資源簡介

章末檢測試卷(第4章)
(滿分：100分)
一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.某手機(jī)電池銘牌如圖所示，根據(jù)圖中信息，以下說法正確的是(　　)
A．800 mAh是指電池儲存的能量
B．3.7 V是指該電池在單位時間內(nèi)移動1 C電荷能把3.7 J的其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能
C．用該手機(jī)瀏覽文件時該電池的路端電壓小于3.7 V
D．當(dāng)該電池以0.1 A的電流對外放電時最少可以使用10 h
2.如圖所示，一直流電動機(jī)與阻值R＝9 Ω的電阻串聯(lián)在電源上，電源的電動勢E＝30 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，閉合開關(guān)，用理想電壓表測出電動機(jī)兩端電壓U＝10 V，已知電動機(jī)線圈的電阻RM＝1 Ω，則下列說法中正確的是(　　)
A．通過電動機(jī)的電流為10 A
B．電動機(jī)的輸入功率為2 W
C．電源的輸出功率為4 W
D．電動機(jī)的輸出功率為16 W
3.(2023·福州市高二期末)如圖所示的電路中，開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動，該過程燈泡L仍是完好的，當(dāng)電路穩(wěn)定后，下列判斷正確的是(　　)
A．定值電阻R0兩端的電壓變小
B．燈泡L變暗
C．電源總功率減小
D．電容器C的電荷量減少
4.(2023·三明市高二期中)如圖所示，電源電動勢E＝9 V，內(nèi)電阻r＝4.5 Ω，電阻箱R1的最大電阻Rm＝5.0 Ω，R2＝1.5 Ω，R3＝R4＝1 000 Ω，在開關(guān)S與a接觸且電路穩(wěn)定時，電源恰好有最大的輸出功率，那么下列說法正確的是(　　)
A．R1接入電路的阻值為3 Ω，電源的輸出功率為9 W
B．當(dāng)開關(guān)與a斷開但未與b接觸時，流過R3的電流方向?yàn)閏→d
C．R1的阻值增大時，R2兩端的電壓增大
D．當(dāng)開關(guān)接向b后，流過R3的電流方向?yàn)閐→c
二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
5.(2023·泉州市德化第一中學(xué)高二月考)如圖，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，電流表為理想電表。R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，R4為電阻箱。閉合開關(guān)S，電流表讀數(shù)為I。下列會使I增大的有(　　)
A．R1斷路 B．R2短路
C．R3的滑片右移 D．R4的電阻調(diào)大
6.(2023·廈門雙十中高二學(xué)期中)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的U－I圖線。曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為P(5,3.75)、Q(6,5)。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是(　　)
A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶2
B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1
C．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是5∶6
D．在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是9∶10
7.如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R1＝5 Ω、R2＝10 Ω，R0為滑動變阻器。兩電表均可視為理想電表，當(dāng)滑動變阻器的滑片在最左端時，電壓表示數(shù)7.50 V，當(dāng)滑片在最右端時，電壓表示數(shù)為8.25 V，電流表的示數(shù)為0.45 A，則(　　)
A．電源電動勢為8.80 V
B．電源內(nèi)阻為1.0 Ω
C．滑動變阻器的總阻值為10 Ω
D．當(dāng)滑動變阻器接入電路阻值為總阻值的時，電壓表示數(shù)為 V
8．(2023·三明市高二期中)如圖所示，圖中直線①表示某電路的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，圖中曲線②表示該電路中電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖像，則下列說法正確的是(　　)
A．電源的電動勢為30 V
B．電源的內(nèi)阻為5 Ω
C．電流為2.5 A時，外電路的電阻為15 Ω
D．電源輸出功率為120 W時，輸出電壓是30 V
三、非選擇題：本題共7小題，共60分。
9.(4分)(2023·張家口市期末)在如圖所示的電路中，電源的電動勢為3.2 V，電阻R的阻值為30 Ω，小燈泡L的額定電壓為3.0 V，額定功率為4.5 W，假如小燈泡電阻阻值不變。當(dāng)開關(guān)S接位置1時，理想電壓表的讀數(shù)為3 V，則電源的內(nèi)阻為________ Ω，小燈泡的電阻為________ Ω，當(dāng)開關(guān)S接到位置2時，小燈泡________(選填“能”或“不能”)正常發(fā)光，此時小燈泡兩端的電壓為______ V。
