2019年高考物理双基突破（二）专题12两种U－I图象精练.doc

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1、1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 RU1I1C对应 P 点，小灯泡的电阻为 RU1I2 I1D对应 P 点，小灯泡的功率为

2、图中矩形 PQOM 所围面积【答案】D【解析】在 I U 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 P U1I2，即为图中矩形 PQOM 所围的面U1I2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2方 U2之间函数关系的是【答案】C 8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

3、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 W 30 W B30 W 40 W C40 W 60 W D60 W 100 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

4、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A P14 PD B PD P4C PD P2 D P14 P23【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 RD R1 R2，而 RD与 R2并联，电压相等，根据 P ， PD P2，C 错误；由欧U2R姆定

5、律可知，电流 ID I2，又 I1 I2 ID，根据 P I2R， P14 P2，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 R R1，所以 D 两端的电压小于 ，且 D 阻值变大，则 PD ，B 错误。 U2 P410 （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】

6、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 B IaIb BC R0接电源 a 时，电源的输出功率较大，但效率较低D R0接电源 b 时，电源的输出功率较小，效率较低4【答案】ABC 12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

7、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】AD 514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

8、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】BD 15、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A R1接在电源上时，电源的效率高 B R2接在电源上时，电源的效率高C R1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6【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

9、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】D 17两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7【答案】B 18电池甲和

10、乙的电动势分别为 E1和 E2，内电阻分别为 r1和 r2，已知 E1 R，则A r1r2， P1P2 B r1P2 D r1r2， 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 U E Ir。在 U I 直角坐标系中作 U I 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

11、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，P1 U1I1当乙电池接 R时， P2 U2I2，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）8（1）若把三个这样的灯

12、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 A 10 （2）0.6 A 0.6 W 由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为： R 10 。U实I实 40.4（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 E U2 IR0，代入数据并整理得： U820 I，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 IA2 I0.6 A，每个灯泡的实际功率 P UI20.3 W0.6 W。