内容正文:
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让教与学更高效
专题02电路及其应用
☆4大高频烤点概览
考点01导体的电阻
考点02串并联电路及电表的改装
考点03电能及其转化
考点04闭合电路欧姆定律
目目
考点01
导体的电阻
1.如图1所示,将横截面积相同、材料不同的两根金属丝a、b焊接成长直导体AB,A为金属丝a的
左端点,B为金属丝b的右端点,P是金属丝上可移动的接触点。保持金属丝中电流不变,电压表示数
U随AP间距离x的变化关系如图2所示。金属丝α、b的电阻和电阻率分别是R、R、P、P,。则
()
b
图1
图2
A.Rn>Rb,P。>Pa
B.R。<R,P。<Pb
C.R。>R,P。<Pb
D.R。<Rb,P。>P
2.(24-25高二上·江苏苏州·期末)为了测定用某种物质制成的线形材料的电学特性,选取一段该材料,测量
其两端的电压U和通过的电流I,根据实验数据描绘出的伏安特性曲线如图。这种物质可能是某种
()
U
A.纯金属
B.标准电阻
C.超导体
D.绝缘材料
3.(22-23高二上江苏连云港模拟)如图为两个电阻和飞的U一1图像,由图可知()
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00.10.20.3A
A.R的电阻值为32
B.R的电阻值为202
C.R的电阻率一定大于R的电阻率
D.R和R的电阻值都随着电压的增大而增大
目目
考点02
串并联电路及电表的改装
4.
如图所示,A、B间的电压U为20V,电阻R=102,R2=102,R=5k2,R4=102。估算干路中
的电流I约为()
R
B
A.1A
B.2A
C.3A
D.4A
5.(23-24高二上江苏南京部分学校期末)某同学用一个微安表头(量程1mA,内阻452)、电阻箱R和
电阻箱飞组装成一个多用电表,有电流“10mA”和电压“3V”两挡,改装电路如图所示,则R,R2应调到
的阻值为()
A.R=52,R2=295.52
B.R1=52,R2=29552
C.R1=102,R2=29102
D.R1=102,R2=2912
6.(21-22高二上江苏淮安期末)如图所示,虚线框的电路中,R、R2为定值电阻,A、B、C、D、E为接
线端,若将表头接入A、B端,则(
)表头
B
R
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A.改装为双量程电压表,使用C、E端为大量程
B.改装为双量程电流表,使用C、E端为大量程
C.改装为双量程电压表,使用C、D端为大量程
D.改装为双量程电流表,使用C、D端为大量程
目目
考点03
电能及其转化
7.摩托车蓄电池供电简化电路图如图所示。该蓄电池的电动势为E,内阻为r,车灯L电阻恒为5。启
动摩托车时,先接通开关S打开车灯,再接通开关S2启动电动机,此时车灯会变暗,电流变为原来的
4
S2
(1)仅接通开关S1时,通过车灯的电流I大小和方向;
(2)开关S1、S2均接通时,该蓄电池的内电压U内。
8.(24-25高二上江苏无锡宜兴期末)如图,电源电动势为11V,内阻为12,电阻R为12,R为122。开
关闭合后,电动机恰好正常工作。己知电动机额定电压U为6V,线圈电阻R为0.52。求:
(1)此时通过电源的电流强度I;
(2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大?
