2018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 第二章 恒定电流 单元试卷
一、选择题
1．（2017高二上·黑龙江期中）如图所示，为A．B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（ ）
A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变
B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B
C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B
D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B
【答案】B
【知识点】欧姆定律；伏安特性曲线
【解析】【解答】解：A、由图可知，电阻A的图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变；A不符合题意；
BCD、两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等；B符合题意，CD不符合题意；
故答案为：B．
【分析】所有图像问题都应该注意五个方面，横纵坐标物理意义，图像斜率，图像面积，交点和拐点，熟记伏安特性曲线斜率的物理意义就可解题。
2．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为（ ）
A．I2R B． C．UI D．UI－I2R
【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】当黑箱中是一个纯电阻元件时，电功率可以用 求，若是非纯电阻元件，则电功率 ，A不符合题意；当黑箱中是一个纯电阻元件时，电功率可以用 求，若是非纯电阻元件，欧姆定律不成立，没有这个公式，B不符合题意；无论是黑箱中是一个纯电阻元件，还是非纯电阻元件，都能用 求电功率，C符合题意；由上知，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】如果中间的部件为纯电阻电路，那么功率可以利用焦耳定律求解，如果中间的部件不是纯电阻的器件，那必须用定义P=UI来计算。
3．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，它们之间的关系为（ ）
A．P1＝4PD B．PD＝ C．PD＝P2 D．P1＜4P2
【答案】D
【知识点】电功率和电功；电阻
【解析】【解答】由题，电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（b）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于U，由（a）图象可知，电阻器D的电阻增大，有RD＞R1=R2．C、RD与R2并联，电压相等，可得PD
故答案为：D．
【分析】需要注意的是半导体的电阻并不是恒定的，随着电流的增大，电流快速增长，导致电功率P的增长大于R1R2两个电阻的功率。
4．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R两端的电压与电流的关系图像．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有（ ）
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低
D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高
【答案】C
【知识点】电功率和电功；伏安特性曲线；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】电源a的电动势大，内阻也大，电源的效率 ，由此可知外电阻相同时内阻越小，电源效率越高，则R接到b电源上，电源的效率较高，A对；输出功率 ，当R=r时电源输出功率最大，由图象可知图线的斜率表示内阻大小，图线C的斜率表示外电阻阻值的大小，图线a的内阻与C的电阻相接近，所以a电源输出功率较大。AC符合题意。
故答案为：C
【分析】通过图像中A、B两条直线的表达式求出两个电源的内阻和电动势，利用直线C求出电阻的阻值，分别接到两个电源上计算，结合选项分析即可。
5．如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则（ ）
A．P1>P2 B．P1＝P2 C．η1>η2 D．η1<η2
【答案】B,C
【知识点】电功率和电功；欧姆定律；伏安特性曲线
【解析】【解答】由图线的交点读出，B接在电源上时，电源的输出输出功率 ，C接在电源上时，电源的输出输出功率 ，即 ，B符合题意；电源的效率 ，效率与路端电压成正比，B接在电源上时路端电压大，效率高， ，C符合题意．
故答案为：BC
【分析】通过图像中直线A的表达式求出电源的内阻和电动势，利用直线B、C求出两个电阻的阻值，分别接到两个电源上计算，结合选项分析即可。
6．下表列出了某品牌电动自行车(如图)及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则 （ ）
自重 40(kg) 额定电压 48(V)
载重 75(kg) 额定电流 12(A)
最大行驶速度 20(km/h) 额定输出功率 350(W)
A．电动机的输入功率为576W B．电动机的内电阻为4Ω
C．该车获得的牵引力为104N D．该车受到的阻力为63N
