資源簡介

章末檢測試卷(四)　
滿分：100分
一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.(2025·東莞市高二期中)在炎熱的夏天我們可以經(jīng)?？吹?，有的小朋友的太陽帽前有一小風(fēng)扇，如圖所示，該小風(fēng)扇與一小型的太陽能電池板相接，對其供電。經(jīng)測量該電池可以產(chǎn)生的電動勢為E=1.0 V，電池內(nèi)阻不能忽略，則關(guān)于該電池的描述正確的是
A.該電池單位時(shí)間內(nèi)可以把1.0 J的太陽能轉(zhuǎn)化為電能
B.該電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池(電動勢為1.5 V)的本領(lǐng)小
C.如果外電路正常工作，則路端電壓等于1.0 V
D.把該電池接入閉合電路后，電動勢減小
2.如圖所示的電路中，電阻R=2 Ω，斷開S后，電壓表的讀數(shù)為6 V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2 V，電壓表為理想電表，則電源的內(nèi)阻r為
A.1 Ω B.2 Ω
C.3 Ω D.4 Ω
3.用充電寶給手機(jī)電池充電時(shí)，充電寶輸出電能轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池的化學(xué)能和內(nèi)能，等效電路如圖乙所示。在充電開始后的時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U和輸出電流I都可認(rèn)為是恒定的，若手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，則t時(shí)間內(nèi)
A.充電寶輸出的電流為I=
B.充電寶輸出的總功率為UI2r
C.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為t
D.手機(jī)電池儲存的化學(xué)能為UIt-I2rt
4.有四個(gè)電源甲、乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關(guān)系圖像分別如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示。將一個(gè)6 Ω的定值電阻分別與每個(gè)電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率最大的電源是
A.甲電源 B.乙電源 C.丙電源 D.丁電源
5.(來自教材改編)電鰻是一種放電能力很強(qiáng)的淡水魚類，它能借助分布在身體兩側(cè)肌肉內(nèi)的起電斑產(chǎn)生電流。某電鰻體中的起電斑并排成140行，每行串有5 000個(gè)起電斑，沿著身體延伸分布。已知每個(gè)起電斑的內(nèi)阻為0.25 Ω，并能產(chǎn)生0.15 V的電動勢。該起電斑陣列一端在電鰻的頭部而另一端接近其尾部，與電鰻周圍的水形成回路。假設(shè)回路中水的等效電阻為800 Ω，則電鰻放電時(shí)，其電路中的總電流為(提示：電鰻的諸多起電斑構(gòu)成了一個(gè)串、并聯(lián)電池組。已知n個(gè)相同電池并聯(lián)時(shí)，電池組的電動勢等于一個(gè)支路的電動勢，內(nèi)阻等于一個(gè)支路內(nèi)阻的n分之一)
A. A B. A C. A D. A
6.(2024·棗莊市高二期中)如圖所示，電源電動勢E=6 V，內(nèi)阻不計(jì)。電容器電容C=1×10-2 F，定值電阻R1=2 Ω，R2=R3=4 Ω。表A為靈敏電流計(jì)，其零刻度位于表盤中央。閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，電表A指針指向表盤中央零位置。若斷開開關(guān)S，下列說法正確的是
A.電表A指針穩(wěn)定在某一側(cè)
B.電表A指針以中央零位置為中心左右擺動然后返回中央零位置
C.通過電表A的電荷量為6×10-2 C
D.通過電表A的電荷量為2×10-2 C
7.(2024·運(yùn)城市高二期中)如圖所示，圖線Ⅰ是某電源的外電壓U與電流I的關(guān)系圖像，圖線Ⅱ是某定值電阻的電壓U與電流I的關(guān)系圖像，兩圖線的交點(diǎn)為P，已知此定值電阻的阻值與此電源的內(nèi)阻相等，圖中陰影部分的面積為S0，圖線Ⅰ橫軸的截距為I0，下列說法正確的是
A.若電源的電動勢為E，則P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.4E
B.P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為I0
C.電源的內(nèi)阻為
D.當(dāng)把此定值電阻直接接在此電源兩端，則總功率為2S0
二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。
8.在如圖所示的電路中，R1、R2皆為定值電阻，R3為可變電阻，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r。設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U。當(dāng)R3的滑動觸點(diǎn)P向圖中a端移動時(shí)
A.I變大 B.I變小 C.U變大 D.U變小
9.(2025·駐馬店市高二期末)為了實(shí)現(xiàn)空間小，動力大的目標(biāo)，我國某集團(tuán)采用減小厚度、增加長度的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方案推出了“刀片電池”，以實(shí)現(xiàn)在同樣的空間內(nèi)裝入更多電池。如圖，某款車配了150塊“刀片電池”。每塊“刀片電池”的容量是200 A·h，平均工作電壓是3 V。該車型采用充電電壓為600 V的快充充電樁時(shí)，充電效率為80%，充滿電需要的時(shí)間為1 h。該車型百公里的平均能耗是12 kW·h。則該車型的汽車
A.充滿電后續(xù)航里程是750 km
B.充滿電后儲存的電能是60 kW·h
C.單塊電池充滿電后儲存的電荷量是7.2×105 C
D.快充充電樁的平均充電電流是160 A
10.如圖甲所示的電路，其中電源電動勢E=6 V、內(nèi)阻r=2 Ω，定值電阻R=4 Ω，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值Rr的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是
