第七章第2单元电路的基本规律课时作业

第七章第2单元电路的基本规律[课时作业]老苗汤老苗汤泡脚老苗汤官网命题设计难度题号目标较易中等稍难单一目标综合目标电阻的串联、并联1、57电源的电动势、内阻48闭合电路的欧姆定律2、3、69、10综合目标综合应用11、12一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1．(2008·宁夏高考)一个T型电路如图1所示，电路中的电阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则()A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V解析：当cd端短路时，ab之间的电路为R2和R3并联，然后与R1串联，因此ab之间的等效电阻为R2R3R2＋R3＋R1＝40Ω，选项A正确．同理，当ab端短路时，R1和R3并联，然后与R2串联，总电阻为128Ω，B选项错误．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压，为R3两端的电压，电路为测试电源给串联的电阻R1和R3供电，因此，cd两端的电压为10010＋40×40V＝80V，选项C正确．同理，当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压即R3两端的电压，为100120＋40×40V＝25V，故D错．答案：AC2．(2009·天津高考)为探究小灯泡L的伏安特性，连好图2所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I图象应是图3中的()图3解析：小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高，导致其电阻增大．由R＝UI知只有C选项对．答案：C3．(2010·宜昌模拟)如图4所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各电灯都能发光．如果某一时刻灯L1的灯丝烧断，之后各灯虽亮度变化，但并未损坏，则()A．L3变亮，L2、L4变暗B．L2、L3变亮，L4变暗C．L4变亮，L2、L3变暗D．L3、L4变亮，L2变暗解析：灯L1的灯丝烧断之后电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知路端电压增大，由P＝U2R可知L3变亮；总电流变小，由于通过L3的电流变大，所以L4所在支路电流一定变小(L4变暗)，L4两端电压一定变小，所以L2两端电压变大，L2变亮．B选项正确．答案：B4．在如图5所示的图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．由图象可知()A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为2WD．电源的效率为66.7%解析：图象Ⅰ与纵轴的交点表示电源电动势，为3V，图象Ⅰ的斜率的绝对值表示电源内阻，为0.5Ω，选项A正确；图象Ⅱ的斜率表示电阻R的阻值为1Ω，选项B正确；电源输出电压为U＝2V，电流为2A，电源输出功率为4W，选项C错；电源效率η＝P出/P总＝U/E＝2/3×100%≈66.7%，选项D正确．答案：ABD5．(2009·重庆高考)某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W)，将其连接在220V交流电源上，电路如图6所示．若工作一段时间后L2灯丝烧断，则()图6A．X1的功率减小，L1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小D．X2的功率减小，其他指示灯的功率减小解析：L2灯丝烧断后电路的总电阻增大，电路中总电流减小，流过其他指示灯、强光灯的电流都同比例的减小，消耗的功率都减小，两端的电压都减小，则X2两端电压增大，消耗的功率也增大，C正确．答案：C6．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图7所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成反比D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比解析：题中给出传感器电阻r′的倒数与酒精气体浓度c是正比关系，即1r′＝kc，电压表示数U＝R0Er′＋R＋R0＋r＝R0E1kc＋R＋R0＋r＝kR0EkR＋R0＋r＋1c，可以看出电压与酒精气体浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增加而增加．故只有选项B正确．答案：B7．如图8所示的电路中，A、B两灯原来正常发光，忽然B灯比原来亮了，这是因为电路中某一处发生断路故障造成的，那么发生这种故障可能是(电源内阻不计)()A．R1断路B．R2断路C．R3断路D．灯A断路解析：由于电源内阻不计，故路端电压为电源的电动势，所以R1断路时，灯A和B两端电压不变，故B灯亮度不会发生变化，A选项错误．对B选项，当R2断路时，会使A灯两端电压升高，B灯两端电压降低，B灯应变暗，故B选项错误，同理可知D选项也错误．对于C选项，当R3断路时，会使B灯两端电压升高，A灯两端电压降低，故B灯变亮，因此正确选项为C.答案：C8．(2009·全国卷Ⅱ)图9所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为图10中的()图10解析：由U－I图线的斜率及截距可得该电源E＝6V，r＝0.5Ω.当U＝4.8V时，I＝E－Ur＝2.4A，R＝U/I＝2Ω，B正确．答案：B9．高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图11所示，超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流IIc时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导部件的正常态电阻为R1＝3Ω，超导临界电流Ic＝1.2A，限流电阻R2＝6Ω，小电珠L上标有“6V,6W”的字样，电源电动势E＝8V，内阻r＝2Ω，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则()A．短路前通过R1的电流为23AB．短路后超导部件将由超导状态转化为正常态C．短路后通过R1的电流为43AD．短路后通过R1的电流为2A解析：小电珠L上标有“6V,6W”，该电珠的电阻RL＝U2/P＝62/6Ω＝6Ω，短路前由于电路正常工作，电路的总电阻为R＝RL＋r＝6Ω＋2Ω＝8Ω，总电流为I＝E/R＝1A，所以短路前通过R1的电流为I1＝1A，选项A错误；当L突然短路后，电路中电流为I＝E/r＝4AIc＝1.2A，超导部件由超导态转变为正常态，则此时电路中总电阻为R′＝2Ω＋2Ω＝4Ω，总电流I′＝E/R′＝84A＝2A，短路后通过R1的电流为I1′＝43A，故选项B、C正确．答案：BC10．在如图12所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是()A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变解析：ΔU1ΔI＝U1I＝R1，由于R1不变，故U1I不变，ΔU1ΔI不变．同理U2I＝R2，由于R2变大，所以U2I变大．但是ΔU2ΔI＝ΔIR1＋rΔI＝R1＋r，所以ΔU2ΔI不变．而U3I＝R2＋R1，所以U3I变大，由于ΔU3ΔI＝ΔIrΔI＝r，所以ΔU3ΔI不变．故选项A、C、D正确，选项B错误．答案：ACD二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(14分)2009年暑假开学之后甲型H1N1在全国各地大量爆发，山东半岛也出现较多的病例，为了做好防范，需要购买大量的体温表，市场体温表出现供货不足的情况，某同学想到自己制作一个金属温度计，为此该同学从实验室找到一个热敏电阻，并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线如图13甲所示．该同学进行了如下设计：将一电动势E＝1.5V(内阻不计)的电源、量程5mA内阻Rg＝100Ω的电流表及电阻箱R′，及用该电阻作测温探头的电阻R，串成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．图13(1)电流刻度较小处对应的温度刻度________；(填“较高”或“较低”)(2)若电阻箱阻值R′＝70Ω，图丙中5mA刻度处对应的温度数值为________℃.解析：(1)由闭合电路欧姆定律E＝Ig(R＋R′＋Rg)，可见电流越小电阻越大，而电阻越大温度则越高，即电流刻度较小处对应的温度刻度应该较高．(2)若电阻箱阻值R′＝70Ω时，将数据带入E＝Ig(R＋R′＋Rg)得热敏电阻的阻值R＝130Ω，结合图甲可知此时对应的温度数值为30℃.答案：(1)较高(2)3012．(16分)如图14所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g＝10m/s2)解析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A板时速度为零．设两板间电压为UAB，由动能定理得－mgd－qUAB＝0－12mv02解得UAB＝8V滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝8V设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得I＝E－U滑R＋r＝1A滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝U滑I＝8Ω电源的输出功率P出＝I2(R＋R滑)＝23W答案：8Ω23W