2020高考物理复习训练题及答案:电路的基本规律

　　答案解析

　　1.【解析】选D。电源的电动势是个定值,由闭合电路欧姆定律知:E=U+Ur=U+Ir,内电压和外电压之和等于电源电动势是不变的,故D正确,A、B、C错误。

　　2.【解析】选B。电动机正常工作时P=UI,则I=,但由于此时电能一部分转化为电动机的机械能,电路不再是纯电阻电路,此时电流要小于由欧姆定律得出的电流值,B正确。

　　3.【解析】选D。在U -I图像中,图线的斜率k==R,故斜率越小,电阻越小,因而d的电阻最小,故选D。

　　4.【解析】选B。电池外电路断开时的路端电压等于电源电动势,所以E=3V;当电源接上8Ω的负载电阻后,由U=IR得I=0.3A,再由闭合电路欧姆定律E=I(R+r)可得r=2Ω,故B正确。

　　5.【解析】选B。甲、乙保险丝等长,由电阻定律R=ρ可知R=,所以R1∶R2=

　　4∶1,把R1、R2并联接入电路,由分流关系知==,因熔断电流I2=6A,故I1只能是1.5A,总电流I=I1+I2=7.5A。若I1=2A,则I2=8A>6 A,保险丝会熔断,故B正确。

　　6.【解析】选B。当R2的滑动触头由a滑向b时,R2阻值减小,电路总电阻减小,则总电流I增大;根据闭合电路欧姆定律知路端电压U=E-Ir,所以电压表示数U减小;R1两端电压U1=U-U3,而U3=IR3,U3增大,所以U1减小,则I1减小,而I=I1+I2,所以I2增大,故B正确。

　　7.【解析】选C。在题图所示位置时并联电阻最大,从m点移到图示位置过程中圆环总电阻增大,从图示位置到q位置过程中圆环总电阻减小,则电阻R两端的电压先减小后增大,即电容器上的电压先减小后增大,由C=,可知电容器C所带的电荷量先减小后增大,C正确,A、B、D错误。

　　8.【解析】选C。由Uab=6V,可知电源完好;灯泡都不亮,说明电路中出现断路故障,且在外电路a、b之间;由Ucd=6V可知,灯泡L1和变阻器R是导通的,断路故障应出现在c、d之间,故L2断路,C正确,A、B、D错误。

　　【总结提升】电路故障的特点和分析方法

　　1.故障特点

　　(1)断路特点:电路中发生断路,表示为电源电压不为零而电流为零,若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零,则这两点间有断点,而这两点与电源连接部分无断点。

　　(2)短路特点:若外电路中发生短路,表现为有电流通过电路而电压为零。

　　2.故障分析方法

　　(1)仪器检测法:

　　①断路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压,再逐段与电路并联;若电压表指针偏转,则该段电路中有断点。

　　②短路故障的判断:用电压表与电源并联,若有电压,再逐段与电路并联;若电压

　　表示数为零,则该电路被短路;若电压表示数不为零,则该电路没有被短路或不

　　完全被短路。

　　(2)假设法:

　　已知电路发生某种故障,寻求故障发生在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后假设某部分电路发生故障,运用欧姆定律进行正向推理,推理结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生在这部分电路。若推理结果与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路。用此方法,直到找出发生故障的全部可能为止。

　　【变式备选】在如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定,闭合开关S后灯泡能够发光,经过一段时间后灯泡突然变亮,若电路中仅有一处故障,则出现这种现象的原因可能是　(　　)

　　A.电阻R1短路 B.电阻R2断路

　　C.电阻R2短路 D.电容器C断路

　　【解析】选A、B。若R1短路,则R总变小,I总变大,通过灯泡L的电流变大,灯泡变亮,A正确;若R2断路,R总变大,I总变小,U内=I总r变小,U外变大,U1=I总R1变小,因UL=U外-U1,所以UL变大,灯泡变亮,故B正确;若R2短路,电流不经过灯泡,灯泡不亮,C错误;若电容器断路,总电阻不受影响,故灯泡亮度不变,D错误。

　　9.【解析】选B、C。当滑片向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,并联

　　部分的总电阻变小,所以外电路总电阻变小,总电流变大,a灯变亮;总电流变大,

　　电源内阻消耗电压增大,路端电压变小,通过c灯的电流变小,c灯变暗;总电流变大,通过c灯的电流变小,所以通过b灯的电流变大,b灯变亮,易得b灯中电流变化值大于c灯中电流变化值,所以A错B对;电源的输出功率P=,其中

　　R′为外电路电阻,r为电源内阻,由于R′>r,滑片上移时,R′减小,P增大,故C正确。电源的供电效率根据η=×100%即可判断,故D错。

　　10.【解题指南】解答本题应把握以下两个关键点:

　　(1)弄清开关S闭合前、后电容器上的电压。

　　(2)理解电容器上的电荷量与其中一个极板上所带电荷量的关系。

　　【解析】选A。闭合开关S,电路稳定后电流I==0.5A,电容器两端的电压为U=IR1=1.5V,选项A正确;电路稳定后电容器带电荷量为Q=CU=100×10-6×1.5C

　　=1.5×10-4C,选项B、C错误;先闭合开关S,电路稳定后断开开关S,电容器C通过电阻R1放电,通过电阻R1的电荷量为1.5×10-4C,选项D错误。

　　11.【解析】(1)题图乙中AB延长线交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,所以电源的电动势为

　　E=20V (2分)

　　内阻r==20Ω。　 (2分)

　　(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应题图乙中的B点,即U2=4V、I2=0.8A,

　　(1分)

　　得R2==5Ω。　 (2分)

　　(3)当P滑到R3的左端时,由题图乙知此时U外=16V,I总=0.2A,　 (2分)

　　所以R外==80Ω。　 (2分)

　　因为R外=+R2,　 (2分)

　　所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300Ω。　 (1分)

　　答案：(1)20V　20Ω　(2)5Ω　(3)300Ω

　　12.【解析】(1)驱动电机的输入功率

　　P电=IU=150×300W=4.5×104W (3分)

　　(2)在匀速行驶时P机=0.8P电=Fv=Ffv　 (4分)

　　Ff==1440N (2分)

　　(3)汽车所受阻力不变,可认为做匀减速运动,根据牛顿第二定律:

　　a==m/s2=0.16 m/s2 (3分)

　　又因为v=at　 (2分)

　　所以t=≈156s (2分)

　　答案：(1)4.5×104W　(2)1 440 N　(3)156 s

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