武汉三中寄宿高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试卷(答案解析)

1、一、选择题1. （0分）ID： 126476如图所示电路中，电源内阻忽略不计，电阻不随温度变化。闭合电键，电压表示数为 U,电流表示数为I;在滑动变阻器 R的滑片P由a端滑到b端的过程 中（）_tWA. U先变大后变小C. R3的功率先变小后变大B. I先变小后变大D.0的功率先变大后变小a所示，电源的电动势为 E,2. （0分）ID: 126456多用电表测量未知电阻阻值的电路如图I与电阻箱的阻值Rx的关系R0为调零电阻。某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流图像如图b所示，则下列说法正确的是（）A.当电流为0.4mA时，待测电阻为 30k QB.左插孔插入的是多用电表的红表笔C.多用电表

2、白内阻为 15k D.表内电源的电动势为 9V3. （0分）ID: 126455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4. （0分）ID： 126445如图所示电路，电源的电动势为 E,内电阻为r 2Q,定值电阻R 4Q,滑动变阻器R2的变化范围是010Q,闭合S,下列说法正确的是（）A.当R 6Q时，R

3、2的功率最大B.当R2 2Q时，电源的输出功率最大C.当R2 0Q时，电源的效率最高D.当旦10Q时，R和0的总功率最大5. （0分）ID: 126442电动势为E,内阻为r的电源与定值电阻 R、R?、滑动变阻器 R连 接成如图所示电路，已知 R r , R 2r ,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 R中的电流减小B.定值电阻旦消耗的功率增大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6. （0分）ID： 126418如图电路，电源电动势为合，在这一过程中各电表示数的变化情况是（E,

4、内阻为r,先将开关S闭合，再将&闭）A. Ai、A2示数变大，V示数变大B. Ai示数变大，A2示数变小，V示数变小C. Ai示数变大，A2、V示数不变D. A1、A2示数变小，V示数变大内阻为r的电池与定值电阻 R0、滑动变阻器7. （0分）ID： 126414如图所示，电动势为 E、R串联，已知R0=2r,滑动变阻器的最大阻值是5r。当滑动变阻器的滑片 P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）_ tl bF-见 尸f RA.定值电阻R0上消耗的功率变小B.滑动变阻器消耗的功率变小C.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D.滑动变阻器消耗的功率先变小后变大8. （0分）ID: 126

5、412图甲为某电源的U I图线，图乙为某小灯泡的U I图线，则下列A.电源的内阻为0.5 QB.小灯泡的电阻随着电压的增大而减小C.把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为2.20W1D.当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为 一Q69. （0分）ID： 126404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n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2.5 QB.电源内阻为0.5QC.电阻R功率为1.5WD.电源内阻消耗功率为2W10. （0分）ID: 126399下列说法正确的是（）A.电势降低的方向就

6、是电场强度的方向B.处于静电平衡的导体，由于导体内部场强为零，所以导体内的电势也为零_ W ,WC.D.电动势公式E 中的W与电压U 中的W一样，都是电场力做的功 qq若电荷由A点移到B点的过程中，除电场力做正功外，还有其它力做功，但电势能的 减少量仍等于这一过程中电场力所做的功S,当滑动变阻器的滑动触头P向下A、电压表Vi、电压表V2的示数分别11. （0分）ID: 126397在如图所示电路中，闭合开关滑动时，三个理想电表的示数都发生了变化，电流表用I、Ui、U2表示，下列判断正确的是（）A. I减小，Ui增大、U2减小B. I增大，Ui增大、U2减小C. I减小、U1减小、U2增大D.

7、I增大，Ui减小、U2增大12. （0分）ID: 126391如图所示，电源电动势 E= 12V,内阻r=1?,限流电阻 R'= 3?, M为直流电动机，其线圈电阻R= 2?。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二、填空题B. 8WC. 2WD. 7W13. （0分）ID： 126584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）14. （0分）ID: 126517如图是某一半导体器件的UT图，将该器件与标有 “9V18W的用电

8、器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是W;若将该器件与一个阻值为1.33 的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电15. （0分）ID： 126496以初速度V。竖直上抛一球，若不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减少一半所经历的时间是 ,上升的高度为.16. （0分）ID: 126495如图所示，电源电动势为E,内阻r -R0 ,两定值电阻和滑动变阻4器的最大阻值均为 R ,则电流表上最大示数为 ,电压表上最小示数为 cm心17. （0分）ID: 126493图表示电源两极间电压与通过该电源的电流的图线，则图线所对应18. （0分）ID:

9、126561现有两只电阻，规格分别为“0.1川250 和“1川100 Q"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Wo19. （0分）ID： 126533三个电阻 R、R2、R3阻值分别为10 、30 、60 Q,把它们适当连接 后可得总电阻为 R=24Q,把R直接接到内阻为1 的电源上，三个电阻消耗的功率之比P1： P2： P3=,若R1消耗的功率是3.6W,则电源的电动势为 V。20. （0分）ID: 126532如图所示电路中，电源内阻不可忽略且阻值小于R。滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电压表 V的示数变化情况是 ;滑片处

10、于时，电源的输出功率最大。三、解答题21. （0分）ID: 126632某商场安装了一台倾角为二30的自动扶梯，该扶梯在电压为U =380 V的电动机带动下以 v =0.4 m/s的恒定速度沿斜上方移动；电动机的最大输出功率为 Pm=5.59kW,不载人时测得电动机中的电流为I =5.5A,若载人时扶梯的移动速度和不载人时的移动速度 相同，则这台自动扶梯可同时承载的最多人数为多少？（设每个人的平均质 量为 m =50 kg, g = 10 m/ s2）22. （0分）ID： 126611如图所示的电路中，电源电动势E=20V,内阻r=1.0 0电动机的电阻R0=2.0 R电阻R1=5.0 Q电

11、动机正常工作时，电压表的示数U1=10.0V,求：（1）电动机消耗的电功率，将电能转化为机械能的功率；（2）电源的输出功率。G电动机二“ R。23. （0分）ID： 126608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，已知汽车蓄电池电源电动势E =12.5V,电动机内部线圈电阻1=0.02 0电流表和电压表均为理想电表。车灯接通、电动机未启动时，电流表示数I1 =10A,电压表示数U1二12V;保持车灯接通，电动机启动时，电压表示数变为U2 =9VO求：（1）电动机启动瞬间通过它的电流；（2）电动机启动时其输出功率。（结果保留3位有效数字）24. （0分）ID： 12660

12、3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0.05 0,车灯接通电动机未起动70A。(忽略电动时，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 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。25. (0分)ID: 126593如图所示，电源电动势E= 10V,内阻r= 0.5 Q “ 8V 16W勺灯泡L恰好能正常

13、发光，电动机线圈电阻&=1Q求：(1)通过小灯泡的电流。(2)电源的总功率。(3)电动机的输出功率。26. (0分)ID： 126592一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如表所示。规格后轮驱动直流电机车型28英寸额定输出功率153W整车质量30kg额定电压60V取大载里120kg额定电流3.0A求:(1)该电动自行车的电机的内阻r;(2)该电动自行车的电机正常工作时的效率邛(3)在额定电压下，电机突然卡死时，电机的总功率 P (不考虑电源的内阻)。【参考答案】2016-2017年度第*次考试试卷 参考答案* 科目模拟测试一、选择题1 B2 C3 C4 A5 D6 B7 C8 C9 C

14、10 D11 C12 A二、填空题13 U+IrEI=UI+I2r14 15151617 51518 1403519 3:9:82520 先变大后变小a 端或 b 端、解答题22.23.24.25.262016-2017年度第*次考试试卷 参考解析【参考解析】*科目模拟测试一、选择题1 . B解析：BAB.滑动变阻器的上下端电阻并联，在滑动变阻器R的滑片P由a端滑到b端的过程中，并联电阻的总阻值先增大后减小，电源内阻忽略不计，则路端电压U保持不变，A错误；则通过R2支路的电流I先变小后变大，B正确；U2C. R3的功率为P3 ,则其功率保持不变， C错误；R3D. R2的功率为P2I2R2,因

15、为I先变小后变大，则R2的功率先变小后变大，D错误。故选B。2. C解析：CACD.由图示图象可知，Rx 0时4L 0.8mA 8 104Ag当I 0.4mA 4 104A时，待测电阻阻值根据闭合电路的欧姆定律得IgRx 15k EE I % ' RRx解得故AD错误，C正确;Rj 15kQ, E 12VB.欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，红表笔与负极相连，由图示电路图可知，左插孔插入的是多用电表白黑表笔，故 B错误。故选C。3. C解析：CA.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，但是电动势取决于电源的基本 特性，所以当电源接入电路时电动势不发生变化，所以 A错误；B.闭合

16、电路时，并联在电源两端的电压表的示数就是电路的路端电压，所以B错误；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，所以C正确；D.电动势是对电源而谈的；电压是对于电路而谈的；电源的电动势是指电源将其它形式 的能量转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源 内部移送到正极时所做的功。而电源电压是指两极之间的电势差。所以D错误。故选Co4. A解析：AA.电源输出功率随外电阻变化图像如下所示利用等效电源法分析，外阻等于内阻时电源输出功率最大，则有R2 R+r=4Q+2Q=6Q即当R2 6Q时，R2的功率最大，故A正确;BD. R和旦的总功率等于