10.(4分)如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動變阻器R串聯(lián)，已知R0＝r，滑動變阻器的最大阻值是3r。當(dāng)滑動變阻器的滑片P由b端向a端滑動時，電源的輸出功率________(選填“變大”“變小”“先變小后變大”)，定值電阻R0上消耗的功率________(選填“變大”“變小”“先變大后變小”或“先變小后變大”)
11.(8分)物理興趣小組成員根據(jù)手頭上的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖所示的歐姆表電路，通過調(diào)節(jié)開關(guān)S，可使歐姆表具有“×1”和“×10”的兩種倍率，可用器材如下：
A．干電池(電動勢E＝1.5 V，內(nèi)阻不計(jì))
B．電流表G(滿偏電流Ig＝1 mA，內(nèi)阻Rg＝90 Ω)
C．定值電阻R0(阻值為5.0 Ω)
D．滑動變阻器R1(最大阻值為150 Ω)
E．定值電阻Ra、Rb
G．開關(guān)一個，紅、黑表筆各一支，導(dǎo)線若干
(1)(2分)該興趣小組成員按照如圖所示電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)開關(guān)S合向________(填“a”或“b”)時，歐姆表的倍率是“×10”倍率。
(2)(4分)已知?dú)W姆表為“×1”倍率時的中值電阻為15 Ω，則定值電阻Ra＝________ Ω，Rb＝________ Ω。
(3)(2分)將開關(guān)S合向b，第一步：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，電流表電流達(dá)到滿偏電流。第二步：在紅、黑表筆間接入待測電阻Rx，發(fā)現(xiàn)電流表指針指向的位置，則待測電阻Rx＝________ Ω。
12．(8分)某物理實(shí)驗(yàn)小組從市場上買來一款鋰硫電池，要測量它的電動勢和內(nèi)阻及一個未知電阻的阻值。經(jīng)過討論，他們選擇了如下器材：
A．待測電池
B．待測電阻Rx
C．電流表A1(量程1 A、內(nèi)阻R1＝1.2 Ω)
D．電流表A2(量程3 A、內(nèi)阻R2＝0.4 Ω)
E．電阻箱R(最大阻值99.9 Ω)
F．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)步驟如下
①按圖甲所示連接電路；
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電阻箱的阻值R及電流表A1的讀數(shù)I1和電流表A2的讀數(shù)I2；
③重復(fù)步驟②多次；
④以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)連線得到圖乙所示的圖像；
⑤若以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)連線得到的圖像如圖丙所示。
完成下列填空：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)(2分)請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖；
(2)(2分)閉合開關(guān)S前，應(yīng)將電阻箱的電阻調(diào)到________(選填“最大值”“最小值”或“任意值”)；
(3)(2分)圖乙中圖線縱軸的截距為________，待測電阻Rx＝________ Ω；
(4)(2分)由圖丙可求得電池的電動勢E＝________ V，內(nèi)阻r＝________ Ω。
13．(10分)(2023·寧德市高二期末)圖甲所示電路中，電源的路端電壓隨電流的變化圖像如圖乙。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值改變電路中的電流，已知R的最大值為12 Ω，定值電阻R0為6 Ω，電容器的電容C為1.0×10－5 F。
(1)(2分)根據(jù)圖乙求出電源的電動勢E和內(nèi)阻r；
(2)(2分)求定值電阻R0的最大功率Pm；
(3)(6分)求R從12 Ω減小到0的過程中通過R1的電荷量ΔQ。
14．(12分)如圖所示，甲圖中滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙中的AC、BC兩直線所示。不考慮電表對電路的影響。
(1)(2分)電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖像應(yīng)分別為U－I圖像中的哪一條直線？
(2)(3分)定值電阻R0、滑動變阻器的總電阻R分別為多少？
(3)(3分)求出電源的電動勢和內(nèi)阻；
(4)(4分)滑動變阻器的最大功率是多少？
15.(14分)(2023·德化第一中學(xué)高二月考)如圖所示電路中，兩平行金屬板a和b相距d＝0.1 m水平放置，a板中央有一小孔。已知電源的電動勢E＝24 V、內(nèi)阻r＝5 Ω，滑動變阻器R1的阻值范圍為0～20 Ω，R2＝10 Ω。閉合開關(guān)S電路穩(wěn)定后。
(1)(6分)若平行金屬板電容器電容C＝3×10－2 F，調(diào)節(jié)R1的阻值，當(dāng)R1消耗的功率最大時，求電容器的電荷量Q。
(2)(8分)若將質(zhì)量m＝6×10－7 kg、電荷量q＝1×10－7 C的液滴從小孔正上方h＝0.1 m處無初速度滴下，液滴剛好不落到b板。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求R2兩端的電壓U及滑動變阻器接入電路的阻值R1。
章末檢測試卷(第4章)
