第七章第二讲电路的根本规律及基应用一、单项选择题(此题共5小题，每题7分，共35分)1．(2022·江苏高考)在如图1所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压到达击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光．正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，那么可以判定( )A．电源的电动势E一定小于击穿电压UB．电容器所带的最大电荷量一定为CEC．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等解析：电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，到达闪光灯的击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，到达电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光．要使得充电后到达电压U，那么电源电动势E一定大于等于U，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；在一个闪光周期内电容器的总电荷量变化ΔQ＝0，故通过R的电荷量均通过了闪光灯，D正确．-9-/9\n答案：D2．如图2所示，当开关S断开时，理想电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8V，那么外电阻R与电源内阻r之比为( )A．5∶3 B．3∶5C．2∶3D．3∶2解析：S断开时，电压表的读数等于电源电动势，即E＝3V．S闭合时电压表读数为路端电压，即U＝1.8V．所以U内＝E－U＝1.2V．根据串联电路电压分配知R∶r＝3∶2，故答案为D项．答案：D3．(2022·广东模拟)如图3所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门翻开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭确实能反映门的开、关状态．门翻开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比( )A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小解析：当门翻开时，R3受红外线照射，电阻减小，从而使并联电路电阻减小，总电阻减小，总电流I＝增大，R2两端电压UR2＝U并＝E－I(R1＋r)减小，R2中电流IR2＝减小，所以R3中电流IR3＝I－IR2-9-/9\n增大，线圈产生的磁场增强，把衔铁吸引，红灯亮，故D对．答案：D4．在如图4所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，那么三个电表示数的变化情况是( )A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小解析：R2的滑动触点向b端移动，R2减小，引起总电阻R总减小，总电流I＝增大．电源内电压U内＝Ir增大，外电压U＝E－U内减小，电压表示数减小．R1、R2两端的电压U1＝E－U内－IR3，可知U1减小，由于R1不变，故I1减小，I2＝I－I1，故I2增大，所以只有B正确．答案：B5．(2022·广东高考)如图5所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，那么以下表述正确的选项是( )A．电源的输出功率减小B．L1上消耗的功率增大-9-/9\nC．通过R1上的电流增大D．通过R3上的电流增大解析：合上S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联．合上S2之后，在并联电路局部又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路中总电流也即流过R1的电流增大，C正确．因电源的内阻不计，那么电源的输出功率P＝IE增大，A错误．通过R1中的电流增大使R1两端电压升高，那么并联电路局部的两端电压降低，L1消耗的功率降低．通过R3与L3的电流都减小，B、D皆错误．答案：C二、双项选择题(此题共5小题，共35分．在每题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)6．(2022·烟台模拟)如图6所示，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，那么( )A．电容器中的电场强度将增大B．电容器所带的电荷量将减少C．电容器的电容将不变D．液滴将向上运动解析：电容器和电阻R2并联，两端电压与R2两端电压相等，当滑片P向左移动时电路电阻增大，总电流减小，R2两端电压减小，电容器中场强减小，A项错；液滴受电场力减小，故液滴向下运动，D项错误；由Q＝CU知，电容器所带的电荷量减少，B项正确；电容器的电容与两端电压及所带电荷量无关，故C正确．-9-/9\n答案：BC7．(2022·茂名质检)如图7所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时( )A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C两板间的场强变小D．电源的总功率变小解析：滑片P向左移动，R的实用阻值增大，由闭合电路欧姆定律知，电流表示数变小，小灯泡L变暗，UL变小，因路端电压随电流减小而增大，故电压表示数变大，变阻器R两端电压增大，电容器C两板间的场强变大，而由P总＝IE可知，电源的总功率变小，综上所述，A、D正确．答案：AD8．在如图8所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B灯变亮，那么故障可能是( )A．R1短路B．R2断路C．R3断路D．R4短路解析：由于A灯串联在干路中，且故障发生后，A灯变暗，故知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D.假设R2断路，那么其断路后电路总电阻变大，总电流变小，A灯变暗，同时R2-9-/9\n断路必引起与之并联的灯B中电流变大，使B灯变亮，推理结果与现象相符，应选项B对．假设R3断路，那么也引起总电阻变大，总电流变小，使A灯变暗，同时R3断路也必引起与之并联的电路(R1所在支路)中电流增大，灯B中分得电流也变大，B灯变亮，应选项C正确．答案：BC9．(2022·上海模拟)在如图9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．以下比值正确的选项是( )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变小D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变解析：＝＝R1，由于R1不变，故不变，不变．同理＝R2，由于R2变大，所以变大．但是＝＝R1＋r，所以不变．而＝R2＋R1，所以变大，由于＝＝r，所以不变．应选项A、D正确．答案：AD10．如图10所示电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电-9-/9\n压，开场时只有S1闭合，当S2也闭合后，以下说法正确的是( )A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．电容器C的带电量将增加D．闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左解析：只S1闭合时，L1和L2串联，电容器两端的电压等于电源两端的电压．S2闭合后，L3和L2并联，再和L1串联．那么L1两端的电压增大，故L1变亮，电容器两端的电压减小，故电容器放电，电量减小．电流表上的电流是电容器的放电电流，故方向从右向左．选项A、D正确．答案：AD三、非选择题(此题共2小题，共30分)11．(15分)(2022·青岛模拟)2022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，需要购置大量的体温表，市场体温表出现供货缺乏的情况，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11甲所示．该同学进展了如下设计：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11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”．-9-/9\n(1)电流刻度较小处对应的温度刻度____________；(填“较高”或“较低”)(2)假设电阻箱阻值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，而电阻越大温度那么越高，即电流刻度较小处对应的温度应该较高．(2)假设电阻箱阻值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．(15分)(2022·上海高考)如图12所示的电路中，R1＝12Ω，R2＝6Ω，滑动变阻器R3上标有“20Ω 2A”的字样，理想电压表的量程有0～3V和0～15V两挡，理想电流表的量程有0～0.6A和0～3A两挡．闭合开关S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P至另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4.试求电源电动势的大小．解析：滑片P向右移动的过程中，电流表示数在减小，电压表示数在增加，由此可-9-/9\n以确定电流表量程选取的是0～0.6A，电压表量程选取的是0～15V，所以电流表的示数为×0.6A＝0.15A，电压表的示数为×15V＝5V；当电流表读数为0.3A时，R1的电压为U1＝I1R1＝0.3×12V＝3.6V，回路的总电流为I总＝I1＋＝(0.3＋)A＝0.9A，由闭合电路欧姆定律得：E＝I总r＋U1＋U3，即E＝0.9r＋3.6＋2.5；当电流表读数为0.15A时，R1的电压为U1′＝I1′R1＝0.15×12V＝1.8V，回路的总电流为I总′＝I1′＋＝(0.15＋)A＝0.45A，由闭合电路欧姆定律得：E＝I总′r＋U1′＋U3′，即E＝0.45r＋1.8＋5，解方程组得：E＝7.5V.答案：7.5V-9-/9