9.(22-23高二下江苏盐城射阳中学期末)阻值为R的电阻通以电流I,经时间t产生的热量为Q,其计算式
为()
A.O=12Rt
B.O=PRt
c.e=月
D.Q=4
R
10.(22-23高二下江苏南京雨花台中学)在下列四组用电器中,属于利用电流的热效应的一组是()
A.电风扇和电动机
B.白炽灯和电烙铁
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C.洗衣机和电冰箱
D.电解槽和电吹风
11.(21-22高二上·江苏盐城期末)如图所示,某户家庭有电炉、微波炉、洗衣机、电风扇等家用电器。停
电时,用欧姆表测得A、B间电阻为R;供电后所有电器均使用,测得A、B间电压为U,进线电流为
【,则该户用电的总功率为()
住
户
A.P=PR
B.P=UI
C.p=0
R
U2
D.P=12R+
R
12.(21-22高二上·江苏连云港期末)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,其简化电路如图所示,在打开车
灯的情况下,电动机未启动时电流表的示数为10A,电动机启动时电流表的示数为70A,若电源电动
势为12.5V,电源及电流表的内阻均不计,已知车灯的1-U图像如图乙所示.求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)车灯接通电动机启动时,车灯消耗的电功率。
/A
10
蓄电池
R
5100六V
甲
乙
13.(20-21高二上江苏淮安期末)一直流电动机,把它接入电压为0.1V电路,电机不转,测得流过电动机
的电流为0.2A;若把电动机接入电压为3.OV电路,电动机正常工作,工作电流为1A。求电动机:
(1)电阻;
(2)正常工作时的输出功率。
14.(20-21高二上江苏盐城响水中学.期末)如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.42,8V,16W的
灯泡L恰好能正常发光,电动机M绕线的电阻Ro=12,则()
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M
A.路端电压为10V
B.流过电动机的电流为8A
C.电动机的输出功率为15W
D.电源的总功率为40W
15.(20-21高二上江苏准安·期末)从某电热水壶的铭牌,可推算出该电热水壶正常加热10mi产生的热量
为()
电热水壶
型
尽
SP-356A
额定电压
220V
额定功率
1800W
额定频率
50Hz
额定容量
1.5L
生产日期
×年×月
×市×有限公司
A.1.8×104J
B.1.10×10J
C.1.32×10°J
D.1.08×10J
16.(18-19高二上江苏宿迁·期末)如图是小灯泡(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线,M为两曲
线交点。下列说法正确的有
A.在M点状态下,小灯泡L和电阻R的功率相等
B.在M点状态下,小灯泡L的阻值比电阻R的小
C.曲线a是L的伏安特性曲线,曲线b是R的伏安特性曲线
D.曲线a是R的伏安特性曲线,曲线b是L的伏安特性曲线
17.(24-25高二上江苏南京玄武高中、秦淮中学等六校联考·期末)如图为一玩具小车内部工作的电路图,
电源电动势E=6V,内阻r=12,指示灯L的规格为“5V,1W”,电动机M内阻=12,现把该玩具
车放在水平路面上,闭合开关S,指示灯L和电动机M均正常工作,下列说法正确的是()
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L
A.指示灯L中的电流为0.1A
B.电动机M中的电流为5A
C.电源的输出功率为3.36W
D.电动机M的输出功率为3.36W
18.(24-25高二上江苏南京玄武高中、秦淮中学等六校联考期末)如图,R是光敏电阻,当光照强度增大
时,它的阻值减小,电压表和电流表均为理想电表,当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是
()
R
S
R。
A.电流表的示数增大
B.电压表的示数增大
C.电源的总功率增大
D,光敏电阻的电功率增大
19.(24-25高二上·江苏连云港期末)如图所示,直线A、B分别为电源α、b的路端电压与通过电源电流的关
系图像,两电源的内阻分别为r。和,若在α、b两电源上分别接一相同的电阻,两电源输出的电功率
分别为P。和Pb,则()
A
B
A.I>
B.r=
C.P>P
D.P=P
20.(23-24高二上·江苏连云港赣榆区·期末)数码相机闪光灯是通过电容器放电工作的,其简化电路如图所
示,R、R,为定值电阻,C为电容器,电源内阻为”。闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片向上滑动
过程中()
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A.电阻飞中没有电流
B.电阻R两端的电压增大
C.电容器C极板所带电荷量变大
D.电源的总功率变大
21.(23-24高二上·江苏建湖高级中学·期末)图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置,装置中金属杠杆
的一端接浮标(浮标与杠杆绝缘),另一端的触点P接滑动变阻器R,油量表由电压表改装而成。当
汽车加油时,油箱内油面上升过程中,下列说法正确的是()
R
浮标
油箱
A.电路中电流增大
B.R两端电压增大
C.整个电路消耗的功率减小
D.电源输出功率一定增大
22.(23-24高二上江苏泰州兴化·期末)如图所示电路中,电压表和电流表均视为理想电表,灯泡L的电阻恒
定不变,电源内阻不可忽略。闭合电键S,将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动过程中,电压表示数变
化量的绝对值为△U电流表示数变化量的绝对值为△1,则下列判断正确的是()
R
A,灯泡变暗
B.电容器的带电量变大
兴不度
c.