A.圖乙中滑動變阻器的最大功率P2=1.5 W，R1=6 Ω
B.圖乙中R2=9 Ω
C.滑動變阻器消耗的功率P最大時(shí)，電源輸出功率也最大
D.無論如何調(diào)整滑動變阻器Rr的阻值，都無法使電源的輸出功率達(dá)到4.5 W
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11.(8分)某同學(xué)用圖(a)所示的電路測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，R1是滑動變阻器，定值電阻R2=3 Ω。
(1)(2分)圖(a)中A、B分別是　　　　　傳感器、　　　　傳感器(均選填“電壓”或“電流”)。
(2)(2分)請根據(jù)圖(a)，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖(b)中實(shí)物圖補(bǔ)充完整。
(3)(2分)該實(shí)驗(yàn)中，設(shè)A傳感器的示數(shù)為a，B傳感器的示數(shù)為b，則a關(guān)于b的函數(shù)關(guān)系式為a=　　　　　(用b、E、r、R2表示)。
(4)(2分)若實(shí)驗(yàn)中得到的兩電表的示數(shù)關(guān)系圖像如圖(c)所示，則該電源的電動勢E=　　　　 V，內(nèi)阻r=　　　　 Ω。
12.(10分)(2024·綿陽市高二階段檢測)實(shí)驗(yàn)小組用多用電表測定值電阻的阻值并進(jìn)一步測量一電源的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材有：待測定值電阻R0，待測電源(電動勢約8 V，內(nèi)阻r約1 Ω)，多用表一只，電阻箱R，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。
(1)(4分)用多用電表測定值電阻的阻值：先對多用電表機(jī)械調(diào)零后，將選擇開關(guān)調(diào)到電阻“×10”擋，紅黑表筆短接，調(diào)整圖甲中多用電表的　　　　(選填“A”“B”或“C”)旋鈕，進(jìn)行歐姆調(diào)零；再將紅黑表筆與定值電阻兩端相接觸，多用電表指針位置如圖甲放大圖中a所示；重新調(diào)整到合適的電阻擋并歐姆調(diào)零后測量，指針位置如圖甲放大圖中b所示，讀數(shù)后將選擇開關(guān)調(diào)到OFF擋。則測得該定值電阻的阻值R0=　　　　 Ω。
(2)電路設(shè)計(jì)與電路組裝：測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路如圖乙所示，按照該電路組裝實(shí)物電路。
(3)(2分)測量并記錄數(shù)據(jù)：將多用電表選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓　　　(選填“2.5”或“10”) V擋，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R阻值，
讀出多用電表相對應(yīng)的示數(shù)U，測得多組R和U并記錄。
(4)(4分)處理數(shù)據(jù)得結(jié)論：算出每組數(shù)據(jù)對應(yīng)的和值，作出了如圖丙所示的 - 圖線，則該實(shí)驗(yàn)測得的電源電動勢E=　　　　 V，內(nèi)阻r=　　　　 Ω。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。
13.(10分)(來自教材)LED燈是一種半導(dǎo)體新型節(jié)能燈。已知某種型號的LED燈在一定電壓范圍內(nèi)的工作電流是20 mA，在不同電壓下發(fā)出不同顏色的光：當(dāng)兩端電壓為1.8 V時(shí)，發(fā)黃光；當(dāng)兩端電壓為1.4 V時(shí)， 發(fā)紅光； 當(dāng)兩端電壓為3.2 V時(shí)，發(fā)藍(lán)光。
(1)(4分)上述LED燈發(fā)黃光時(shí)消耗的電功率有多大？
(2)(6分)廣告牌上LED燈數(shù)量為10 000個(gè)/m2，那么一塊8 m2的LED廣告牌發(fā)紅光時(shí)，需要供給的電功率大約為多少？
14.(12分)(2024·江門市高二期中)如圖所示，電阻R1=6 Ω，R2=2 Ω，電動機(jī)的內(nèi)阻為r0=2 Ω，當(dāng)閉合開關(guān)S后，電流表示數(shù)為2 A，電壓表示數(shù)為9 V，電表為理想表。已知電源電動勢為E=15 V，求：
(1)(4分)電源的內(nèi)阻r；
(2)(4分)通過電動機(jī)的電流IM；
(3)(4分)電動機(jī)的效率η(保留三位有效數(shù)字)。
15.(14分)(2024·廣州市高二期末)如圖所示，電源電動勢為E=10 V，內(nèi)阻為r=1 Ω，定值電阻的阻值為R1=R2=1 Ω，平行板電容器的電容為C=100 μF，兩極板間距離為d=30 cm，B極板接地，調(diào)節(jié)電阻箱，使其示數(shù)為R3=3 Ω，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定時(shí)，電容器正中間P點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量大小為q=0.02 C的小球正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10 m/s2。
(1)(5分)求小球的質(zhì)量m；
(2)(6分)將小球仍固定在原來的位置P，將電阻箱的電阻改為R3'=8 Ω，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，求這時(shí)小球的電勢能Ep。
(3)(3分)求在將電阻箱的電阻改為R3'=8 Ω后到電路再次穩(wěn)定的過程中通過R2的電荷量Q。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
答案精析
1.B　[電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷從電源內(nèi)部的負(fù)極移到正極所做的功，即把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的多少，而不是在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能，故A錯(cuò)誤；1.5 V的干電池電動勢更大，說明把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)更大，故B正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，外電路正常工作，則路端電壓小于電源電動勢，即小于1.0 V，故C錯(cuò)誤；把該電池接入閉合電路后，電動勢不變，故D錯(cuò)誤。]
