【解答】解:A、电源的电动势越大,电源移送单位电荷时所能提供的电能就越多;但总的电能不一定多;故A错误; B、电源的路端电压增大时,其电源提供的电能的能力增大,而电源提供的电能不一定也增大;故B错误;
C、无论无论内电压和外电压如何变化,其电源的电动势一定不变;故C正确; D、由E=可知,E=故选:C.
V;故D错误;
【点评】本题考查对电动势的理解能力,关键抓住定义式E=和电动势的物理意义.明确电动势是电源本身的性质,和路端电压等无关.
7.将一电源电动势为E,内阻为r的电池,与外电路连接,构成一个闭合电路,用R表示外电路电阻,I表示电路的总电流,下列说法正确的是( )
A.由U外=IR可知,外电压随I的增大而增大
B.由U内=Ir可知,电源两端的电压随I的增大而增大
C.由U外=E﹣Ir可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小 D.由P=IU外可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【专题】恒定电流专题.
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析外电流增大时,路端电压的变化,当电源的内电阻等于外电阻时,输出功率最大
【解答】解:A、根据闭合电路欧姆定律得:U=E﹣Ir,外电压随I的增大而减小,故A错误,C正确; B、电源两端的电压实际上是路端电压,由A的分析可知电源两端的电压,随I的增大而减小,故B错误;
D、根据数学知识分析得知,当电源的内电阻等于外电阻时,输出功率最大,而I=,所以电流增大时,电源的输出功率可能变大,也可能变小.故D错误. 故选:C
【点评】本题主要考查闭合电路欧姆定律的直接应用,知道当电源的内电阻等于外电阻时,输出功率最大,难度适中.
8.在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障( )
A.R1短路 B.R2短路 C.R3短路 D.R1断路 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【专题】恒定电流专题.
【分析】由题目中电表示数的变化可得出故障原因,根据电路结构可以得出是哪一个电阻发生故障.
【解答】解:A、若各原件没有故障,电路正常,则电流表测量流过R1的支路电流,电压表测量R3两端的电压;若R1短路,则R2被短路,外电路只有电阻R3接在电源两端,电流表测量干路电流,电压表测量路端电压,两表示数均增大,故A正确.
B、若R2短路,则R1被短路,电流表示数为零,显然不符合题意,故B错误. C、若R3短路,则电压表示数为零,不符合题意;故C错误. D、若R1断路,则电流表示数为零,也不符合题意,故D错误. 故选:A.
【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律的应用,明确当电路中有电流时,说明电路中应发生了短路故障;若电压表示数变大,电压表可能直接并联到了电源两端.
9.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R,电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是( )
A.电压表读数将变小 B.L1亮度不变,L2将变暗
C.L1将变亮,L2将变暗 D.电源内阻的发热功率将变小 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【专题】恒定电流专题.
【分析】题目中各用电器的电阻已知了,可根据欧姆定律,算出两种情况电压表的电压、灯泡的电压及电源发热功率,用E、R表示,比较大小,确定变化情况.
【解答】解:开关在位置1时,外电路总电阻R总=两灯电压U1=U2=
,
,电压表示数U=,同理,
电源内阻的发热功率为P热=.
开关在位置2时,外电路总电阻R总′=,电压表示数U′=
,灯泡L1的电压
U1′=,L2′的电压U2′=,电源内阻的发热功率为P热′=
,
A、由上,电压表读数变小.故A正确.
B、C,L1亮度不变,L2将变亮.故B、C错误.
D、电源内阻的发热功率将变大.故D错误 故选A
【点评】本题采用计算法,用相同的物理量表示其他物理量,来进行比较大小,或计算比值,这也是物理常用的方法之一.
10.某电解池,如果在1秒钟内共有5.0×10个二价正离子和1.0×10个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是( ) A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 【考点】电流、电压概念. 【专题】恒定电流专题.
【分析】由题计算出1s内通过截面正离子与负离子电量绝对值之和,根据电流的定义式求解
1819
电流.一价离子所带电量大小为e=1.6×10C.
【解答】解:由题,1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e,负离子的电量绝对值为q2=n2e,
﹣19
则电流为I=
18
=
19
,
﹣19
将n1=5×10个,n2=1×10个,e=1.6×10C 代入解得,I=3.2A 故选:D.
【点评】本题是电流定义式的应用,关键确定通过导体截面的电量,当电流由正负离子向相反方向定向移动形成时,电量等于正离子与负离子电量绝对值之和.