D.电源的效率增大
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23.(23-24高二上江苏宜兴期末)如图电路中,电源内阻r小于灯泡L的电阻,电流表A和电压表V均可
视为理想电表。现闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,则下列说法正确的是
()
L
A
A.小灯泡L变亮
B.电压表V的示数变小
C.流过电阻R,的电流方向为从右向左
D.电源的输出功率变大
24.(24-25高二上·江苏连云港·期末)如图为酒精检测仪工作电路图,R,为定值电阻,R是“气敏传感器”,其
阻值随周围酒精气体浓度增大而减小,若检测仪被吹入含酒精的气体,下列说法正确的是()
A.电源的效率增大
B.电压表的示数减小
C.电路消耗的总功率变大
D.电压表示数变化量△U与电流表示数变化量△I之比变小
25.(23-24高二上江苏南京·期中)如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=12,电阻R,=22,变阻器R
的最大阻值为3Q,下列说法正确的是()
E r
A.该电路电源的输出电压最大为5V
B.R的阻值逐渐增大R消耗的功率逐渐减小
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C.当R2=12时,R消耗的功率最大
D.当R=32时,电源的效率最低
26.(24-25高二上江苏无锡调研)某城市新装了一批节能路灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯
的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示,电源电动势为E,内
阻为,R。为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时,则下
列判断正确的是()
NR.☒B
E
Ro
A,A灯变亮,B灯变亮
B.A灯变亮,B灯变暗
C.电源的效率变小
D.R。上电流的变化量等于R上电流变化量
27.(23-24高二上江苏扬州期末)如图所示,电源电动势为E,内阻为,R,是定值电阻,R2是光敏电阻且
其阻值随着光强的增强而减小。若光照减弱,电源输出功率P出随电流表示数I变化关系的图像可能正
确的是()
E.r
X
D
出
B
出
D
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目目
考点04
闭合电路欧姆定律
28.电鳗能借助分布在身体两侧肌肉内的“起电斑”产生电流。某电鳗体中的“起电斑”沿着身体从头部
到尾部延伸分布,并排成125行,每行串有5000个。已知每个“起电斑”的内阻为0.252,并能产生
0.16V的电动势。该“起电斑阵列与电鳗周围的水形成回路,假设回路中水的等效电阻为7902,则电
鳗放电时,放电电流为()
A.0.64A
B.1A
C.1.6A
D.0.4A
29.(24-25高二上江苏扬州期末)太阳能电池发出的电储存在蓄电池中,每节蓄电池的电动势为6V,内阻
为12,若用蓄电池组对一用电器(额定电压为24V,额定电流为0.6A)供电,求:
(1)用电器的额定功率P额:
(2)若用6节蓄电池串联供电,电路中还需要一个定值电阻来分压,求这个电阻的阻值R;
(3)若太阳能电池板面积为S,中午正对太阳光时发电功率为B,电池板将太阳能转化为电能的效率
为门,太阳光经过大气层时,约一半的能量能够到达地面,已知日地距离为r,求太阳辐射的总功率P。
(球的面积公式S=,球的体积公式/=青
30.(24-25高二上江苏无锡宜兴期末)如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R和R均为定
值电阻,B为滑动变阻器。当R的滑片在ab的中点时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数
分别为L,、L2和U。现将R的滑片向b端移动,则下列说法正确的是()
a R,b
A.I,减小,L增大
B.I增大,I2减小
C.U增大
D.电源的总功率减小
31.(23-24高二上江苏盐城东台期末)如图所示,电源电动势E为5V,内阻r为0.52,定值电阻为22,
滑动变阻器R的最大电阻为52,电流表为理想表。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片。求:
(1)电流表示数的最大值I;
(2)滑动变阻器R消耗的最大功率Pm。
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专题02 电路及其应用
4大高频考点概览
考点01 导体的电阻
考点02 串并联电路及电表的改装
考点03 电能及其转化
考点04 闭合电路欧姆定律
1.如图1所示,将横截面积相同、材料不同的两根金属丝a、b焊接成长直导体AB,A为金属丝a的左端点,B为金属丝b的右端点,P是金属丝上可移动的接触点。保持金属丝中电流不变,电压表示数U随AP间距离x的变化关系如图2所示。金属丝a、b的电阻和电阻率分别是、、、。则( )地 城
考点01
导体的电阻
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】电阻丝上电流不变,电压表示数U与电阻成正比,由图可得a段电压大于b段电压,但是移动单位长度,a段上电压增加量小于b段电压增加量,所以
,
