单元小结练 电路知识综合
(限时：30分钟)
一、单项选择题
1． 下列关于电源电动势的说法中正确的是 ( )
A．在某电源的电路中，每通过2 C的电荷量，电源提供的电能是4 J，那么这个电源的
电动势是0.5 V
B．电源的路端电压增大时，其电源的电动势一定也增大
C．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变
D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多
答案 C
解析 由E＝得E＝2 V，则A错；电源的电动势与外电路无关，只由电源自身的性质决定，则B错，C对；电源的电动势越大，所提供的能量不一定越大，电源提供的电能取决于通过电源的电荷量与电动势的乘积，D错．
2. 在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝．如图1所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低．这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制，如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是 ( )
图1
答案 D
解析 设电热丝的电阻为R丝，则U0＝R，结合题意可知，U0越大，说明R丝越小，可见，电热丝温度越低，电阻值越小，故对应的伏安特性曲线为D.
3． 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的．如图2甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当热敏电阻的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是 ( )
图2
A．60℃ B．80℃ C．100℃ D．120℃
答案 D
解析 由题图乙知，当t1＝20°C，热敏电阻的阻值R1＝4 kΩ；根据闭合电路欧姆定律I1＝，可解得Rg＝0.5 kΩ；I2＝，可解得R2＝2 kΩ，结合题图乙得：t2＝120°C.
4. 在如图3所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和理想电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是 ( )
图3
A．电压表示数变小
B．电流表示数变小
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低
答案 D
解析 滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，其连入电路的有效电阻减小，造成整个回路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得：I＝，干路电流I增大，电压表示数U1＝IR1变大，A错误；电阻R2两端电压U2＝E－I(r＋R1)减小，其电流I2＝减小，根据串、并联电路的电流特点可知电流表示数将增大，B错误；电容器C所带电荷量Q＝CU2，U2减小，Q减小，C错误；因U2＝φa－0，a点的电势φa＝U2，U2减小，所以a点的电势降低，D正确．
5． 如图4，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，下列说法正确的是
( )
图4
A．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小
B．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变
C．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变
D．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小
答案 D
解析 由于电源内阻不能忽略，并联电灯数目增多时，总电阻变小，路端电压变小，故电灯两端的电压变小，D正确．
二、多项选择题
6． 用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，以下属于用比值法定义的物理量是 ( )
A．加速度a＝ B．电阻R＝ρ
C．电场强度E＝ D．电容C＝
答案 AC
解析 电阻R＝ρ是电阻的决定式，电容C＝是电容的决定式，不属于用比值法定义的物理量，选项A、C符合要求．
7. 如图5所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是 ( )
图5
A．电路中的电流变大
B．电源的输出功率先变大后变小
C．滑动变阻器消耗的功率变小
D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小
答案 AC
解析 当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻减小，电路中的电流变大，当滑片位于b端时，r＝R外，电源的输出功率最大，选项A对，B错；当把定值电阻R0看做电源内阻时，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，滑动变阻器消耗的功率最大，由a端向b端滑动时，滑动变阻器消耗的功率变小，选项C对；由P＝I2R0知，定值电阻R0上消耗的功率变大，选项D错．
8. 已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图6所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使灯泡L正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则 ( )
图6
A．灯泡L变亮 B．灯泡L变暗
C．电流表的示数变小 D．电流表的示数变大
答案 AC
解析 探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，总电流变小，电流表示数变小，电源内阻分压变小，路端电压变大，灯泡L变亮，正确选项为A、C.
9． 如图7甲所示，R为电阻箱(0～99.9 Ω)，置于阻值最大位置，Rx为未知电阻．(1)断开K2，闭合K1，逐次减小电阻箱的阻值，得到多组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R－图线．(2)断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A；保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭合K2，此时电流表的示数为I2＝0.8 A．根据以上数据可知 ( )
图7
A．电源电动势为3.0 V
B．电源内阻为0.5 Ω
C．Rx的阻值为0.5 Ω
D．K1断开、K2闭合时，随着R的减小，电源输出功率减小
答案 BC
解析 由I＝得R＝－r，则R－图象的斜率k＝E＝2.0 V，A选项错误．R轴截距的绝对值等于内阻r，即r＝0.5 Ω，B选项正确．K2断开、K1闭合时，R＋r＝；K1断开、K2闭合时，Rx＋R＋r＝，所以，Rx＝－＝0.5 Ω，C选项正确．因Rx＝r，所以电路中的外电阻大于内阻，随着R的减小，电源输出功率增大，当R＝0时，电源的输出功率最大，D选项错误．
10．如图8所示，直线A为电源的U-I图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的U-I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 ( )
图8
A．P1＞P2 B．P1＝P2
C．η1＞η2 D．η1＜η2
答案 BC
解析 由直线A可知，E＝6 V，r＝1 Ω，由直线B、C可知，R1＝2 Ω，R2＝0.5 Ω，P1＝()2R1＝8 W，η1＝＝，P2＝()2R2＝8 W，η2＝＝，故有：P1＝P2，η1>η2，只有B、C正确．
11. 某同学按如图9所示的电路进行实验，电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零．实验过程中，由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由某一用电器引起的，则可能的故障原因是 ( )
图9
A．R3短路 B．RP短路
C．R3断开 D．R2断开
答案 BD
解析 由电路分析可知，若R3短路，则RP、R2被短路，这时，电压表V2示数为零，A错；若RP短路，电压表V2两端电压即为R3两端电压，和电压表V1示数应相同，B对；若R3断开，电压表V2所测电压为R2两端电压，而电压表V1所测量的为R2和RP两端电压，故C错；若R2断开，电压表V2和V1都测量R3两端电压，故D对．
三、非选择题
12．在如图10所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝4.0 cm.电源电动势E＝400 V，内阻r＝20 Ω，电阻R1＝1 980 Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0＝1.0 m/s竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板．若小球所带电荷量q＝＋1.0×10－7 C，质量m＝2.0×10－4 kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g＝10 m/s2.求：
图10
(1)A、B两金属板间电压的大小U；
(2)滑动变阻器消耗的电功率P滑；
(3)电源的效率η.
答案 (1)200 V (2)20 W (3)99.5%
解析 (1)小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动，设A、B两极板间电压为U，根据动能定理有
－qU－mgd＝0－mv
解得U＝200 V
(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R滑，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流I＝
根据部分电路欧姆定律可知U＝IR滑
解得R滑＝2.0×103 Ω
滑动变阻器消耗的电功率P滑＝＝20 W
(3)电源的效率
η＝＝×100%＝99.5%.
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