2.D　[斷開S后，電壓表的讀數(shù)為6 V，則電源電動勢E=6 V，閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2 V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，則電源的內(nèi)阻r=4 Ω，故選D。]
3.D　[手機(jī)電池是非純電阻元件，歐姆定律不成立，即充電寶輸出的電流不能用I=運(yùn)算，A錯(cuò)誤；充電寶輸出的總功率P=UI，B錯(cuò)誤；根據(jù)焦耳定律可知，手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2rt，手機(jī)電池是非純電阻元件，歐姆定律不成立，而表達(dá)式t運(yùn)用了歐姆定律，C錯(cuò)誤；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒可知，手機(jī)電池儲存的化學(xué)能等于充電寶輸出的總的電功與產(chǎn)生的焦耳熱之差，則有E化=UIt-I2rt，D正確。]
4.D　[U-I圖像斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，由題圖知丁電源內(nèi)阻r最小，再由P=()2R知，r越小，定值電阻消耗的功率越大，故D正確。]
5.A　[電鰻與周圍的水形成的回路等效電路如圖所示，起電斑陣列相當(dāng)于140×5 000個(gè)電池構(gòu)成的電池組。
根據(jù)電池組的串、并聯(lián)規(guī)律可知電池組的電動勢
E總=5 000×0.15 V=750 V
內(nèi)阻r= Ω= Ω
外電路等效電阻R=800 Ω
根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E總=I(R+r)
解得I= A，故選A。]
6.C　[開關(guān)S閉合時(shí)電容器與R2并聯(lián)，電容器兩端的電壓等于R2兩端的電壓，電容器充電完畢后，電表A指針指向表盤中央零位置，電容器上極板帶正電荷；
由UR2=E=4 V
電容器帶電量Q1=CUR2=4×10-2 C
開關(guān)S斷開后電容器與R1并聯(lián)，電容器兩端的電壓與R1兩端的電壓相等，電路穩(wěn)定后電容器下極板帶正電荷，電阻R1兩端的電壓為UR1=E=2 V
電容器帶電荷量為Q2=CUR1=2×10-2 C
所以開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后再斷開，電容器先放電再充電，電流方向都是向上，充電結(jié)束后通過表A的電流為零，所以電表A指針向一側(cè)偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度然后返回中央零位置，故A、B錯(cuò)誤；通過電表A的電荷量為Q=Q1+Q2=6×10-2 C，故C正確，D錯(cuò)誤。]
7.D　[兩個(gè)圖線斜率的絕對值均表示電阻，因?yàn)槎ㄖ惦娮璧淖柚蹬c電源的內(nèi)阻相等，則兩個(gè)圖像斜率的絕對值相等，由幾何關(guān)系可得P點(diǎn)的縱坐標(biāo)等于圖線Ⅰ的縱截距的一半，圖線Ⅰ的縱截距表示電源的電動勢E，則P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.5E，故A錯(cuò)誤；設(shè)P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為I，則有=，解得I=0.5I0，故B錯(cuò)誤；題圖中陰影部分的面積S0=×0.5I0E，解得E=，則電池的內(nèi)阻為r==，故C錯(cuò)誤；當(dāng)把此定值電阻直接接在此電源兩端，則總功率為P==2S0，故D正確。]
8.BD　[當(dāng)R3的滑動觸點(diǎn)P向題圖中a端移動時(shí)，滑動變阻器接入電路的電阻值減小，則總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，回路總電流變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，則電壓表讀數(shù)U變小，R1兩端的電壓變大，則R2兩端電壓變小，所以電流表示數(shù)I變小，故B、D正確。]
9.AC　[單塊電池充滿電后儲存的電荷量是q1=200 A·h=200×3 600 C=7.2×105 C，故C正確；
單塊電池充滿電后儲存的電能是
E1=q1U1=3×200 W·h=600 W·h
充滿電后儲存的電能是
E=150E1=150×600 W·h=90 kW·h，故B錯(cuò)誤；
該車充滿電后續(xù)航里程是
s=×100 km=750 km，故A正確；
由題意可知E=ηUIt，其中η=80%，U=600 V，t=1 h，解得I=187.5 A，故D錯(cuò)誤。]
10.AD　[把定值電阻看成電源內(nèi)阻一部分，由題圖乙可知，當(dāng)Rr=R1=R+r=6 Ω時(shí)，滑動變阻器消耗的功率最大，最大功率為P2==1.5 W，故A正確；滑動變阻器的阻值為3 Ω時(shí)與阻值為R2時(shí)消耗的功率相等，有()2×3 Ω=()2R2，解得R2=12 Ω，故B錯(cuò)誤；當(dāng)電路外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，因?yàn)槎ㄖ惦娮璐笥陔娫磧?nèi)阻，故隨著滑動變阻器接入電路阻值變大，電源輸出功率減小，故滑動變阻器接入電路阻值為零時(shí)，電源輸出功率最大，故C錯(cuò)誤；當(dāng)滑動變阻器接入電路阻值為零時(shí)，電路中電流最大，最大值為Im== A=1 A，電源輸出功率最大，為Pmax=R=4 W，故D正確。]
11.(1)電壓　電流　(2)見解析圖　(3)E-b(R2+r)　
(4)2.8　1
解析　(1)A傳感器與電路并聯(lián)，是電壓傳感器，B傳感器與電路串聯(lián)，是電流傳感器；
(2)實(shí)物圖如圖所示
(3)由閉合電路歐姆定律得U=E-I(R2+r)，U=a，I=b，解得a=E-b(R2+r)
(4)由題圖(c)知，電源的電動勢E=2.8 V
