(典型题)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．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻小于电源的内阻，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中，下列各物理量的变化情况正确的是（）
A．电流表的读数变大B．灯泡L变亮
C．电源输出功率先减小后增大D．电压表的读数先增大后减小
2．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；
3．如图所示，直线OC为某一直流电源的总功率P总随着总电流I变化的图线，曲线OBC 为同一直流电源内部的热功率P r随电流I的变化图线，若A、B对应的横坐标为2A，则下面说法中不正确的是（）
A．电源电动势为3V，内阻为1Ω
B．线段AB表示的功率为4W
C．电流为2A时，外电路电阻为0.5Ω
D．电流为3A时，外电路电阻为0
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．关于电源电动势，下列叙述正确的是（ ）
A ．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，所以当电源接入电路时电动势将发生变化
B ．闭合电路时，并联在电源两端的电压表的示数就是电源的电动势
C ．电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量
D ．在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上电压之和，所以电动势实质就是电压 6．高二教室中有一台电风扇，其电动机内电阻是20Ω，接上220V 的恒定电压后，电风扇正常工作，消耗的总功率是66W ，则此时（ ）
A ．电风扇电动机是纯电阻电路
B ．通过电风扇电动机的电流大小为11A
C ．电风扇电动机机械功率为60W
D ．若接上电源后电风扇扇叶被卡住而不能转动，则此时电风扇电动机发热功率为2420W
7．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
8．如图所示是一实验电路图。

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．电流表的示数变大
B．路端电压变小
C．电源内阻消耗的功率变小
D．电路的总电阻变大
9．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L1和L2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．L1和L2的灯丝都烧断了
B．L1的灯丝烧断了
C．L2的灯丝烧断了
D．滑动变阻器R断路
10．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
11．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
12．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：1100240V50/60Hz
-~，1.2A
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 13．某研究性学习小组利用下图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据
绘出如下图所示的
1
R
I
-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到
（）
A．电源电动势约为1.5V
B．内阻约为1.0Ω
C．用该电路测电动势，测量值比真实值小
D．用该电路测内阻，测量值比真实值小
14．如图所示，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，限流电阻R′＝3Ω，M为直流电动机，其线圈电阻R＝2Ω。

当电动机正常工作时，理想电流表示数为1A，此时电动机的输出功率是（）
A．6W B．8W C．2W D．7W
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
16．2020年10月20日，世界上第一个公里级别的商用超导电缆在上海市徐汇区正式启用。

已知该电缆总长1.2公里，输送的电流和电压分别为2000A和35kV。

于是该电缆输电的功率为______W。

在超导状态下，整根电缆的总电阻不超过10-12Ω。

可知用这根电缆输电时，其损耗功率的上限为______W。

17．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。

18．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R0。

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________。

19．三只灯泡并联接在200V 的电源上，总电流为2A ，第三只灯泡的功率为100W ，且212R R =，则第一只、第二只灯泡的功率分别为________W 、________W ．
20．如下图甲所示，R 为电阻箱(0～99.9 Ω)，置于阻值最大位置，R x 为未知电阻，(1)断开S 2，闭合S 1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R 、I 值，并依据R 、I 值作出了如图乙所示的1R I
-图线，(2)断开S 2，闭合S 1，当R 调至某一位置时，电流表的示数I 1＝1.0 A ；保持电阻箱的位置不变，断开S 1，闭合S 2，此时的电流表的示数为I 2＝0.8 A ，据以上数据可知电源内阻为_______Ω， R x 的阻值为为_________Ω
21．如图，当开关K 断开时，电源内电路功率为P 1；K 闭合时，电源内电路功率为P 2。

若两种情况下电源的输出功率相等，则P 1____ P 2；R 2 ______r 。

（选填“大于”、“等于”或“小于”）
22．如图所示，直线A 为电源的U-I 图线，直线B 为电阻R 的U-I 图线，用该电源和电阻组成闭合电路，由图像可知电源的电动势为______V ；电源内阻为______ Ω；电源的输出功率是______W ；电路的总功率分别是______W 。

23．根据所学知识，完成下列小题。

(1)电视机遥控器使用的7号干电池，其电动势为1.5V ，当其正常工作一段时间后，消耗了3J 化学能，在此期间非静电力搬运的电荷量为_____C 。

(2)用国际单位制中的基本单位千克（kg ）、米（m ）、秒（s ）、安培（A ），表示电阻的单位欧姆（Ω），则其中安培（A ）的指数是__________。

24．某大楼安装了一台升降机，该升降机在电压为380V 的电动机带动下以1m/s 的恒定速率沿竖直方向上升，电动机的最大功率为9.1kW ，不载人时测得电动机中的电流为5A ，若
载人时升降机的速率和不载人时相同，则这台升降机载10人时，电动机的输出功率为_____kW ，这台升降机可同时载的最多人数为_____人。

（设人的平均质量为60kg ，g 取210m/s ，电动机的内阻和一切摩擦均不计）
25．如图所示电路，电阻1=2ΩR 、2=10ΩR 、3=3ΩR 。

保持1S 闭合，2S 接通和断开时电源的总功率之比为9：5，则电源的内电阻为______Ω，2S 接通和断开时电流表的示数之比为______。

26．电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性，而且它的能源利用率很高，下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则
自重
40kg 额定电压 48V 载重 75kg 额定电流 12A
最大运行速度 20km/h 额定输出功率 350W
（1）该车获得的牵引力为______N 。

（2）电动机的内阻为______Ω。

三、解答题
27．如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d=40cm ，电源电动势E =24V ，内电阻r =1Ω，电阻R =7Ω。

闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0=4m/s 竖直向上射入板间。

若小球带电量为-2
110C q =⨯，质量为-2210kg m =⨯，不考虑空气阻力。

那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A 板？此时，电源的输出功率是多大？（取g =10m/s 2）
28．如图所示，电阻1R 、2R 、3R 连接在电路中，已知1R =6Ω，2R =8Ω，3R =12Ω，电源电动势为36V （内阻忽略不计）。

求：
（1）电路的总电阻是多少；
（2）流过1R的电流是多少。

29．如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表。

开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为U1=10V。

(1)电阻R2中的电流为多大；
(2)路端电压为多大；
(3)电源的电动势为多大。

30．如图所示，电源电动势E=3V，小灯泡L标有“2V，0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，电动机的内阻为1Ω。

(1)电源的内阻r；
(2)正常工作时电动机的机械功率P；
(3)此时电源的效率 。