2018版高考物理二轮复习专题四电路和电磁感应专题跟踪检测十八直流电路的分析和计算.docx

专题跟踪检测（十八） 直流电路的分析和计算一、选择题(第15题为单项选择题，第69题为多项选择题)1(2017盐城三模)甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，某同学对它们各进行了一次测量，把每个导体中通过的电流和两端的电压在IU坐标系中描点，如图所示，四个导体中电阻率最大的是()A甲 B乙 C丙 D丁解析：选A根据UIR可知，IU 图像的斜率倒数的大小表示电阻，则由图可知，甲的斜率最小，那么其对应的电阻最大，由于四个金属导体长度、横截面积均相同，因此甲的电阻率也最大，故A正确，B、C、D错误。2.(2017南通一模)如图所示的电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r。开关S闭合后，在滑动变阻器触头P向上移动过程中()A小灯泡变亮B电容器所带电荷量增大C电压表示数变小D电源的总功率变大解析：选B闭合开关S后，当滑动变阻器触头P向上移动时，R2增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变暗。电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故A、C错误；电路稳定时电容器的电压等于R2的电压，根据串联电路电压分配规律可知，R2增大，电容器的电压增大，则电容器所带电荷量增大，故B正确；电源的总功率为PEI，干路电流I减小，则电源的总功率变小，故D错误。3(2017镇江一模)如图所示，开关S闭合后，带电质点P在平行金属板中处于静止状态。则()A质点P一定带正电B滑片向a端移动时，两只电表的示数均增大C滑片向a端移动时，质点P将向上板运动D若将开关S断开，质点P将向下板运动解析：选C由题图可知，开关S闭合后，R2与R4串联后与R3并联，再与R1串联，电容器与并联部分并联；电容器的上极板带正电，板间场强向下，质点处于平衡状态，则知受到的电场力向上，故质点P一定带负电，故A错误；滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则总电阻增大，总电流减小，内电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联部分电压增大；电容器两端的电压增大，质点P所受的电场力增大，则质点P将向上板运动；因并联部分电压增大，则R3中的电流增大，而干路电流减小，故电流表中的电流减小；并联部分电压增大，即R2与R4两端的总电压增大；而由于电流表示数减小，由欧姆定律可知R2两端的电压减小，故R4两端的电压增大，电压表示数增大，故B错误，C正确；若将开关S断开，电容器两端的电压等于电源的电动势，电容器两端电压增大，板间场强增大，质点P受到的电场力变大，质点P将向上板运动，故D错误。4.(2017江苏二模)如图所示，电源为恒流电源(能始终提供恒定的电流)，R0为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U和电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，正确的是()解析：选D设恒流电源提供的电流为I0，则通过R0的电流为：IR0I0I。则电压表示数为：UIR0R0(I0I)R0IR0I0R0。I0和R0是定值，则根据数学知识可知UI图像是不过原点的倾斜的直线，故A、B错误；电路总功率为：PUI0(I0I)R0I0R0I0IR0I02，I0和R0是定值，可知PI图像是向下倾斜的直线，故C错误，D正确。5.如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器的滑动触头P向上移动时，电压表的示数U和电流表的示数I的变化情况是()AU变大，I变大 BU变小，I变小CU变大，I变小 DU变小，I变大解析：选C当滑动变阻器的滑动触头P向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路的总电阻增大，根据欧姆定律分析得知，干路电流I干减小。电压表的读数UEI干(rR1)，I干减小，U变大。滑动变阻器与R3并联部分电压为U并EI干(rR1R2)，I干减小，U并增大，电阻R3的电流I3增大。电流表的读数II干I3，I干减小，I3增大，则I变小，所以U变大，I变小。故C正确，A、B、D错误。6.(2017江苏三模)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的UI图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述正确的是()A此时硅光电池的内阻为12.5 B此时硅光电池的输出功率为0.4 WC此时硅光电池的总功率为 0.72 WD此时硅光电池的输出效率为40%解析：选BC由闭合电路欧姆定律得 UEIr，当I0时，EU，由图线a与纵轴的交点读出电动势为E3.6 V。根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为 U2 V，电流为 I0.2 A，则此时硅光电池的内阻为r 8 ，故A错误；此时硅光电池的输出功率为：P出UI0.4 W，故B正确；此时硅光电池的总功率为：P总EI3.60.2 W0.72 W，故C正确；此时硅光电池的输出效率为：100%100%55.6%，故D错误。7两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路进行实验，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一位同学记录电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录电流表A和电压表V2的测量数据。两位同学根据记录的数据描绘出如图(b)所示的两条UI图线。则图像中两图线的交点表示的物理意义是()A滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B电源的输出功率最大C定值电阻R0消耗的功率为0.5 WD电源的效率达到最大值解析：选BC由题图可得，电源电动势E1.5 V，内阻r1 ，在交点位置有RR02 ，R02 ，则R0，滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，选项A错误；当电路中外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，但R0r，故改变滑动变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻，此时外电阻越接近电源内阻，电源的输出功率越大，故图线的交点对应的电源输出功率最大，选项B正确；P0U2I0.5 W，选项C正确；电源的效率，电流越小，电源的效率越大，可见滑动变阻器的滑动触头P滑到最右端时电源的效率最大，选项D错误。8.在如图所示的电路中，电源内阻r0，定值电阻R2消耗的功率用P表示，两电表均为理想电表，电容器与滑动变阻器并联，电压表和电流表的读数分别用U、I表示，电容器所带的电荷量用Q表示，通过电源的电荷量为q时，电源所做的功用W表示。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列图像正确的是()解析：选AB电阻R2消耗的功率PI2R2，图像A正确；电容器所带电荷量QUCCEI(rR2)CECIC(rR2)，图像B正确；电压表的读数UEIr，图像C错误；电源做功WqE，图像D错误。9.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知下列说法正确的是()A反映Pr变化的图线是bB电源电动势约为8 VC当外电阻约为2 时，输出功率最大D当电流为0.5 A时，外电路的电阻约为6 解析：选CD电源内部发热功率PrI2r，所以PrI图像为抛物线，则反映Pr变化的图线为c，A错误；电源的总功率为PEEI，其图线为a，则E V4 V，B错误；由图线c知，当I1 A时，Pr2 W，由PrI2r得r2 ，当外电阻为2 时，输出功率最大，C正确；当电流为0.5 A时，由I解得R6 ，D正确。二、非选择题10一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升重力为4 N的物体时，通过电动机的电流是0.2 A。在30 s内可将该物体匀速提升3 m。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在开始提升物体后的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)电动机线圈的电阻。解析：(1)电动机的输入功率P入IU0.23 W0.6 W。(2)电动机提升物体的机械功率P机FvG0.4 W由能量守恒定律得P入P机P热故P热P入P机(0.60.4)W0.2 W所以电动机线圈产生的热量QP热t0.230 J6 J。(3)根据焦耳定律QI2Rt可得线圈电阻R 5 。答案：(1)0.6 W(2)6 J(3)5 11在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1100 ，R2的阻值未知，R3是滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的。求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器R3的最大值。解析：(1)由闭合电路欧姆定律得EUIr将图线上A、B两点的U、I值代入得E160.2r，E40.8r解得E20 V，r20 。(2)当R3的滑片自左向右滑动时，R3的有效阻值变小，电路中的总电阻变小，总电流变大，由此可知，图线上的A、B两点分别对应滑