关后，将电压表的正极接在A接线柱上，黑表笔依次接在B、D、F所示的接线柱上，多用电表的示数分别为6V、6V、6V。可判断出故障的导线是（    ） A．AB B．CD C．EF D．GH 8．将电池、开关和灯泡组成串联电路，如图所示。闭合开关时，发现灯泡不发光。为了寻找故障原因，某同学在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表2．5V直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50V；黑表笔接触E、F时，示数为0。若该电路中只存在一处故障，则灯泡不发光的原因可能是（　　） A．灯泡短路 B．开关接触不良 C．DE间导线断路 D．AF间导线断路 9．如图所示，电路两端加恒定电压U，电路稳定后，灯泡L正常发光，然后向右移动滑动变阻器R的滑片，在此过程中（    ） A．灯泡L逐渐变暗 B．定值电阻两端电压逐渐减小 C．电容器C所带的电荷量逐渐增大 D．定值电阻中有水平向右的电流 （多选）10．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，，。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机的额定电压为6V，电动机线圈的电阻为0.5Ω，下列说法正确的是（　　） A．电阻两端的电压为3V B．通过电动机的电流为12A C．电源的效率为75% D．电动机的输入功率为12W （多选）11．交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻，电路中的电表均为理想电表。当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大，电流表的示数变小 B．饮酒量越多，电源的效率越小 C．饮酒量越多，电源的输出功率一定越大 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 （多选）12．如图，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器电容，开关S原来断开，现在合上开关S直到电路稳定，则（    ） A．S闭合电路稳定时，电容器b极板带正电 B．S断开电路稳定时，电容器的电压为3V C．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 D．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 （新应用）1．如图所示电路中，电源内阻不能忽略不计，电流表、电压表均视为理想电表，滑动变阻器总阻值足够大；当滑动变阻器滑片从左端向右端滑动时，下列说法中正确的是（    ） A．电流表A示数增大 B．电压表V1示数增大、V2示数减小 C．电压表V3示数变化的绝对值与电流表示数变化的绝对值之比为R D．滑动变阻器消耗的电功率先减小后增大 （新考法）2．如图所示，某理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1，原线圈与定值电阻串联后接在输出电压有效值恒定、内阻不计的交流电源两端，副线圈电路中接有理想电流表和最大阻值为的滑动变阻器点上下滑动变阻器电阻丝长度之比为3:1。开始时，滑片P位于滑动变阻器的中间位置。则在将滑片P向下滑至a点的过程中，理想变压器的输出功率（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 （新情境）3．某学生在研究串联电路电压特点时，接成如图所示电路，接通 K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因可能是（R1、R2阻值相差不大）（　　） A．AB段断路 B．AC段断路 C．AC段短路 D．AB段短路 （新考法）（多选）4．如图所示，电源电动势、内阻r恒定，定值电阻的阻值等于，定值电阻的阻值等于，闭合开关S，平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A．带电液滴将向下运动，定值电阻中有从流向的瞬间电流 B． C．、、均不变 D．电源的输出功率变大，电源效率变小 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$