【答案】A,D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A、由表格数据知，电动机的额定电压 U=48V，额定电流 I=12A，故电动机的输入功率为：P=UI=48×12=576W，A符合题意；
B、由表格数据得到电动机的输出功率为 P出=360W，根据能量守恒定律，有：UI=P出+I2R
代入数据，有：576=350+122×R，解得：R=1.57Ω，B不符合题意；
CD、车匀速运动时，速度为 v=20km/h= m/s，根据P出=Fv，有：F= = N=63N
电动自行车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，故该车受到的阻力为63N．C不符合题意，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】装置的额定输入功率等于元件的电流乘以元件两端的电压，当汽车的速度达到最大时，牵引力等于外界的阻力，利用公式P=Fv求解即可。
7．（2017·广州模拟）阻值均为R的四个电阻、电容为C的电容器及电动势为E的电源（不计内阻）连接成如图所示的电路．开关K闭合且电路稳定时，以下说法正确的是（ ）
A．电容器两板间电压为
B．电容器极板上的电荷量为
C．减小电容器两极板正对面积，极板上的电荷量减小
D．减小电容器两极板间的距离，稳定后两板间电压比原来的更小
【答案】C
【知识点】含容电路分析；欧姆定律
【解析】【解答】解：A、电容器视为断路，与电容器串联的电阻看成导线，电容器两极板间的电压 ，故A错误；
B、根据Q=CU，得电容器极板上的电荷量为 ，故B错误；
C、减小电容器两极板的正对面积，电容减小，由Q=CU知极板上的电荷量减小，故C正确；
D、减小极板间的距离，电容增大，稳定后两极板电压与原来相同，等于和电容器并联的电阻两端的电压，故D错误；
故选：C
【分析】电容器接入电路中相当于断路，根据欧姆定律求解通过电源的电流．求出与电容器并联的电阻两端的电压，电荷量Q=UC，根据 分析电容的变化.
8．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r.闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表的示数变大
B．电流表的示数变小
C．滑动变阻器消耗的功率变小
D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小
【答案】C
【知识点】欧姆定律
【解析】【解答】开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量总电流．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，AB不符合题意；将R看成电源的内阻，则等效电源的内阻为2r，滑动变阻器的最大阻值也是2r，因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，C符合题意；电路中的电流增大，则定值电阻R消耗的功率变大，D不符合题意．
故答案为：C。
【分析】滑动变阻器滑片P由a端向b端，外部电阻变小，电压变小，使得电源内部的电压变大，电源自身损耗的电功率变大，定值电阻功率变大，故滑动变阻器的功率变小。
9．如图所示的电路，R1、R2、R3是定值电阻，R4是滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合开关，在电路稳定后，将滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动的过程中（ ）
A．电压表示数变小 B．电容器放电
C．电源的总功率变小 D．通过滑动变阻器的电流变大
【答案】C
【知识点】电功率和电功；欧姆定律
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动时，R4变大，电路的总电阻变大，总电流I变小，内电压变小，则路端电压变大，因此电压表示数变大．A不符合题意；电容器两端电压为：U=E-I（r+R2），I变小，故电容器两端电压U变大，带电量变大，电容器充电，B不符合题意；电源的总功率P=EI，I变小，则P变小，C符合题意．根据串联电路分压规律知，变阻器两端的电压增大，通过R1的电流变大，而总电流变小，所以通过滑动变阻器的电流变小．D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】滑动变阻器向上滑动，外界电阻变小，电流变大，电源消耗的电压变大，电源消耗的功率变大，故外电路消耗的电功率变小。
10．如图所示，用输出电压为1.4 V、输电电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍氢电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．电能转化为化学能的功率为0.12 W
B．充电器输出的电功率为0.14 W
C．充电时，电池消耗的热功率为0.12 W
D．充电器把0.14 W的功率储存在电池内
【答案】A,B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】交流电的电能一部分转化为化学能，一部分转化为内能，故 ，即充电器把0.12的功率储存在电池内，A符合题意，D不符合题意；充电器输出的电功率为 ，B符合题意；充电时，电池消耗的热功率为 ，C不符合题意；
故答案为：AB
【分析】电源的输出功率电动势乘以输出电流即可，但由于内阻的存在，会消耗一部分功率，消耗的部分为内阻乘以电流。