故选C。
2.(24-25高二上·江苏苏州·期末)为了测定用某种物质制成的线形材料的电学特性,选取一段该材料,测量其两端的电压U和通过的电流I,根据实验数据描绘出的伏安特性曲线如图。这种物质可能是某种( )
A.纯金属 B.标准电阻
C.超导体 D.绝缘材料
【答案】A
【详解】线上某点与坐标原点的连线的倒数表示电阻,图像可知图线斜率逐渐减小,故物质电阻逐渐增大,根据
可知电阻率逐渐增大,即随着电压升高,功率越大,温度越高,电阻率随着温度的升高而升高,所以材料是金属,不可能是标准电阻、超导体和绝缘材料。
故选A。
3.(22-23高二上·江苏连云港·模拟)如图为两个电阻和的U-I图像,由图可知( )
A.的电阻值为3Ω B.的电阻值为20Ω
C.的电阻率一定大于的电阻率 D.和的电阻值都随着电压的增大而增大
【答案】B
【详解】A.的电阻值
故A错误;
B.的电阻值为
故B正确;
D.由图可知,和的电阻值都不变,故D错误;
C.由AB选项可知,的电阻大于的电阻,但根据题意无法判断的电阻率与的电阻率的大小关系,故C错误。
故选B。
4.如图所示,A、B间的电压U为20V,电阻,,,。估算干路中的电流I约为( )地 城
考点02
串并联电路及电表的改装
A.1A B.2A C.3A D.4A
【答案】B
【详解】由图可知并联再与串联,由于远大于,所以串联电阻近似等于,与并联,由于远大于,则并联电阻近似等于,所以电路总电阻近似为,根据欧姆定律可得电流
故选B。
5.(23-24高二上·江苏南京部分学校·期末)某同学用一个微安表头(量程,内阻)、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表,有电流“”和电压“”两挡,改装电路如图所示,则应调到的阻值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】当接o、a接线柱时改装为电流表,根据并联电路特点得
代入数据解得
当接o、b接线柱时改装为电压表,根据串联电路特点得
解得
故选A。
6.(21-22高二上·江苏淮安·期末)如图所示,虚线框的电路中,R1、R2为定值电阻,A、B、C、D、E为接线端,若将表头接入A、B端,则( )
A.改装为双量程电压表,使用C、E端为大量程
B.改装为双量程电流表,使用C、E端为大量程
C.改装为双量程电压表,使用C、D端为大量程
D.改装为双量程电流表,使用C、D端为大量程
【答案】A
【详解】因为电阻R1、R2与表头串联,所以起到分压作用,即改装成大量程的电压表,且串联电阻越大,电压表量程越大,所以使用C、E端为大量程,使用C、D端为小量程。
故选A。
7.摩托车蓄电池供电简化电路图如图所示。该蓄电池的电动势为E,内阻为r,车灯L电阻恒为5r。启动摩托车时,先接通开关S1打开车灯,再接通开关S2启动电动机,此时车灯会变暗,电流变为原来的。求:地 城
考点03
电能及其转化
(1)仅接通开关S1时,通过车灯的电流I大小和方向;
(2)开关S1、S2均接通时,该蓄电池的内电压U内。
【答案】(1);电流方向向右
(2)
【详解】(1)仅接通开关S1时,根据闭合电路欧姆定律可得
电流方向向右;
(2)开关S1、S2均接通时,根据闭合电路欧姆定律可得
解得
8.(24-25高二上·江苏无锡宜兴·期末)如图,电源电动势为11V,内阻为,电阻为,为。开关闭合后,电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V,线圈电阻为。求:
(1)此时通过电源的电流强度I;
(2)电动机正常工作时产生的机械功率是多大?
【答案】(1)2.5A
(2)10W
【详解】(1)设流过干路的电流为I,根据闭合电路的欧姆定律有
解得此时通过电源的电流强度为
(2)设流过的电流为,则有
设流过电动机的电流为
电动机的输入功率为
电动机的发热功率为
电动机的机械功率为
9.(22-23高二下·江苏盐城射阳中学·期末)阻值为R的电阻通以电流I,经时间t产生的热量为Q,其计算式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】电阻为R,电流为I,由焦耳定律可知,在时间t内产生的热量
Q=I2Rt
故A正确,BCD错误;
故选A。
10.(22-23高二下·江苏南京雨花台中学·)在下列四组用电器中,属于利用电流的热效应的一组是( )
A.电风扇和电动机 B.白炽灯和电烙铁
C.洗衣机和电冰箱 D.电解槽和电吹风
【答案】B
【详解】A.电风扇和电动机正常工作时是非纯电阻,做功是主要的,发热是次要的,主要是将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应,故A错误;
B.白炽灯和电烙铁是纯电阻,工作时将电能转化为内能,利用了电流的热效应,故B正确;
C.洗衣机工作时主要将电能转化为机械能,电冰箱主要是将电能转化为电动机的机械能,通过做功使物态发生变化,可知,洗衣机和电冰箱均不是利用电流的热效应,故C错误;
D.电解槽和电吹风均是非纯电阻,电解槽主要将电能转化为化学能,电吹风主要将电能转化为机械能,可知电解槽和电吹风均不是利用电流的热效应,故D错误。
故选B。
11.(21-22高二上·江苏盐城·期末)如图所示,某户家庭有电炉、微波炉、洗衣机、电风扇等家用电器。停电时,用欧姆表测得A、B间电阻为R;供电后所有电器均使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,则该户用电的总功率为( )
A.P=I2R
B.P=UI
C.
