1、2021屆高考物理二輪復習 小題提升精練18 電路的規律和應用2021屆高考物理二輪復習 小題提升精練18 電路的規律和應用年級：姓名：- 10 -電路的規律和應用(1) 閉合電路歐姆定律、電動勢與內阻；(2)電路的動態變化分析；(3)電路的故障分析等。例1(2020全國i卷17)圖（a）所示的電路中，k與l間接一智能電源，用以控制電容器c兩端的電壓uc。如果uc隨時間t的變化如圖（b）所示，則下列描述電阻r兩端電壓ur隨時間t變化的圖象中，正確的是()【答案】a【解析】根據電容器的定義式c可知，結合圖象可知，圖象的斜率為，則12 s內的電流i12與35 s內的電流i35關系為i122i35，

2、且兩段時間中的電流方向相反，根據歐姆定律i可知r兩端電壓大小關系滿足ur122ur25，由于電流方向不同，所以電壓方向不同。故選a。【點睛】解決本題的關鍵是知道電路中電流與電容器帶電量的關系，即，知道等于uct圖象斜率的大小，根據數學知識分析出電流的變化情況。1(多選)在如圖所示的電路中，開關閉合后，燈泡l能正常發光，當滑動變阻器的滑片向右移動時，下列判斷正確的是()a滑動變阻器r的阻值變小b燈泡l變暗c電源消耗的功率增大d電容器c的電荷量增大【答案】bd【解析】滑動變阻器的滑片向右移動時，其電阻r增大，流過r的電流減小，燈泡l變暗，故a項錯誤，b項正確；由p總ei知電源消耗的功率減小，c項錯

3、誤；電容器c上電壓為路端電壓，由u路eir知路端電壓增大，即電容器c上的電荷量增大，d項正確。2如圖為某控制電路，由電動勢為e、內阻為r的電源與定值電阻r1、r2及電位器(滑動變阻器)r連接而成，l1、l2是兩個指示燈。當電位器的觸片由b端滑向a端時，下列說法正確的是()al1、l2都變亮bl1、l2都變暗cl1變亮，l2變暗dl1變暗，l2變亮【答案】b【解析】當滑片由b端向a端滑動時，r接入電阻增大，總電阻增大；由閉合電路的歐姆定律可知電路中總電流減小，則內電壓減小，由ueir可知路端電壓增大，則r1兩端的電壓增大，所以通過r1的電流增大，而總電流減小，所以通過l1的電流變小，即l1變暗；

4、l1兩端電壓減小，并聯電壓增大，所以r2兩端的電壓增大，所以通過r2電流增大，而通過l1的電流變小，所以通過l2電流變小，即l2變暗，故b正確。3(多選)如圖所示，圖中的四個電表均為理想電表，當滑動變阻器滑片p向右端移動時，下面說法正確的是()a電壓表v1的讀數減小，電流表a1的讀數增大b電壓表v1的讀數增大，電流表a1的讀數減小c電壓表v2的讀數減小，電流表a2的讀數增大d電壓表v2的讀數增大，電流表a2的讀數減小【答案】ad【解析】滑動變阻器滑片p向右端移動，使得rp變小，總電阻變小，總電流變大，即電流表a1的讀數增大。內電壓變大，r1所分電壓變大，并聯電路電壓即電壓表v1的讀數變小。即r

5、3兩端電壓變小，通過r3的電流變小即電流表a2的讀數減小，由于總電流增大，所以經過另外一個支路，即經過r2的電流變大，r2兩端電壓變大，即電壓表v2的讀數增大，故a、d項正確。4如圖所示，電源為“9 v，1 ”的電池組，要將“4 v，4 w”的燈泡接入虛線框中，在正常發光的條件下，最多能接燈泡的個數為()a2個 b3個c4個 d5個【答案】d【解析】要使燈泡正常發光，燈泡兩端電壓為4 v，每個燈泡的工作電流為1 a。當滑動變阻器接入電路的電阻為零時，所接燈泡最多，此時電源內電壓為5 v，電路中的總電流為5 a，所以最多能接5個燈泡。5(多選)有一種測量人體重的電子秤，其原理如圖中的虛線所示，它