11．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是 （ ）
A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大
B．若仅增大A，B板间距离，则电容器所带电荷量减少
C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加
D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用；欧姆定律
【解析】【解答】滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变。A不符合题意；若仅增大A、B板间距离，电容减小，板间电压不变，则由电容的定义式C=Q/U分析可知电容器所带电荷量减少，B符合题意。若仅用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，内电压和R3的电压均增大，则电容器板间电压减小，电容不变，由电容的定义式C=Q/U分析可知电容器所带电荷量减少。C不符合题意。若仅用更强的光照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir可得：| |=r，不变，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】增大A、B板间距离，电容变小，两端电压不变，电荷量变小，利用欧姆定律求出电流和电压的关系，做电流和电压的比值。
12．（2017·东城模拟）移动电源（俗称充电宝）解决了众多移动设备的“缺电之苦”，受到越来越多人的青睐． 目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等．其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压（5V）．
由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸．为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如图1所示．
为了给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌如图2所示．给手机充电时该移动电源的效率按80%计算．
根据以上材料，请你判断（ ）
A．这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8 000 mAh
B．这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37 Wh
C．乘飞机出行时，这款移动电源可以托运
D．Wh与mAh均为能量单位
【答案】B
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】解：A、由图2可知，这款移动电源能为手机提供的最大充电量为10 000 mAh．故A错误；
B、这款移动电源充满电后所储存的总化学能等于可以对外做的功，即E=W=UIt=qU=10000×10﹣3A h×3.7V=37 W h．故B正确；
C、由图1可知，37 W h的这款移动电源不可以托运，可以随身携带．故C错误；
D、W h是能量的单位，但mAh是电量的单位．故D错误．
故选：B
【分析】根据铭牌的标识即可读出充电量；根据公式W=UIt=qU即可求出电源储存的电能；
13．如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表。现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R1的电流变化量大小等于
B．R0两端的电压的变化量大小等于ΔU2－ΔU1
C．路端电压的增加量等于ΔU2
D． 为一定值
【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律
【解析】【解答】A、电压表V1测量路端电压，即R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1的电流变化量大小等于 ；A符合题意。B、C、D、使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内阻所占电压减小，路端电压增大，所以路端电压增大△U1，并联部分的电压增大△U1，通过R1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R0上的电压减小，R上的电压增大△U2，所以R0两端的电压的变化量大小等于△U2-△U1，电压表V1测量路端电压，根据欧姆定律可知 为定值，所以 为定值，B，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】流过定值电阻R1的电流，利用电压除以电阻即可，ΔU2为R0和R两个电阻电压的变化量，ΔU1为电阻R电压的变化量，做差即可。
二、解答题
14．电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量（含载重）m =200kg，蓄电池组电动势E=200V，内阻r=0.05Ω，直接对超导电动机（线圈为超导材料，电阻为零）供电，供电电流I=100A，电动机通过传动效率 =90％的传动装置带动车轮转动。保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f=653N，g=10m/s2，试求：
（1）若轿车在6s内由静止在水平路面上加速到v=72km/h，则这6s内轿车的位移大小为多少？
