最新人教版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．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断，正确的是（）
A．L变暗，Q增大B．L变暗，Q减小
C．L变亮，Q增大D．L变亮，Q减小
2．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
3．如图所示电路中，电源内阻忽略不计，电阻不随温度变化。

闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器1R的滑片P由a端滑到b端的过程中（）
A．U先变大后变小B．I先变小后变大
C．3R的功率先变小后变大D．2R的功率先变大后变小
4．如图所示。

R1、R2均为可变电阻，电源内阻不可忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路稳定时，带电油滴悬浮在极板间静止不动，则下列说法正确的是
（ ）
A ．减小R 2油滴向上加速运动
B ．减小R 1油滴向上加速运动
C ．增大R 1油滴向上加速运动
D ．断开S ，油滴保持静止不动 5．现有规格为“220V ，36W”的排气扇，如图所示，排气扇电动机的线圈电阻为40Ω，当正
常工作时，排气扇的（ ）
A ．通电电流计算式为220A 40I =
B ．输出功率计算式为2
220(36)W 40
P =-出 C ．发热功率计算式为236(
)40W 220
P =⨯热 D ．电功率大于36W
6．为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（ ）
A ．一个电流表和一个电阻箱
B ．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器
C ．一个电压表和一个电阻箱
D ．一个电流表和一个滑动变阻器
7．某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。

拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）
A ．仅电热壶所在的C 、
B 两点间发生了断路故障
B ．仅电热壶所在的
C 、B 两点间发生了短路故障
C ．仅导线AB 间断路
D ．因插座用导线接地，所以发生了上述故障
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．未来生活中机器人的作用将越来越大。

如图是送餐机器人工作场景，已知其工作额定电压为15V ，额定电流为2A ，充电额定电压为20V ，充电时间约为8h ，电池容量为8000mA h ⋅，则下列说法正确的是（ ）
A ．机器人正常工作的电压为12V
B ．机器人正常工作时电流为2.5A
C ．电池容量是指电池储存电能的大小
D ．机器人充满电后连续工作时间约为4h
10．如图所示的电路中，电源的电动势为6V ，当开关S 接通后，灯泡L 1和L 2都不亮，用电压表测得各部分的电压是U ab ＝6V ，U bd ＝0V ，U ad ＝6V ，由此可断定（ ）
A ．L 1和L 2的灯丝都烧断了
B ．L 1的灯丝烧断了
C ．L 2的灯丝烧断了
D ．滑动变阻器R 断路
11．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
12．理发用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．电动机线圈的电阻为R 1，电热丝的电阻R 2，电动机与电热丝相串联，电吹风正常工作时，电吹风两端电压为U ，电流为I ，消耗的电功率为P ，则有（ ） A ．12I U R R =+ B ．P =UI
C ．P =I 2（R 1+R 2）
D ．P =UI +I 2（R 1+R 2） 13．在如图所示的电路中，R 1、R 2和R 3皆为定值电阻，R 4为可变电阻，电源的电动势为
E ，内阻为r ，设电流表的读数为I ，电压表的读数为U ，当R 4的滑动触头向图中b 端移动时（ ）
A ．I 变大，U 变小
B ．I 变大，U 变大
C ．I 变小，U 变大
D ．I 变小，U 变小
14．在如图所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，三个理想电表的示数都发生了变化，电流表A 、电压表V 1、电压表V 2的示数分别用I 、U 1、U 2表示，下列判断正确的是（ ）
A．I减小，U1增大、U2减小
B．I增大，U1增大、U2减小
C．I减小、U1减小、U2增大
D．I增大，U1减小、U2增大
15．某品牌智能手机电池的铭牌如表1所示，充电器铭牌如表2所示，其中充电器的输出电压和电流有三种模式，一般情况下默认为快充模式（充电时间最短），则下列说法错误
．．的是（）
表1
智能手机电池
手机型号huawei
额定容量4200mAh/16Wh
标准电压 3.81V
限制电压 4.4V
待机时间60h
效率80%
型号：HW-100400c01
JB91L3KCW05907
开关电源适配器
-~，1.2A
输入：1100240V50/60Hz
输出：5V2A或9V2A或10V4AMAX
华为技术有限公司制造
A．快充时间约为0.4h B．快充过程中消耗的电功率约为40W C．快充时通过电池的电流为8.4A D．手机待机过程中的电流约为0.07A
二、填空题
16．奇瑞轿车品牌作为芜湖人的骄傲，旗下研发的新能源汽车的组合电芯容量大，充电时间短。