1．C　[800 mAh是指電池儲存的電荷量，故A錯誤；電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷從電源內(nèi)部的負(fù)極移到正極所做的功，即每移動單位電荷有3.7 J的其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，而不是在1 s內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能，故B錯誤；3.7 V為電池的電動勢，該手機(jī)在瀏覽文件時該電池的路端電壓小于3.7 V，故C正確；若電池以0.1 A的電流工作，其工作時間為t＝＝8 h，即最多可以使用8 h，故D錯誤。]
2．D　[由E＝30 V，電動機(jī)兩端電壓為10 V可得電阻R和電源內(nèi)阻上分得的總電壓為20 V，則I＝＝ A＝2 A，故A錯誤；電動機(jī)的輸入功率P＝UI＝10×2 W＝20 W，故B錯誤；電源的熱功率Pr＝I2r＝22×1 W＝4 W，電源的輸出功率為P出＝IE－Pr＝(2×30－4) W＝56 W，故C錯誤；電動機(jī)的熱功率P熱＝I2RM＝22×1 W＝4 W，電動機(jī)的輸出功率P出′＝P－P熱＝20 W－4 W＝16 W，故D正確。]
3．D　[當(dāng)電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流，定值電阻R0兩端的電壓不變，A錯誤；當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，外電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中的總電流增大，燈泡L變亮，B錯誤；電源總功率為P＝EI，電流增大，因此電源總功率增大，C錯誤；由閉合電路歐姆定律，總電流增大，可知路端電壓U＝E－Ir將減小，電容器C兩端的電壓UC將減小，由電容的定義式可得Q＝CUC，電容器C的電荷量減少，D正確。]
4．D　[在開關(guān)S與a接觸且電路穩(wěn)定時，電源恰好有最大的輸出功率，可知R1＋R2＝r，由于R2＝1.5 Ω，則R1＝3 Ω，電源的輸出功率Pm＝＝ W＝4.5 W，故A錯誤；當(dāng)開關(guān)與a斷開但未與b接觸時，電容器所在支路沒有形成通路，因此沒有電流流過R3，故B錯誤；電容器所在的支路相當(dāng)于斷路，在題設(shè)條件下，電阻箱R1和定值電阻R2及電源構(gòu)成串聯(lián)電路，R1的阻值增大時，總電阻增大，總電流減小，R2兩端的電壓減小，故C錯誤；在題設(shè)條件下，當(dāng)開關(guān)接b后，流過R3的電流方向?yàn)閐→c，故D正確。]
5．BD　[根據(jù)“串反并同”可知，要使電流表示數(shù)增加，就減小與其串聯(lián)部分的電阻，即R2短路；同理增大與其并聯(lián)部分的電阻，即R4的電阻增大。故B、D正確，A、C錯誤。]
6．AB　[在路端電壓與電流的關(guān)系圖像中，圖像斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻，由圖線Ⅰ、Ⅱ可知，電源1、電源2的內(nèi)阻分別為r1＝ Ω，r2＝ Ω，即電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶2，A正確；電源的U－I圖像縱軸截距表示電源電動勢，E1＝E2＝10 V，則電源1與電源2的電動勢之比是1∶1，B正確；小燈泡的U－I圖線與電源的U－I圖線的交點(diǎn)即為小燈泡與該電源連接時的工作狀態(tài)，則連接電源1時，U1＝3.75 V，I1＝5 A，故小燈泡消耗的功率為P1＝U1I1＝18.75 W，小燈泡的電阻R1＝＝0.75 Ω，連接電源2時，U2＝5 V，I2＝6 A，故燈泡消耗的功率P2＝U2I2＝30 W，燈泡的電阻R2＝＝ Ω，則R1∶R2＝9∶10，P1∶P2＝5∶8，C、D錯誤。]
7．BD　[滑片在最左側(cè)時，R2被短路，R外＝R1＝5 Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得·R1＝U1，代入數(shù)據(jù)可得E＝7.5＋1.5r(V)①，當(dāng)滑片在最右側(cè)時，設(shè)通過R0的電流為I0，則＝I2＋，其中UV＝8.25 V，I2＝0.45 A，代入可得R0＝15 Ω，故I0＝＝0.3 A，因此I總＝I0＋I(xiàn)2＝0.75 A，由閉合電路歐姆定律可得E＝UV＋I(xiàn)總r＝8.25＋0.75r(V)②，聯(lián)立①②式可得E＝9.0 V，r＝1.0 Ω，故B正確，A、C錯誤；當(dāng)滑動變阻器接入電路阻值為總阻值的時，R并＝ Ω＝5 Ω，路端電壓為U＝(R1＋R并)＝ V，故D正確。]
8．BC　[根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r，當(dāng)電流為零時，路端電壓等于電源電動勢大小，所以可得電動勢為50 V，A錯誤；U－I圖像的斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻大小，所以電源的內(nèi)阻為r＝ Ω＝5 Ω，B正確；根據(jù)前面分析可得當(dāng)電流為2.5 A時有50 V＝U′＋2.5×5 V，解得此時路端電壓為U′＝37.5 V，得此時外電路的電阻為R＝ Ω＝15 Ω，C正確；設(shè)輸出功率為120 W時對應(yīng)的干路電流大小為I0，根據(jù)前面分析可得此時路端電壓為U0＝50 V－5 Ω×I0，可得P輸出＝U0I0＝120 W，解得I0＝4 A或者6 A，當(dāng)電流為4 A時輸出電壓為U1＝ V＝30 V，當(dāng)電流為6 A時輸出電壓為U2＝ V＝20 V，D錯誤。]
9．2　2　不能　1.6