（2）已知某斜坡路面的倾角为 ，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？（ ）
【答案】（1）解：电源输出电压：U=E-Ir=195V
电动机功率：P=UI=19500W
由动能定理：
由代入数据解得：x=100m
（2）解：当轿车加速度a=0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：
又
由④⑤代入数据解得：
【知识点】电功率和电功；功率及其计算；动能定理的综合应用；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）对轿车的整个加速运动过程应用动能定理求解加速的位移即可。
（2）速度最大时即为牵引力等于外界的阻力，利用公式P=Fv求解即可。
15．如图所示电路中，R1=5Ω，R2=7Ω，R3=8Ω，R4=10Ω，C=20μF，AB两端电压U=15V，电表为理想电表。求：
（1）电流表、电压表的示数；
（2）电容器极板所带的电荷量。
【答案】（1）解：作出等效电路，可以看出，R2、R3、R4串联后与R1并联，R5上无电流通过，
R2、R3、R4串联后与R1并联的等效电阻
由欧姆定律，可得电流表的示数
电压表的示数等于R4两端电压，R4中电流
U4= I4R4=6V
（2）解：电容器两极板之间的电压UC=I4(R2+R3)=9V
电容器极板所带的电荷量Q=CUC=1.8×10-4C
【知识点】含容电路分析；欧姆定律
【解析】【分析】（1）分析电路中电阻的串并联关系，其中电压表和电容相当于断路，利用欧姆定律求解即可。
（2）电容两端的电压为R2R3两端的电压和，再利用公式Q=CU求解电荷量。
16．在如图所示的电路中，电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，电流表满偏电流Ig=10mA，电流表的电阻Rg=7.5Ω，A、B为接线柱。
（1）用一条导线把A、B直接连起来，此时，应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？
（2）调至满偏后保持R1的值不变， 在A、B间接入一个150Ω的定值电阻R2，电流表的读数是多少？
（3）调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个未知的定值电阻Rx，电流表的读数为Ix，请写出Ix随Rx变化的数学表达式。
【答案】（1）解：根据闭合电路的欧姆定律：
可得：
（2）解：欧姆表接入待测电阻后，根据闭合电路的欧姆定律
可得：
（3）解：接入任意电阻Rx，根据欧姆定律：
可得：
【知识点】欧姆定律
【解析】【分析】（1）电流满偏即为电路电流已知，利用欧姆定律求出滑动变阻器的阻值即可。
（2）利用欧姆定律，电压除以阻值之和即可。
（3）利用欧姆定律求解即可。
1 / 12018-2019学年人教版高中物理 选修3-1 第二章 恒定电流 单元试卷
一、选择题
1．（2017高二上·黑龙江期中）如图所示，为A．B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（ ）
A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变
B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B
C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B
D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B
2．如图所示为一未知电路，现测得两个端点a、b之间的电阻为R，若在a、b之间加上电压U，测得通过电路的电流为I，则该未知电路的电功率一定为（ ）
A．I2R B． C．UI D．UI－I2R
3．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，它们之间的关系为（ ）
A．P1＝4PD B．PD＝ C．PD＝P2 D．P1＜4P2
4．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像；直线C为一个电阻R两端的电压与电流的关系图像．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有（ ）
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低
D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高
5．如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则（ ）
A．P1>P2 B．P1＝P2 C．η1>η2 D．η1<η2
6．下表列出了某品牌电动自行车(如图)及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则 （ ）
自重 40(kg) 额定电压 48(V)
载重 75(kg) 额定电流 12(A)
最大行驶速度 20(km/h) 额定输出功率 350(W)
A．电动机的输入功率为576W B．电动机的内电阻为4Ω
C．该车获得的牵引力为104N D．该车受到的阻力为63N
7．（2017·广州模拟）阻值均为R的四个电阻、电容为C的电容器及电动势为E的电源（不计内阻）连接成如图所示的电路．开关K闭合且电路稳定时，以下说法正确的是（ ）
A．电容器两板间电压为
B．电容器极板上的电荷量为
