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课时检测(四十三)电路中的能量问题(重点突破课)一、单项选择题1.如图所示为甲、乙两灯泡的IU图像,根据图像计算可得,甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中实际发光的功率分别为()A.15W30W B.30W40WC.40W60W D.60W100W解析:选C两灯泡并联在电压为220V的电路中,则两灯泡两端的电压均为220V,根据题图知:甲灯泡实际发光时的电流约为I甲=0.18A,乙灯泡实际发光时的电流约为I乙=0.27A,所以功率分别为P甲=I甲U=0.18×220W≈40W;P乙=I乙U=0.27×220W≈60W,C正确。2.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。由图可知ηa、ηb的值分别为()A.eq\f(3,4)、eq\f(1,4)B.eq\f(1,3)、eq\f(2,3)C.eq\f(1,2)、eq\f(1,2)D.eq\f(2,3)、eq\f(1,3)解析:选D电源的效率η=eq\f(UI,EI)=eq\f(U,E)。由题图知,a点对应的路端电压U为4个格,而电动势E为6个格。因此ηa=eq\f(2,3);b点对应的路端电压为2个格,因此ηb=eq\f(1,3)。故D项正确。3.(2018·湖北七市联考)有一个电动势为3V、内阻为1Ω的电源。下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2W,且使该电源的效率大于50%的是()A.0.5ΩB.1ΩC.1.5Ω D.2Ω解析:选C由闭合电路欧姆定律得I=eq\f(E,R+r),电源效率η=eq\f(I2R,I2R+r)×100%>50%,P=I2R>2W。即eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R+r)))2R>2W,解得eq\f(1,2)Ω<R<2Ω,要使电源的效率大于50%应使R>r=1Ω,故C正确。4.如图所示的UI图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的两端电压与电流的关系图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知()A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3V,内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电源内部消耗功率为0.5W解析:选A由直线Ⅱ可知,R=eq\f(U,I)=eq\f(1.5,1.0)Ω=1.5Ω,故A正确;由直线Ⅰ可知,电源电动势E=3.0V,短路电流I短=2.0A,则电源内阻r=eq\f(E,I短)=eq\f(3.0,2.0)Ω=1.5Ω,故B错误;由两图线的交点坐标,可得路端电压U=1.5V,干路电流I=1.0A,则电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W,故C错误;电源内部消耗功率为Pr=I2r=1.02×1.5W=1.5W,故D错误。5.如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像,直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么()A.电阻R接到a电源上,电源的效率较高B.电阻R接到b电源上,电源的输出功率较大C.电阻R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D.电阻R接到b电源上,电阻R的发热功率和电源的效率都较高解析:选C电源的效率η=eq\f(UI,EI)=eq\f(U,E),由题图可知,电阻R接在a电源上时电路中电流为eq\f(I0,2),短路电流为I0,根据闭合电路欧姆定律I=eq\f(E,R+r)得R=r,则a电源的效率为50%;电阻R接在b电源上时,eq\f(U,E)>50%,则b电源的效率大于50%,故A错误;电源的UI图线与电阻R的UI图线的交点表示电阻R接在该电源上的工作状态,由题图知电阻R接在a电源上的电压和电流较大,a电源的输出功率较大,故B错误;由以上分析可知,电阻R接到a电源上,电源的输出功率较大,电源的效率较低,故C正确,D错误。二、多项选择题6.如图所示,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7.0VC.电动机产生的热功率为2.0WD.电源输出的功率为24W解析:选BC电动机两端的电压UM=E-I(r+R0)=7.0V,B正确;电动机输出的功率P出=UMI-I2rM=12W,A错误;电动机产生的热功率P热=I2rM=2.0W,C正确;电源输出的功率P=EI-I2r=20W,D错误。7.(2018·江苏淮海中学月考)在如图所示电路中,电源的电动势E=3V,内电阻r=0.5Ω,电阻R1=2Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,则下列叙述中正确的是()A.I变小,U1变小 B.U2变小,U3变大C.电阻R1的功率减小 D.电源的输出功率减小解析:选ACD当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,R2变大,外电路总电阻变大,由闭合电路欧姆定律知,I变小,U1=IR1变小,故A正确;I变小,则U3=E-Ir,U3变大,则U3=U1+U2,U1变小,则U2变大,故B错误;根据P=eq\f(U12,R1)可知,U1变小,电阻R1的功率减小,故C正确;内电阻r=0.5Ω,电阻R1=2Ω,则外电路总电阻大于电源的内阻,则当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,外电路总电阻增大,电源的输出功率减小,故D正确。8.如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。由该图可知下列说法中正确的是()A.电源的电动势为8VB.电源的内阻为1ΩC.电源输出功率最大值为8WD.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16W解析:选BD由图线的交点知PR=I2R,Pr=I2r,得R=r=1Ω,E=I(R+r)=4V,电源被短路时,电源消耗的功率最大,Pr′=eq\f(E2,r)=16W,电源输出功率最大值为Pm=eq\f(E2,4r)=4W。故B、D正确。9.(2018·江苏通、泰、扬、徐、淮、宿高三模拟)如图所示的闭合电路中,R是半导体光敏电阻,R1为滑动变阻器。现用一束光照射光敏电阻,则()A.电压表读数变小 B.电流表读数变小C.电源的总功率变大 D.电源内阻的功率变大解析:选ACD一束光照射光敏电阻
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