解析　燈泡的額定電流IL＝＝ A＝1.5 A，電阻RL＝＝ Ω＝2 Ω，當(dāng)開關(guān)接1時，通過電阻R的電流I＝＝ A＝0.1 A，根據(jù)閉合電路歐姆定律知E＝U＋I(xiàn)r，代入數(shù)據(jù)得r＝2 Ω；當(dāng)開關(guān)接2時，通過燈泡的電流IL′＝＝ A＝0.8 A，小于燈泡的額定電流，實(shí)際功率小于其額定功率，則燈泡L不能正常發(fā)光，此時燈泡兩端的電壓為UL′＝IL′RL＝0.8×2 V＝1.6 V。
10．變小　變小
11．(1)b　(2)1　9　(3)300
解析　(1)把虛線框內(nèi)的電路等效成一個電流表，當(dāng)開關(guān)S合向a端時，滿偏電流為Ia，當(dāng)開關(guān)S合向b端時，滿偏電流為Ib，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知(Ia－Ig)Ra＝Ig(Rg＋Rb)，(Ib－Ig)(Ra＋Rb)＝IgRg
可得Ia>Ib，當(dāng)開關(guān)S合向b時，歐姆表的倍率是“×10”倍率。
(2)當(dāng)開關(guān)S合向a端時，中值電阻為R中a＝15 Ω，
則Ia＝＝ A＝100 mA
當(dāng)開關(guān)S合向b端時，則中值電阻為R中b＝150 Ω，
則Ib＝＝ A＝10 mA，
解得Ra＝1 Ω，Rb＝9 Ω
(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律得Ib＝，在紅、黑表筆間接入待測電阻Rx，發(fā)現(xiàn)電流表指針指向的位置，
干路電流I＝，
則Ib＝，解得Rx＝300 Ω。
12．(1)見解析圖　(2)最大值　(3)1.0　6.0　(4)9.0　2.8
解析　(1)根據(jù)實(shí)物連線畫出電路圖如圖。
(2)電阻箱接入回路中的電阻越大，回路電流越小，為了保護(hù)電源，防止燒壞電表，應(yīng)將阻值調(diào)到最大值。
(3)由歐姆定律可得(I2－I1)R＝I1(Rx＋R1)
變形得＝(Rx＋R1)＋1
結(jié)合題圖乙可知，縱軸的截距為1.0。
根據(jù)上式知k＝Rx＋R1
根據(jù)題圖乙中數(shù)據(jù)可知，圖線的斜率k＝ Ω＝7.2 Ω
解得Rx＝6.0 Ω
(4)由閉合電路歐姆定律得
E＝I2(r＋R2)＋I(xiàn)1(Rx＋R1)
變形得I2＝－I1＋
結(jié)合題圖丙可知＝
＝2.8 A
解得E＝9.0 V，r＝2.8 Ω。
13．(1)12 V　6 Ω　(2)6 W　(3)3×10－5 C
解析　(1)電源U－I圖像的縱截距表示E，斜率的絕對值表示r，即E＝12 V，r＝ Ω＝6 Ω
(2)當(dāng)R＝0時，電路中電流最大，定值電阻R0的功率最大，即Pm＝()2R0＝6 W
(3)當(dāng)R＝12 Ω時，電容器兩端電壓為UC1＝E＝3 V
當(dāng)R＝0時，電容器兩端電壓為UC2＝E＝6 V
R從12 Ω減小到0的過程中通過R1的電荷量為
ΔQ＝C(UC2－UC1)＝3×10－5 C
14．(1)V1對應(yīng)AC　V2對應(yīng)BC
(2)3 Ω　12 Ω
(3)8 V　1 Ω　(4)4 W
解析　(1)當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，電路中電流增大，定值電阻R0兩端的電壓增大，路端電壓減小，由題圖分析可得V1對應(yīng)AC、V2對應(yīng)BC
(2)由題意得R0＝＝ Ω＝3 Ω
當(dāng)滑動變阻器取最大值時，
電流最小Imin＝0.5 A
而UR＝U2－U1＝7.5 V－1.5 V＝6 V
所以Rmax＝＝ Ω＝12 Ω
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律，
路端電壓與電流的關(guān)系是U2＝E－Ir
所以BC直線斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，即
r＝＝ Ω＝1 Ω
所以E＝U2＋I(xiàn)r＝7.5 V＋0.5×1 V＝8 V
(4)當(dāng)R＝R0＋r＝4 Ω時，滑動變阻器的功率最大，最大功率是Pm＝＝ W＝4 W。
15．(1)0.24 C　(2)12 V　5 Ω
解析　(1)將R2與r視為電源的等效內(nèi)阻r′，
則r′＝R2＋r＝15 Ω①
當(dāng)R1＝r′＝15 Ω時，R1消耗的功率最大，有②
U2＝R2③
Q＝CU2，又E＝24 V④
聯(lián)立①②③④得Q＝0.24 C
(2)電容器與R2兩端電壓相同，
對液滴由動能定理得mg(h＋d)－qU＝0⑤
解得U＝12 V⑥
干路電流I＝＝1.2 A⑦
又E＝24 V，r＝5 Ω，R2＝10 Ω⑧
根據(jù)閉合電路歐姆定律得I＝⑨
聯(lián)立⑦⑧⑨得R1＝5 Ω。(共55張PPT)
章末檢測試卷(第4章)
一、單項(xiàng)選擇題：
1.某手機(jī)電池銘牌如圖所示，根據(jù)圖中信息，以下說法正確的是
A.800 mAh是指電池儲存的能量
B.3.7 V是指該電池在單位時間內(nèi)移動1 C電
荷能把3.7 J的其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能
C.用該手機(jī)瀏覽文件時該電池的路端電壓小
于3.7 V
D.當(dāng)該電池以0.1 A的電流對外放電時最少可以使用10 h
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
√
13
14
15
800 mAh是指電池儲存的電荷量，故A錯誤；
電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷從電源內(nèi)部的負(fù)極移到正極所做的功，即每移動單位電荷有3.7 J的其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，而不是在1 s內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能，故B錯誤；
