【優(yōu)化方案】2020高考物理總復(fù)習(xí) 第七章第二節(jié)知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 新人教版選修3-1（通用）

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1、知能演練強(qiáng)化闖關(guān) 1．關(guān)于電源的電動勢，下列說法正確的是(　　) A．電源的電動勢等于電源兩端的電壓 B．電源不接入電路時(shí)，電源兩極間的電壓大小等于電動勢 C．電動勢的國際單位是安培 D．常見的鉛蓄電池電動勢為1.5 V 答案：B 2．(2020·高考上海卷)在如圖7－2－12所示的閉合電路中，當(dāng)滑片向右移動時(shí)，兩電表讀數(shù)的變化是(　　) 圖7－2－12 A．A變大，V變大 B．A變小，V變大 C．A變大，V變小 D．A變小，V變小 解析：選B.當(dāng)滑片P向右移動時(shí)，滑動變阻器電阻變大，導(dǎo)致干路電流變小，內(nèi)電壓減小，路端電壓變大，B正確． 3．(2020

2、·肇慶統(tǒng)一測試)如圖7－2－13所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R為變阻器，已知R0>r.為使R0上消耗的電功率最大，應(yīng)將變阻器阻值調(diào)整到(　　) 圖7－2－13 A．R0　　　　　　　 B．R0＋r C．R0－r D．0 解析：選D.當(dāng)變阻器電阻最小時(shí)，電路中的電流最大，R0上消耗的功率P＝I2R0最大，D正確． 4．(2020·浙江溫州五校聯(lián)考)如圖7－2－14所示，直線A為電源的路端電壓與總電流關(guān)系的圖線，直線B為電阻R兩端電壓與通過該電阻電流關(guān)系的圖線，用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率和效率分別是(　　) 圖7－2－14 A．2

3、 W,66.7%　　　　 B．2 W,33.3% C．4 W,33.3% D．4 W,66.7% 解析：選A.由圖知當(dāng)電流等于1 A時(shí)，電源的輸出電壓和電阻R兩端的電壓相等，即當(dāng)它們構(gòu)成閉合回路時(shí)，電流為1 A，電阻上的電壓為2 V，所以電源的輸出功率為2 W．又由電阻的圖線斜率可得，電阻的阻值為2 Ω，電源的內(nèi)電阻為1 Ω，由公式η＝＝得η＝66.7%. 5．受“極品飛車”游戲的影響，越來越多的小朋友喜歡上了玩具賽車．某玩具賽車充電電池的輸出功率P隨電流I變化的圖象如圖7－2－15所示． 圖7－2－15 (1)求該電池的電動勢E和內(nèi)阻r； (2)求該電池的輸出功率最大

4、時(shí)對應(yīng)的外電阻R(純電阻)； (3)由圖象可以看出，同一輸出功率P可對應(yīng)兩個(gè)不同的電流I1、I2，即對應(yīng)兩個(gè)不同的外電阻(純電阻)R1、R2，試確定r、R1、R2三者間的關(guān)系． 解析：(1)I1＝2 A時(shí)，Pm＝ I2＝4 A時(shí)，輸出功率為零，此時(shí)電源被短路，即：I2＝ 解得：E＝2 V，r＝0.5 Ω. (2)R＝r＝0.5 Ω. (3)由題知：()2R1＝()2R2， 整理得r2＝R1R2. 答案：(1)2 V　0.5 Ω　(2)0.5 Ω　(3)r2＝R1R2 一、選擇題 1．(2020·徐州調(diào)研考試) 如圖7－2－16所示，甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源的路端電壓與通過它

5、們的電流I的關(guān)系圖象，下列說法中正確的是(　　) 圖7－2－16 A．路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等 B．電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等 C．電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢 D．電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻 解析：選AC.電源路端電壓U隨電流I變化的圖象中，縱軸截距表示I＝0時(shí)，即外電路開路時(shí)的外電壓，即為電動勢E；圖象的斜率k＝||＝內(nèi)電阻r，故可知E甲＞E乙，r甲＞r乙；如果在U－I圖象中再畫一條某一電阻兩端的電壓隨電流變化的關(guān)系圖象(如題圖中虛線OP所示)，交點(diǎn)(I0，U0)即表示把該電阻接入圖示電源組成的閉合電路中的路端電壓和電流，所以可知，路端電壓都為U0

