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，大柱體截面邊長為a，小柱體截面邊長為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，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“在線時(shí)長”新功能，用戶通過積累在線時(shí)長可以獲得更高等級、享受更多服務(wù)，許多網(wǎng)友為追求虛擬的等級而純粹地開機(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，請你估算他升到下一級還要消耗的電能為(假定QQ用戶使用臺式電腦)()A0.2 kW·h B2 kW·hC20 kW·h D200 kW·h解析：選B.電腦正常工作時(shí)的功率約為200 W，該網(wǎng)友升到下一級還要消耗的電能為WPt2 kW·h，選項(xiàng)B正確3兩電源電動(dòng)勢分別為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將R減小為R，電源輸出功率分別為P1、P2，則()Ar1<r2，P1<P2Br1>r2，P1>P2Cr1<r2，P1>P2 Dr1>r2，P1<P2解析：選D.如圖所示由伏安特性曲線可知，r1>r2，若將R減小為R，電源輸出功率P1<P2，選項(xiàng)D正確4(xx·高考福建卷)如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中()APQ中電流先增大后減小BPQ兩端電壓先減小后增大CPQ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3Rr；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maxR，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UEU內(nèi)，因EBlv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的功率大小，PF安vBIlv，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，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)變化量的絕對值與電流表示數(shù)變化量的絕對值的比值不變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，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值與電流表示數(shù)變化量的絕對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)變化量的絕對值與電流表示數(shù)變化量的絕對值的比值不變，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B電流表讀數(shù)減小C質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)DR3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值隨著環(huán)境溫度的升高而減小如圖為一自動(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)一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為，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)的電場強(qiáng)度大小為()A.B.Cnev 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IneSv，金屬棒兩端電壓UIR，故金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度Enev，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()AI變大，U變小 BI變小，U變大CI變大，U變大 DI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，B、C、D錯(cuò)10.(xx·江西八校聯(lián)考)如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r.當(dāng)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)變化的絕對值分別為U1和U2，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BU1與I的比值不變CU1<U2DU1U2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測并聯(lián)部分電壓，V2測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)部分電壓變大，由閉合電路知識得： U1UrU2，兩邊同除以I可得：rRL2，則C、D錯(cuò)，B對二、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(03 A)和A2(00.6 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()AA1、A2的讀數(shù)之比為11BA1、A2的讀數(shù)之比為51CA1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為11DA1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為15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A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，即偏轉(zhuǎn)角度之比為11，再結(jié)合其量程可知A1、A2的讀數(shù)之比為51，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 .當(dāng)開關(guān)S閉合后()AL1的電阻為 BL1消耗的電功率為7.5 WCL2的電阻為7.5 DL2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，I10.25 A，故P10.75 W，R112 ，A、B均錯(cuò)誤；L2與R及電源串聯(lián)，把R和電源等效成電動(dòng)勢為3 V，內(nèi)阻為7.5 的新電源，在圖乙中作出新電源的IU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U21.5 V，I20.2 A，所以R2 7.5 ，P2U2I21.5×0.2 W0.3 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 .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 B電源的電動(dòng)勢為5.6 VC電源消耗的熱功率為3.0 WD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)勢為E4.0 V1.0 V0.6 A×1.0 5.6 V；電路的路端電壓為U05.0 V，電流為I00.6 A依部分電路歐姆定律可知外電阻總阻值為R 8.3 ，電源消耗的熱功率為PrIr0.36 W，輸出功率為PRU0I03.0 W，則電源的效率為×100%89.3%，選項(xiàng)A、B、D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 ，R3的阻值為1.5 k.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)R140 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 kB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差為零，A、B兩點(diǎn)的電勢相等，則，得到電壓表的內(nèi)阻為RV3 k，所以選項(xiàng)A正確；當(dāng)電阻箱的電阻變小時(shí)，B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢，帶正電的小球受電場力作用，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