C．减小电容器两极板正对面积，极板上的电荷量减小
D．减小电容器两极板间的距离，稳定后两板间电压比原来的更小
8．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r.闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．电压表的示数变大
B．电流表的示数变小
C．滑动变阻器消耗的功率变小
D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小
9．如图所示的电路，R1、R2、R3是定值电阻，R4是滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合开关，在电路稳定后，将滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动的过程中（ ）
A．电压表示数变小 B．电容器放电
C．电源的总功率变小 D．通过滑动变阻器的电流变大
10．如图所示，用输出电压为1.4 V、输电电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍氢电池充电。下列说法正确的是（ ）
A．电能转化为化学能的功率为0.12 W
B．充电器输出的电功率为0.14 W
C．充电时，电池消耗的热功率为0.12 W
D．充电器把0.14 W的功率储存在电池内
11．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是 （ ）
A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大
B．若仅增大A，B板间距离，则电容器所带电荷量减少
C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加
D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
12．（2017·东城模拟）移动电源（俗称充电宝）解决了众多移动设备的“缺电之苦”，受到越来越多人的青睐． 目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等．其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压（5V）．
由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸．为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如图1所示．
为了给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌如图2所示．给手机充电时该移动电源的效率按80%计算．
根据以上材料，请你判断（ ）
A．这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8 000 mAh
B．这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37 Wh
C．乘飞机出行时，这款移动电源可以托运
D．Wh与mAh均为能量单位
13．如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表。现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R1的电流变化量大小等于
B．R0两端的电压的变化量大小等于ΔU2－ΔU1
C．路端电压的增加量等于ΔU2
D． 为一定值
二、解答题
14．电动轿车是未来小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量（含载重）m =200kg，蓄电池组电动势E=200V，内阻r=0.05Ω，直接对超导电动机（线圈为超导材料，电阻为零）供电，供电电流I=100A，电动机通过传动效率 =90％的传动装置带动车轮转动。保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f=653N，g=10m/s2，试求：
（1）若轿车在6s内由静止在水平路面上加速到v=72km/h，则这6s内轿车的位移大小为多少？
（2）已知某斜坡路面的倾角为 ，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？（ ）
15．如图所示电路中，R1=5Ω，R2=7Ω，R3=8Ω，R4=10Ω，C=20μF，AB两端电压U=15V，电表为理想电表。求：
（1）电流表、电压表的示数；
（2）电容器极板所带的电荷量。
16．在如图所示的电路中，电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，电流表满偏电流Ig=10mA，电流表的电阻Rg=7.5Ω，A、B为接线柱。
（1）用一条导线把A、B直接连起来，此时，应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？
（2）调至满偏后保持R1的值不变， 在A、B间接入一个150Ω的定值电阻R2，电流表的读数是多少？
（3）调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个未知的定值电阻Rx，电流表的读数为Ix，请写出Ix随Rx变化的数学表达式。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】欧姆定律；伏安特性曲线