3.7 V為電池的電動勢，該手機(jī)在瀏覽文件
時該電池的路端電壓小于3.7 V，故C正確；
若電池以0.1 A的電流工作，其工作時間為
t＝ ＝8 h，即最多可以使用8 h，故D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
14
15
2.如圖所示，一直流電動機(jī)與阻值R＝9 Ω的電阻串聯(lián)在電源上，電源的電動勢E＝30 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，閉合開關(guān)，用理想電壓表測出電動機(jī)兩端電壓U＝10 V，已知電動機(jī)線圈的電阻RM＝1 Ω，則下列說法中正確的是
A.通過電動機(jī)的電流為10 A
B.電動機(jī)的輸入功率為2 W
C.電源的輸出功率為4 W
D.電動機(jī)的輸出功率為16 W
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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電動機(jī)的輸入功率P＝UI＝10×2 W＝20 W，故B錯誤；
電源的熱功率Pr＝I2r＝22×1 W＝4 W，電源的輸出功率為P出＝IE－Pr＝(2×30－4) W＝56 W，故C錯誤；
電動機(jī)的熱功率P熱＝I2RM＝22×1 W＝4 W，
電動機(jī)的輸出功率P出′＝P－P熱＝20 W－
4 W＝16 W，故D正確。
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3.(2023·福州市高二期末)如圖所示的電路中，開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動，該過程燈泡L仍是完好的，當(dāng)電路穩(wěn)定后，下列判斷正確的是
A.定值電阻R0兩端的電壓變小
B.燈泡L變暗
C.電源總功率減小
D.電容器C的電荷量減少
√
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當(dāng)電路穩(wěn)定后，與電容器串聯(lián)的電路中沒有電
流，定值電阻R0兩端的電壓不變，A錯誤；
當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器
接入電路的電阻減小，外電路的總電阻減小，
由閉合電路歐姆定律可知，電路中的總電流增大，燈泡L變亮，B錯誤；
電源總功率為P＝EI，電流增大，因此電源總功率增大，C錯誤；
由閉合電路歐姆定律，總電流增大，可知路端電壓U＝E－Ir將減小，電容器C兩端的電壓UC將減小，由電容的定義式可得Q＝CUC，電容器C的電荷量減少，D正確。
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4.(2023·三明市高二期中)如圖所示，電源電動勢E＝9 V，內(nèi)電阻r＝
4.5 Ω，電阻箱R1的最大電阻Rm＝5.0 Ω，R2＝1.5 Ω，R3＝R4＝1 000 Ω，在開關(guān)S與a接觸且電路穩(wěn)定時，電源恰好有最大的輸出功率，那么下列說法正確的是
A.R1接入電路的阻值為3 Ω，電源的輸出功率為9 W
B.當(dāng)開關(guān)與a斷開但未與b接觸時，流過R3的電流方
向?yàn)閏→d
C.R1的阻值增大時，R2兩端的電壓增大
D.當(dāng)開關(guān)接向b后，流過R3的電流方向?yàn)閐→c
√
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在開關(guān)S與a接觸且電路穩(wěn)定時，電源恰好有最大的輸出功率，可知R1＋R2＝r，由于R2＝1.5 Ω，則R1＝3 Ω，電源的輸
出功率Pm＝ ＝4.5 W，故A錯誤；
當(dāng)開關(guān)與a斷開但未與b接觸時，電容器所在支
路沒有形成通路，因此沒有電流流過R3，故B
錯誤；
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電容器所在的支路相當(dāng)于斷路，在題設(shè)條件下，電阻箱R1和定值電阻R2及電源構(gòu)成串聯(lián)電路，R1的阻值增大時，總
電阻增大，總電流減小，R2兩端的電壓減小，
故C錯誤；
在題設(shè)條件下，當(dāng)開關(guān)接b后，流過R3的電流
方向?yàn)閐→c，故D正確。
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二、多項(xiàng)選擇題
5.(2023·泉州市德化第一中學(xué)高二月考)如圖，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，電流表為理想電表。R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，R4為電阻箱。閉合開關(guān)S，電流表讀數(shù)為I。下列會使I增大的有
A.R1斷路
B.R2短路
C.R3的滑片右移
D.R4的電阻調(diào)大
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√
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根據(jù)“串反并同”可知，要使電流表示數(shù)增加，就減小與其串聯(lián)部分的電阻，即R2短路；同理增大與其并聯(lián)部分的電阻，即R4的電阻增大。故B、D正確，A、C錯誤。
