2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題四 電磁感應(yīng)與電路 第2講 電路的分析與計(jì)算課時(shí)演練知能提升
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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題四 電磁感應(yīng)與電路 第2講 電路的分析與計(jì)算課時(shí)演練知能提升 一、單項(xiàng)選擇題 1.(xx·寧波高三十校聯(lián)考)有兩個(gè)以同種材料制成的橫截面為正方形的柱體,柱體高均為h,大柱體截面邊長(zhǎng)為a,小柱體截面邊長(zhǎng)為b,現(xiàn)將大、小柱體串聯(lián)接在電壓U上,已知通過柱體的電流方向如圖所示,大小為I,則柱體材料的電阻率為( ) A. B. C. D. 解析:選A.根據(jù)題意,大柱體和小柱體的電阻均為R=,故大柱體兩端電壓為=IR,聯(lián)立解得ρ=,選項(xiàng)A正確. 2.(xx·寧波高三二模)QQ是一款流行的互聯(lián)網(wǎng)即時(shí)通訊工具,新版本QQ推出了“在
2、線時(shí)長(zhǎng)”新功能,用戶通過積累在線時(shí)長(zhǎng)可以獲得更高等級(jí)、享受更多服務(wù),許多網(wǎng)友為追求虛擬的等級(jí)而純粹地開機(jī)在線,造成了大量的電能浪費(fèi).如圖所示是某網(wǎng)友QQ界面的電腦屏幕抓拍圖,請(qǐng)你估算他升到下一級(jí)還要消耗的電能為(假定QQ用戶使用臺(tái)式電腦)( ) A.0.2 kW·h B.2 kW·h C.20 kW·h D.200 kW·h 解析:選B.電腦正常工作時(shí)的功率約為200 W,該網(wǎng)友升到下一級(jí)還要消耗的電能為W=Pt=2 kW·h,選項(xiàng)B正確. 3.兩電源電動(dòng)勢(shì)分別為E1、E2(E1>E2),內(nèi)阻分別為r1、r2.當(dāng)這兩個(gè)電源分別和一阻值為R的電阻連接時(shí),電源輸出功率相等.若
3、將R減小為R′,電源輸出功率分別為P1、P2,則( )
A.r1 4、動(dòng)的過程中( )
A.PQ中電流先增大后減小
B.PQ兩端電壓先減小后增大
C.PQ上拉力的功率先減小后增大
D.線框消耗的電功率先減小后增大
解析:選C.設(shè)PQ左側(cè)金屬線框的電阻為r,則右側(cè)電阻為3R-r;PQ相當(dāng)于電源,其電阻為R,則電路的外電阻為R外==,當(dāng)r=時(shí),R外max=R,此時(shí)PQ處于矩形線框的中心位置,即PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中外電阻先增大后減小.PQ中的電流為干路電流I=,可知干路電流先減小后增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.PQ兩端的電壓為路端電壓U=E-U內(nèi),因E=Blv不變,U內(nèi)=IR先減小后增大,所以路端電壓先增大后減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.拉力的功率大小等于安培力 5、的功率大小,P=F安v=BIlv,可知因干路電流先減小后增大,PQ上拉力的功率也先減小后增大,選項(xiàng)C正確.線框消耗的電功率即為外電阻消耗的功率,因外電阻最大值為R,小于內(nèi)阻R;根據(jù)電源的輸出功率與外電阻大小的變化關(guān)系,外電阻越接近內(nèi)阻時(shí),輸出功率越大,可知線框消耗的電功率先增大后減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
5.(xx·浙江部分重點(diǎn)中學(xué)高三調(diào)研)在如圖所示的電路中,E為電源的電動(dòng)勢(shì),r為電源的內(nèi)阻,R1、R2為可變電阻,其中R1接入電路的阻值與電壓表內(nèi)阻差不多,R2接入電路的阻值與小燈泡電阻差不多,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡電阻.對(duì)下列敘述的操作所導(dǎo)致的結(jié)果的判斷正確的是( )
A.僅使R1的阻值 6、增大,電壓表與電流表示數(shù)的比值增大
B.僅使R2的阻值增大,電壓表與電流表示數(shù)的比值減小
C.僅使R2的阻值減小,電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值的比值不變
D.使R1的阻值增大的同時(shí),使R2的阻值也增大,則電壓表的示數(shù)減小
解析:選C.由于電壓表支路電阻遠(yuǎn)大于燈泡支路電阻,所以改變R1的阻值不會(huì)影響電流表的示數(shù),不會(huì)影響路端電壓,但R1與電壓表內(nèi)阻差不多,R1的阻值增大,電壓表示數(shù)就減小,電壓表與電流表示數(shù)的比值減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;僅使R2的阻值增大,路端電壓與電流表示數(shù)的比值就是電流表、燈泡、R2的總阻值,應(yīng)該增大,又因?yàn)镽1的阻值不變,電壓表示數(shù)與路端電壓成正比, 7、所以電壓表與電流表示數(shù)的比值增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;僅使R2的阻值減小,路端電壓變化量的絕對(duì)值與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值的比值表示電源內(nèi)阻,保持不變,又因?yàn)镽1的阻值不變,電壓表示數(shù)與路端電壓成正比,電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值的比值不變,選項(xiàng)C正確;只使R1的阻值增大,電壓表示數(shù)減小,只使R2的阻值增大,電壓表示數(shù)增大,若使R1與R2的阻值同時(shí)增大,電壓表示數(shù)可能增大、減小或不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