D.
【答案】B
【详解】B.加在用户两端的电压为U,电路中的电流为I,所以该户用电的总功率为
故B正确;
ACD.用户洗衣机、电风扇等家用电器为非纯电阻电器,其电功率不可以用
或
计算。更不能用
计算。故ACD错误;
故选B。
12.(21-22高二上·江苏连云港·期末)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,其简化电路如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表的示数为10A,电动机启动时电流表的示数为70A,若电源电动势为12.5V,电源及电流表的内阻均不计,已知车灯的I-U图像如图乙所示.求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)车灯接通电动机启动时,车灯消耗的电功率。
【答案】(1);(2)81W
【详解】(1)车灯接通电动机未启动时,通过车灯的电流为
I1=10A
根据乙图车灯两端电压为
U1=12V
又
代入数据,得
解得
(2)电动机启动时,车灯两端的电压为
根据乙图流过车灯的电流为
I2=9A
车灯的功率为
P=U2I2
代入数据,得
P=9×9W=81W
13.(20-21高二上·江苏淮安·期末)一直流电动机,把它接入电压为0.1V电路,电机不转,测得流过电动机的电流为0.2A;若把电动机接入电压为3.0V电路,电动机正常工作,工作电流为1A。求电动机:
(1)电阻;
(2)正常工作时的输出功率。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)当电机不转时,由欧姆定律得,电机的内阻为
(2)当电机正常工作时,电动机的热功率
电动机的输入功率
输出功率
14.(20-21高二上·江苏盐城响水中学·期末)如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=0.4Ω,“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机M绕线的电阻R0=1Ω,则( )
A.路端电压为10V
B.流过电动机的电流为8A
C.电动机的输出功率为15W
D.电源的总功率为40W
【答案】C
【详解】A.电源电动势为10V,则路端电压小于10V,选项A错误;
B.“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光,则通过灯泡的电流为
通过电源的电流
流过电动机的电流为
IM=3A
选项B错误;
C.电动机的输出功率为
选项C正确;
D.电源的总功率为
选项D错误。
故选C。
15.(20-21高二上·江苏淮安·期末)从某电热水壶的铭牌,可推算出该电热水壶正常加热 10min 产生的热量为( )
A.J
B.J
C.J
D.J
【答案】D
【详解】从电热水壶的铭牌上可知,额定功率为 1800W,因此 10min 产生的热量
故选D。
16.(18-19高二上·江苏宿迁·期末)如图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线,M为两曲线交点。下列说法正确的有
A.在M点状态下,小灯泡L和电阻R的功率相等
B.在M点状态下,小灯泡L的阻值比电阻R的小
C.曲线a是L的伏安特性曲线,曲线b是R的伏安特性曲线
D.曲线a是R的伏安特性曲线,曲线b是L的伏安特性曲线
【答案】AC
【详解】AB.图线中的M点,电流和电压都相等,根据欧姆定律,电阻相等;功率P=UI也相等。故A正确,B错误。
CD.随着电压的增加,元件的热功率增加,温度升高;从图象可以看出,b图线对应电阻减小,a图象对应电阻增加;热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,而小灯泡的电阻随温度的升高而增加;故b是热敏电阻,a是小灯泡。故D错误,C正确。
17.(24-25高二上·江苏南京玄武高中、秦淮中学等六校联考·期末)如图为一玩具小车内部工作的电路图,电源电动势,内阻,指示灯L的规格为“,”,电动机M内阻,现把该玩具车放在水平路面上,闭合开关S,指示灯L和电动机M均正常工作,下列说法正确的是( )
A.指示灯L中的电流为 B.电动机M中的电流为
C.电源的输出功率为 D.电动机M的输出功率为
【答案】D
【详解】A.闭合开关S,指示灯和电动机均正常工作,说明电源的输出电压为,对于指示灯,有
解得指示灯L中的电流为
故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律,有
解得电路总电流为
则电动机M中的电流为
故B错误;
C.电源的输出功率为
故C错误;
D.电动机的输出功率为
故D正确。
故选D。
18.(24-25高二上·江苏南京玄武高中、秦淮中学等六校联考·期末)如图,是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,电压表和电流表均为理想电表,当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大
C.电源的总功率增大 D.光敏电阻的电功率增大
【答案】B
【详解】AB.当外界的光照强度减弱时,则光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流减小,路端电压增大;则电流表的示数减小,由于定值电阻两端电压减小,则光敏电阻两端电压增大,即电压表的示数增大,故A错误,B正确;