該電源的內(nèi)阻為r=||-R2= Ω-3 Ω=1 Ω。
12.(1)B　8　(3)10　(4)8.33　1.00
解析　(1)將選擇開關(guān)調(diào)到電阻“×10”擋，紅黑表筆短接，調(diào)整題圖甲中多用電表的歐姆調(diào)零旋鈕B進(jìn)行歐姆調(diào)零；由題圖甲放大圖中a所示可知，指針偏角太大，所選擋位太大，為準(zhǔn)確測量電阻阻值，應(yīng)選擇“×1”擋，由題圖甲放大圖中b所示可知，測得該定值電阻的阻值R0=8×1 Ω=8 Ω。
(3)電源電動勢約為8 V，應(yīng)將多用電表選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓10 V擋。
(4)由閉合電路的歐姆定律得
E=U+I(r+R0)=U+(r+R0)
整理得=·+
由題圖丙所示 - 圖像可知，
圖像縱軸截距=0.12 V-1
圖像斜率k== A-1
解得電源電動勢E≈8.33 V
r=1.00 Ω。
13.(1)0.036 W　(2)2.24×103 W
解析　(1)LED燈發(fā)黃光時(shí)消耗的電功率
P黃=U黃I=1.8×20× 10-3 W=0.036 W
(2)1個(gè)LED燈發(fā)紅光時(shí)消耗的電功率
P紅=U紅I=1.4×20× 10-3 W=0.028 W
廣告牌的電功率P=8×10 000×0.028 W=2.24×103 W。
14.(1)1 Ω　(2)0.5 A　(3)88.9%
解析　(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-I(r+R2)
解得r=1 Ω
(2)通過定值電阻R1的電流I1== A=1.5 A
則通過電動機(jī)的電流IM=I-I1=2 A-1.5 A=0.5 A
(3)電動機(jī)的效率為η=·100%
解得η=88.9%。
15.(1)0.04 kg　(2)-0.08 J　(3)2×10-4 C
解析　(1)開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，R1和R3串聯(lián)，R2中沒有電流通過，電容器的電壓為UC=U3=E=6 V
小球靜止時(shí)，由平衡條件有mg=q
解得m=0.04 kg
(2)將電阻箱的電阻改為R3'=8 Ω，開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定時(shí)UC'=E=8 V
因?yàn)殡娙萜飨聵O板接地，所以此時(shí)，上極板電勢為8 V，下極板電勢為0，P處于正中間，所以P點(diǎn)電勢為φ=4 V，依題意，小球帶負(fù)電荷，可得Ep=-qφ，
聯(lián)立可得Ep=-0.08 J
(3)流過R2的電荷量
Q=CΔU=C(UC'-UC)=2×10-4 C。(共45張PPT)
章末檢測試卷(四)
第
十
二
章
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D D D A C D BD
題號 9 10 11 12 13 答案 AC AD (1)電壓　電流　(2)見解析圖　(3)E－b(R2＋r)　(4)2.8　1 (1)B　8　(3)10　 (4)8.33　1.00 (1)0.036 W　(2)2.24×103 W
對一對
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
題號 14 15
答案 (1)1 Ω　(2)0.5 A　(3)88.9% (1)0.04 kg　(2)－0.08 J　(3)2×10－4 C
對一對
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
一、單項(xiàng)選擇題
1.(2025·東莞市高二期中)在炎熱的夏天我們可以經(jīng)常看到，有的小朋友的太陽帽前有一小風(fēng)扇，如圖所示，該小風(fēng)扇與一小型的太陽能電池板相接，對其供電。經(jīng)測量該電池可以產(chǎn)生的電動勢為E＝1.0 V，電池內(nèi)阻不能忽略，則關(guān)于該電池的描述正確的是
A.該電池單位時(shí)間內(nèi)可以把1.0 J的太陽能轉(zhuǎn)化為電能
B.該電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)
干電池(電動勢為1.5 V)的本領(lǐng)小
C.如果外電路正常工作，則路端電壓等于1.0 V
D.把該電池接入閉合電路后，電動勢減小
1
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1
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答案
電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷從電源內(nèi)部的負(fù)極移到正極所做的功，即把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的多少，而不是在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化的電能，故A錯(cuò)誤；
1.5 V的干電池電動勢更大，說明把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)更大，故B正確；
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，外電路正常工作，則路端電壓小于電源電動勢，即小于1.0 V，故C錯(cuò)誤；
把該電池接入閉合電路后，電動勢不變，故D錯(cuò)誤。
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2.如圖所示的電路中，電阻R＝2 Ω，斷開S后，電壓表的讀數(shù)為6 V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2 V，電壓表為理想電表，則電源的內(nèi)阻r為
A.1 Ω B.2 Ω
C.3 Ω D.4 Ω
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答案
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斷開S后，電壓表的讀數(shù)為6 V，則電源電動勢E＝6 V，閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2 V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，則電源的內(nèi)阻r＝4 Ω，故選D。