6.(xx·山東莘縣質(zhì)檢)如圖所示,兩平行金屬板間帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則( )
A.電壓表讀數(shù)減小 8、
B.電流表讀數(shù)減小
C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)
D.R3上消耗的功率逐漸增大
解析:選A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),R4接入電路部分的電阻減小,外電路總電阻減小,干路電流增大,電源內(nèi)阻分擔(dān)的電壓增大,則路端電壓減小,R1分擔(dān)電壓增大,則平行金屬板兩極板間電壓減小,帶電質(zhì)點(diǎn)P所受電場(chǎng)力減小,質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;R3兩端電壓減小,R3中電流減小,電流表讀數(shù)增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;R3上消耗的功率逐漸減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由于R2中的電流增大,R2兩端電壓增大,故電壓表讀數(shù)減小,選項(xiàng)A正確.
7.(原創(chuàng)題)熱敏電阻是一種廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中的重要電子元件,它的重要特性之一是其電阻 9、值隨著環(huán)境溫度的升高而減?。鐖D為一自動(dòng)溫控電路,C為電容器,A為零刻度在中央的電流計(jì),R為定值電阻,Rt為熱敏電阻.電鍵S閉合穩(wěn)定后,觀察電流表A的偏轉(zhuǎn)情況,可判斷環(huán)境溫度的變化情況.以下關(guān)于該自動(dòng)溫控電路的分析,正確的是( )
A.當(dāng)發(fā)現(xiàn)電流計(jì)A中的電流方向是由a到b時(shí),表明環(huán)境溫度正在逐漸升高
B.當(dāng)發(fā)現(xiàn)電流計(jì)A中的電流方向是由a到b時(shí),表明環(huán)境溫度正在逐漸降低
C.為了提高該溫控裝置的靈敏度,應(yīng)使定值電阻R的阻值遠(yuǎn)大于熱敏電阻Rt的阻值
D.為了提高該溫控裝置的靈敏度,應(yīng)使定值電阻R的阻值遠(yuǎn)小于熱敏電阻Rt的阻值
解析:選A.當(dāng)電流計(jì)A中的電流方向是由a到b時(shí),表明電容 10、C正在充電,即定值電阻R兩端的電壓升高,故熱敏電阻Rt的阻值在減小,則環(huán)境溫度在逐漸升高.為了提高該溫控裝置的靈敏度,應(yīng)使定值電阻R的阻值與熱敏電阻Rt的阻值相差不多.
8.(xx·高考安徽卷)一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為ρ,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時(shí),棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為( )
A. B.
C.ρnev D.
解析:選C.金屬棒的電阻R=,自由電子定向移動(dòng)形成的電流I=neSv,金屬棒兩端電壓U=IR,故金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度E===n 11、evρ,選項(xiàng)C正確.
9.(xx·河北冀州調(diào)研)如圖是磁報(bào)警裝置中的一部分電路示意圖,其中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R1、R2是定值電阻,RB是磁敏傳感器,它的電阻隨磁體的出現(xiàn)而減小,c、d接報(bào)警器.電路閉合后,當(dāng)傳感器RB所在處出現(xiàn)磁體時(shí),則電流表的電流I,c、d兩端的電壓U將( )
A.I變大,U變小 B.I變小,U變大
C.I變大,U變大 D.I變小,U變小
解析:選A.此題考查電路的動(dòng)態(tài)分析,由“串反并同”知當(dāng)傳感器處出現(xiàn)磁體,RB減小時(shí),電流表示數(shù)變大,即I變大,U變小,故A對(duì),B、C、D錯(cuò).
10.(xx·江西八校聯(lián)考)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r.當(dāng) 12、滑動(dòng)變阻器的滑片P從左端滑到右端時(shí),理想電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2,干路電流為I,下列說法中正確的是(燈泡電阻不變)( )
A.小燈泡L1、L3變暗,L2變亮
B.ΔU1與ΔI的比值不變
C.ΔU1<ΔU2
D.ΔU1=ΔU2
解析:選B.題圖中L1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后與L3并聯(lián),然后再與L2串聯(lián),最后接在電源上構(gòu)成閉合電路,V1測(cè)并聯(lián)部分電壓,V2測(cè)L2兩端的電壓.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P右移,其連入電路的阻值變大,總阻值變大,由閉合電路的歐姆定律得,干路電流I變小,L2中電流變小,燈L2變暗,A錯(cuò);干路電流變小,內(nèi)電壓變小,L2兩端電壓變小,并聯(lián)部分電壓 13、變大,由閉合電路知識(shí)得: ΔU1=ΔUr+ΔU2,兩邊同除以ΔI可得:=+=r+RL2,則C、D錯(cuò),B對(duì).