已知其中某一型号的电芯电容量为200A h⋅，则该电芯充满电时所带电荷量为
___________C；若正常工作时电压为380V，则一次完全放电释放的电能为
___________J。

（结果保留两位有效数字）
r=欧（不计其他导线电阻），电路中17．电源的电压稳定为220伏，输电线的总电阻4
并联了10盏“220伏、50瓦”的电灯。

当10盏灯全部工作时，每盏灯的实际电功率为
______瓦（设灯丝电阻不随温度变化）。

此时，每盏灯上的实际电压______（填“大于”、“小于”或“等于”）只接入1盏灯的实际电压。

18．如图为某实际电路的U I-图线，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状
=，若该电源的电动势为E，在b工作点时，电源的态，过b点的两条线与I轴夹角αβ
路端电压为______，从b工作点变到c工作点时，电源的输出功率将_____（选填：增大、减小或不变）
19．如图甲所示电路图中，R是滑动变阻器，电键闭合后，将滑片从A端滑到B端，电源的输出功率和电流表读数作出的图象如图乙所示，则该电源的电动势为__V，滑动变阻器总阻值为__Ω。

20．如图所示的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6 V，12 W”字样，电动机线圈的电阻R M＝0.5 Ω。

若灯泡恰能正常发光，则灯泡的电阻R＝__________Ω，电路中的电流I＝__________A，整个电路消耗的总功率P总＝__________W电动机消耗的功率为
P=__________W，电动机输出功率P出＝__________ W。

21．有一种由PTC 元件做成的加热器，它产生的焦耳热功率R P 随温度t 变化的图像如图所示。

该加热器向周围散热的功率为()0=-Q P k t t ，其中t 为加热器的温度，0t 为室温（本题中取20C ︒），0.1W /C k =︒。

①当=R Q P P 时加热器的温度即可保持稳定，则该加热器工作的稳定温度为_____°C ②（单选）某次工作中，该加热器从室温升高至稳定温度的过程中，下列温度变化过程用时最短的是（________）。

A ．20C ~24C ︒︒
B ．32C~36
C ︒︒ C ．48C~52C ︒︒
D ．60C~64C ︒︒
22．传感器在自动控制、信息处理技术中承担着信息采集与转换的任务。

如光敏电阻将光信号转换为电信号、热敏电阻将热信号转换为电信号。

如图所示是大型电子地磅的电路图，它是利用弹簧长度的变化使接入电路的滑动变阻器的阻值变化，将_________信号转换为电信号的。

如图所示地磅刻度是________的。

（填“均匀”或“不均匀”）
23．如图所示，电源电压一定时，已知灯泡L 标有“6V 7.2W”字样（灯丝电阻不受温度影响），R 2=10Ω。

当S 、S 1闭合，且滑片P 在a 端时，灯正常发光；当S 、S 2闭合，且P 在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2A ，灯泡L 的阻值为_______Ω。

通过对S 、S 1、S 2的
控制和调节滑动变阻器，可使电路消耗的总功率最小，电路总功率的最小值为_______。

24．如图所示，把标有“6V ，12W ”和“6V ，24W ”的1L 、2L 两个小灯泡，串联后接入电路中，则电路两端的电压MN U 不能超过__________V ，电路消耗的总功率不能超过__________W 。

（温度对电阻的影响不计）
25．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 。

26．如图所示电路中，0R 是由某种金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I 和它两端电压U 遵循3I kU =的规律，（式中30.02A /V k =），R 是普通可变电阻，遵循欧姆定律，电源E 电压恒为6V ，此电路中的电流、电压仍遵循串联电路的有关规律。

当电阻R 的阻值为____Ω，电流表的示数为0.16A ；当R 、R 0电功率相等时，电源的输出功率P 出=____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，电路中接一电动势为4V、内阻为2Ω的直流电源。

电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为3Ω，电容器的电容为20μF，电流表的内阻不计，当电路稳定后，求：
(1)电流表的读数；
(2)电容器所带的电荷量Q1；
(3)如果断开电源，通过R2的电荷量Q2。

29．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E=9V，电源内阻r=1Ω，电阻R=5Ω，重物质量m=0.10kg，当将重物固定时，理想电压表的示数为8V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为8.5V，求：
(1)电动机的内阻；
(2)重物匀速上升的速度大小（不计摩擦，g取10m/s2）。

30．如图所示，电源电动势E=12V，内阻不计，定值电阻R=12Ω，M为直流电动机，电机正常运转时，电压表读数U1=8.4V；电机被卡住时，电压表读数U2=3V，电压表为理想电表，求：
(1)电动机电枢电阻；
(2)电机正常运转100s，转化为机械能的值。