四川省成都市石室中学高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试题(包含答案解析)

一、选择题
1．在如图所示电路中， L１、L２为“220V，40W”，L３、L４为“220V，60W”，比较四个灯的亮度，有以下各种说法，其中正确的是（）
A．L４最亮B．L１最亮
C．L１、L２一样亮D．L３比L４亮
2．在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向b端移动时（）
A．电压表和电流表的读数都减小B．电压表和电流表的读数都增大
C．电压表的读数增大，电流表的读数减小D．电压表的读数减小，电流表的读数增大3．在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离，待电路稳定后，与滑片移动前比较（）
A．灯泡L变暗B．电容器C上的电荷量不变
C．电源消耗的总功率变大D．电阻0R两端电压变大
4．如图所示，R1为定值电阻，R2是金属热电阻（温度越高，电阻值越大），L为小灯泡。

则当温度下降时（）
A．R1两端的电压减小
B．电流表A的示数减小
C．路端电压变小
D．小灯泡L变亮
5．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.5Ω，电流表和电压表均为理想电表。

只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为10V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为6A，则此时通过启动电动机的电流是（）
A．2A B．10A
C．12A D．20A
6．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是（）
A．电流表的示数变小B．电压表的示数变大
C．电源的输出功率一定增大D．R1的功率变小
7．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
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，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
10．如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内电阻，以下说法中不正确的是（）
A．当R2=R1+r时，R2上获得最大功率
B．当R1=R2+r时，R1上获得最大功率
C．当R2=0时，R1上获得功率一定最大
D．当R2=0时，电源的输出功率可能最大
11．机器人的使用开拓了我们的视野，延伸了我们的肢体，增强了我们的力量，提高了我们的工作效率，将人们从繁重的生产劳动中解救出来。

如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法中正确的是（）
A ．电动机消耗的总功率为EI
B ．流过线圈电阻的电流为U R
C ．电源的输出功率为UI
D ．电动机的输出功率为UI
12．如图所示，电源内阻不能忽略，安培表、伏特表都是理想电表，当滑动变阻器R 的滑动头从a 端滑到b 端过程中（ ）
A ．V 的示数先增大后减小，A 示数增大
B ．V 的示数先增大后减小，A 示数减小
C ．V 的示数先减小后增大，A 示数增大
D ．V 的示数先减小后增大，A 示数减小
13．如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片P 从b 滑向a 的过程中，V 1、V 2两个电压表示数的变化量分别为ΔU 1、ΔU 2，则它们的大小相比较应是（ ）
A ．|ΔU 1|＞|ΔU 2|
B ．|ΔU 1|＜|ΔU 2|
C ．|ΔU 1|＝|ΔU 2|
D ．无法判断 14．有四盏电灯，如图所示连接在电路中1L ，和2L 都标有“220V 100W”字样3L ，和4L 都标有“220V 、40W”字样，把电路接通后，下列说正确的是（ ）
A ．1L 比2L 亮
B ．2L 和3L 一样亮
C ．3L 比4L 亮
D ．1L 和4L 一样亮
15．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，R的滑片向a端移动时，则（）
当滑动变阻器
4
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
二、填空题
16．在闭合电路中，电源的端电压为U，内电阻为r，电路中的电流为I，则电源的电动势E = __________，能反映闭合电路中“能的转化和守恒”思想的关系式为__________。

（用E、U、I、r表示）
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．在如图所示电路中，电源内阻不计，小灯L上标有“6V，0.3A”字样，滑动变阻器1R的
R上标有“15Ω，4A”字样，电流表的量程为0~0.6A。

电键闭合，阻值范围是0~30Ω，电阻
2
图中小灯正好正常发光，为使电流表不超过量程，滑动变阻器的变化范围是___________，R功率的变化范围是___________。

1
19．如图所示，图像a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图像b是一定值电阻的伏安特性曲线。

将蓄电池组与该定值电阻连成闭合回路，若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这个定值电阻的阻值为________Ω。

现有4个这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干个
进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是________W 。

20．如图所示，1233ΩR R R ===，当1S 、2S 都闭合时，电压表示数为1V ；当1S 闭合，2S 断开时，电压表示数为0.8V ，则电源的电动势E =_______V.内阻r =_______Ω.
21．如图所示，ab 两端电压U 不变，若cd 两端接理想电压表，则示数为60V ，若cd 两端接理想电流表，则示数为3A ，若cd 两端接电阻3R ，则1R 、2R 、3R 上消耗的电功率相等.电阻1R 、2R 、3R 的阻值分别为________、________、________，a 、b 两端的电压为________.
22．“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。

23．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 。

24．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了能及时发现，设计了一种报警装置，电
R变_____（填“大”或路如图所示，M是贴在针口处的传感器，接触到药液时由于其电阻
M
“小”），导致报警器S两端电压U增大，装置发出警报声。

由此推断，调节可变电阻R的阻值，R越_____（填“大”或“小”），报警装置就越灵敏。

25．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，外电路总电阻为R，当S闭合后，电源总功率为______，电源的输出功率为______，外电路消耗的功率为______，内电路消耗的功率为______，电源的供电效率为______。

26．如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，外电阻R1=4Ω，滑动变阻器R2的电阻可调范围为0~10Ω。

当滑动变阻器R2的电阻调为4Ω时，电源内部的电热功率为2W，则电源电动势为_____V；电阻R2的阻值为______Ω时，R1的电功率达到最大值。

三、解答题
27．小明准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中。

请问：
（1）这只电动机线圈的电阻为多少?
（2）当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少?
（3）该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少?
电动机的电压
电动机工作状态通过电动机的电流/A
/V
0.2不转动0.4
2.0正常转动 1.0
28．如图所示电路，电源电动势3V E =，内阻1Ωr =，两个定值电阻阻值122ΩR R ==，电容器的电容20μF C =。

板间距0.4m d =，开关全部闭合时，质量0.5kg m =的带电油滴恰能在极板间静止。

取重力加速度210m/s g =，求：
(1)极板的带电荷量Q 大小；
(2)带电油滴的带电量q ；
(3)断开开关S 2（认为电容器充放电过程极快完成），油滴加速度的大小和方向。

29．在如图所示的电路中，R 1=2Ω，R 2 =R 3 =4 Ω，当开关S 接a 时上消耗的电功率为4W ，当开关S 接b 时，电压表示数为4.5 V ，求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)当开关S 接c 时，通过R 2的电流。

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U 1=8.4V ；电机被卡住时，电压表读数U 2=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。