2019年高考物理 双基突破（二）专题12 两种U－I图象精练.doc

专题12 两种UI图象 1如下图所示，I是电源的路端电压随电流变化的图线，是某电阻的伏安特性曲线，当该电源向该电阻供电时，电阻上消耗的功率和电源的效率分别为A4 W和33% B2 W和67% C2 W和33% D4 W和67%【答案】D2小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积【答案】D【解析】在IU图象中，图线上的点与O点连线的斜率表示该点所对应的电压电流下电阻的倒数，图象中图线的斜率逐渐减小，电阻逐渐增大，A错误；对应P点，小灯泡的电压为U1，电流为I2，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻应为 R，B、C错误；其工作功率为PU1I2，即为图中矩形PQOM所围的面积，D正确。 7如图的四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间函数关系的是【答案】C8如图所示为甲、乙两灯泡的IU图象，根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中实际发光的功率分别为【答案】C【解析】两灯泡并联在电压为220 V的电路中，则两只灯泡两端的电压均为220 V，根据I U图象知：甲灯实际工作时的电流约为I甲0.18 A，乙灯实际工作时的电流约为I乙0.27 A，所以功率分别为P甲I甲U0.18220 W40 W；P乙I乙U0.27220 W60 W，C正确。A15 W30 WB30 W40 W C40 W60 W D60 W100 W9一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，它们之间的关系为AP14PD BPD CPDP2 DP14P2【答案】D【解析】由于电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相同。当三者按照题图乙所示电路连接时，电阻器D两端的电压小于U，由题图甲可知，电阻器D的电阻增大，则有RDR1R2，而RD与R2并联，电压相等，根据 P，PDP2，C错误；由欧姆定律可知，电流IDI2，又I1I2ID，根据PI2R，P14P2，按图乙方式连接后，电阻器D的电阻大于R1，故不能确定P1等于4PD，A错误，D正确；由于电阻器D与电阻R2的并联电阻RR1，所以D两端的电压小于 ，且D阻值变大，则PD，B错误。 10（多选）在如图所示的图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图象可知A电源的电动势为3 V，内阻为 0.5 B电阻R的阻值为1 C电源的输出功率为4 W D电源的效率为50%【答案】ABC11（多选）如图，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则A rarb BIaIb B CR0接电源a时，电源的输出功率较大，但效率较低DR0接电源b时，电源的输出功率较小，效率较低【答案】ABC12硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的UI图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为A8.0 B10 C12 D12.5 【答案】A 13某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是A直线a表示电源的总功率PE I图线B曲线c表示电源的输出功率PR I图线C电源的电动势E3 V，内电阻r1 D电源的最大输出功率Pm2 W【答案】AD14如图所示，图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2 A以下时，电动机没有发生转动。不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是A电源电动势为3.4 VB变阻器的触头向右滑动时，读数逐渐变大C此电路中，电动机的最大输出功率为0.9 WD变阻器的最大阻值为30 【答案】BD15、如图，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则AR1接在电源上时，电源的效率高 BR2接在电源上时，电源的效率高CR1接在电源上时，电源的输出功率大 D电源的输出功率一样大【答案】A16如图所示，电源为恒流电源（能始终提供恒定的电流），R0为定值电阻，电流表和电压表均为理想电表。移动滑动变阻器R的滑片，则下列电压表示数U和电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中正确的是 【答案】D17两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表和电压表的测量数据，另一同学记录的是电流表和电压表的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两条U I直线。则图乙中图线和图线的交点表示的物理意义是A滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B电源的输出功率最大C定值电阻R0上消耗的功率为1.0 WD电源的效率达到最大值【答案】B18电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2，已知E1R，则Ar1r2，P1P2 Br1r2，P1P2Cr1P2 Dr1r2，P1P2 【答案】B【解析】将一电动势为E、内电阻为r的电源与一阻值为R的电阻组成一闭合回路，路端电压U和干路电流I的关系为UEIr。在UI直角坐标系中作UI图线，则该图线为一条在纵轴上截距为E、斜率为r的直线。这条线即为电源的伏安特性曲线。如果再在此坐标系中作出外电阻R的伏安特性曲线为过原点的直线，斜率为R，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态。此交点的横、纵坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率。依题意作电池甲和乙及电阻R的伏安特性曲线。由于两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，故这三条线必相交于一点，如图所示，由于E1E2，所以r1r2。作R的伏安特性曲线，R的电阻值比R大，所以R的伏安特性曲线的斜率大，如图所示。由图可知：当甲电池接R时，P1U1I1当乙电池接R时，P2U2I2，由于U1U2，I1I2，所以P1P2。由分析知：A、C、D错误，B正确。19图甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知，两者不成线性关系，这是焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题：（不计电流表和电源的内阻）（1）若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12 V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。（2）如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10 的定值电阻R0串联，接在电动势为8 V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率。【答案】（1）0.4 A10 （2）0.6 A0.6 W 由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为：R 10 。（2）在图乙所示的混联电路中，设每个灯泡加上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，有EU2IR0，代入数据并整理得：U820I，这是一个反映了电路约束的直线方程，把该直线在题图甲上画出，可得如图所示图象这两条图线的交点为U2 V、I0.3 A，同时满足了电路结构和元件的要求，此时通过电流表的电流值IA2I0.6 A，每个灯泡的实际功率PUI20.3 W0.6 W。