时间:2017-08-25 11:24:00
1、简答题 硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件．某同学用图（1）所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表．
（1）若电压表V2的读数为U0，则I=______．
（2）实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a．见图（2）所示，由此可知电池内阻______?（填“是”或“不是”）常数，电动势为______V．
（3）实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见图（2）所示．若取实验一中的路端电压为1.5V，保持外电路中电阻不变，则实验二中外电路消耗的电功率为______mW（计算结果保留两位有效数字）．
参考答案：
（1）若电压表V2的读数为U0，则I=U0R0．
（2）根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，电池的U-I曲线的斜率大小等于电源的内阻，纵轴截距等于电池的电动势，由图看出，该电池的U-I图线是曲线，则知该电池的内阻不是常数，电动势为E=2.67V．
（3）实验一中的路端电压为U1=1.5V时电路中电流为I1=0.21mA，连接a中的点（0.21mA、1.5V）和坐标原点，
此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U-I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，由b可知：电流和电压分别为I=97μA、U=0.7V，
则外电路消耗功率为P=UI=97×10-3mA×0.7V≈0.070mW．
答：（1）U0R0（2）不是；2.67．（3）0.070
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属线圈所围的面积S=200cm2，匝数n=1000，线圈电阻r=1.0Ω．线圈与电阻R构成闭合回路，电阻的阻值R=4.0Ω．匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：
（1）在t=2.0s时刻，穿过线圈的磁通量和通过电阻R的感应电流的大小；
（2）在t=5.0s时刻，电阻R消耗的电功率；
（3）0--6.0s内整个闭合电路中产生的热量．
参考答案：（1）根据法拉第电磁感应定律，0～4.0s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流．
? t1=2.0s时的感应电动势：E1=n△φ△t1=n(B4-B1)S△t1-----①
? 根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流I1=E1R+r--------②
? 解得?I1=0.2A?
? （2）在4-6S时间内? ?E2=n△φ△t2=n(B6-B4)S△t2---------------③
?则5S时的电流为I2=ER+r---------------④
?在t=5.0s时刻，电阻R消耗的电功率? P=I22R--------------------⑤
? ?由③④⑤可得 P=2.56W
?（3）根据焦耳定律，0～4.0s内闭合电路中产生的热量
? ? Q1=I12（r+R）△t1=0.8?J?
?在4.0s～6.0s时间内闭合电路中产生的热量 Q2=I22（r+R）△t2=6.4J
? ?故0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量Q=Q1+Q2=7.2J．
答：（1）在t=2.0s时刻，通过电阻R的感应电流的大小为0.2A
? （2）在t=2.0s时刻，电阻R消耗的电功率为2.56W
? （3）0～6.0s内整个闭合电路中产生的热量为.2J．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 随着电子产品种类的逐渐增多，市场上出现了形形色色的蓄电池．除了电动势和内阻这两个技术指标外，电池还有一很重要的指标：容量，电子产品电池的容量大小常用毫安上时（符号是mA?h）表示．例如，某电池的容量为1000mA?h，表示它能够以1000mA的电流放电1h，或者以500mA的电流放电2h．下表是从电池的标签上收集的几种电池的重要指标：
| 编号 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 用途 数码相机 数码摄像机 普通充电电池 手机 电动势 4.7V 7.4V 1.2V 3.7V 容量 700mA?h 680mA?h 2300mA?h 900mA?h |
参考答案：A、根据t=QI可知，丙的容量最大，所以电池丙的工作时间最长，故A正确；
B、电能W=UIt=UQ，所以电池乙所能释放的电能最多，故B错误；
C、电能利用率为电动势乘以容量，所以乙的利用率最高，故C错误；
D、放电的电量等于容量，所以放电结束时，通过电池丙的电量最多，故D错误．
故选A
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 如图所示，一种电热取暖器的电路原理图．电热器上标有“220V、800W”字样，电源电压是220V的交流电．则，当S、S1闭合时候，电热器的发热功率是______W；当S、S1和S2都闭合时，电热器的发热功率是______W．
参考答案：晶体二极管具有单向导电性，当S、S1闭合时，只有正半周有电流流过电热器，发热功率为：
2P′t=Pt
解得：P′=P2=800W2=400W
当S、S1和S2都闭合时，正半周和负半周都有电流流过电热器，实际功率为800W；
故答案为：400；800．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，接在电源上时，功率分别为 P1、P2、P3，则（ ）
A．P1＞P2＞P3
B．P1=P2=P3
C．P2＜P1＜P3
D．P1＜P2＜P3
参考答案：设R1和R2并联的电压为U，则由公式P=U2R可得，P1=U2R1=U210，P2=U2R2=U220，所以P1＞P2；
电阻R3的电流等于R1和R2的电流的和，所以R3的功率为P3=I2R3=（UR1+UR2）2R3=310U2；
所以P2＜P1＜P3，所以C正确．
故选：C．
本题解析：
本题难度：简单