6、時(shí)，它們的外電阻相等． 2．學(xué)生實(shí)驗(yàn)中使用的雙量程電流表內(nèi)是采用如圖7－2－17所示的環(huán)形分流電路．某學(xué)生在一次電路實(shí)驗(yàn)中使用電流表時(shí)發(fā)現(xiàn)：接a、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，接a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)電流表的指針會瞬間超過滿偏，而接另外一個(gè)好的電流表的a、c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)可以正常測量電流．則該電流表的故障一定是(　　) 圖7－2－17 A．電阻R1斷路 B．電阻R1短路 C．電阻R2斷路 D．電阻R2短路 解析：選C.若只是其中一個(gè)電阻短路，則接a、c時(shí)量程會變大，但不會出現(xiàn)指針超過滿偏的情況，B、D錯(cuò)誤；若R1斷路，則接a、b時(shí)會有電流通過表頭，A錯(cuò)誤；R2斷路時(shí)接a、b時(shí)

7、無電流流過表頭，接a、c時(shí)電阻無分流，大電流通過表頭，故C正確． 3．上海世博會中國館的所有門窗都采用LOM－E玻璃，它可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能并儲存起來．國家館頂上的觀景臺也引進(jìn)了最先進(jìn)的太陽能薄膜，它能儲藏陽光并利用光電轉(zhuǎn)換將太陽能轉(zhuǎn)化為電能．已知太陽能電池板的開路電壓為800 mV，短路電流為40 mA.現(xiàn)將該電池板與一阻值為20 Ω的電阻器連成一閉合電路，下列說法正確的是(　　) A．電池板的電動勢為800 mV B．電池板的內(nèi)電阻為20 Ω C．閉合電路的路端電壓為800 mV D．閉合電路的路端電壓為400 mV 解析：選ABD.太陽能電池板的電動勢等于開路電壓，即E＝80

8、0 mV，A正確；內(nèi)阻r＝＝20 Ω，B正確；將其與20 Ω的電阻器連成閉合電路，則路端電壓為U＝IR＝·R＝400 mV，D正確． 4．如圖7－2－18所示電路中，開關(guān)S閉合一段時(shí)間后，下列說法中正確的是(　　) 圖7－2－18 A．將滑片N向右滑動時(shí)，電容器放電 B．將滑片N向右滑動時(shí)，電容器繼續(xù)充電 C．將滑片M向上滑動時(shí)，電容器放電 D．將滑片M向上滑動時(shí)，電容器繼續(xù)充電 解析：選A.由題圖可知將滑片N向右滑動時(shí)，電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，電阻R1兩端電壓增大，電容器兩端電壓減小，電容器所帶電荷量減少，則電容器放電，故A正確，B錯(cuò)誤；若將滑片M上下滑動

9、，電容器兩端電壓不變，電容器所帶電荷量不變，故C、D錯(cuò)誤． 5．在如圖7－2－19所示的電路中，電動勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻為R1、R2，滑動變阻器為R.當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說法中正確的是(　　) 圖7－2－19 A．電壓表的讀數(shù)變小 B．電壓表的讀數(shù)變大 C．電流表的讀數(shù)變小 D．電流表的讀數(shù)變大 解析：選BD.當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，R接入電路的電阻增大，電路的總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，即電壓表的讀數(shù)增大，A錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)榭傠娏鳒p小，則R2兩端的電壓增大，即電流表的讀數(shù)變大，C錯(cuò)誤，D正確． 6．(2020·高考上海卷)

10、如圖7－2－20所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從最高端向下滑動時(shí)，(　　) 圖7－2－20 A．電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)變大 B．電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)變小 C．電壓表V讀數(shù)先變大后變小，電流表A讀數(shù)先變小后變大 D．電壓表V讀數(shù)先變小后變大，電流表A讀數(shù)先變大后變小 解析：選A.設(shè)P以上電阻為Rx，則變阻器在電路中的阻值R′＝.當(dāng)Rx＝時(shí)，R′最大．P從最高端向下滑動時(shí)，回路總電阻先增大，后減?。?dāng)P滑向中點(diǎn)時(shí)： ；P滑過中點(diǎn)后， R′↓→I↑→U↓，由并聯(lián)分流IA＝I，新的IA增大，故A正確． 7．(2020·高考安徽卷

11、)如圖7－2－21所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部．閉合電鍵S，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是(　　 圖7－2－21 A．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變大 B．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變小 C．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變大 D．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變小 解析：選B.增大R2，UC變小，場強(qiáng)變小，小球受電場力變小，由平衡知識知F變小，A錯(cuò)B對；R2不變，增大R1，UC不變，則F不變，故C、D錯(cuò)． 8．如圖