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6.(2023·廈門雙十中高二學(xué)期中)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的U－I圖線。曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為P(5,3.75)、Q(6,5)。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是
A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶2
B.電源1與電源2的電動勢之比是1∶1
C.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電
阻之比是5∶6
D.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗
的功率之比是9∶10
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√
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√
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在路端電壓與電流的關(guān)系圖像中，圖像斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻，由圖線Ⅰ、Ⅱ可知，電源1、電源2的內(nèi)
阻分別為r1＝ ，即電源1與電源
2的內(nèi)阻之比是3∶2，A正確；電源的U－I圖
像縱軸截距表示電源電動勢，E1＝E2＝10 V，
則電源1與電源2的電動勢之比是1∶1，B正確；
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小燈泡的U－I圖線與電源的U－I圖線的交點(diǎn)即為小燈泡與該電源連接時的工作狀態(tài)，則連接電源1時，U1＝3.75 V，I1＝5 A，故小燈泡消耗的功率為P1＝U1I1＝18.75 W，小燈泡的電阻
R1＝ ＝0.75 Ω，連接電源2時，U2＝5 V，
I2＝6 A，故燈泡消耗的功率P2＝U2I2＝30 W，
燈泡的電阻R2＝ 則R1∶R2＝9∶10，
P1∶P2＝5∶8，C、D錯誤。
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7.如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R1＝5 Ω、R2＝10 Ω，R0為滑動變阻器。兩電表均可視為理想電表，當(dāng)滑動變阻器的滑片在最左端時，電壓表示數(shù)7.50 V，當(dāng)滑片在最右端時，電壓表示數(shù)為8.25 V，電流表的示數(shù)為0.45 A，則
A.電源電動勢為8.80 V
B.電源內(nèi)阻為1.0 Ω
C.滑動變阻器的總阻值為10 Ω
D.當(dāng)滑動變阻器接入電路阻值為總阻值的
√
√
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8.(2023·三明市高二期中)如圖所示，圖中直線①表示某電路的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，圖中曲線②表示該電路中電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖像，則下列說法正確的是
A.電源的電動勢為30 V
B.電源的內(nèi)阻為5 Ω
C.電流為2.5 A時，外電路的電阻為15 Ω
D.電源輸出功率為120 W時，輸出電壓是30 V
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√
√
根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r，當(dāng)電流為零時，路端電壓等于電源電動勢大小，所以可得電動勢為50 V，
A錯誤；
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三、非選擇題
9.(2023·張家口市期末)在如圖所示的電路中，電源的電動勢為3.2 V，電阻R的阻值為30 Ω，小燈泡L的額定電壓為3.0 V，額定功率為4.5 W，假如小燈泡電阻阻值不變。當(dāng)開關(guān)S接位置1時，理想電壓表的讀數(shù)為3 V，則電源的內(nèi)阻為______ Ω，小燈泡的電阻為______ Ω，當(dāng)開關(guān)S接到位置2時，小燈泡______(選填“能”或“不能”)正常發(fā)光，此時小燈泡兩端的電壓為______ V。
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2
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不能
1.6
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10.如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動變阻器R串聯(lián)，已知R0＝r，滑動變阻器的最大阻值是3r。當(dāng)滑動變阻器的滑片P由b端向a端滑動時，電源的輸出功率_______(選填“變大”“變小”“先變小后變大”)，定值電阻R0上消耗的功率_______(選填“變大”“變小”“先變大后變小”或“先變小后變大”)
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變小