【解析】【解答】解：A、由图可知，电阻A的图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变；A不符合题意；
BCD、两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等；B符合题意，CD不符合题意；
故答案为：B．
【分析】所有图像问题都应该注意五个方面，横纵坐标物理意义，图像斜率，图像面积，交点和拐点，熟记伏安特性曲线斜率的物理意义就可解题。
2．【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】当黑箱中是一个纯电阻元件时，电功率可以用 求，若是非纯电阻元件，则电功率 ，A不符合题意；当黑箱中是一个纯电阻元件时，电功率可以用 求，若是非纯电阻元件，欧姆定律不成立，没有这个公式，B不符合题意；无论是黑箱中是一个纯电阻元件，还是非纯电阻元件，都能用 求电功率，C符合题意；由上知，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】如果中间的部件为纯电阻电路，那么功率可以利用焦耳定律求解，如果中间的部件不是纯电阻的器件，那必须用定义P=UI来计算。
3．【答案】D
【知识点】电功率和电功；电阻
【解析】【解答】由题，电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（b）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于U，由（a）图象可知，电阻器D的电阻增大，有RD＞R1=R2．C、RD与R2并联，电压相等，可得PD故答案为：D．
【分析】需要注意的是半导体的电阻并不是恒定的，随着电流的增大，电流快速增长，导致电功率P的增长大于R1R2两个电阻的功率。
4．【答案】C
【知识点】电功率和电功；伏安特性曲线；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】电源a的电动势大，内阻也大，电源的效率 ，由此可知外电阻相同时内阻越小，电源效率越高，则R接到b电源上，电源的效率较高，A对；输出功率 ，当R=r时电源输出功率最大，由图象可知图线的斜率表示内阻大小，图线C的斜率表示外电阻阻值的大小，图线a的内阻与C的电阻相接近，所以a电源输出功率较大。AC符合题意。
故答案为：C
【分析】通过图像中A、B两条直线的表达式求出两个电源的内阻和电动势，利用直线C求出电阻的阻值，分别接到两个电源上计算，结合选项分析即可。
5．【答案】B,C
【知识点】电功率和电功；欧姆定律；伏安特性曲线
【解析】【解答】由图线的交点读出，B接在电源上时，电源的输出输出功率 ，C接在电源上时，电源的输出输出功率 ，即 ，B符合题意；电源的效率 ，效率与路端电压成正比，B接在电源上时路端电压大，效率高， ，C符合题意．
故答案为：BC
【分析】通过图像中直线A的表达式求出电源的内阻和电动势，利用直线B、C求出两个电阻的阻值，分别接到两个电源上计算，结合选项分析即可。
6．【答案】A,D
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A、由表格数据知，电动机的额定电压 U=48V，额定电流 I=12A，故电动机的输入功率为：P=UI=48×12=576W，A符合题意；
B、由表格数据得到电动机的输出功率为 P出=360W，根据能量守恒定律，有：UI=P出+I2R
代入数据，有：576=350+122×R，解得：R=1.57Ω，B不符合题意；
CD、车匀速运动时，速度为 v=20km/h= m/s，根据P出=Fv，有：F= = N=63N
电动自行车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，故该车受到的阻力为63N．C不符合题意，D符合题意；
故答案为：AD
【分析】装置的额定输入功率等于元件的电流乘以元件两端的电压，当汽车的速度达到最大时，牵引力等于外界的阻力，利用公式P=Fv求解即可。
7．【答案】C
【知识点】含容电路分析；欧姆定律
【解析】【解答】解：A、电容器视为断路，与电容器串联的电阻看成导线，电容器两极板间的电压 ，故A错误；
B、根据Q=CU，得电容器极板上的电荷量为 ，故B错误；
C、减小电容器两极板的正对面积，电容减小，由Q=CU知极板上的电荷量减小，故C正确；
D、减小极板间的距离，电容增大，稳定后两极板电压与原来相同，等于和电容器并联的电阻两端的电压，故D错误；
故选：C
【分析】电容器接入电路中相当于断路，根据欧姆定律求解通过电源的电流．求出与电容器并联的电阻两端的电压，电荷量Q=UC，根据 分析电容的变化.
8．【答案】C
【知识点】欧姆定律
【解析】【解答】开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量总电流．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，AB不符合题意；将R看成电源的内阻，则等效电源的内阻为2r，滑动变阻器的最大阻值也是2r，因为电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，C符合题意；电路中的电流增大，则定值电阻R消耗的功率变大，D不符合题意．
故答案为：C。
【分析】滑动变阻器滑片P由a端向b端，外部电阻变小，电压变小，使得电源内部的电压变大，电源自身损耗的电功率变大，定值电阻功率变大，故滑动变阻器的功率变小。
9．【答案】C
【知识点】电功率和电功；欧姆定律