12、7－2－22所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器兩金屬板水平放置，開關(guān)S是閉合的，兩板間一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，G為靈敏電流計(jì)．則以下說法正確的是(　　) 圖7－2－22 A．在將滑動變阻器滑片P向上移動的過程中，油滴向上加速運(yùn)動，G中有從b到a的電流 B．在將滑動變阻器滑片P向下移動的過程中，油滴向下加速運(yùn)動，G中有從b到a的電流 C．在將滑動變阻器滑片P向上移動的過程中，油滴仍然靜止，G中有從a到b的電流 D．在將S斷開后，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，G中無電流通過 解析：選A.當(dāng)滑動變阻器滑片P向上移動時(shí)，接入電路的電阻變大，外電路的電阻變大，由

13、I＝知，總電流減小，降落在內(nèi)阻r和R1的電壓減小，R和R2兩端的電壓變大，則電容器兩端的電壓變大，油滴受的電場力變大而向上加速運(yùn)動，電容器充電，G中的電流從b到a，故A正確．同理可知B、C、D錯(cuò)． 9. (2020·濰坊模擬)如圖7－2－23所示，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線B、C分別是電阻R1、R2的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個(gè)電阻分別接到該電源上，則(　　) 圖7－2－23 A．R1接在電源上時(shí)，電源的效率高 B．R2接在電源上時(shí)，電源的效率高 C．R1接在電源上時(shí)，電源的輸出功率大 D．電源的輸出功率一樣大 解析：選A.電源的效率η＝＝＝，由

14、于UB＞UC，故R1接在電源上時(shí)，電源的效率高，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將電阻接在電源上，電阻的U－I圖象與電源兩端電壓與電流關(guān)系圖象的交點(diǎn)，表示將這個(gè)電阻接到此電源上的輸出電壓和電流，從圖象中只可看出電流的數(shù)值，由于圖線的斜率等于電阻的阻值，由圖象可知，R2與電源的內(nèi)阻相等，所以接在電源上時(shí)，R2比R1消耗功率大，故C、D錯(cuò)． 10．(2020·盧灣區(qū)質(zhì)檢)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi)，如圖7－2－24所示，根據(jù)圖線可知(　　) 圖7－2－24 A．反映Pr變化的圖線是c B．電源電動勢為8 V C．電源內(nèi)阻

15、為2 Ω D．當(dāng)電流為0.5 A時(shí)，外電路的電阻為6 Ω 解析：選ACD.電源的總功率PE＝IE，功率與電流成正比，由Pr＝I2r知電源內(nèi)部的發(fā)熱功率與電流的平方成正比，A正確．電流為2 A時(shí)電源的總功率與發(fā)熱功率相等，可得出電源電動勢為4 V，內(nèi)阻為2 Ω，當(dāng)電流為0.5 A時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得出外電路的電阻為6 Ω，C、D正確． 二、非選擇題 11．如圖7－2－25所示的電路中，電路消耗的總功率為40 W，電阻R1為4 Ω，R2為6 Ω，電源內(nèi)阻r為0.6 Ω，電源的效率為94%，求： 圖7－2－25 (1)a、b兩點(diǎn)間的電壓； (2)電源的電動勢． 解析：

16、(1)電流是聯(lián)系內(nèi)、外電路的橋梁，是求解閉合電路的關(guān)鍵，而電源的內(nèi)電路部分為求解該題的突破口． 電源內(nèi)部熱功率P內(nèi)＝I2r 又P內(nèi)＝P總(1－η) 故I＝ ＝2 A 由于R1、R2并聯(lián)，所以 Uab＝I＝4.8 V. (2)由P總＝IE得E＝＝20 V. 答案：(1)4.8 V　(2)20 V 12．(2020·鹽城模擬)如圖7－2－26所示，電阻R1＝2 Ω，小燈泡L上標(biāo)有“3 V,1.5 W”，電源內(nèi)阻r＝1 Ω，滑動變阻器的最大阻值為R0(大小未知)，當(dāng)觸頭P滑動到最上端a時(shí)，電流表的讀數(shù)為1 A，小燈泡L恰好正常發(fā)光，求： 圖7－2－26 (1)滑動變阻器的最大阻值R0； (2)當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時(shí)，求電源的總功率及輸出功率． 解析：(1)當(dāng)觸頭P滑動到最上端a時(shí)，流過小燈泡L的電流為：IL＝＝A＝0.5 A 流過滑動變阻器的電流： I0＝IA－IL＝1 A－0.5 A＝0.5 A 故：R0＝＝6 Ω. (2)電源電動勢為： E＝UL＋I(xiàn) A(R1＋r)＝3 V＋1×(2＋1) V＝6 V. 當(dāng)觸頭P滑動到最下端b時(shí)，滑動變阻器和小燈泡均被短路． 電路中總電流為：I＝＝2 A 故電源的總功率為：P總＝EI＝12 W 輸出功率為：P出＝EI－I2r＝8 W. 答案：(1)6 Ω　(2)12 W　8 W