變小
11.物理興趣小組成員根據(jù)手頭上的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖所示的歐姆表電路，通過調(diào)節(jié)開關(guān)S，可使歐姆表具有“×1”和“×10”的兩種倍率，可用器材如下：
A.干電池(電動勢E＝1.5 V，內(nèi)阻不計(jì))
B.電流表G(滿偏電流Ig＝1 mA，內(nèi)阻Rg＝90 Ω)
C.定值電阻R0(阻值為5.0 Ω)
D.滑動變阻器R1(最大阻值為150 Ω)
E.定值電阻Ra、Rb
G.開關(guān)一個，紅、黑表筆各一支，導(dǎo)線若干
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把虛線框內(nèi)的電路等效成一個電流表，當(dāng)開關(guān)S合向a端時，滿偏電流為Ia，當(dāng)開關(guān)S合向b端時，滿偏電流為Ib，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知(Ia－Ig)Ra＝Ig(Rg＋Rb)，(Ib－Ig)(Ra＋Rb)＝IgRg
可得Ia>Ib，當(dāng)開關(guān)S合向b時，歐姆表的倍率是“×10”倍率。
(1)該興趣小組成員按照如圖所示電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)開關(guān)S合向________(填“a”或“b”)時，歐姆表的倍率是“×10”倍率。
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b
(2)已知?dú)W姆表為“×1”倍率時的中值電阻為15 Ω，則定值電阻Ra＝_____ Ω，Rb＝______ Ω。
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當(dāng)開關(guān)S合向b端時，則中值電阻為R中b＝150 Ω，
解得Ra＝1 Ω，Rb＝9 Ω
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當(dāng)開關(guān)S合向a端時，中值電阻為R中a＝15 Ω，
(3)將開關(guān)S合向b，第一步：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，電流表電流達(dá)到滿偏電流。第二步：在紅、黑表筆間接入待測電阻Rx，發(fā)現(xiàn)電流表指針指向 的位置，則待測電阻Rx＝_____ Ω。
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300
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12.某物理實(shí)驗(yàn)小組從市場上買來一款鋰硫電池，要測量它的電動勢和內(nèi)阻及一個未知電阻的阻值。經(jīng)過討論，他們選擇了如下器材：
A.待測電池
B.待測電阻Rx
C.電流表A1(量程1 A、內(nèi)阻R1＝1.2 Ω)
D.電流表A2(量程3 A、內(nèi)阻R2＝0.4 Ω)
E.電阻箱R(最大阻值99.9 Ω)
F.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干
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實(shí)驗(yàn)步驟如下
①按圖甲所示連接電路；
②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱，記
錄電阻箱的阻值R及電流表A1的
讀數(shù)I1和電流表A2的讀數(shù)I2；
③重復(fù)步驟②多次；
④以 為橫坐標(biāo)，
描點(diǎn)連線得到圖乙所示的圖像；
⑤若以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)連線得到的圖像如圖丙所示。
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完成下列填空：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖；
答案　見解析圖
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根據(jù)實(shí)物連線畫出電路圖如圖。
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(2)閉合開關(guān)S前，應(yīng)將電阻箱的電阻調(diào)到________(選填“最大值”“最小值”或“任意值”)；
最大值
電阻箱接入回路中的電阻越大，回路電流越小，為了保護(hù)電源，防止燒壞電表，應(yīng)將阻值調(diào)到最大值。
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結(jié)合題圖乙可知，縱軸的截距為1.0。
根據(jù)上式知k＝Rx＋R1
根據(jù)題圖乙中數(shù)據(jù)可知，圖線的斜率
解得Rx＝6.0 Ω
由歐姆定律可得(I2－I1)R＝I1(Rx＋R1)
(3)圖乙中圖線縱軸的截距為________，待測電阻Rx＝________ Ω；
1.0
6.0
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(4)由圖丙可求得電池的電動勢E＝______ V，內(nèi)阻r＝______ Ω。
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2.8