17、电源的输出功率，因外电阻大于电源内阻，分析图像可知当外电阻最小时，电源的输出功率最大，即当R2 0时，电源的输出功率最大，R和R2的总功率最大，故BD错误；C.电源效率的表达式IR100%=100%I R+r1+LR说明外电阻越大，电源效率越高，故R2 10Q时，电源的效率最高，故 C错误。故选A。5. D解析：DA.当滑动变阻器的滑片 P从a端向b端滑动时，并联部分阻值减小，电路总电阻减小， 根据闭合电路的欧姆定律可知，干路电流增大，即 R中的电流增大，故 A错误；B.由于并联部分阻值减小，分到的电压减小，即定值电阻旦两端的电压减小，根据U"P 可知，定值电阻R2消耗的功率减小，故

18、 B错误； R2C.将R、R2以及电源三者视为整体，等效为一个新的电源，则等效电源的内阻等于r RR2r rr RiR2当滑动变阻器阻值等于等效电源内阻r时，滑动变阻器的功率最大。由于滑动变阻器的阻值从r逐渐减小，则消耗功率将逐渐减小，故C错误；D.当外电路的阻值与电源内阻 r相等时，电源的输出功率最大。滑片 P处于a端，外电路 的阻大于r,当滑动变阻器的滑片 P从a端向b端滑动时，外电路逐渐减小到最小值r ,故随着干路阻值的减小，电源的输出功率将一直增大，故D正确。故选Do【点睛】电源的输出功率，对纯电阻电路，则有屯I2RE2R2R rE22R r 4rR由上式可以看出：当 Rr时，电源的输

19、出功率最大为PmE4r当R r时，随着R的增大输出功率越来越小；当 R r时，随着R的增大输出功率越来越大；当& Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻Ri和及，且2R R2 r2出与R的关系如图所示当只闭合开关 S时，电路为R1的简单电路，电压表测 R的电压，当再将 S2闭合时，两电R小，所以总电流增大，所阻并联，电压表测量并联部分的电压，两电阻并联后总电阻比以Ai示数变大，内阻所占电压增大，路端电压减小，所以电压表示数减小，则通过 R的电流减小，即 A2示数变小。故选Bo7. C解析：CA.当滑动变阻器的滑片 P由a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电 流变大，则定

20、值电阻 R。上消耗的功率一直增大，故 A错误。BCD).当外电阻与内阻相等时，电源输出功率最大，把定值电阻R。和电源看成一个整体,此时大电源的内电阻为 3r,此时的滑动变阻器就相当于外电路，由于滑动变阻器的最大阻 值是5r,当滑动变阻器的滑片 P由a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻先逐 渐接近于3r,然后远离3r,则滑动变阻器消耗的功率先变大后变小，故 BD错误，C正 确； 故选Co8. C解析：CA .根据闭合电路欧姆定律变形U E Ir可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为E 1.5V内阻为0.9 1.5r J Q 0.2 3故A错；B.根据乙图

21、可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得R UI可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大， 故B错；C.把电源和小灯泡组成闭合回路，将在乙中作该电源对应的U-I图象，如图所示两U I曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数U 0.4V I 5.6A所以，小灯泡的功率为P UI 0.4 5.6W2.20W故C正确;D.当小灯泡两端的电压为0.5V 时,由图乙可知I6A，它的电阻为I 12故D错。故选Co9. C解析：CA.由图象n可知，外电阻1.5一 Q1.01.5 Q故A错误;B.根据U E Ir ,由图象I可知，电源电动势E 3.0V短路电流I

22、 短 2.0A电源内阻E 3.0r Q 1.5QI 妒 2.0故B错误;C.由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为1.5V ,干路电流为1.0A，电阻R功率P UI 1.5 1.0W 1.5W故C正确；D.由两图象的交点坐标，流过电阻的电流为1.0A ,电源内部消耗的功率为_22P I r 11.5W 1.5W故D错误。故选Co10. D解析：DA.电势降低最快的方向就是电场强度的方向，选项 A错误；B.处于静电平衡的导体，导体内部场强为零，导体是等势体，选项 B错误；l W, WC.电动势公式E 中的W与电压U 中的W不一样，前者是非静电力做功，后者 qq是静电力做功，选项 c错误；D.若