C.电源的总功率为
由于电路总电流减小,则电源的总功率减小,故C错误;
D.光敏电阻的电功率为
可知当时,光敏电阻的电功率最大;由于从题干不清楚光敏电阻阻值与的大小关系,所以无法判断光敏电阻的电功率变化情况,故D错误。
故选B。
19.(24-25高二上·江苏连云港·期末)如图所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与通过电源电流的关系图像,两电源的内阻分别为ra和rb,若在a、b两电源上分别接一相同的电阻,两电源输出的电功率分别为Pa和Pb,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律可得
可知,电源的U-I图线的纵截距表示电源电动势,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,则
故AB错误;
CD.作出该电阻的U-I图线,如图所示
由于定值电阻的U-I图线与电源的U-I图线的交点横、纵坐标的乘积表示电源的输出功率,由图可知,与A图线的交点的横纵坐标均较大,则
故C正确,D错误。
故选C。
20.(23-24高二上·江苏连云港赣榆区·期末)数码相机闪光灯是通过电容器放电工作的,其简化电路如图所示,为定值电阻,为电容器,电源内阻为。闭合开关,在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中( )
A.电阻中没有电流 B.电阻两端的电压增大
C.电容器极板所带电荷量变大 D.电源的总功率变大
【答案】C
【详解】B.闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电阻中的总电阻变大,由闭合电路欧姆定律,则电路总电流变小。电阻两端的电压
减小。故B错误;
A C.滑动变阻器R两端的电压
电路总电流变小,变大,电容器两端的电压增大,电容器充电,由
得,电容器极板所带电荷量变大,电阻中有充电电流。故A错误,C正确;
D.根据电源的总功率
电路总电流变小,电源的总功率变小。故D错误。
故选C。
21.(23-24高二上·江苏建湖高级中学·期末)图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置,装置中金属杠杆的一端接浮标(浮标与杠杆绝缘),另一端的触点P接滑动变阻器R,油量表由电压表改装而成。当汽车加油时,油箱内油面上升过程中,下列说法正确的是( )
A.电路中电流增大 B.两端电压增大
C.整个电路消耗的功率减小 D.电源输出功率一定增大
【答案】C
【详解】A.当汽车加油时,油箱内油面上升过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,电路中电流减小,故A错误;
B.电路中电流减小,两端电压减小,故B错误;
C.根据
电路中电流减小,整个电路消耗的功率减小,故C正确;
D.当外电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,若一开始外电阻大于电源内阻,油箱内油面上升过程中,外电阻增大,电源输出功率减小,故D错误。
故选C。
22.(23-24高二上·江苏泰州兴化·期末)如图所示电路中,电压表和电流表均视为理想电表,灯泡L的电阻恒定不变,电源内阻不可忽略。闭合电键S,将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动过程中,电压表示数变化量的绝对值为ΔU电流表示数变化量的绝对值为ΔI,则下列判断正确的是( )
A.灯泡变暗 B.电容器的带电量变大
C.不变 D.电源的效率增大
【答案】C
【详解】A.滑片P右移,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中总电阻变小,由闭合电路欧姆定律可知
干路电流变大,通过灯泡的电流变大,由
可知小灯泡的功率变大,亮度变亮,故A错误;
B.电容器连接在电源两端,电压等于路端电压,由闭合电路欧姆定律可知
即路端电压变小,对电容器有
故电容器的带电量变小,故B错误;
C.由闭合电路欧姆定律可知,变化前后分别满足
联立可知
即的值不变,故C正确;
D.电源的效率为
路端电压U变小,故电源效率减小,故D错误。
故选C。
23.(23-24高二上·江苏宜兴·期末)如图电路中,电源内阻r小于灯泡L的电阻,电流表A和电压表V均可视为理想电表。现闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,则下列说法正确的是( )
A.小灯泡L变亮
B.电压表V的示数变小
C.流过电阻R1的电流方向为从右向左
D.电源的输出功率变大
【答案】C
【详解】AB.闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变大,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中总电流I变小,则小灯泡L变暗,电流表A的示数变小,电压表的示数
U=E-I(RL+r)
I变小,其他量不变,则U增大,即电压表V的示数变大,故AB错误;
C.电容器的电压等于变阻器两端的电压,即等于电压表的示数,U变大,由Q=CU知电容器C上的电荷量增大,流过电阻R1的电流方向为从右向左,故C正确;
