专题十 恒定电流
【专题检测】
A组
一、选择题
1.(2019广东湛江一中模拟,14)某兴趣小组调查一条河流的水质情况,通过计算结果表明,被污染的河里一分钟内有相当于6C的正离子和-9C的负离子向下游流去,则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是 ( )
.25A 顺流而下 .05A 逆流而上
.25A 逆流而上 .05A 顺流而下
答案 B 通过横截面的总电荷量是两种离子电荷量之和,所以在1min内向下通过横截面的总电荷量应为:q=6C-9C=-3C,可得电流:I==A=0.05A,方向与河水流动的方向相反,即电流的方向逆流向上;故B正确,A、C、D错误。
2.(2020北京西城一模,10)如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内 ( )
A.充电宝输出的电功率为UI+I2r
B.充电宝产生的热功率为I2r
C.手机电池产生的焦耳热为t
D.手机电池储存的化学能为UIt-I2rt
答案 D 试题以用充电宝为一手机电池充电为情境,考查电功与电功率等必备知识,主要考查理解能力、推理能力,体现了科学推理的学科素养,突出对基础性考查要求。
充电宝的输出电压U、输出电流I,所以充电宝输出的电功率为UI,故A错误;充电宝内的电流也是I,但其内阻未知,所以产生的热功率不一定为I2r,故B错误;电池产生的焦耳热为I2rt,故C错误;电能转化为化学能和热能,电池储存的化学能为UIt-I2rt,故D正确。
解题关键 充电宝给手机电池充电是非纯电阻电路,其充电和放电过程是电能和化学能转化的过程,根据能量守恒求解。
3.(2019湖南郴州质检一,6)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,两电压表可看成理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时,下列说法中正确的是 ( )
A.小灯泡L1、L2均变暗
B.小灯泡L1变亮,V1表的读数变大
C.小灯泡L1变暗,V1表的读数变小
D.小灯泡L2变亮,V2表的读数不变
答案 C 由题图知,滑动变阻器与小灯泡L1并联后与小灯泡L2串联,电压表V1测量路端电压,电压表V2测量小灯泡L2两端的电压。将滑动变阻器的滑片由右向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,滑动变阻器与小灯泡L1并联的电阻变小,外电路总电阻变小,路端电压变小,电压表V1的读数变小。由闭合电路欧姆定律可知,干路电流变大,小灯泡L2变亮,电压表V2的读数变大。小灯泡L1两端的电压U1=E-I(r+)变小,小灯泡L1变暗。故A、B、D错误,C正确。
4.(2019河北精英中学二调,7)如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω。闭合开关S后,标有“8V 12W”的灯泡恰能正常发光。电动机M线圈的电阻R0=4Ω,则下列说法正确的是 ( )
A.电源的输出功率为14W
B.流过电动机的电流为1A
C.电动机输出功率为3W
D.通电5秒钟电动机产生80J的热量
答案 C 由题意知,并联部分电压为U=8V
内电压为U内=E-U=2V
总电流I==2A
电源的输出功率P出=UI=16W
故A错误;
流过灯泡的电流I1==1.5A
则流过电动机的电流I2=I-I1=0.5A
电动机的热功率P0=R0=1W
5s内电动机产生的热量Q=P0t=5J
故B、D错误;
电动机的总功率P=UI2=4W
电动机的输出功率P机=P-P0=3W
故C正确。
审题指导 不管是纯电阻还是非纯电阻电路,求热功率都可以用P热=I2R。
5.(2019河北百校联盟二联,6)(多选)如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻(阻值均大于电源内阻r),充电宝充不进电R为滑动变阻器,A为理想电流表,V为理想电压表。开关S闭合,一带电油滴P静止在平行金属板之间,当滑动变阻器的滑片向a端移动时,下列说法正确的是 ( )
A.电源的输出功率逐渐减小
B.电压表和电流表的读数都变小
C.油滴P将向上运动
D.R1和R3的功率都变小
答案 AC 当滑动变阻器的滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电流变小,电源的内电压、R1两端的电压都变小,则并联部分电压变大,通过R3的电流变大,则通过R2的电流变小,即电流表的读数变小,R2两端电压变小,则电压表的读数变大,选项B错误;由题意可知,外电路总电阻大于电源的内阻r,当外电阻增大时,电源的输出功率逐渐减小,选项A正确;电容器两端的电压与R3两端的电压相等,都变大,P向上运动,选项C正确;R1两端电压变小,功率变小,通过R3的电流变大,R3的功率变大,选项D错误。
6.(2020部分区期末)(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E,其内阻为r,L1、L2、L3为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),P为滑动变阻器的滑动触头,K1、K2为开关。K1闭合,则下列说法中正确的是 ( )
A.将K2闭合,小灯泡L1变暗
B.将K2闭合,小灯泡L3变暗
C.在K2处于闭合状态下,向右滑动触头P,小灯泡L1变亮
D.在K2处于闭合状态下,向右滑动触头P,小灯泡L2变亮
答案 AD 试题以复杂电路的动态变化为情境,考查学生闭合电路欧姆定律等必备知识,主要考查理解能力、推理论证能力,体现了物理观念、科学思维的学科素养,突出对综合性、应用性的考查要求。
将K2闭合,则外电路电阻减小,总电阻减小,总电流变大,小灯泡L3变亮,灯泡L3以及内阻上电压变大,并联部分的电压减小,灯泡L1两端电压减小,即小灯泡L1变暗,选项A正确,B错误。在K2处于闭合状态下,向右滑动触头P,则R阻值变大,总电阻变大,总电流减小,灯泡L3以及内阻上电压变小,并联部分的电压变大,即小灯泡L2变亮;通过小灯泡L2的电流变大,则L1支路的电流减小,即小灯泡L1变暗,选项C错误,D正确。
7.(2019杨村三中检测,11)如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻(照射光强度越大,电阻越小),闭合开关,当照射光的强度增大时 ( )
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