2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)100考點(diǎn)千題精練第八章恒定電流專(zhuān)題8.6電路綜合性問(wèn)題

專(zhuān)題8.6電路綜合性問(wèn)題一．選擇題1．〔2023北京東城二?！骋苿?dòng)電源〔俗稱(chēng)充電寶〕解決了眾多移動(dòng)設(shè)備的“缺電之苦〞，受到越來(lái)越多人的青睞。目前市場(chǎng)上大多數(shù)充電寶的核心部件是鋰離子電池〔電動(dòng)勢(shì)3.7V〕及其充放電保護(hù)電路、充放電管理電路、升壓電路等。其中的升壓電路可以將鋰離子電池的輸出電壓提升到、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備所要求的輸入電壓(5V)。由于鋰離子電池的材料特性，在電池短路、過(guò)高或過(guò)低溫度、過(guò)度充電或放電等情況下都有可能引起電池漏液、起火或爆炸。為平安起見(jiàn)，中國(guó)民航總局做出了相關(guān)規(guī)定，如圖1所示。為了給智能充電，小明購(gòu)置了一款移動(dòng)電源，其銘牌如圖2所示。給充電時(shí)該移動(dòng)電源的效率按80%計(jì)算。根據(jù)以上材料，請(qǐng)你判斷A．這款移動(dòng)電源能為提供的最大充電量為8000mAhB．這款移動(dòng)電源充滿(mǎn)電后所儲(chǔ)存的總化學(xué)能為37WhC．乘飛機(jī)出行時(shí)，這款移動(dòng)電源可以托運(yùn)D．Wh與mAh均為能量單位【參考答案】B【名師解析】這款移動(dòng)電源能為提供的最大充電量為10000mAh，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；這款移動(dòng)電源充滿(mǎn)電后所儲(chǔ)存的總電能為10000mAh×3.7V=37Wh，由能量守恒定律可知總化學(xué)能為37Wh，選項(xiàng)B正確。乘飛機(jī)出行時(shí)，這款移動(dòng)電源可以隨身攜帶，不可以托運(yùn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。Wh為能量單位，mAh為電量單位，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。此題正確選項(xiàng)為B。2．〔2023浙江建人中學(xué)摸底〕掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，它利用自身攜帶的小型吸塵部件進(jìn)行吸塵清掃，如圖為酷斯520掃地機(jī)器人，其工作額定電壓15V，額定功率30W，充電額定電壓24V，額定電流0.5A，充電時(shí)間約240分鐘，電池容量2000mAh，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A．電池容量是指電池儲(chǔ)存電能的大小B．機(jī)器人正常工作的電壓為24VC．機(jī)器人正常工作時(shí)的電流為0.5AD．機(jī)器人充滿(mǎn)電后一次工作時(shí)間最多約為1小時(shí)【參考答案】D3．〔2023百校聯(lián)盟猜題卷〕某溫度檢測(cè)、光電控制加熱裝置原理如下圖。圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高，阻值減小)，用來(lái)探測(cè)加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大，阻值減小)，接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻。當(dāng)R處溫度升高時(shí)A.L變亮B.R3的電流減小C.E2的路端電壓增大D.R的功率減小【參考答案】AD【名師解析】當(dāng)R處溫度升高時(shí)，RT阻值變小，小燈泡L的光照強(qiáng)度增大，RG阻值變小，通過(guò)R2的電流變大，E2的路端電壓變小，R兩端電壓變小，通過(guò)的電流也變小，功率變小，通過(guò)R3的電流變大，選項(xiàng)A、D正確。4.(2023·河南省百校聯(lián)考改編)如圖甲所示為一電源路端電壓與電流關(guān)系的函數(shù)圖象,把此電源接在如圖乙所示的電路中,其中R1=1Ω,R2=R3=2Ω.那么以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 ()甲乙A.假設(shè)C、D間連一電容為C=20μF的電容器,那么電容器所帶電荷量是1.5×10-B.假設(shè)C、D間用一導(dǎo)線連接,那么電源效率最高C.假設(shè)在C、D間連一個(gè)理想電流表,其讀數(shù)是0D.