D.当外电阻等于电源内阻时,有最大的输出功率,且外电阻阻值越接近电源内阻,输出的功率变大。已知RL>r,当滑动变阻器的阻值变大,外电阻变大,所以输出的电功率变小,故D错误;
故选C。
24.(24-25高二上·江苏连云港·期末)如图为酒精检测仪工作电路图,R0为定值电阻,R是“气敏传感器”,其阻值随周围酒精气体浓度增大而减小,若检测仪被吹入含酒精的气体,下列说法正确的是( )
A.电源的效率增大
B.电压表的示数减小
C.电路消耗的总功率变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比变小
【答案】C
【详解】B.若检测仪被吹入含酒精的气体,则R的阻值变小,外电阻变小,电路中的总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流变大,内电压变大,路端电压变小,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误;
A.电源的效率为
由以上分析可知,外电阻变小,则效率减小,故A错误;
C.电路消耗的总功率为
由于E不变,I变大,则P变大,故C正确;
D.根据电路欧姆定律可得
所以
即比值不变,故D错误。
故选C。
25.(23-24高二上·江苏南京·期中)如图所示,电源电动势,内阻,电阻,变阻器的最大阻值为,下列说法正确的是( )
A.该电路电源的输出电压最大为5V
B.的阻值逐渐增大消耗的功率逐渐减小
C.当时,消耗的功率最大
D.当时,电源的效率最低
【答案】A
【详解】A.该电路电源的输出电压
当取最大阻值时,输出电压最大,为
故A正确;
B.消耗的功率
根据数学知识可知,当
消耗的功率最大,此时
故的阻值由0逐渐增大到3Ω,消耗的功率逐渐增大,故B错误;
C.消耗的功率
故越小,消耗的功率越大,当时,消耗的功率最大,故C错误;
D.电源的效率
越小,电流越大,电源效率越低,故D错误。
故选A。
26.(24-25高二上·江苏无锡·调研)某城市新装了一批节能路灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示,电源电动势为E,内阻为r,为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时,则下列判断正确的是( )
A.A灯变亮,B灯变亮 B.A灯变亮,B灯变暗
C.电源的效率变小 D.上电流的变化量等于上电流变化量
【答案】A
【详解】光照逐渐减弱时,光敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,总电流减小,内电压减小,外电压增大。
AB.外电压增大,A灯变亮;支路R0上的电流减小,R0上的电压减小,又因为外电压增大,所以B灯电压增大,所以B灯变亮,故A正确,B错误;
C.因为外电阻变大,根据
可知,电源的效率变大,故C错误;
D.对于支路R0,有
其中、,所以
故D错误。
故选A。
27.(23-24高二上·江苏扬州·期末)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1是定值电阻,R2是光敏电阻且其阻值随着光强的增强而减小。若光照减弱,电源输出功率P出随电流表示数I变化关系的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】若光照减弱,光敏电阻的阻值增大,由闭合电路欧姆定律可知电路中的电流减小,电源输出功率
可知图像是开口向下的抛物线。故ACD错误,B正确。
故选B。
28.电鳗能借助分布在身体两侧肌肉内的“起电斑”产生电流。某电鳗体中的“起电斑”沿着身体从头部到尾部延伸分布,并排成125行,每行串有5000个。已知每个“起电斑”的内阻为0.25Ω,并能产生0.16V的电动势。该“起电斑”阵列与电鳗周围的水形成回路,假设回路中水的等效电阻为790Ω,则电鳗放电时,放电电流为( )地 城
考点04
闭合电路欧姆定律
A.0.64A B.1A C.1.6A D.0.4A
【答案】B
【详解】该“起电斑”阵列的总电动势为
该“起电斑”阵列的内阻为
根据闭合电路欧姆定律可得电鳗放电时,放电电流为
故选B。
29.(24-25高二上·江苏扬州·期末)太阳能电池发出的电储存在蓄电池中,每节蓄电池的电动势为6V,内阻为1Ω,若用蓄电池组对一用电器(额定电压为24V,额定电流为0.6A)供电,求:
(1)用电器的额定功率P额;
(2)若用6节蓄电池串联供电,电路中还需要一个定值电阻来分压,求这个电阻的阻值R;
(3)若太阳能电池板面积为,中午正对太阳光时发电功率为,电池板将太阳能转化为电能的效率为,太阳光经过大气层时,约一半的能量能够到达地面,已知日地距离为r,求太阳辐射的总功率P。球的面积公式,球的体积公式
【答案】(1)14.4W
(2)14Ω
(3)
【详解】(1)用电器的额定功率为
解得
P额=14.4W
(2)电池的内电压为
分压电阻两端的电压为
分压电阻的阻值为
解得
(3)将太阳辐射能量认为均匀分布在以日地间距为半径的球面上,则有
解得
30.(24-25高二上·江苏无锡宜兴·期末)如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,和均为定值电阻,为滑动变阻器。当的滑片在ab的中点时合上开关S,此时三个电表、和V的示数分别为、和。现将的滑片向b端移动,则下列说法正确的是( )
A.减小,增大 B.增大,减小
C.U增大 D.电源的总功率减小
【答案】A