3.用充電寶給手機(jī)電池充電時(shí)，充電寶輸出電能轉(zhuǎn)化為手機(jī)電池的化學(xué)能和內(nèi)能，等效電路如圖乙所示。在充電開始后的時(shí)間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U和輸出電流I都可認(rèn)為是恒定的，若手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，則t時(shí)間內(nèi)
A.充電寶輸出的電流為I＝
B.充電寶輸出的總功率為UI2r
C.手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為t
D.手機(jī)電池儲存的化學(xué)能為UIt－I2rt
√
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答案
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答案
手機(jī)電池是非純電阻元件，歐姆定律不成立，即充電寶輸出的電流不能用I＝運(yùn)算，A錯(cuò)誤；
充電寶輸出的總功率P＝UI，B錯(cuò)誤；
根據(jù)焦耳定律可知，手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I2rt，手機(jī)電池是非純電阻元件，歐姆定律不成立，而表達(dá)式t運(yùn)用了歐姆定律，C錯(cuò)誤；
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒可知，手機(jī)電池儲存的化學(xué)能等于充電寶輸出的總的電功與產(chǎn)生的焦耳熱之差，則有E化＝UIt－I2rt，D正確。
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4.有四個(gè)電源甲、乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關(guān)系圖像分別如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示。將一個(gè)6 Ω的定值電阻分別與每個(gè)電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率
最大的電源是
A.甲電源
B.乙電源
C.丙電源
D.丁電源
√
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答案
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答案
U－I圖像斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，由題圖知丁電源內(nèi)阻r最小，再由P＝()2R知，r越小，定值電阻消耗的功率越大，故D正確。
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5.(來自教材改編)電鰻是一種放電能力很強(qiáng)的淡水魚類，它能借助分布在身體兩側(cè)肌肉內(nèi)的起電斑產(chǎn)生電流。某電鰻體中的起電斑并排成140行，每行串有5 000個(gè)起電斑，沿著身體延伸分布。已知每個(gè)起電斑的內(nèi)阻為0.25 Ω，并能產(chǎn)生0.15 V的電動勢。該起電斑陣列一端在電鰻的頭部而另一端接近其尾部，與電鰻周圍的水形成回路。假設(shè)回路中水的等效電阻為800 Ω，則電鰻放電時(shí)，其電路中的總電流為(提示：電鰻的諸多起電斑構(gòu)成了一個(gè)串、并聯(lián)電池組。已知n個(gè)相同電池并聯(lián)時(shí)，電池組的電動勢等于一個(gè)支路的電動勢，內(nèi)阻等于一個(gè)支路內(nèi)阻的n分之一)
A. A B. A C. A D. A
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答案
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電鰻與周圍的水形成的回路等效電路如圖所示，起電斑陣列相當(dāng)于140×5 000個(gè)電池構(gòu)成的電池組。
根據(jù)電池組的串、并聯(lián)規(guī)律可知電池組的電動勢E總＝5 000×0.15 V＝750 V
內(nèi)阻r＝ Ω＝ Ω
外電路等效電阻R＝800 Ω
根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E總＝I(R＋r)
解得I＝ A，故選A。
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答案
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6.(2024·棗莊市高二期中)如圖所示，電源電動勢E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì)。電容器電容C＝1×10－2 F，定值電阻R1＝2 Ω，R2＝R3＝4 Ω。表A為靈敏電流計(jì)，其零刻度位于表盤中央。閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，電表A指針指向表盤中央零位置。若斷開開關(guān)S，下列說法正確的是
A.電表A指針穩(wěn)定在某一側(cè)
B.電表A指針以中央零位置為中心左右擺動
然后返回中央零位置
C.通過電表A的電荷量為6×10－2 C
D.通過電表A的電荷量為2×10－2 C
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答案
開關(guān)S閉合時(shí)電容器與R2并聯(lián)，電容器兩端的電壓等于R2兩端的電壓，電容器充電完畢后，電表A指針指向表盤中央零位置，電容器上極板帶正電荷；由UR2＝E＝4 V
電容器帶電量Q1＝CUR2＝4×10－2 C
開關(guān)S斷開后電容器與R1并聯(lián)，電容器兩端的電壓與R1兩端的電壓相等，電路穩(wěn)定后電容器下極板帶正電荷，電阻R1兩端的電壓為
UR1＝E＝2 V
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答案
電容器帶電荷量為Q2＝CUR1＝2×10－2 C
