丹东市高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》检测卷(有答案解析)

一、选择题
1．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2是定值电阻，当滑动变阻器R0的滑片向下移动时，下列说法正确的是（）
A．电流表示数变大
B．电压表示数变大
C．R1消耗的功率增大
D．R2消耗的功率增大
2．风能是清洁能源，利用风力发电机可以将风能转化为电能。

某风力发电机的叶片转动时可形成半径为20 m的圆面，风速垂直圆面且大小恒为10 m/s，空气密度取1.2 kg/m3，若该发电机能将此圆面内10%的空气动能转化为电能，则其发电功率约为（）
A．75 kW B．25 kW C．7.5 kW D．3.75 kW
3．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
4．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
5．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．
6．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R2油滴向上加速运动B．减小R1油滴向上加速运动
C．增大R1油滴向上加速运动D．断开S，油滴保持静止不动
7．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，电表均为理想电表，R为滑动变阻器，闭合开关后灯泡正常发光，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（）
A．电压表、电流表示数均变大，灯泡L将变亮
B．定值电阻R0中将有从右向左的电流
C．电压表示数改变量与电流表示数改变量之比变小
D．电源输出功率一定变小
8．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
9．如图所示，直流电路中，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻，其阻值随光照增强而减小，当开关S闭合时，处在电容器两板间M点的带电液滴恰好能保持静止。

现用强光照射电阻R3时（）
A．电源的总功率减小B．A板的电势降低
C．液滴向上运动D．电容器所带电荷量减少
10．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线。

将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么（）
A．电源a的电动势较大，内阻较小
B．R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低
C．R接到a电源上时电源的发热功率较大，电源效率也较高
D．R接到b电源上时电阻的输出功率较大，电源效率也较高
11．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
12．在如图所示的电路中，R1、R2和R3皆为定值电阻，R4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R4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
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．下列说法正确的是（）
A．电势降低的方向就是电场强度的方向
B．处于静电平衡的导体，由于导体内部场强为零，所以导体内的电势也为零
C．电动势公式
W
E
q
=中的W与电压
W
U
q
=中的W一样，都是电场力做的功
D．若电荷由A点移到B点的过程中，除电场力做正功外，还有其它力做功，但电势能的减少量仍等于这一过程中电场力所做的功
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
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．如图所示为一个温差电偶电源。

这种电源将两种不同的金属铆接在一起，然后两端插入不同温度的水中。

这样，两个输出端a和b之间就会产生电势差，从而可以当作电源使用。

在a，b之间架设导线（图中未画出），然后发现导线上方的小磁针N极朝着垂直于纸面向外的方向偏转。

请由此判断，该温差电源的a端为电源______（选填“正极”或“负
极”）。

欧姆当年正是利用这个装置探究出欧姆定律的。

在此之前，科学家已经知道，这个温差电偶电源的开路电压只和高低温热源的温差有关，于是通过控制温差，欧姆可以在实验中控制电源的______（选填“电动势”或“内阻”）。

17．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P1，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P2，电极的电阻不计，则P1：P2=______.
R=Ω，滑动变阻器总18．在如图所示电路中，电源电压恒为6V，内阻不计，保护电阻04
R=Ω，闭合开关S在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为
电阻20
_________A，滑动变阻器消耗的最大功率为________W．
19．“用DIS测电源电动势和内电阻”的实验中，某同学测得电源的路端电压U随电流I的拟合图线如图所示。

则该电源的电动势为_____V，内阻为_____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．图中电源电动势E=12V，内电阻r=0.5Ω。

将一盏额定电压为8V，额定功率为16W的灯泡与一只线圈电阻为0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100min。

问：
(1)电源输出的能量是多少？______
(2)电动机的效率为多少？______
(3)非纯电阻电路电功和电热的关系：______（写出表达式）
22．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。

23．三个同样的电阻，额定功率均为10W，把其中两个并联再与第三个串联接入电路，则此电路允许消耗的最大电功率为_____W。

24．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为4.8A，电动机启动时电流表读数为80A，若电源电动势为12V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则车灯的电阻为______Ω，因电动机启动，车灯的电功率的减少量为______W。

（不考虑灯丝电阻的变化，计算结果保留3位有效数字）
25．如图所示，直线I 、II 分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线III 是一个小灯泡的伏安特性曲线，则电源1和电源2的内阻之比为_____。

若把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比为_____。

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．如图所示，电源电动势为E ，内阻不计，滑动变阻器的总阻值为2R ，电阻阻值为R ，a 、b 为竖直放置相距为d 的一对平行金属板（带电后两板之间为匀强电场），质量为m 的带电小球，用长为L 的绝缘细绳悬挂在两板间。

闭合电键，将变阻器的滑动端P 由左端缓慢向右滑动，小球向右逐渐缓慢偏起，当滑到中点时，细绳偏离竖直方向60°。

求：
(1)此时两板间的电压；
(2)小球所带电荷的电性和电量；
(3)上述过程中电场力对小球所做的功。

28．如图所示，输入电压U恒为22V，灯泡L上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的R ，若灯泡恰能正常发光，求：
电阻2Ω
M
(1)电动机的输入功率；
(2)电动机的输出机械功率；
(3)若电动机突然卡住的瞬间，灯泡还能正常发光吗？（通过计算说明）
29．如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。

(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流；
(2)将开关S断开，求断开S后流过R1的电荷量。

30．如图所示，电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。

(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流；
(2)然后将开关S断开，求流过R1的电荷量；
(3)如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在0~10Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R2消耗的最大电功率。