深圳华胜实验学校高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试题(有答案解析)

一、选择题
1．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
2．现有标有“110V 40W”的灯泡L1和标有“110V 100W”的灯泡L2及一只最大阻值为500Ω的滑动变阻器R，将它们接在220V的电路中，在如图所示的几种接法中，能让L1，L2同时正常发光的是（）
A．B．
C．D．
3．下列说法中正确的是（）
A．在匀强电场中，电势降低的方向就是电场强度的方向
B．根据公式U=Ed可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比
C．单位时间通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
D．在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V；
4．单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量取决于（）
A．电源的电动势
B．电荷定向移动的速度
C．内、外电路的电阻之和
D．电荷运动一周所需要的时间
5．多用电表测量未知电阻阻值的电路如图a所示，电源的电动势为E，R0为调零电阻。

某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值x R的关系图像如图b所示，则下列说法正确的是（）
A ．当电流为0.4mA 时，待测电阻为30kΩ
B ．左插孔插入的是多用电表的红表笔
C ．多用电表的内阻为15kΩ
D ．表内电源的电动势为9V
6．如图所示，电源的电动势E 一定，内阻2Ωr =，定值电阻10.5ΩR =，滑动变阻器R 2的最大阻值为5Ω，则：（ ）
A ．当滑动变阻器阻值为5 Ω时，电源的输出功率最大
B ．当滑动变阻器阻值为1.5Ω时，电源的输出功率最大
C ．当滑动变阻器阻值为2.0Ω时，变阻器R 2消耗的功率最大
D ．当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时，电阻R 1消耗的功率最大
7．如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r 。

将滑动变阻器x R 滑片向下滑动，理想电压表1V 、2V 、3V 示数变化量的绝对值分别为1||U ∆、2||U ∆、3||U ∆，理想电流表A 示数变化量的绝对值为||I ∆，下列判断正确的是（ ）
A ．2V 的示数增大
B ．1V 的示数减小
C ．2||U ∆与||I ∆的比值不变
D ．1||U ∆小于2||U ∆ 8．如图，是一实验电路图，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是
（ ）
A．路端电压变大B．电流表的示数变小
C．电源的输出功率变小D．电路的总电阻变大
9．某同学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。

握住橡胶管两端将它水平均匀拉伸到原长的2倍，忽略温度对电阻率的影响，下列说法正确的是（）
A．盐水柱两端的电压增大
B．通过盐水柱的电流增大
C．盐水柱的电阻增大为原来的2倍
D．电源的输出功率增大
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．图甲为某电源的U I-图线，图乙为某小灯泡的U I-图线，则下列说法正确的是
（）
A．电源的内阻为0.5Ω
B．小灯泡的电阻随着电压的增大而减小
C．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为2.20W
D．当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为1Ω6
13．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，当滑动变阻器4R的滑片向a端移动时，则（）
A．电压表读数减小B．电流表读数增大
C．质点P将向上运动D．3R上消耗的功率逐渐减小
14．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%
表2 型号：HW-100400c01
JB91L3KCW05907
开关电源适配器
输入：1100240V 50/60Hz -~，1.2A
输出：5V 2A 或9V 2A 或10V 4AMAX
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 15．在如图所示的电路中，输入电压U 恒为10V ，灯泡L 标有“3V ，9W”字样，电动机线圈的电阻R M ＝1Ω。

若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（ ）
A ．电动机两端的电压是6V
B ．通过电动机的电流是5A
C ．电动机的输出功率是12W
D ．整个电路消耗的电功率是21W
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．电路如图所示，已知电源电动势为6V E =，内阻142r R R =Ω=Ω2，，的变化范圈是0~10Ω。

则：
(1)电源的最大输出功率为____ W ；
(2)2R 消耗的最大功率为___ W 。

18．如图所示是一均匀实心半球形导体，球心为A ，顶点为B ，CD 为底面直径．若按甲图的方式将其接在两个电极之间，接在电压为U 的恒定电路中，其电功率为P 1，若按乙图的方式接在两个电极之间，接在电压为U 的恒定电路中，其电功率为P 2，电极的电阻不计，则P 1：P 2=______.
19．如图是某一半导体器件的U ﹣I 图，将该器件与标有“9V ，18W”的用电器串联后接入电动势为12V 的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是__W ；若将该器件与一个阻值为1.33Ω的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为__W 。

20．如图为“用电流表测电动机效率”的实验示意图，电源电动势为E ，内阻为r ，电动机线圈电阻为R 0。

调节变阻器，当其阻值为R 时，电动机牵引质量为m 的钩码匀速上升，测得钩码匀速上升高度H 所需时间为t ，电流表示数为I ，则此过程中电动机的输入功率为_____，电动机损耗的能量为________。

21．如图所示，1R 和2R 都是“4W 100Ω、”的电阻，3R 是“1W 100Ω、”的电阻，A 、B 两端允许消耗的最大电功率是______W 。

22．将三个电阻1R 、2R 、3R 串联后接入24伏的恒压电源，已知1R 两端电压为4伏，224R 欧，3R 的功率为4瓦，那么1R 可能等于______。

23．山区某工地施工时，照明电路需要用导线从离工地250米出的电源引来，工地上要用一只“220V,100W ”和一只“220V,400W ”的灯泡来照明，所用导线的电阻为每米0.018欧，如果电源两端的电压为220V ，且保持不变，则照明时导线上所损耗的电压为______V ；100W 灯泡实际所消耗的功率为____W 。

（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值保留一位小数〕
24．(1)原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。

设氢原子的电子以某一速率在一圆周轨道上绕核运动，已知运动周期为T ，电子的电荷量为e ，等效电流为_____。

(2)手电筒中的干电池给某小灯泡供电时，电流为0.3A ，在某次接通开关的10s 时间内，一节干电池中有_____焦耳化学能转化为电能。

25．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_______。

26．如图a 所示电路中，电源电动势E =6V ，内阻r =1Ω，R 1=R 2=4Ω。

若在A 、B 间连接一个理想电压表，其读数是_____V ；图a 中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图a 可等效为图b ，其等效电动势E ′等于AB 间断路时AB 间的电压；则该等效电源的内电阻r ′是___Ω。

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，E =6V ，r =1 Ω，R 1=R 3=4 Ω，R 2=5Ω，C =60μF 。

当S 断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态。

求：
(1)S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
(2)S 闭合后流过R 3的总电荷量。

29．四个电阻阻值相等，电容器电容60F C μ=，电源电动势8V E =（内阻不计），连接成如图所示电路。

求：
（1）开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷1Q ；
（2）闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷2Q 。

30．如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻为0.6Ω，串联一个阻值为R =5Ω的电阻，它们两端的总电压为U =160V ，电压表读数为110V 。

求：
(1)电动机的输入功率；
(2)电动机的发热功率；
(3)电动机工作1小时对重物做的功。