2018秋(粤教版)高中物理选修3-1检测：第二章第五节电功率 Word版含解析

第二章电路

第五节电功率

A级抓基础

1．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是()

A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt

B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt

C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用公式Q＝I2Rt

D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝UIt

解析：在非纯电阻电路中，电功大于电热，计算电功只可用公式W＝UIt.

答案：B

2．如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用P r、P1和P2分别表示电阻r、R1和R2上所消耗的功率，当R1＝R2＝r时，P r∶P1∶P2等于()

A．1∶1∶1 B．2∶1∶1

C．1∶4∶4 D．4∶1∶1

解析：设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2.由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故I1＝I2＝0.5I；根据公式P＝I2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即P r∶P1∶P2＝4∶1∶1.故选D.

答案：D

3．如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B为电阻R的U－I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是()

A．4 W，8 W B．2 W，4 W

C．4 W，6 W D．2 W，3 W

解析：从图可知，此时电路的电流是2 A，路端电压是 2 V，由此可得：P出＝IU＝4 W，P总＝IE＝6 W.

答案：C

4.电动势为E，内阻为r的电源与固定电阻R0、可变电阻R串联，如图所示，设R0＝r，R ab＝2r，当变阻器的滑片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是()

A．电源的输出功率

B．变阻器消耗的功率

C．固定电阻R0上消耗的功率

D．电池内电阻上消耗的功率

解析：当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，滑动片自a端向b端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，由于R0＝r，R ab＝2r，则得知，电源的输出功率增大，故A不符合题意；将R0看成电源的内阻，则有R0＋r＝2r，而R ab＝2r，利用推论可知，变阻

器消耗的功率减小，故B符合题意；电路中电流增大，固定电阻R0上和电源的内阻上消耗功率增大，故C、D均不符合题意．答案：B

5．(多选)不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V40 W”的灯泡，下列说法正确的是()

A．接在110 V的电路中时的功率为20 W

B．接在110 V的电路中时的功率为10 W

C．接在440 V的电路中时的功率为160 W

D．接在220 V的电路中时的功率为40 W

答案：BD

6．如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L标有“6 V12 W”字样，电动机线圈的电阻R M＝0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中不正确的是()

A．电动机的输入功率是12 W

B．电动机的输出功率是12 W

C．电动机的热功率是2.0 W

D．整个电路消耗的电功率是24 W

答案：B

7．一般地说，用电器的工作电压并不一定等于额定电压，家庭里通常不备电压表，但可以借助电能表测出用电器的实际工作电压，现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌分别如图(a)和(b)所示．测得电能表的转盘转过125转的时间为121秒，求此时加在电热水壶上的实际电压(电热水壶中的电阻不随电流的变化而

变化)．

解析：设电热水壶的电阻为R ，

由题图(a)知R ＝U 2额P 额＝22021 500

Ω＝48415 Ω， 由题图(b)知电能表转1转消耗的电能为：3.6×1053 000

J ＝1 200 J ， 设电热水壶的实际电压为U ，则U 2R

t ＝125×1 200 J ，解得U ＝220 V .

答案：220 V

B 级 提能力

8．(多选)如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a 、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是( )

A ．阴影部分的面积表示电源输出功率

B ．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率

C ．当满足α＝β时，电源效率最高

D ．当满足α＝β时，电源输出功率最大

解析：两条图线的交点为电源连入电阻后的工作电压，即路端电压；电流为工作电流，即干路电流．据此分析所给选项，阴影部分的面积为路端电压与电流的乘积，为电源的输出功率．故A 正确，B 错误．当满足α＝β时，内外阻值相等，输出功率最大，但电源的效率为50%，不是最高．故C 错误，D 正确．

答案：AD

9.如图所示，直线A 为某电源的U -I 图线，曲线B 为某小灯泡L 1的U -I 图线的一部分，用该电源和小灯泡L 1组成闭合电路时，灯泡L 1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是( )

A ．此电源的内阻为23

Ω B ．灯泡L 1的额定功率为6 W

C ．把灯泡L 1换成“3 V 20 W ”的灯泡L 2，电源的输出功率将变小

D ．由于小灯泡L 1的U -I 图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用

解析：由题图读出：电源的电动势E ＝4 V ，内阻r ＝ΔU ΔI

＝4－16 Ω＝0.5 Ω，故A 错误；两图线的交点表示小灯泡L 1与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压U ＝3 V ，电流I ＝2 A ，功率为P ＝UI

＝6 W，由于小灯泡L1正常发光，则灯泡L1的额定电压为3 V，功

率为6 W，故B正确；灯泡L1的电阻R1＝U

I＝

3

2Ω＝1.5 Ω，“3 V

20 W”的灯泡L2的电阻为R2＝U22

P L＝

32

20Ω＝0.45 Ω，可知灯泡L2

的电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，把灯泡L1换成“3 V20 W”的灯泡L2，电源的输出功率将变大，故C错误；灯泡是纯电阻，欧姆定律仍适用，故D 错误．

答案：B

10．一个电源电动势为30 V，内电阻不计，与一个“6 V12 W”的电灯、一个绕线电阻为2 Ω的电动机M串联接入电路．已知电路中电灯正常发光，则电动机输出的机械功率()

A．40 W B．44 W

C．48 W D．60 W

解析：先根据电灯的额定电压和额定功率求出额定电流，再求出电动机的输入电压；求出电动机消耗的总功率和绕线电阻的电热功率；最后求出电动机输出的机械功率．

通过电灯的电流：I＝P

U＝

12

6A＝2 A，

电动机的电压：U电＝E－U灯＝30 A－6 A＝24 V，

电动机消耗的总功率：P电＝U电I＝24×2 W＝48 W，

绕线电阻的电热功率：P热＝I2R＝22×2 W＝8 W，

电动机输出的机械功率P机＝P电－P热＝40 W.

答案：A

11．用一电热器煮水，已知它的额定电压220 V，电阻44 Ω，不考虑温度对电阻的影响，电热器的效率为50%.将质量为5.5 kg、初