高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试卷(含答案解析)

一、选择题
1．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。

电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。

当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。

有关下列说法中正确的是（）
A．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流
C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向下运动D．若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动
2．如图的U-I图象中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。

用该电源与电阻R组成闭合电路，则（）
A．电源电动势 3V，内阻2ΩB．电阻的阻值为2Ω
C．电源的效率为 66.7% D．电源的总功率为 4W
3．如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）
A．电压表读数减小
B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动
D．R3上消耗的功率逐渐增大
4．用电压表检查如图所示电路中的故障，闭合开关后测得U ab=0 V，U ad=5.0 V，U bc=0 V，U cd=5.0V，则此故障可能是（）
A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路
5．对接入某电路中的用电器，下列说法中正确的是（）
A．工作时间相同，额定功率较大的用电器消耗电能不一定较多
B．用电器两端所加电压越大，其额定功率也越大
C．用电器内通过的电流越大，其额定功率也越大
D．通电时间越长，它的电功率越大
6．四个定值电阻连成如图所示的电路。

R A、R C的规格为“6V 6W”，R B、R D的规格为“6V
12W”。

将该电路接在输出电压U=11V的恒压电源上，则（）
A．R A的功率最大，为6W
B．R B的功率最小，为0. 67W
C．R C的功率最小，为1.33W
D．R D的功率最大，为12W
7．在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则以下判断正确的是（）
A．灯L1变亮，电压表的示数减小
B．灯L1变暗，电流表的示数增大
C．灯L2变亮，电压表的示数增大
D ．灯L 2变暗，电流表的示数减小
8．电动势为E ，内阻为r 的电源与定值电阻1R 、2R 、滑动变阻器R 连接成如图所示电路，已知R r =，22R r =，滑动变阻器的最大阻值为2r ，所有电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A ．通过定值电阻1R 中的电流减小
B ．定值电阻2R 消耗的功率增大
C ．滑动变阻器R 消耗的功率一直增大
D ．电源的输出功率增大
9．某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯L 1、L 2分别标有“3V 、3W”，“9V 、4.5W”字样。

当开关拨至“2”位置且滑片滑到A 端时，灯L 2恰好正常发光。

下列判断正确的是（不计灯丝电阻随温度的变化）（ ）
A ．电源电压为12V
B ．L 2正常发光时，电路中的电流为2A
C ．要使L 1正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值应为6Ω
D ．当灯L 1、L 2分别正常发光时，两次电路的总功率之比为2：1
10．如图所示，三个灯泡上分别标有“110V 、40W”“110V 、25W”“110V 、5W”等字样，当三个灯泡按照右图以几种不同的方式连接在电路中，只要调节可变电阻R ，并在AB 间加220V 的交流电，都可以使三个灯泡正常发光。

当三个灯泡都正常发光时，电路中消耗的总功率最小值是（ ）
A．60W B．150W
C．130W D．90W
11．如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知
R0=2r，滑动变阻器的最大阻值是5r。

当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）
A．定值电阻R0上消耗的功率变小
B．滑动变阻器消耗的功率变小
C．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D．滑动变阻器消耗的功率先变小后变大
12．如图所示，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是（）
A．电源的电动势为30V
B．电源的内阻为25
Ω3
C．电流为2.5A时，外电路的电阻为15Ω
D．输出功率为120W时，路端电压是50V
13．如图所示，A、B两盏电灯完全相同，当滑动变阻器的滑片向左移动时，则（设电灯的电阻保持不变，电源电压不变）（）
A．A灯变亮，B灯变亮
B．A灯变暗，B灯变亮
C．A灯变亮，B灯变暗
D．A灯变暗，B灯变暗
14．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻R M=0.50Ω。

若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）
A．电动机的输入功率为24W
B．电动机的输出功率为10W
C．电动机的热功率为4.0W
D．整个电路消耗的电功率为22W
15．某同学将一直流电源的总功率P1、输出功率P2和电源内部的发热功率P3随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）
A．反映P3变化的图线是b
B．电源电动势为8V
C．电源内阻为4Ω
D．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω
二、填空题
16．如图是一种可显示汽车蓄电池输出电压的车用充电头。

