高中物理课时跟踪检测十二电功率粤教版选修3_1

课时跟踪检测（十二） 电功率1(2015浙江高考)下列说法正确的是()A电流通过导体的热功率与电流大小成正比B力对物体所做的功与力的作用时间成正比C电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比解析：选C在导体电阻一定的条件下，由PI2R知热功率与电流的二次方成正比，选项A错误。根据功的公式可知其大小与力的作用时间无关，选项B错误。由电容的定义式可得QCU，即电荷量与两极间的电势差成正比，选项C正确。弹簧的劲度系数只跟弹簧本身有关，与弹簧伸长量无关，选项D错误。2把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串t并为()A11B21C41 D14解析：选C串联后电阻为R12r，产生的热量为Q1t串t串；并联后电阻为R2，产生的热量为Q2t并t并，若要Q1Q2，所以有t串t并41。3把六个相同的小灯泡接成如图1甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是()图1AP甲P乙 BP甲3P乙CP乙3P甲 DP乙3P甲解析：选B设每个灯泡正常工作时的电流为I，则甲图中电路的总电流为3I，P甲123I36I，乙图中电路的总电流为I，P乙12I12I，故有P甲3P乙，B正确。4一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内()电炉放出的热量与电动机放出的热量相等电炉两端电压小于电动机两端电压电炉两端电压等于电动机两端电压电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率ABCD解析：选A由P热I2R知正确。因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两部分，正确。对电炉UII2R，而电动机UII2RP机，所以UU，正确。5(多选)如图2所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为可变电阻，当R3的阻值减小时()图2A电压表的示数增大 BR2中的电流减小C小灯泡的功率减小 D电源路端电压降低解析：选ABD当R3的阻值减小时，总电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则由UEIr可知，路端电压减小，故D正确；因干路电流增大，则R1两端的电压增大，故电压表示数增大，故A正确；因路端电压减小，电压表示数增大，则并联部分电压减小，故R2中的电流减小，故B正确；由以上分析可知，通过小灯泡L的电流增大，由PI2R可知灯泡功率增大，故C错误。6(多选)现有甲、乙、丙三个电源，电动势E相同，内阻不同，分别为r甲，r乙，r丙。用这三个电源分别给定值电阻R供电，已知Rr甲r乙r丙，则将R先后接在这三个电源上的情况相比较，下列说法正确的是()A接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大B接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最大C接在乙电源上时，电源的输出功率最大D接在丙电源上时，电源的输出功率最大解析：选AD根据PrI2r，由数学知识可知，当Rr时，Pr最大，故接在甲电源上时，电源内阻消耗的功率最大，选项A正确；因为UR，故接在甲电源上时，定值电阻R两端的电压最小，选项B错误；电源的输出功率为：PRI2R，故当内阻r最小时，R上的功率最大，即接在丙电源上时，电源的输出功率最大，故选项D正确，C错误。7如图3所示，直线A为某电源的UI图线，曲线B为某小灯泡的UI图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()图3A4 W,8 WB2 W,4 WC2 W,3 WD4 W,6 W解析：选D用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI22 W4 W，电源的总功率是EI32 W6 W。选项D正确。8额定电压为4.0 V的直流电动机的线圈电阻为1.0 ，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0 J ，下列计算结果正确的是()A电动机正常工作时的电流强度为4.0 AB电动机正常工作时的输出功率为8.0 WC电动机每分钟将电能转化成机械能为240.0 JD电动机正常工作时的输入功率为4.0 W解析：选C电动机正常工作时的电流强度为I A2 A，选项A错误；电动机正常工作时的输出功率为P出IUP内24 W4 W4 W，选项B错误；电动机每分钟将电能转化成机械能为E机P出t460 J240 J，选项C正确；电动机正常工作时的输入功率为PUI24 W8 W，选项D错误。9如图4所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻R的伏安特性曲线。用该电池组直接与电阻R连接成闭合电路，则以下说法正确的是()图4A电池组的内阻是0.33 B电阻的阻值为1 C电池组的输出功率将是4 WD改变电阻R的阻值时，该电池组的最大输出功率为4 W解析：选D根据图线a可得图线a的斜率表示电源内阻，故r 1 ，A错误；图线b的斜率表示电阻的大小，故R 3 ，故B错误；两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图读出路端电压为U3 V，电流为I1 A，电池组的输出功率是PUI3 W，故C错误；根据数学知识得知，当外电阻等于电池的内阻时，即外电阻Rr1 时，电池组的最大输出功率P出2R4 W，故D正确。10(多选)如图5所示，电源的电动势和内阻分别为E、r。滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，下列各物理量变化情况为()图5A电容器所带电荷量一直增加B电容器所带电荷量先减少后增加C电源的总功率先减少后增加D电压表的读数先减少后增加解析：选BC对电路分析可知：滑动变阻器两部分是并联，再与另一电阻串连接入电源中。所以当两部分电阻相等时，此时的电阻最大，电流最小。随着滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，总电阻先增大后减小，导致电流先减小后增大。而电容器与电阻R0并联，所以电压先减小后增大，则电容器所带电荷量先减少后增加，故选项A错误、B正确；因电动势不变，则电源的总功率先减少后增加，故选项C正确；因电流先减小后增大，内电压先减小后增大，外电压先增大后减小，由于电压表是测得外电压，所以路端电压是先增加后减少，故选项D错误。11(2015北京高考)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图6所示。光照前两板都不带电。用光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变。a和b为接线柱。已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大动能为Ekm。元电荷为e。图6(1)求A板和B板之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流I短。(2)图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r。(3)在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U。外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为Ek。请推导证明：PEk。(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明)解析：(1)由动能定理得EkmeUm，可得Um短路时所有逸出的电子都到达B板，故短路电流I短Ne(2)电源的电动势等于断路时的路端电压，即上面求出的Um，所以EUm电源内阻r。(3)设电阻两端的电压为U，则电源两端的电压也是U。由动能定理知，一个电子经电源内部电场后损失的动能EkeeU设单位时间内有N个电子到达B板，则损失的动能之和EkNEkeNeU根据电流的定义，此时电源内部的电流INe此时流过外电阻的电流也是INe，外电阻上消耗的电功率PIUNeU所以PEk。答案：(1)Ne(2)(3)见解析12.如图7所示，一电荷量q3105 C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。开关S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角37。已知两板相距d0.1 m，电源电动势E15 V，内阻r0.5 ，电阻R13 ，R2R3R48 。g取10 m/s2，已知sin 370.6，cos 370.8。求：图7(1)电源的输出功率；(2)两板间的电场强度的大小；(3)带电小球的质量。解析：(1)R2与R3并联后的电阻值R234 由闭合电路欧姆定律得I A2 A电源的输出功率P出I(EIr)28 W。(2)两板间的电压UCI(R1R23)2(34) V14 V两板间的电场强度E140 N/C。(3)