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课时跟踪练47 电能 能量守恒
基础应用练
1.(多选)(2020·江苏卷)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时( )
A.流过车灯的电流变小
B.路端电压变小
C.电路的总电流变小
D.电源的总功率变大
ABD 解析:开关闭合时,车灯变暗,故流过车灯的电流I灯变小,A正确;电路的路端电压为U路=U灯=I灯R灯,I灯变小,路端电压变小,B正确;总电流即干路电流为I干==,U路减小,干路电流增大,C错误;电源总功率为P总=EI干,I干增大,总功率变大,D正确。
2.(2022·北京门头沟一模)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像。由该图像可知下列说法错误的是( )
A.电源输出功率最大值为8 W
B.电源的电动势为4 V
C.电源的内电阻为1 Ω
D.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16 W
A 解析:当内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,最大值为4 W,A错误;根据P=UI可得,当I=2 A 时,外电压为2 V,内电压也为2 V,因此电源的电动势为4 V,B正确;电源的内电阻为r==1 Ω,C正确;电源被短路时,电源消耗的最大功率可达P==16 W,D正确。
3.电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的电流为I2。则( )
A.I1<I2 B.>
C.= D.<
D 解析:电动机和小电珠串联接入电路,故I1=I2,A错误;电动机是非纯电阻用电器,满足I2<,小电珠是纯电阻用电器,满足I1=,又I1=I2,故<,可得<,D正确。
4.(2022·江苏连云港一模)智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害,因此手机都有一项可以调节亮度的功能,该功能既可以自动调节,也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能,设计了如图所示的电路。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.仅光照变强,小灯泡变暗
B.仅光照变弱,小灯泡变亮
C.仅将滑片向a端滑动,小灯泡变亮
D.仅将滑片向b端滑动,小灯泡变亮
C 解析:仅光照变强,光敏电阻的阻值变小,则总电阻变小,由闭合电路的欧姆定律可知总电流增大,灯泡的功率变大,灯泡变亮;同理分析,仅光照变弱,灯泡变暗,A、B错误;仅将滑片向a端滑动,接入电路的有效阻值变小,则总电阻变小,总电流增大,灯泡的功率变大,灯泡变亮;同理分析,仅将滑片向b端滑动,灯泡变暗,C正确,D错误。
5.(2020·浙江1月选考)小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )
A.通过的电流增大
B.两端的电压增大
C.阻值增大为原来的1.2倍
D.电功率增大为原来的1.44倍
B 解析:根据电阻定律R=ρ可知,长度变为原来的1.2倍,横截面积变为原来的,所以电阻变为原来的1.44倍,C错误;根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知总电阻增大,干路电流I减小,路端电压即盐水柱两端电压U增大,A错误,B正确;电功率的表达式为P=I2R,由于电流变化倍数无法计算,所以电功率变化倍数无法计算,D错误。
6.(2022·重庆主城模拟)如图所示的电路中,现将滑动变阻器的滑片P向右移动,则( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电灯L消耗的功率变大
D.电阻R1消耗的功率变大
D 解析:滑片P向右移动,电阻变小,回路总电阻变小,根据I=可知,干路电流变大,电流表示数变大,A错误;根据U=E-Ir,干路电流变大,路端电压变小,灯泡L两端电压变小,灯泡L电流变小,灯泡功率变小;而干路电流变大,所以通过R1的电流变大,根据P=I2R1,可知R1消耗的功率变大,D正确;R1两端电压变大,而路端电压变小,所以电压表示数变小,B、C错误。
素养提升练
7.(多选)(2020·浙江7月选考)如图所示,系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机,旋翼由电动机带动。现有质量为20 kg、额定功率为5 kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升,经过200 s到达100 m高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为400 V,若不计电缆的质量和电阻,忽略电缆对无人机的拉力(g取10 m/s2),则( )
A.空气对无人机的作用力始终大于或等于200 N
B.直流电源对无人机供电的额定电流为12.5 A
C.无人机上升过程中消耗的平均功率为100 W
D.无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功
BD 解析:无人机从静止到悬停的过