北京市昌平区第三中学高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试题(含答案解析)

一、选择题
1．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
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．在如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。

设电流表A的示数为I，电压表V的示数为U，当R2的滑动触点向a端移动时，则
（）
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
4．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
5．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
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 ．R 1的功率变小
7．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
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，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
10．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，V1、V2两个电压表示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，则它们的大小相比较应是（）
A．|ΔU1|＞|ΔU2| B．|ΔU1|＜|ΔU2| C．|ΔU1|＝|ΔU2| D．无法判断11．如图所示的U I 图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（）
A．R的阻值为2.5ΩB．电源内阻为0.5Ω
C．电阻R功率为1.5W D．电源内阻消耗功率为2W
12．如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻R M=0.50Ω。

若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）
A．电动机的输入功率为24W
B．电动机的输出功率为10W
C．电动机的热功率为4.0W
D．整个电路消耗的电功率为22W
13．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
14．如图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的触头向上端移动时，两电压表示数V1、V2和电流表A1、A2的示数变化情况是（）
A．V1变大，V2变大，A1变大，A2变大
B．V1变小，V2变小，A1变小，A2变小
C．V1变小，V2变大，A1变小，A2变大
D．V1变大，V2变小，A1变大，A2变小
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。

17．如图为某实际电路的U I -图线，a 、b 、c 各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，过b 点的两条线与I 轴夹角αβ=，若该电源的电动势为E ，在b 工作点时，电源的路端电压为______，从b 工作点变到c 工作点时，电源的输出功率将_____（选填：增大、减小或不变）
18．某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I 与电压U 之间遵循I U k =的规律，其中12
0.2A/V k =。

现将该棒R 0接在如图所示的电路中，R 为滑动变阻器，电源电动势E =4.5V ，内阻r =0.5Ω。

现将变阻器R 的滑动片向右移动，则R 0中的电流将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

若电流表A 1的读数为1.0A ，则电流表A 2的读数为______A 。

19．在如图所示的电路中，已知定值电阻为R ，电源内阻为r ，电表均为理想电表。

将滑动变阻器滑片向下滑动，电流表A 示数变化量的绝对值为△I ，则电压表V 1示数变化量的绝对值△U 1＝_____，电压表V 2示数变化量的绝对值△U 2＝_____。

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．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”）
22．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〕
23．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___________．
24．如图所示，电源电动势为E ，内阻04
R r =，两定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均为0R ，则电流表上最大示数为________，电压表上最小示数为________。

25．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
26．用相同的电源分别对11ΩR =和2=16ΩR 的电热器供电，在相等时间里测得电热器放出的热量相等，则该电源的内阻是______。

三、解答题
27．如图所示，电源的电动势E ＝9.0V ，内阻r ＝1.0Ω，定值电阻R 1＝R 2＝12Ω，R 3＝24Ω，电容器的电容C =6.0μF ，开关S 闭合。

求：
（1）电路的路端电压U 和电阻R 2消耗的电功率P 2；
（2）电容器所带的电荷量Q ；
（3）断开开关S 后，通过电阻R 2的电荷量Q 2。

28．如图所示，已知电源的内阻2Ωr =。

当S 1断开，S 2闭合时，额定电压为40V 灯泡L 正常发光，此时电流表示数4A I =；当S 2断开，S 1闭合时，电流表示数9A I '=，电动机正常工作，已知电动机内阻为01r =Ω（忽略电流表内阻）求：
(1)电源的电动势是多少？
(2)电动机正常工作时，电动机两端的电压是多少？
(3)电动机正常工作时的输出功率是多少。

29．如图所示，电路中电池的电动势E ＝3.0V ，内电阻r ＝1.5Ω，固定电阻R 1＝0.5Ω，R 2是可变电阻，其阻值范围是0~5Ω，电容器C 1＝6μF ，C 2＝3μF 求：
(1)开关S 断开时，A 、B 两点间的电势差为多大？
(2)开关S 闭合，如R 2取1.0Ω，则电容器C 1的电量改变了多少？
(3)开关S 闭合，R 2为多大时，它自身消耗的功率最大？最大功率是多少？
30．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。