23、电荷由A点移到B点的过程中，除电场力做正功外，还有其它力做功，但电势能的减少量仍等于这一过程中电场力所做的功，选项D正确。故选D。11. C解析：CP下滑，R2增加，则总电阻增加，则总电流减小，总电流减小，则内压减小，外压增大，电阻R3两端的电压和电流变大，电流表读数I减小，流过R1的电流减小，由U=IR可知R1两端的电压减小，电压表 V1读数减小；由串联电路的特点可知U=U1+U2由以上的分析可知，U变大，U1减小，U2增大。故选Co12. A解析：A电动机两端电压为U E I R r 8V电动机的输出功率为P UI I2R 6WA正确，BCD错误。故选Ao二、填空题13. U+IrEI=U

24、I+12r解析：U+Ir EI= UI +I2r1根据闭合电路的电动势等于内外电路的电压之后，有E U U内 U Ir2根据全电路的能量守恒，电源提供的电能在内电路和外电路上消耗，有EI= UI +I2r14. 15解析：15U=9V, P=18W,则电路中电流1由题意知，用电器恰能正常工作，其电压和功率分别为 为：PI 2AU由图读出，当I=2A时，半导体器件的电压为 U' =1V 根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻为12 9 1Q则电源的输出功率为:P' =(U+ U') I=10X 2W=20W2若将该器件与一个阻值为1.33期电阻串联后，相当于电源内阻为r

25、9; =2.33, 则该器件两端的电压U=E- 2.33I,画出图象如图所示:由图可知，此时该器件的电压为5V,电流为3A功率P=UI=15Wo15.2(2、出也2g 4g1设动能减少一半时对应的速度为v,则12 mv022 -mv22解得二2 v0因此根据公式可得v解得2根据公式解得22Vo2vo gtt （2 、. 2） v0- 2g2VoVo2gh2h 血 16.4g12E 8E11R0ri1 .当滑动变阻器的滑动端在两端时，并联部分的电阻最小，总电阻最小，电流最大，路 端电压最小，则min3为Ro 2Ro 3电流表上最大示数为I maxER rmaxE21-Ro -Ro3412E而2

26、.电压表读数最小值:minE ImaxrE17. 515 11解析：5 1.5 1根据闭合电路的欧姆定律U E IrU-I图线与纵轴的截距表示待测电源的电动势，有 E=1.5V.2U-I图像的斜率等于电源的内阻大小,1.5U1.5r 一I118. 14。35解析：14 o.35由P I2R可知, R则通过两个灯泡的额定电流为0.02A和0.1A,所以两灯泡串联允许通过的最大电流为0.02A,此时电路允许消耗的最大功率为 2P总=P P2 0,1W 0.02100W 0.14W由U IR可知，通过两个灯泡的额定电压为5V和10V,所以两灯泡并联允许的最大电压为5V,此时电路允许消耗的最大功率为5

27、2P总=F P2=0.1W W 0.35W 19. 3:9:825100解析：3:9:8 251 R、R2、R适当连接后可得总电阻为R=24o,则三电阻的连接方式如图所示A R1 & B1_31则R1, R2串联，故|1=|2,串联后与R3并联，根据并联电路电压相等有LR3603I3 R R210 30 2根据P I2R可得P: P2 : P3I12R1 :I 柒2: I；R3 3:9:82若R1消耗的功率是3.6W,则R、R2、R3总功率为20P -P, 24W3 1根据闭合电路的欧姆定律可得R r则有P I 2R解得E=25V20.先变大后变小a端或b端解析：先变大后变小 a端或b

28、端12分析电路结构可知，滑动变阻器的两部分接入电阻Rap与Rbp并联然后和R串联，滑动变阻器的滑片 P从a向b移动的过程中，并联部分总电阻RRbp RbpR因此变阻器电阻线变大后减小，总电流先减小后增大，而路端电压先增大后减小，电压表直接测路端电压，所以电压表的示数先变大后变小。当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大。而又因为电源内阻阻值小于R ,所以当 最小时电源输出功率最大，即滑片处于a端或b端时，电源的输出功率最大。三、解答题35人设可同时乘载的最多人数为 n,此时电动机处于最大输出功率Pm状态;扶梯自身移动所需功率P1 = IU = 5.5 X 380W2090W=2.09kWn个人以

29、恒定速度 v= 0.4m/s斜向上移动所需功率P2=Pm-Pi= (5.59 2.09) kW=3.5kWP2= nmgvsin 0可得33.5 10n= _ mgvsin(1)16W; 8W; (2)36W(1)回路的电流I电动机两端的电压为50 10 0.422.1 =35 (人)U1101 A=2AR1 5U E-Ir-U120-2 1.0-10.0 V 8V电动机消耗的电功率为P UI 8 2W 16W电动机消耗的热功率为区 12R0 22 2.0W 8W电动机将电能转化为机械能的功率，则有P机%-716-8 W 8W(2)电源的输出功率为Ph P-&IET2r40- 22 1.0W 36W23.(1) 62.5A; (2) 484W