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动时，R4变大，电路的总电阻变大，总电流I变小，内电压变小，则路端电压变大，因此电压表示数变大．A不符合题意；电容器两端电压为：U=E-I（r+R2），I变小，故电容器两端电压U变大，带电量变大，电容器充电，B不符合题意；电源的总功率P=EI，I变小，则P变小，C符合题意．根据串联电路分压规律知，变阻器两端的电压增大，通过R1的电流变大，而总电流变小，所以通过滑动变阻器的电流变小．D不符合题意．
故答案为：C．
【分析】滑动变阻器向上滑动，外界电阻变小，电流变大，电源消耗的电压变大，电源消耗的功率变大，故外电路消耗的电功率变小。
10．【答案】A,B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】交流电的电能一部分转化为化学能，一部分转化为内能，故 ，即充电器把0.12的功率储存在电池内，A符合题意，D不符合题意；充电器输出的电功率为 ，B符合题意；充电时，电池消耗的热功率为 ，C不符合题意；
故答案为：AB
【分析】电源的输出功率电动势乘以输出电流即可，但由于内阻的存在，会消耗一部分功率，消耗的部分为内阻乘以电流。
11．【答案】B,D
【知识点】电容器及其应用；欧姆定律
【解析】【解答】滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变。A不符合题意；若仅增大A、B板间距离，电容减小，板间电压不变，则由电容的定义式C=Q/U分析可知电容器所带电荷量减少，B符合题意。若仅用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，内电压和R3的电压均增大，则电容器板间电压减小，电容不变，由电容的定义式C=Q/U分析可知电容器所带电荷量减少。C不符合题意。若仅用更强的光照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir可得：| |=r，不变，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】增大A、B板间距离，电容变小，两端电压不变，电荷量变小，利用欧姆定律求出电流和电压的关系，做电流和电压的比值。
12．【答案】B
【知识点】电流的概念；电源电动势及内阻
【解析】【解答】解：A、由图2可知，这款移动电源能为手机提供的最大充电量为10 000 mAh．故A错误；
B、这款移动电源充满电后所储存的总化学能等于可以对外做的功，即E=W=UIt=qU=10000×10﹣3A h×3.7V=37 W h．故B正确；
C、由图1可知，37 W h的这款移动电源不可以托运，可以随身携带．故C错误；
D、W h是能量的单位，但mAh是电量的单位．故D错误．
故选：B
【分析】根据铭牌的标识即可读出充电量；根据公式W=UIt=qU即可求出电源储存的电能；
13．【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律
【解析】【解答】A、电压表V1测量路端电压，即R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1的电流变化量大小等于 ；A符合题意。B、C、D、使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内阻所占电压减小，路端电压增大，所以路端电压增大△U1，并联部分的电压增大△U1，通过R1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R0上的电压减小，R上的电压增大△U2，所以R0两端的电压的变化量大小等于△U2-△U1，电压表V1测量路端电压，根据欧姆定律可知 为定值，所以 为定值，B，D符合题意，C不符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】流过定值电阻R1的电流，利用电压除以电阻即可，ΔU2为R0和R两个电阻电压的变化量，ΔU1为电阻R电压的变化量，做差即可。
14．【答案】（1）解：电源输出电压：U=E-Ir=195V
电动机功率：P=UI=19500W
由动能定理：
由代入数据解得：x=100m
（2）解：当轿车加速度a=0时，速度达到最大，此时轿车牵引力：
又
由④⑤代入数据解得：
【知识点】电功率和电功；功率及其计算；动能定理的综合应用；闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】（1）对轿车的整个加速运动过程应用动能定理求解加速的位移即可。
（2）速度最大时即为牵引力等于外界的阻力，利用公式P=Fv求解即可。
15．【答案】（1）解：作出等效电路，可以看出，R2、R3、R4串联后与R1并联，R5上无电流通过，
R2、R3、R4串联后与R1并联的等效电阻
由欧姆定律，可得电流表的示数
电压表的示数等于R4两端电压，R4中电流
U4= I4R4=6V
（2）解：电容器两极板之间的电压UC=I4(R2+R3)=9V
电容器极板所带的电荷量Q=CUC=1.8×10-4C
【知识点】含容电路分析；欧姆定律
【解析】【分析】（1）分析电路中电阻的串并联关系，其中电压表和电容相当于断路，利用欧姆定律求解即可。
（2）电容两端的电压为R2R3两端的电压和，再利用公式Q=CU求解电荷量。
16．【答案】（1）解：根据闭合电路的欧姆定律：
可得：
（2）解：欧姆表接入待测电阻后，根据闭合电路的欧姆定律
可得：
（3）解：接入任意电阻Rx，根据欧姆定律：
可得：
【知识点】欧姆定律
【解析】【分析】（1）电流满偏即为电路电流已知，利用欧姆定律求出滑动变阻器的阻值即可。
（2）利用欧姆定律，电压除以阻值之和即可。
（3）利用欧姆定律求解即可。
1 / 1