二、不定項(xiàng)選擇題
11.(xx·湖南十三校二聯(lián))如圖所示,電流表A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由兩個(gè)相同的電流計(jì)改裝而成,現(xiàn)將這兩個(gè)電流表并聯(lián)后接入電路中.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,下列說法中正確的是( )
A.A1、A2的讀數(shù)之比為1∶1
B.A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1
C.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1
D.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶5
解析:選BC.圖中A1、A2并聯(lián),兩端電壓相等,又因A1、A2是由兩個(gè)相同的電流計(jì)改裝而成,所以 14、A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,即偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1,再結(jié)合其量程可知A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1,B、C正確.
12.(xx·湖北八校二聯(lián))在如圖甲所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,R為定值電阻,阻值為7.5 Ω.當(dāng)開關(guān)S閉合后( )
A.L1的電阻為 Ω
B.L1消耗的電功率為7.5 W
C.L2的電阻為7.5 Ω
D.L2消耗的電功率為0.3 W
解析:選CD.
S閉合后,L1兩端的電壓為3.0 V,由乙圖可知,I1=0.25 A,故P1=0.75 W,R1=12 Ω,A、B均錯(cuò)誤;L 15、2與R及電源串聯(lián),把R和電源等效成電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻為7.5 Ω的新電源,在圖乙中作出新電源的I-U圖線,如圖,兩圖線的交點(diǎn)表示出了此時(shí)L2兩端的電壓與通過的電流的大小,由圖知U2=1.5 V,I2=0.2 A,所以R2== Ω=7.5 Ω,P2=U2I2=1.5×0.2 W=0.3 W,C、D正確.
13.(xx·浙江東北三校四模)某種小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示,三個(gè)完全相同的這種小燈泡連接成如圖乙所示的電路,電源的內(nèi)阻為1.0 Ω.現(xiàn)閉合開關(guān)S,理想電壓表V的示數(shù)為4.0 V,則( )
A.三個(gè)燈泡的總電阻為8.3 Ω
B.電源的電動(dòng)勢(shì)為5.6 V
C.電源消耗的熱功率 16、為3.0 W
D.電源的效率為89.3%
解析:選ABD.理想電壓表V的示數(shù)為4.0 V,由伏安特性曲線可知通過干路上的小燈泡的電流為0.6 A,通過電源的電流也為0.6 A,通過兩并聯(lián)小燈泡的電流分別為0.3 A,兩端電壓為1.0 V,依據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電源的電動(dòng)勢(shì)為E=4.0 V+1.0 V+0.6 A×1.0 Ω=5.6 V;電路的路端電壓為U0=5.0 V,電流為I0=0.6 A.依部分電路歐姆定律可知外電阻總阻值為R= Ω=8.3 Ω,電源消耗的熱功率為Pr=Ir=0.36 W,輸出功率為PR=U0I0=3.0 W,則電源的效率為η=×100%=89.3%,選項(xiàng)A、B、D 17、正確.
14.(xx·浙江四校高三聯(lián)考)如圖所示,R1為電阻箱,R2的阻值為20 Ω,R3的阻值為1.5 kΩ.在A、B兩點(diǎn)之間接豎直放置的電容器.一個(gè)帶正電的小球用絕緣細(xì)線懸掛在電容器兩極板之間.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)R1=40 Ω時(shí)懸掛小球的細(xì)線恰好豎直,則以下說法正確的是( )
A.電壓表的內(nèi)阻為 3 kΩ
B.如果電阻箱接入電路的電阻減小,則帶電小球偏向左極板
C.如果電阻箱接入電路的電阻減小,則電壓表的示數(shù)變大
D.如果電阻箱接入電路的電阻減小,則電源消耗的功率增大
解析:選AD.懸掛小球的細(xì)線恰好豎直,說明電容器兩極板間的電勢(shì)差為零,A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,則=,得到電壓表的內(nèi)阻為RV=3 kΩ,所以選項(xiàng)A正確;當(dāng)電阻箱的電阻變小時(shí),B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)的電勢(shì),帶正電的小球受電場(chǎng)力作用,偏向右極板,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)閉合電路歐姆定律,電阻箱電阻減小,電路的總電流增大,路端電壓減小,所以電壓表的示數(shù)減小,電源消耗的功率增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.
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