6、主要由三部分構成：踏板、壓力傳感器r(是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表g(實質是理想電流表)。設踏板的質量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3 a，電源電動勢為12 v，內阻為2 ，電阻r隨壓力變化的函數式為r300.02 f(f和r的單位分別是n和)。下列說法正確的是()a該秤能測量的最大體重是1400 nb該秤能測量的最大體重是1300 nc該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表g刻度盤0.375 a處d該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表g刻度盤0.400 a處【答案】ac【解析】本題考查傳感器及閉合電路歐姆定律。電路中允許的最大電流為3 a，

7、因此根據閉合電路歐姆定律，壓力傳感器的最小電阻應滿足r2 ，r最小值為2，代入r300.02f，求出f最大值fm1 400 n，a項正確，b項錯誤；當f0時，r30 ，這時電路中的電流i a0.375 a，c項正確，d項錯誤。6在如圖所示電路中，電源電動勢為12 v，內阻不計，各電阻阻值已在圖中標出，開關是閉合的。現將開關斷開，測得通過電阻r3的電荷量為1.19105 c，則電容器的電容為()a1.75 f b4.25 fc5.95 f d2.48 f【答案】a【解析】開關閉合，兩支路的并聯總電阻為r并 100 ，所以，支路兩端電壓u6 v，電容器與r1并聯，其電壓u12 v，電容器下極板帶正

8、電，q1cu1。將開關斷開，電容器與r2并聯，其電壓u2e4.8 v，電容器的上極板帶正電，q2cu2。由題意q1q21.19105 c，解得c1.75106f1.75 f，a項正確。7如圖所示的電路中，r1、r2、r3是定值電阻，r4是光敏電阻，其阻值隨光照的強度增大而減小。開關s閉合且無光照射時電容器c不帶電。當用強光照射r4，待電路穩定后，與無光照射時比較()a通過r4的電流變小b電源提供的總功率變小c電源的路端電壓增大d電容器c的下極板帶正電【答案】d【解析】未用強光照射r4時，電容器c不帶電，則r3分得的電壓與r1分得的電壓相等，即uu；當用強光照射r4，待電路穩定后，與無光照射時比

9、較，電阻r4的阻值變小，電路的總電阻減小，總電流增大，內電壓增大，路端電壓減小，c項錯誤；總電流增大，而通過r1、r2所在支路的電流減小，故通過r4的電流增大，a項錯誤；電源提供的總功率pie增大，b項錯誤；由于r4減小，因此uu，即r3分得的電壓大于r1分得的電壓，電容器上極板的電勢低于下極板的電勢，因此電容器下極板帶正電，d項正確。8(多選)如圖所示，電源的電動勢為e、內阻為r，r1、r2、r3為定值電阻，r為光敏電阻(光敏電阻被光照射時阻值變小)，c為電容器。閉合開關s，電路穩定后，用光照射r，下列說法正確的是()a電壓表示數增大b電源的效率增大c電容器所帶電荷量增加dr2消耗的功率增大

10、【答案】cd【解析】在電路中，用光照射r時，光敏電阻阻值減小，則外電路總電阻r外減小，干路電流i增大，內電壓urir增大，路端電壓u外eur減小，電壓表示數減小，通過r1支路的電流i1減小，則通過r、r2支路的電流i2ii1增大，r2消耗的功率pr2ir2增大，r2兩端電壓ur2i2r2增大，電容器兩端電壓增大，由qcu，知電容器所帶電荷量增加，電源的效率變小，綜上知a、b項錯誤，c、d項正確。9(多選)如圖所示，a、b分別為電源e和電阻r的ui圖線，虛線c是過圖線a、b交點的曲線b的切線。現將電源e與電阻r及開關、導線組成閉合電路，由圖象可知()a電源的電動勢為3 v，此時消耗的總功率為6