二、不定项选择题(每题5分,共30分,每题均有两个或以上正确答案) 11.关于静电场,下列说法正确的是( ) A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点,电势一定为零 C.同一电场线上的各点,电势一定不相等
D.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加 【考点】电场强度;电势能.
【分析】电势的零点是人为选取的.电场强度与电势无关.沿电场线的方向,电势降低.根据电场力做功正负分析电势能的变化.
【解答】解:A、电势的零点是人为选取的,则电势等于零的物体也可以带电.故A错误. B、电场强度与电势无关,电场强度为零的点,电势不一定为零,故B错误.
C、沿电场线的方向,电势降低,则同一电场线上的各点,电势一定不相等,故C正确. D、负电荷沿电场线方向移动时,电场力逆着电场线,则电场力对负电荷做负功,其电势能一定增加,故D正确. 故选:CD
【点评】本题就是考查学生基础知识的掌握,加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题.
12.如图所示,绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上.现将与Q大小相同,带电性也相同的小球P,从直线ab上的N点由静止释放,若两小球可视为点电荷.在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小球P的速度一定先增大后减小 B.小球P的机械能一定在减少
C.小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零 D.小球P与弹簧系统的机械能一定增加
【考点】功能关系;共点力平衡的条件及其应用;库仑定律.
【分析】本题中有库仑力做功,机械能不守恒;机械能守恒是普遍遵守的定律;小球的速度变化可从受力与能量两种观点加以分析
【解答】解:A、小球先沿斜面加速向下运动,后减速向下运动,当弹簧压缩量最大时,小球静止,故A正确
B、根据除了重力和弹力之外的力做功量度机械能的变化得 小球P除了重力和弹力做功还有之外的库仑斥力做功,
开始弹簧的弹力和库仑斥力的合力方向可能向上,也就是可能做负功,所以小球P的机械能可能增大,故B错误
C、小球P的速度一定先增大后减小,当p的加速度为零时,速度最大,
所以小球P速度最大时所受弹簧弹力、重力沿斜面向下的分力和库仑力的合力为零,故C错误
D、根据能量守恒定律知,小球P的动能、与地球间重力势能、与小球Q间电势能和弹簧弹性势能的总和不变,
因为在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中,Q对P的库仑斥力做正功,电势能减小,所以小球P与弹簧系统的机械能一定增加,故D正确. 故选AD.
【点评】注意机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,从能量转化的角度讲,只发生机械能间的相互件转化,没有其他形式的能量参与. 13.(多选)下列说法正确的是( )
A.据R=可知,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍 B.不考虑温度对阻值的影响,通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变 C.据ρ=可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关 【考点】电阻定律;欧姆定律. 【专题】恒定电流专题.
【分析】导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,应用欧姆定律分析答题.
【解答】解:A、由于R=的定义式,对于一个确定的导体来说,导体的电阻与导体两端的电压无关,故A错误;
B、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,在温度不变时,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故B正确;
C、同种材料的导体,导体的电阻率不变,故C错误;
D、材料的电阻率与导体材料、长度、横截面积无关,故D正确; 故选:BD.
【点评】本题是一道基础题,知道导体电阻的决定因素、应用欧姆定律即可正确解题.
14.如图所示,用输出电压为1.4V,输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍﹣氢电池充电.下列说法正确的是( )
A.电能转化为化学能的功率0.12W B.充电器输出的电功率为0.14W
C.充电时,电池消耗的热功率为0.12W D.充电器把0.14W的功率储蓄在电池内 【考点】电功、电功率. 【专题】恒定电流专题.
【分析】电池充电过程中电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律列式求解. 【解答】解:
2
A、电池充电过程中电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:UI=IR+P,故电能转
22
化为化学能的功率 P=UI﹣IR=1.4V×0.1A﹣0.1×2=0.12W,故A正确; B、充电器输出的电功率为:P出=UI=1.4V×0.1A=0.14W,故B正确;
22
C、充电时,电池消耗的热功率为:Pr=IR=0.1×2=0.02W,故C错误; D、由上知,充电功率为0.12W,故D错误; 故选:AB.
【点评】本题关键明确充电电路中的能量转化情况,同时要知道电路电阻消耗功率的计算符合焦耳定律.
三、实验填空题.(共18分)
15.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的其它器材有:
A.电压表V:0~3~15V B.电流表A:0~0.6~3A