所以開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后再斷開，電容器先放電再充電，電流方向都是向上，充電結(jié)束后通過表A的電流為零，所以電表A指針向一側(cè)偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度然后返回中央零位置，故A、B錯(cuò)誤；
通過電表A的電荷量為Q＝Q1＋Q2＝6×10－2 C，故C正確，D錯(cuò)誤。
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7.(2024·運(yùn)城市高二期中)如圖所示，圖線Ⅰ是某電源的外電壓U與電流I的關(guān)系圖像，圖線Ⅱ是某定值電阻的電壓U與電流I的關(guān)系圖像，兩圖線的交點(diǎn)為P，已知此定值電阻的阻值與此電源的內(nèi)阻相等，圖中陰影部分的面積為S0，圖線Ⅰ橫軸的截距為I0，下列說法正確的是
A.若電源的電動勢為E，則P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.4E
B.P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為I0
C.電源的內(nèi)阻為
D.當(dāng)把此定值電阻直接接在此電源兩端，則總功率為2S0
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答案
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答案
兩個(gè)圖線斜率的絕對值均表示電阻，因?yàn)槎ㄖ惦娮璧淖柚蹬c電源的內(nèi)阻相等，則兩個(gè)圖像斜率的絕對值相等，由幾何關(guān)系可得P點(diǎn)的縱坐標(biāo)等于圖線Ⅰ的縱截距的一半，圖線Ⅰ的縱截距表示電源的電動勢E，則P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.5E，故A錯(cuò)誤；
設(shè)P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為I，則有，解得I＝0.5I0，故B錯(cuò)誤；
題圖中陰影部分的面積S0＝×0.5I0E，解得E＝，則電池的內(nèi)阻為r＝，故C錯(cuò)誤；
當(dāng)把此定值電阻直接接在此電源兩端，則總功率為P＝＝2S0，故D正確。
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答案
二、多項(xiàng)選擇題
8.(來自魯科教材改編)在如圖所示的電路中，R1、R2皆為定值電阻，R3為可變電阻，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r。設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U。當(dāng)R3的滑動觸點(diǎn)P向圖中a端移動時(shí)
A.I變大 B.I變小
C.U變大 D.U變小
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答案
當(dāng)R3的滑動觸點(diǎn)P向題圖中a端移動時(shí)，滑動變阻器接入電路的電阻值減小，則總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，回路總電流變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，則電壓表讀數(shù)U變小，R1兩端的電壓變大，則R2兩端電壓變小，所以電流表示數(shù)I變小，故B、D正確。
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9.(2025·駐馬店市高二期末)為了實(shí)現(xiàn)空間小，動力大的目標(biāo)，我國某集團(tuán)采用減小厚度、增加長度的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方案推出了“刀片電池”，以實(shí)現(xiàn)在同樣的空間內(nèi)裝入更多電池。如圖，某款車配了150塊“刀片電池”。每塊“刀片電池”的容量是200 A·h，平均工作電壓是3 V。該車型采用充電電壓為600 V的快充充電樁時(shí)，充電效率為80%，充滿電需要的時(shí)間為1 h。該車型百公里的平均能耗是12 kW·h。則該車型的汽車
A.充滿電后續(xù)航里程是750 km
B.充滿電后儲存的電能是60 kW·h
C.單塊電池充滿電后儲存的電荷量是7.2×105 C
D.快充充電樁的平均充電電流是160 A
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答案
單塊電池充滿電后儲存的電荷量是q1＝200 A·h＝200×3 600 C＝7.2×105 C，故C正確；
單塊電池充滿電后儲存的電能是E1＝q1U1＝3×200 W·h＝600 W·h
充滿電后儲存的電能是E＝150E1＝150×600 W·h＝90 kW·h，故B錯(cuò)誤；
該車充滿電后續(xù)航里程是s＝×100 km＝750 km，故A正確；
由題意可知E＝ηUIt，其中η＝80%，U＝600 V，t＝1 h，解得I＝187.5 A，故D錯(cuò)誤。
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答案
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10.如圖甲所示的電路，其中電源電動勢E＝6 V、內(nèi)阻r＝2 Ω，定值電阻R＝4 Ω，已知滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值Rr的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是
A.圖乙中滑動變阻器的最大功率
P2＝1.5 W，R1＝6 Ω
B.圖乙中R2＝9 Ω
C.滑動變阻器消耗的功率P最大時(shí)，
電源輸出功率也最大
D.無論如何調(diào)整滑動變阻器Rr的阻值，都無法使電源的輸出功率達(dá)到4.5 W
√
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答案
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把定值電阻看成電源內(nèi)阻一部分，由題圖乙可知，當(dāng)Rr＝R1＝R＋r＝6 Ω
時(shí)，滑動變阻器消耗的功率最大，最大功率為P2＝＝1.5 W，故A正確；