假設(shè)在C、D間連一個(gè)理想電壓表,其讀數(shù)是0.75V【參考答案】ABD【名師解析】U-I圖線縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì),即電動(dòng)勢(shì)E=3.0V,內(nèi)阻r=Ω=2Ω,當(dāng)C、D間連一電容為C=20μF的電容器時(shí),那么電容器所帶電荷量是Q=CU=20×10-5××2C=2.4×10-5C,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)C、D間用一導(dǎo)線連接時(shí),外電路總電阻為2Ω,電源輸出功率最大,但電源效率僅為η=50%,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;假設(shè)在C、D間連一個(gè)理想電流表,那么電路結(jié)構(gòu)為R3、R2并聯(lián)后與R1串聯(lián),接到電源上,根據(jù)閉合電路歐姆定律得總電流I=A=0.75A,所以通過(guò)電流表的電流為I3==0.375A,選項(xiàng)C正確;假設(shè)C、D間連一個(gè)理想電壓表,那么電路結(jié)構(gòu)為R1、R2串聯(lián)接到電源上,電壓表測(cè)量的是R2兩端的電壓U=×5．如下圖是小文同學(xué)研究串聯(lián)電路中電流、電壓特點(diǎn)的實(shí)物連接圖．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，燈L1亮，燈L2不亮，電流表和電壓表均有讀數(shù)．那么故障原因可能是()A．L1斷路B．L1短路C．L2斷路D．L2短路【參考答案】D6．在“測(cè)量燈泡伏安特性〞實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們連接的電路中有四個(gè)錯(cuò)誤電路，如下圖，電源內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)線連接良好，假設(shè)將滑動(dòng)變阻器的觸頭置于左端，閉合S，在觸頭向右端滑動(dòng)過(guò)程中，會(huì)分別出現(xiàn)如下四種現(xiàn)象：a．燈泡L不亮；電流表示數(shù)幾乎為零b．燈泡L亮度增加；電流表示數(shù)增大c．燈泡L開(kāi)始不亮，后來(lái)突然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到線圈被燒斷d．燈泡L不亮；電流表示數(shù)增大直到線圈被燒斷與上述a、b、c、d四種現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的電路序號(hào)為()A．③①②④B．③④②①C．③①④②D．②①④③【參考答案】A7．(2023·山東文登模擬)電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵裝備之一。如下圖，某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓，ac間的電阻是cd間電阻的(n－1)倍，某次測(cè)量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U，那么輸入端的電壓為()A．nUB.eq\f(U,n)C．(n－1)UD.eq\f(U,n－1)【參考答案】A【名師解析】設(shè)cd間電阻為R，那么ac間的電阻是(n－1)R，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可得輸入端的電壓為U’=((n－1)R+R)=nU,，選項(xiàng)A正確。8．(2023·黑龍江雙鴨山一中考試)如圖，電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如下圖。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．L1的電流為L(zhǎng)2電流的2倍B．L3的電阻約為0.33ΩC．L3的電功率約為1.20WD．L2和L3的總電功率約為3W【參考答案】C9．(2023·河北唐山模擬)(多項(xiàng)選擇)如下圖，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，小燈泡L標(biāo)有“2V、0.4W〞，開(kāi)關(guān)S接1，當(dāng)變阻器調(diào)到R＝4Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作。那么()A．電源內(nèi)阻為1ΩB．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4ΩC．電動(dòng)機(jī)的正常工作電壓為1VD．電源效率約為93.3%【參考答案】AD10．如下圖為一磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，A、B是平行正對(duì)的金屬板，等離子體(電離的氣體，由自由電子和陽(yáng)離子構(gòu)成，整體呈電中性)從左側(cè)進(jìn)入，在t時(shí)間內(nèi)有n個(gè)自由電子落在B板上，那么關(guān)于R中的電流大小及方向判斷正確的選項(xiàng)是()A．I＝eq\f(ne,t)，從上向下B．I＝eq\f(2ne,t)，從上向下C．I＝eq\f(ne,t)，從下向上D．