上海 同济大学第二附属中学高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试卷(包含答案解析)

一、选择题
1．如图所示的电路中，A 灯和B 灯原来都是正常发光的，现在A 灯突然比原来暗了些，B 灯比原来亮了些，则电路中出现的故障可能是（ ）
A ．R 1、R 2同时短路
B ．R 1短路
C ．R 3断路
D ．R 2断路 2．如图所示，电源电动势为
E ，内阻为r ，电表为理想电表，灯泡L 和电阻R 阻值均恒定，在滑动变阻器的滑片由a 端滑向b 端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．灯泡消耗的功率逐渐增大
B ．电压表、电流表示数均减小
C ．电源消耗的总功率增大，热功率减小
D ．电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变
3．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 40
I = 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
4．某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。

以下判断错误的是（）
A．直线a表示电源的总功率P E B．曲线c表示电源的输出功率P R
C．电源的电动势E＝3 V，内电阻r＝1 ΩD．电源的最大输出功率P m＝9 W
5．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
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．如图所示电路，闭合电键S，滑动变阻器的滑片向左滑动，则下列说法正确的是
（）
A．电流表A的示数增大
A的示数增大
B．电流表1
C．电压表V的示数增大
A、V的示数都减小
D．如果保持滑动变阻器的滑片不动而将S断开三表A、1
8．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
9．如图所示，直流电路中，R 1、R 2是定值电阻，R 3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R 3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．在如图甲所示的电路中，为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25A ，则此时（ ）
A ．小灯泡L 2的电阻为12Ω
B ．小灯泡L 1上消耗的电功率为0.75W
C ．小灯泡L 1与小灯泡L 2消耗的电功率之比小于4
D ．小灯泡L 1两端的电压为小灯泡L 2两端电压的2倍
11．用电动势为4V 、内阻为1Ω的电池，与满偏电流为20mA 、内阻为0.8Ω的表头以及滑动变阻器组成多用电表粗测电阻R x ，多用电表的欧姆表盘示数不清，但能看到表盘的直流电流区域，正确调零后，指针指示位置如图所示，则R x 的值最接近（ ）
A ．100Ω
B ．200Ω
C ．600Ω
D ．800Ω 12．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
13．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
14．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） 15．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
二、填空题
16．如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态，当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆起一定的角度θ，水流速度越大，θ越大。

为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，它与金属丝接触良好，不计摩擦（C端在O点正下方处）。

已知电源电动势E=3V（内阻不计），电压表为理想表，其余线路电阻均不计。

（1）通过分析可知：当水速增大时，电压表示数将______（选填“变大”或“变小”）。

L=，某次当小铅球平衡时（不计水对（2）如果OC间距离为h=1m，BC的长度为3m
小铅球的浮力），电压表示数为U=1V，则此时金属丝与竖直方向的夹角θ=______；已知m=，g取10m/s2，则此时水流对小球作用力的大小F=_______。

小球质量为3kg
17．如图a，上下移动滑动变阻器R的滑片P，根据两个电表的示数，绘得部分U I-图像如图b，则变阻器R总电阻为__________Ω；电源电动势为___________V。

18．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 。

19．图中的一氧化碳浓度传感器相当于一个纯电阻原件，已知其电阻值的倒数与一氧化碳浓度成正比。

将传感器接在如图所示的电路中，其中1R 、2R 为定值电阻，电源电压恒定。

当该传感器探测到的汽车尾气中一氧化碳浓度达到国家排放标准的最高浓度时，电压表达读数为0U 。

现测量A 汽车尾气时，电表示数大于0U ，A 车尾气一氧化碳浓度____国定排放标准，若该仪器中电池用久了，测量B 汽车尾气时，电表示数等于0U ，则B 车尾气一氧化碳浓度______国家排放标准。

（以上两空均填“符合”或“不符合”）
20．现有标着“100Ω 4W”和“90Ω 100W”的电阻，若将它们串联使用，则允许通过的最大电流为___________；若将它们并联使用，允许加的总电压是___________．
21．用图所示的电路来测定未知电阻x R 的阻值．图中电源电动势未知，电源内阻不计，电流表内阻也可忽略不计，R 为电阻箱．
（1）若要测得x R 的值，R 至少需要取________个不同的数值．
（2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转的角度与通过的电流成正比，则在用此电路测量x R 时，R 至少需要取________个不同的数值．
（3）若电源内阻不可忽略，能否用此电路测量x R ？________．
22．如下图所示电路中，电源电动势E =9V ，内阻r =1Ω，R 2＝2Ω，灯A 标有“12V ，12W”，灯B 标有“4V ，4W”字样，调节滑动变阻器R 1的大小，使灯B 正常发光，则灯A 的功率为
__________W，滑动变阻器接入电路的阻值为__________Ω。

23．电动机是一种将电能转化为______能的装置。

将一电动机接在如图所示的电路中，当电键S闭合后，电动机可带动质量为m的重物匀速上升，设在重物上升的过程中，电压表和电流表的示数始终保持不变，分别为U和I。

若在时间t内，测得重物上升的高度为h，则该电动机的效率η为______。

24．如图所示，有四盏灯接入电路中，1L和2L都标有“220V 100W”，3L和4L都标有“220V 40W”。

把电路接通后，最亮的灯将是__________，最暗的灯将是__________。

25．如图甲所示，三个电阻的阻值均为2Ω，额定功率均为18W。

在每个电阻消耗电功率均不超过额定功率的条件下，此电路最大消耗电功率为________W。

若仍满足上述条件，改为图乙所示所示电路，这个电路最大消耗功率为________W。

26．如图所示，当电键S闭合时，外电阻______，电路中电流表的示数将______，电压表的示数将______。

（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
三、解答题
27．如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝0.5 Ω，电动机的电阻R0＝1.0 Ω，电阻R1＝2.0Ω。

电动机正常工作时，电压表的示数U1＝4.0 V，求：
(1)流过电动机的电流；
(2)电动机的总功率；
(3)电动机输出的机械功率。

28．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。

汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω，车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；车灯接通电动机启动的瞬间，电流表示数达到70A。

（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）求:
(1)车灯接通电动机未起动时，车灯两端的电压；
(2)电动机启动后，电动机消耗的总功率；
(3)电动机启动后，车灯的功率减少了多少。

29．有一个直流电动机，给它接0.2V电压，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.5A；若给电动机接2V的电压，电动机正常工作，工作电流是1.0A。

则：
(1)电动机正常工作时的输出功率为多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
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 。