滑動變阻器的阻值為3 Ω時(shí)與阻值為R2時(shí)消耗的功率相等，有()2
×3 Ω＝()2R2，解得R2＝12 Ω，故B錯(cuò)誤；
當(dāng)電路外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，因?yàn)槎ㄖ惦娮璐笥陔娫磧?nèi)阻，故隨著滑動變阻器接入電路阻值變大，電源輸出功率減小，故滑動變阻器接入電路阻值為零時(shí)，電源輸出功率最大，故C錯(cuò)誤；
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答案
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當(dāng)滑動變阻器接入電路阻值為零時(shí)，電路中電流最大，最大值為Im＝ A＝1 A，電源輸出功率最大，為Pmax＝R＝4 W，故D正確。
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三、非選擇題
11.某同學(xué)用圖(a)所示的電路測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，R1是滑動變阻器，定值電阻R2＝3 Ω。
(1)圖(a)中A、B分別是　　　傳感器、　　　傳感器(均選填“電壓”或“電流”)。
電壓
電流
A傳感器與電路并聯(lián)，是電壓傳感器，B傳感器與電路串聯(lián)，是電流傳感器；
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答案
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(2)請根據(jù)圖(a)，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖(b)中實(shí)物圖補(bǔ)充完整。
答案　見解析圖
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答案
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實(shí)物圖如圖所示
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答案
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(3)該實(shí)驗(yàn)中，設(shè)A傳感器的示數(shù)為a，B傳感器的示數(shù)為b，則a關(guān)于b的函數(shù)關(guān)系式為a＝　　　　　　(用b、E、r、R2表示)。
E－b(R2＋r)
由閉合電路歐姆定律得U＝E－I(R2＋r)，U＝a，I＝b，解得a＝E－b(R2＋r)
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答案
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(4)若實(shí)驗(yàn)中得到的兩電表的示數(shù)關(guān)系圖像如圖(c)所示，則該電源的電動勢E＝　　　 V，內(nèi)阻r＝　　 Ω。
2.8
由題圖(c)知，電源的電動勢E＝2.8 V
該電源的內(nèi)阻為
r＝||－R2＝ Ω－3 Ω＝1 Ω。
1
12.(2024·綿陽市高二階段檢測)實(shí)驗(yàn)小組用多用電表測定值電阻的阻值并進(jìn)一步測量一電源的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材有：待測定值電阻R0，待測電源(電動勢約8 V，內(nèi)阻r約1 Ω)，多用表一只，電阻箱R，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。
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答案
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(1)用多用電表測定值電阻的阻值：先對多用電表機(jī)械調(diào)零后，將選擇開關(guān)調(diào)到電阻“×10”擋，紅黑表筆短接，調(diào)整圖甲中多用電表的　　(選填“A”“B”或“C”)旋鈕，進(jìn)行歐姆調(diào)零；再將紅黑表筆與定
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答案
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值電阻兩端相接觸，多用電表指針位置如圖甲放大圖中a所示；重新調(diào)整到合適的電阻擋并歐姆調(diào)零后測量，指針位置如圖甲放大圖中b所示，讀數(shù)后將選擇開關(guān)調(diào)到OFF擋。則測得該定值電阻的阻值R0＝　　 Ω。
B
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答案
將選擇開關(guān)調(diào)到電阻“×10”擋，紅黑表筆短接，調(diào)整題圖甲中多用電表的歐姆調(diào)零旋鈕B進(jìn)行歐姆調(diào)零；由題圖甲放大圖中a所示可知，指針偏角太大，所選擋位太大，為準(zhǔn)確測量電阻阻值，應(yīng)選擇“×1”擋，由題圖甲放大圖中b所示可知，測得該定值電阻的阻值R0＝8×1 Ω＝8 Ω。
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(2)電路設(shè)計(jì)與電路組裝：測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路如圖乙所示，按照該電路組裝實(shí)物電路。
(3)測量并記錄數(shù)據(jù)：將多用電表選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓　　　(選填“2.5”或“10”) V擋，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R阻值，讀出多用電表相對應(yīng)的示數(shù)U，測得多組R和U并記錄。
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電源電動勢約為8 V，應(yīng)將多用電表選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓10 V擋。
