成都美视国际学校高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》检测题(包含答案解析)

一、选择题
1．恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。

为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。

此方案（ ）
A ．无效。

因为无论是哪种电路，电流表示数都变大
B ．无效。

因为无论是哪种电路，电流表示数都变小
C ．有效。

若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大
D ．有效。

若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小 2．铅蓄电池的电动势为2V ，下列说法不正确的是（ ）
A ．电路中每通过1C 电荷量，电源把2J 的化学能转化为电能
B ．蓄电池两极间的开路电压为2V
C ．蓄电池在1s 内将2J 的化学能转化成电能
D ．蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池电动势为大
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．对接入某电路中的用电器，下列说法中正确的是（ ）
A ．工作时间相同，额定功率较大的用电器消耗电能不一定较多
B ．用电器两端所加电压越大，其额定功率也越大
C ．用电器内通过的电流越大，其额定功率也越大
D ．通电时间越长，它的电功率越大
5．四个定值电阻连成如图所示的电路。

R A 、R C 的规格为“6V 6W”，R B 、R D 的规格为“6V 12W”。

将该电路接在输出电压U =11V 的恒压电源上，则（ ）
A ．R A 的功率最大，为6W
B ．R B 的功率最小，为0. 67W
C ．R C 的功率最小，为1.33W
D ．R D 的功率最大，为12W
6．某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光。

拔出电饭煲的插头，把试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（ ）
A ．仅电热壶所在的C 、
B 两点间发生了断路故障
B ．仅电热壶所在的
C 、B 两点间发生了短路故障
C ．仅导线AB 间断路
D ．因插座用导线接地，所以发生了上述故障
7．未来生活中机器人的作用将越来越大。

如图是送餐机器人工作场景，已知其工作额定电压为15V ，额定电流为2A ，充电额定电压为20V ，充电时间约为8h ，电池容量为8000mA h ⋅，则下列说法正确的是（ ）
A ．机器人正常工作的电压为12V
B ．机器人正常工作时电流为2.5A
C ．电池容量是指电池储存电能的大小
D ．机器人充满电后连续工作时间约为4h
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R2消耗的功率最大
D．当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时，电阻R1消耗的功率最大
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．某实验小组将电流表G改装成欧姆表，所用器材除电流表G外还有电源、滑动变阻器、导线等，电路如图所示。

改装完成后为方便读数，通过测量，他们将表盘中的3mA刻度改为500Ω；8mA刻度改为100Ω，则6mA刻度应改为（）
A．180ΩB．200ΩC．250ΩD．300Ω
11．某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯L1、L2分别标有“3V、3W”，“9V、4.5W”字样。

当开关拨至“2”位置且滑片滑到A端时，灯L2恰好正常发光。

下列判断正确的是（不计灯丝电阻随温度的变化）（）
A．电源电压为12V
B．L2正常发光时，电路中的电流为2A
C．要使L1正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值应为6Ω
D．当灯L1、L2分别正常发光时，两次电路的总功率之比为2：1
12．药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。

如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。

下列说法正确的是（）
A．温度升高，报警器两端电压增大
B．温度降低，热敏电阻的热功率一定增大
C．滑动变阻器取值大，报警器容易报警
D．滑动变阻器取值与报警器是否容易报警无关
13．如图电路，电源电动势为E，内阻为r，先将开关S1闭合，再将S2闭合，在这一过程中各电表示数的变化情况是（）
A．A1、A2示数变大，V示数变大
B．A1示数变大，A2示数变小，V示数变小
C．A1示数变大，A2、V示数不变
D．A1、A2示数变小，V示数变大
14．如右图所示，电源电动势约为4V，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得U ab=0，U bc=0，U cd=4V。

由此可知开路处为（）
A．灯L1B．灯L2C．变阻器D．不能确定
15．如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，开关S闭合后，电灯L1、L2均能发光，现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是（）
A．电灯L1、L2均变亮B．电灯L1、L2均变暗
C．电流表的示数变小D．电流表的示数增大
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．在“用DIS测电源的电动势和内阻”实验中，某次实验得到的电源的U-I图线如图(a）所示。

(1)由图(a)实验图线的拟合方程可得，该电源的电动势E =_____V ，内阻r =___Ω。

(2)根据实验测得的该电源的U 、I 数据，若令y =UI ，x =U /I ，则由计算机拟合得出的y -x 图线如图(b)所示，则图线最高点A 点的坐标x =_______Ω，y =______W （结果保留2位小数）。

(3)若该电池组电池用旧了，重复该实验，请在图(b)中定性画出旧电池组的y -x 图线__________；并经推理分析对所画图线做出合理的解释。

18．如图，电源电动势E ＝12V ，内阻r ＝1Ω，电阻R 1=4Ω，R 2=22Ω，滑动变阻器R 的阻值0~30Ω。

闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 由a 端向b 端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 表示。

则U I
______Ω；R 1消耗的最小电功率为P ＝_______W 。

19．如图所示，1R 和2R 都是“4W 100Ω、”的电阻，3R 是“1W 100Ω、”的电阻，A 、B 两端允许消耗的最大电功率是______W 。

20．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”）
21．如图所示，电路中电阻R 1 = 8Ω ，R 2 = 20Ω ，R 3 = 20 Ω，C = 2 μF ，E =12V ，电源内阻r = 0，S 闭合，当滑动变阻器的阻值R 由2Ω变至22Ω的过程中，通过A 1的电量是________， A 2的读数变化情况是________。

22．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 。

23．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）
24．三个同样的电阻，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。

25．传感器在自动控制、信息处理技术中承担着信息采集与转换的任务。

如光敏电阻将光信号转换为电信号、热敏电阻将热信号转换为电信号。

如图所示是大型电子地磅的电路图，它是利用弹簧长度的变化使接入电路的滑动变阻器的阻值变化，将_________信号转换为电信号的。

如图所示地磅刻度是________的。

（填“均匀”或“不均匀”）
26．如图甲所示，三个电阻的阻值均为2 ，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。

三、解答题
27．如图所示，一玩具电动机正常工作时，输入电压为U=5V，输入电流为I=1A，10s内能把20N的重物匀速提升2米高，不计空气阻力和一切摩擦，求：
(1)电动机的输入功率P0；
(2)电动机的输出功率P1；
(3)电动机的内阻r。

28．如图所示电路中，电源能提供恒定电压E=12V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R1可在0~20Ω范围内调节，平行板电容器板长L=10cm，板间距d=4cm，一带正电的粒子m=1×10－20kg（不计重力），q=8×10－14C。

以速度v=2×104m/s从两板正中间射入，当电键断开时，粒子击中距电容器极板右边缘b=20cm的荧光屏正中心O。

则当电键闭合后，求
(1)要使该粒子打到荧光屏上，则R1调节范围；
(2)粒子打到荧光屏上距O点最大距离（黄光屏足够大）。

E （内阻不计）V为理想电压表，连接成如29．四个电阻阻值相等，理想电源电动势8V
图所示电路。

求：
U；
(1)开关S断开，V示数1
U。

(2)闭合开关S，V示数2
30．如图所示，电源电动势E=9V，电阻r=0.5Ω，电阻R1=4.0Ω、R2=4.5Ω、R3=6.0Ω、
R4=3.0Ω，电容C=2.0μF。

求：当电键K由与a接触转到与b接触时通过R3的电量。