I＝eq\f(2ne,t)，從下向上【參考答案】A【名師解析】等離子體從左側(cè)進(jìn)入后，正、負(fù)帶電粒子在洛倫茲力的作用下，向極板偏轉(zhuǎn)，根據(jù)題意，自由電子落在B板上，陽(yáng)離子應(yīng)該落在A板上，兩極板間形成電勢(shì)差，自由電子會(huì)從電勢(shì)較低的B板通過(guò)導(dǎo)線流經(jīng)電阻R回到A板，根據(jù)在t時(shí)間內(nèi)有n個(gè)自由電子落在B板上，可知R中的電流大小I＝eq\f(ne,t)，R中的電流方向?yàn)閺纳舷蛳拢?1．(2023·荊州質(zhì)檢)在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，那么在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是()A.eq\f(IΔl,eS)eq\r(\f(m,2eU))B.eq\f(IΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))C.eq\f(I,eS)eq\r(\f(m,2eU))D.eq\f(ISΔl,e)eq\r(\f(m,2eU))【參考答案】B二．計(jì)算題1.[2023·北京卷]真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置，如下圖．光照前兩板都不帶電．以光照射A板，那么板中的電子可能吸收光的能量而逸出．假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運(yùn)動(dòng)，忽略電子之間的相互作用．保持光照條件不變．a(chǎn)和b為接線柱．單位時(shí)間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N，電子逸出時(shí)的最大動(dòng)能為Ekm，元電荷為e.(1)求A板和B板之間的最大電勢(shì)差Um，以及將a、b短接時(shí)回路中的電流I短．(2)圖示裝置可看作直流電源，求其電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.(3)在a和b之間連接一個(gè)外電阻時(shí)，該電阻兩端 的電壓為U，外電阻上消耗的電功率設(shè)為P；單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)B板的電子，在從A板運(yùn)動(dòng)到B板的過(guò)程中損失的動(dòng)能之和設(shè)為ΔEk.請(qǐng)推導(dǎo)證明P＝ΔEk.(注意：解題過(guò)程中需要用到、但題目中沒(méi)有給出的物理量，要在解題中做必要的說(shuō)明)【參考答案】(1)eq\f(Ekm,e)Ne(2)eq\f(Ekm,e)eq\f(Ekm,Ne2)(3)略【名師解析】(1)由動(dòng)能定理，有Ekm＝eUm，可得Um＝eq\f(Ekm,e)短路時(shí)所有逸出電子都到達(dá)B板，故短路電流I短＝Ne.(3)外電阻兩端的電壓為U，那么電源兩端的電壓也是U.由動(dòng)能定理，一個(gè)電子經(jīng)電源內(nèi)部電場(chǎng)后損失的動(dòng)能ΔEke＝eU設(shè)單位時(shí)間內(nèi)有N′個(gè)電子到達(dá)B板，那么損失的動(dòng)能之和ΔEk＝N′eU根據(jù)電流的定義，此時(shí)電源內(nèi)部的電流I＝N′e此時(shí)流過(guò)外電阻的電流也是I＝N′e，外電阻上消耗的電功率P＝IU＝N′eU所以P＝ΔEk.2．〔2023北京西城區(qū)期末〕在如下圖的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電流表滿(mǎn)偏電流Ig=10mA，電流表的電阻Rg=7.5Ω，A、B為接線柱?！?〕用一條導(dǎo)線把A、B直接連起來(lái)，此時(shí)，應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好到達(dá)滿(mǎn)偏電流？〔2〕調(diào)至滿(mǎn)偏后保持R1的值不變，在A、B間接入一個(gè)150Ω的定值電阻R2，電流表的讀數(shù)是多少？R1電阻R2rEAB導(dǎo)線〔3〕調(diào)至滿(mǎn)偏后保持R1的值不變，在A、B間接入一個(gè)未知的定值電阻RxR1電阻R2rEAB導(dǎo)線3．〔2023上海長(zhǎng)寧期末〕下表是一輛電動(dòng)自行車(chē)的局部技術(shù)指標(biāo)，其中額定車(chē)速是指電動(dòng)自行車(chē)滿(mǎn)載情況下在水平平直道路上以額定功率勻速行駛的速度。額定車(chē)速整車(chē)質(zhì)量載重額定輸出功率電動(dòng)機(jī)額定工作電壓和電流18km/h40kg80kg180W36V/6A請(qǐng)參考表中數(shù)據(jù)，完成以下問(wèn)題(g取10m/s2)：〔1〕此電動(dòng)機(jī)的電阻是多少？正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的效率是多少？〔2〕在水平平直道路上行駛過(guò)程中電動(dòng)自行車(chē)受阻力是車(chē)重〔包括載重〕的k倍，試計(jì)算k的大小?！?〕仍在上述道