(4)處理數(shù)據(jù)得結(jié)論：算出每組數(shù)據(jù)對應(yīng)的和值，作出了如圖丙所示的 － 圖線，則該實(shí)驗(yàn)測得的電源電動勢E＝　　 V，內(nèi)阻r＝　 　 Ω。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。
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由閉合電路的歐姆定律得
E＝U＋I(xiàn)(r＋R0)＝U＋(r＋R0)
整理得·
由題圖丙所示 － 圖像可知，圖像縱軸截距＝0.12 V－1
圖像斜率k＝ A－1
解得電源電動勢E≈8.33 V
r＝1.00 Ω。
13.(來自教材)LED燈是一種半導(dǎo)體新型節(jié)能燈。已知某種型號的LED燈在一定電壓范圍內(nèi)的工作電流是20 mA，在不同電壓下發(fā)出不同顏色的光：當(dāng)兩端電壓為1.8 V時(shí)，發(fā)黃光；當(dāng)兩端電壓為1.4 V時(shí)， 發(fā)紅光； 當(dāng)兩端電壓為3.2 V時(shí)，發(fā)藍(lán)光。
(1)上述LED燈發(fā)黃光時(shí)消耗的電功率有多大？
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答案　0.036 W
LED燈發(fā)黃光時(shí)消耗的電功率P黃＝U黃I＝1.8×20× 10－3 W＝0.036 W
(2)廣告牌上LED燈數(shù)量為10 000個(gè)/m2，那么一塊8 m2的LED廣告牌發(fā)紅光時(shí)，需要供給的電功率大約為多少？
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答案　2.24×103 W
1個(gè)LED燈發(fā)紅光時(shí)消耗的電功率P紅＝U紅I＝1.4×20× 10－3 W＝0.028 W
廣告牌的電功率P＝8×10 000×0.028 W＝2.24×103 W。
14.(2024·江門市高二期中)如圖所示，電阻R1＝6 Ω，R2＝2 Ω，電動機(jī)的內(nèi)阻為r0＝2 Ω，當(dāng)閉合開關(guān)S后，電流表示數(shù)為2 A，電壓表示數(shù)為9 V，電表為理想表。已知電源電動勢為E＝15 V，求：
(1)電源的內(nèi)阻r；
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答案
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答案　1 Ω　
根據(jù)閉合電路歐姆定律有
U＝E－I(r＋R2)
解得r＝1 Ω
(2)通過電動機(jī)的電流IM；
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答案
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答案　0.5 A　
通過定值電阻R1的電流
I1＝ A＝1.5 A
則通過電動機(jī)的電流
IM＝I－I1＝2 A－1.5 A＝0.5 A
(3)電動機(jī)的效率η(保留三位有效數(shù)字)。
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答案
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答案　88.9%
電動機(jī)的效率為η＝·100%
解得η＝88.9%。
15.(2024·廣州市高二期末)如圖所示，電源電動勢為E＝10 V，內(nèi)阻為r＝1 Ω，定值電阻的阻值為R1＝R2＝1 Ω，平行板電容器的電容為C＝100 μF，兩極板間距離為d＝30 cm，B極板接地，調(diào)節(jié)電阻箱，使其示數(shù)為R3＝3 Ω，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定時(shí)，電容器正中間P點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量大小為q＝0.02 C的小球正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10 m/s2。
(1)求小球的質(zhì)量m；
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答案
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答案　0.04 kg
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答案
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開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，R1和R3串聯(lián)，R2中沒有電流通過，電容器的電壓為
UC＝U3＝E＝6 V
小球靜止時(shí)，由平衡條件有mg＝q
解得m＝0.04 kg
(2)將小球仍固定在原來的位置P，將電阻箱的電阻改為R3'＝8 Ω，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，求這時(shí)小球的電勢能Ep。
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答案
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答案?。?.08 J
將電阻箱的電阻改為R3'＝8 Ω，開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定時(shí)UC'＝E
＝8 V
因?yàn)殡娙萜飨聵O板接地，所以此時(shí)，上極板電勢為8 V，下極板電勢為0，P處于正中間，所以P點(diǎn)電勢為φ＝4 V，依題意，小球帶負(fù)電荷，可得Ep＝－qφ，聯(lián)立可得Ep＝－0.08 J
(3)求在將電阻箱的電阻改為R3'＝8 Ω后到電路再次穩(wěn)定的過程中通過R2的電荷量Q。
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答案
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答案　2×10－4 C
流過R2的電荷量
Q＝CΔU＝C(UC'－UC)＝2×10－4 C。
本課結(jié)束
第
十
二
章

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