由閉合電路歐姆定律得
E＝I2(r＋R2)＋I(xiàn)1(Rx＋R1)
解得E＝9.0 V，r＝2.8 Ω。
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答案　12 V　6 Ω
13.(2023·寧德市高二期末)圖甲所示電路中，電源的路端電壓隨電流的變化圖像如圖乙。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值改變電路中的電流，已知R的最大值為12 Ω，定值電阻R0為6 Ω，電容器的電容C為1.0×10－5 F。
(1)根據(jù)圖乙求出電源的電動勢E和內(nèi)阻r；
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電源U－I圖像的縱截距表示E，斜率的絕對值表示r，
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當(dāng)R＝0時，電路中電流最大，定值電阻R0的功率最大，
答案　6 W
(2)求定值電阻R0的最大功率Pm；
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答案　3×10－5 C
(3)求R從12 Ω減小到0的過程
中通過R1的電荷量ΔQ。
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15
R從12 Ω減小到0的過程中通過R1的電荷量為ΔQ＝C(UC2－UC1)＝3×10－5 C
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14.如圖所示，甲圖中滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙中的AC、BC兩直線所示。不考慮電表對電路的影響。
(1)電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)
的變化圖像應(yīng)分別為U－I圖像中的哪
一條直線？
答案　V1對應(yīng)AC　V2對應(yīng)BC
1
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15
當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻減小，電路中電流增大，定值電阻R0兩端的電壓增大，路端電壓減小，由題圖分析可得V1對應(yīng)AC、V2對應(yīng)BC
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(2)定值電阻R0、滑動變阻器的總電阻R分別為多少？
答案　3 Ω　12 Ω
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15
當(dāng)滑動變阻器取最大值時，
電流最小Imin＝0.5 A
而UR＝U2－U1＝7.5 V－1.5 V＝6 V
1
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15
(3)求出電源的電動勢和內(nèi)阻；
答案　8 V　1 Ω
1
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15
所以E＝U2＋I(xiàn)r＝7.5 V＋0.5×1 V＝8 V
根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓
與電流的關(guān)系是U2＝E－Ir
所以BC直線斜率的絕對值表示電源
內(nèi)阻，即
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15
(4)滑動變阻器的最大功率是多少？
答案　4 W
1
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答案　0.24 C
15.(2023·德化第一中學(xué)高二月考)如圖所示電路中，兩平行金屬板a和b相距d＝0.1 m水平放置，a板中央有一小孔。已知電源的電動勢E＝24 V、內(nèi)阻r＝5 Ω，滑動變阻器R1的阻值范圍為0～20 Ω，R2＝10 Ω。閉合開關(guān)S電路穩(wěn)定后。
(1)若平行金屬板電容器電容C＝3×10－2 F，
調(diào)節(jié)R1的阻值，當(dāng)R1消耗的功率最大時，求
電容器的電荷量Q。
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將R2與r視為電源的等效內(nèi)阻r′，
則r′＝R2＋r＝15 Ω ①
當(dāng)R1＝r′＝15 Ω時，R1消耗的功率最大，有 ②
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Q＝CU2，又E＝24 V ④
聯(lián)立①②③④得Q＝0.24 C
答案　12 V　5 Ω
(2)若將質(zhì)量m＝6×10－7 kg、電荷量q＝1×10－7 C的液滴從小孔正上方h＝0.1 m處無初速度滴下，液滴剛好不落到b板。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求R2兩端的電壓U及滑動變阻器接入電路的阻值R1。
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電容器與R2兩端電壓相同，
對液滴由動能定理得mg(h＋d)－qU＝0 ⑤
解得U＝12 V ⑥
又E＝24 V，r＝5 Ω，R2＝10 Ω ⑧
聯(lián)立⑦⑧⑨得R1＝5 Ω。
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