11、wbr的阻值隨電壓升高而增大，此時的阻值為1 c此時電源消耗的熱功率為4 w，效率約為66.7%d若再串聯一定值電阻，電源的輸出功率可能不變【答案】ad【解析】由電源的ui圖線可知電源的電動勢為3 v，內電阻為1 ，此時電阻兩端電壓為1 v，通過的電流為2 a，所以電源消耗的總功率為pei6 w，a項對；由題圖可知r的阻值隨電壓升高而增大，此時的阻值為r0.5 ，b項錯；由pi2r知此時電源消耗的熱功率為4 w，由100%知電源的效率是33.3%，c項錯；當內、外電阻相等時，電源的輸出功率為最大，所以再串聯一定值電阻，電源的輸出功率可能不變、增大或減小，d項對。10(多選)工業生產中需要物料配

12、比的地方常用“吊斗式”電子秤，如圖所示的是“吊斗式”電子秤的結構圖，其中實現稱量的關鍵性元件是拉力傳感器。拉力傳感器的內部電路如圖甲所示，r1、r2、r3是定值電阻，r120 k，r210 k，r0是對拉力敏感的應變片電阻，其電阻值隨拉力變化的圖象如圖乙所示，已知料斗重1103 n，沒裝料時uba0，g取10 m/s2。下列說法中正確的是()ar3阻值為40 kb裝料時，r0的阻值逐漸變大，uba的值逐漸變小c拉力越大應變片電阻阻值變大，uba傳感器的示數也變大d應變片作用是把物體形變這個力學量轉換為電壓這個電學量【答案】ac【解析】沒裝料時，根據串、并聯電路規律可得r1兩端的電壓u112 v

13、8 v；從rf圖中可得，沒裝料時，料斗重1103 n，此時r020 k，所以r3兩端的電壓u312 v v，因為此時uba0，說明r1兩端的電壓和r3兩端的電壓相等，即8 v，解得r340 k，a正確；裝料時，由于r1所在支路電流恒定，所以a點的電勢恒定，而r3所在支路中r0逐漸增大，該支路電流減小，r3兩端的電壓減小，即b的電勢增大，所以uba逐漸增大，b錯誤，c正確；應變片作用是把拉力這個力學量轉換為電壓這個電學量，d錯誤。11如圖所示的電路中，兩平行金屬板a、b水平放置，極板長l80 cm，兩板間的距離d40 cm，電源電動勢e40 v，內阻r1 ，電阻r15 ，閉合開關s，待電路穩定后

14、，將一帶負電的小球從b板左端且非常靠近b板的位置以初速度v04 m/s水平向右射入兩板間，該小球可視為質點。若小球帶電荷量q1102 c，質量m2102 kg，不考慮空氣阻力，電路中電壓表、電流表均是理想電表。若小球恰好從a板右邊緣射出，g取10 m/s2，求：(1)滑動變阻器接入電路的阻值。(2)此時電流表、電壓表的示數。(3)此時電源的輸出功率。【解析】(1)設小球在板間飛行時間為t，則：t0.2 s根據dat2得小球在電場中的飛行加速度a20 m/s2對小球根據牛頓第二定律得：qmgma解得：uab24 v所以滑動變阻器兩端電壓u滑uab24 v設通過滑動變阻器的電流為i，由歐姆定律得：i1 a滑動變阻器接入電路的阻值r滑24 。(2)此時電流表的示數為1 a電壓表的示數ueir39 v。(3)電源的輸出功率p出iu39 w。12一個電源的路端電壓u隨外電路電阻r的變化規律如圖甲所示，圖中u12 v的直線為圖線的漸近線。現將該電源和一個變阻器r0接成如圖乙所示電路，已知電源允許通過的最大電流為2 a，變阻器的最大阻值為r022 。求：(1)電源電動勢e和內電阻r。(2)空載時a、b兩端輸出的電壓