小明观察到停车熄火状态下，单独打开前车灯时，充电头显示电压为12.5V；同时打开前后车灯后，电压降为12.0V。

小明由此判断前后车灯是并联关系，他的判断依据是：__________。

小明查阅行车手册后得知，前车灯和后车灯的额定电压相同，额定功率分别为120W和30W，由此推算出汽车蓄
电池的电动势为_________V。

17．如图，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，电阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑动变阻器R的阻值0~30Ω。

闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想
电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。

则U
I
______Ω；R1消耗的最小电功率为P
＝_______W。

18．图表示电源两极间电压与通过该电源的电流的图线，则图线所对应的电源电动势为______V，内电阻为_____Ω。

19．如图所示的电路中，
19
R=Ω，
230
R=Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4V，电流表A的示数为0.2A，S断开时，电流表A的示数为0.3A，则电阻3R=____Ω；电源电动势E=____V和内阻r=_____Ω。

20．某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I与电压U之间遵循I U
=
0.2A/V
k=。

现将该棒c R接在如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电源电动势
4.5V
E=，内阻0.5Ω
r=。

现将变阻器R的滑动片向右移动，则c R中的电流将_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

若电流表A1的读数为1.0A，则电流表A2的读数为
_____A 。

21．如下图所示电路中，电源电动势E =9V ，内阻r =1Ω，R 2＝2Ω，灯A 标有“12V ，12W”，灯B 标有“4V ，4W”字样，调节滑动变阻器R 1的大小，使灯B 正常发光，则灯A 的功率为__________W ，滑动变阻器接入电路的阻值为__________Ω。

22．现有两只电阻，规格分别为“0.1W ，250Ω”和“1W ，100Ω”，则将它们串联在电路中允许消耗的最大功率为_____W ；将它们并联在电路中允许消耗的最大功率为_____W 。

23．灯A 与灯B 上分别标有“220V ，15W”、“220V ，60W”，把这两灯串联起来接入电路中，要使两灯都不超过额定功率，则两端电压最多加到_____V ，此时A 灯的实际功率_____W 。

24．两个额定电压为220V 的白炽灯1L 和2L 的U I -特性曲线如图所示。

2L 的额定功率约为_____W ；现将1L 和2L 串联后接在220V 的电源上，电源内阻忽略不计，此时2L 的实际功率约为_____ W 。

25．如图甲所示，三个电阻的阻值均为2Ω，额定功率均为18W 。

在每个电阻消耗电功率均不超过额定功率的条件下，此电路最大消耗电功率为________W 。

若仍满足上述条件，改为图乙所示所示电路，这个电路最大消耗功率为________W 。

26．电源和电阻R 组成闭合电路，它们的U —I 关系图线如图所示。

该电源的内阻为________Ω，电源消耗的总功率为________W 。

三、解答题
27．一电路如图所示，电源电动势E =14V ，内阻r =2 Ω，电阻R 1=12 Ω，R 2=R 4=4 Ω，R 3=8 Ω，C 为平行板电容器，其电容C =3.0 pF ，虚线到两极板间距离相等，极板长L =0.20m ，两
极板的间距d =1.0×10－2m 。

(1)若开关S 处于断开状态，则当其闭合后，求流过R 4的总电荷量为多少；
(2)若开关S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v 0=2.0 m/s 的初速度射入C 的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S 闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中，能否从C 的电场中射出。

(要求写出计算和分析过程，g 取10 m/s 2)
28．如图所示，电源电压U 为8V ，定值电阻R 2为4Ω，小灯A 上标有“4V0.2A”、小灯B 上标有“12V0.3A”的字样。

电路接通后小灯A 恰好正常发光（不考虑电阻随温度的变化）。

求：
(1)小灯B 的电阻R B ；
(2)小灯B 的实际功率P B ；
(3)定值电阻R 1的大小。

29．如图，电源电动势18V E =，内阻 1.0Ωr =，电阻2 5.0ΩR =，3 6.0ΩR =。

平行金属板水平放置，两板间距2cm d =，当可变电阻1R 的滑动头移到1R 的中点时，电源的路
端电压是16V ，一个质量74.010kg -=⨯m 的带电油滴正好平衡于两板之间，g 取
2
10m/s。

求：
（1）1R的总阻值；
（2）油滴的带电量；
0.5m/s时，1R接入电路的阻值。

（3）油滴向下的加速度为2
30．如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，“8V 16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机线圈电阻R0＝1Ω。

求：
(1)通过小灯泡的电流。

(2)电源的总功率。

(3)电动机的输出功率。