【详解】AB.的滑片向b端移动,的有效阻值减小,故闭合电路总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律有
可知干路电流增大,根据
可知则r和电压增大,根据
可知并联部分电压减小,根据
可知示数减小,根据干路电流
可知示数增大,故A正确,B错误;
C.由图可知,电压表测得的是路端电压,根据
可知电压表测路端电压减小,故C错误;
D.电源的总功率
I增大,电源的总功率增大,故D错误。
故选A。
31.(23-24高二上·江苏盐城东台·期末)如图所示,电源电动势E为5V,内阻r为,定值电阻为,滑动变阻器的最大电阻为5Ω,电流表为理想表。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片。求:
(1)电流表示数的最大值I;
(2)滑动变阻器消耗的最大功率Pmax。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路总电阻最小,电流表示数最大,根据闭合电路欧姆定律
解得
(2)电路中电流
滑动变阻器消耗的功率
整理得
当时,的电功率最大
32.(23-24高二上·江苏南京江宁区·期末)图甲为某电源的U—I图线,图乙为某小灯泡的U—I图线,则下列说法正确的是( )
A.电源的内阻为5Ω
B.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3W
C.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
D.把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.45W
【答案】B
【详解】A.由闭合回路欧姆定律有
结合图甲可得
,
故A错误;
BD.把电源的图像移到灯泡的图像中,如图所示
由图可知,把电源和小灯泡组成闭合回路,灯泡两端的电压约为,电流约为,则小灯泡的功率约为
电路的总功率约为
故D错误,B正确;
C.根据图像中斜率表示电阻的大小,由图乙可知,小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,故C错误。
故选B。
33.(23-24高二上·江苏盐城四校·期末)如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分握两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量高者( )
A.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变大
B.电压表示数与电流表示数的比值变大
C.消耗的功率大
D.电源的效率小
【答案】B
【详解】A.根据闭合电路的欧姆定律
可得
可知电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,故A错误;
B.体型相近的两人相比,脂肪含量高者人体电阻较大,总电阻较大,总电流较小,电流表示数较小,定值电阻、和内阻两端的电压较小,人体电阻两端电压较大,电压表示数较大,则电压表示数与电流表示数的比值变大,故B正确;
C.体型相近的两人相比,脂肪含量高者人体电阻较大,总电阻较大,总电流较小,消耗的功率小,故C错误;
D.电源的效率为
可知脂肪含量高者人体电阻较大,总电阻较大,总电流较小,电源的效率大,故D错误。
故选B。
34.(23-24高二上·江苏连云港赣榆区·期末)汽车的电路简化如图所示,已知汽车电源电动势,内阻,车灯规格“”,电动机内阻。闭合开关,车灯正常发光,求:
(1)通过电源的电流;
(2)电动机机械功率。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)车灯正常发光,外电压等于车灯两端电压
由闭合电路欧姆定律
通过电源的电流
(2)车灯正常发光,流过车灯的电流
流过电动机的电流
电动机机械功率
35.(23-24高二上·江苏扬州·期末)某电池供电简化电路如图所示。电池的电动势E=3.0V,内阻r=0.5Ω,灯泡L1与L2的电阻均为R=4.0Ω,电动机内部线圈电阻RM=0.5Ω。电流表与电压表均为理想电表,灯泡电阻不变。
(1)仅闭合开关S1时,求电流表示数I;
(2)同时闭合开关S1和S2时,电压表示数为U=2V,求电动机的输出功率P出。
【答案】(1)1.2A;(2)1.5W
【详解】(1)仅闭合开关S1时,灯泡L1与L2并联,根据闭合电路欧姆定律得
(2)同时闭合开关S1和S2时,总电流
电流表示数
所以,电动机通过电流
电动机输入功率
内部线圈消耗热功率
则电动机的输出功率
36.(22-23高二上·江苏淮安·期末)欧姆表内部电路如图甲所示,G表满偏电流为,为欧姆调零电阻.测量前已欧姆调零,然后以电阻箱代替待测电阻,测得电路中电流I与电阻箱的阻值的关系图像如图乙所示,求:
(1)电源的电动势E和欧姆表的内阻;
(2)将一个未校准电压表接到两表笔间,若G表示数,则电压表两端实际电压U。
【答案】(1),;(2)
【详解】(1)由图乙可知,当时,,当时,电阻箱的阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据求得
,
(2)将一个未校准电压表接到两表笔间,若G表示数,则电压表两端实际电压
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