【单元练】新华中学高中物理必修3第十二章【电能-能量守恒定律】测试(培优练)

ACBDABCDACBACBDABCDACBDADBCABCD一、选题1．单位正电荷沿闭合电路移动一周，源释放的总能量取决于（）A．电源的电动势B．荷定向移动的速度C．、外电路的电阻之和．荷运动一周所需要的时间解析：单位正电荷沿闭合电路移动一周，电源释放的总能量W，中E为源的电动势，故错，正。故选A2．四个定值电阻连成如图所示的电路、的格“6V6W，、R的格为6V12W。将该电路接在输出电压=11V的压电源上，则（）A．的率最大，为6WB．的功率最小，为0.67WC．的功率最小，为1.33W．的功率最大，为A解析：根据规格可算出、的阻为Ω，、的阻为3Ω，故电路总电阻为11，可得回路总电流为，过R、R的电流为1A，过R的流为PI2

A，过的流为，根据可得R、R、R、的功率依次是、、3W，故正错误。故选A3．如图为某智能手机电池上的信息，池支“9V快技术，电池充满仅需约1.3小时，轻度使用状态可使用一天，下列说法正确的是（）A．9.88Wh为该电池的电量B．为电池的电动势C．度使用时的平均功率约为．据数据可以计算得到该电的容量为2600mAhD解析：

A．9.88Wh为电池的充电电能，不是该电池的电量A错；B．为电电压，不是该电池的电动势B错；C．度使用时平均功率约为9.88pW24C错；．电电流为，满电为，此电池的容量q=It=2A×1.3h=2.6Ah=2600mAhD正确。故选。4．如图所示，一个电源的电动势为、阻r，将一个额定电压为的电动机接在该电源上，电动机正常工作，通过电动机的电流为。电动机的内阻为R，于在时间内的能量转化，下面说法中正确的是（）A．电源的输出功率为

B．源的总功率为C．动机的电功率为I．动机的机械功率为UI-I

解析：A．因电源的外电路所接电动机是非纯电，则电源的输出功率为=外全电路部不满足欧姆定律，则

I

，电源的输出功率不等于为，故A错误；B．闭合电路欧姆定律可知=UIr故电源的总功率为PEII总故错；C．动机的电功率为UI，IR为动机的热功率，故错；．据电动机上的能量守恒定有UII

2

出则电动机的机械功率为P故正确；

20122211011111201222110111111故选。5．恒流源是一种特殊的电源，其输出电流能始终保持不变。如图所示的电路中电源是恒流源，当滑动变阻器滑动触头P从右端向最左端移动时下列说法中正确的是（）A．上电压变大C．上电压变小

B．流源输出功率保持不变．的功率增大解析：AC．源输出电流不变，触头由最右端向最左端移动时，接入电路的电阻变大，则总阻变大，而源输出电流不变，则并联部分电压增大，所以上电压变大，是值电阻，故通过R的电流变大；而总电流不变，则通过R电减小，所以R的压减小，则上电压变大，故A正确C错；B．流源输出功率=UI，增大，不，则增大，故错；．前面的分析可知通过R电减小R是定值电阻，故的电功率=I2减小，故错误。故选A6．如图所示，图中直①表某电源的路端电压与电流的关系图线，图曲表该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是（）A．电源的电动势为B．源的内阻为

ΩC．流为2.5A时，外电路的电阻为15Ω．出功率为时路端电压是50V

C解析：【分析】先根据根据闭合电路欧姆定律推导出电源输出电压与电流的关系图象的表达式，然后对照图象求解电动势和内电阻；可以从图象读出不同电流对应的电压和输出功率，根据欧姆定律求解电阻。A．根据闭合电路的欧姆定律，电压的输电压

PPIr对照UI图，当I时，

E50V

，故A错；B．-图斜率的绝对值表示内电阻，故r

5020Ω故错；C．流为2.5A时，对照U图象，电压为，外电路电阻

UΩΩI故正；．出功率为时对照P-I图，电流为6A再对照U图象，输出电压为20V故错误；故选。【点睛】本题关键是根据闭合电路欧姆定律列式求解-图表达式进行分析，基问题。7．有四盏电灯，如图所示连接在电路，L和L都有字样，L和L都3标有、”字样，把电路接通后，下列说正确的是（）A．

L比L1

亮

B．

L

和L2

一样亮C．L比L亮34解析：

．L和L一亮1A．由P

2

和

I1

得，

1

，正；B．

P

U2R

和

3

得，PP，错；3C．P

2

和

II34

得，

P

，错误；．PR和

得14

，错误。故选A8．如图所示，平行金属板中带电质点原于静止状态，电流表和电压表为理想电表，当滑动变阻器R的滑片向a端移动时，则（）4

R24313132333R24313132333A．电压表读数减小

B．流表读数增大C．点

P

将向上运动

．上耗的功率逐渐减小C3解析：A由图可知R与滑动变阻器R串联后与R并联后，再由R串接在电源两端；电容器与R并联；当滑片向a移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时，R两端的电压也减小，故并联部分的电压增；由欧姆定律可知流过的电流增大，则流过并联部分的电流减小，故电流表示数减小；因并联部分电压增大，而中压小，故电压表示数增大，故错；C．R两端电压增大，则电容器两端电压增大，故电荷受到的向上电场力增大，则重力小于电场力，电荷向上运动，故C正确；．上流增大，根据

P

3

2

R3

，则R消耗的功率逐渐增大，故错。故选。9．小型直流电动机与6V12W灯及电源连接成图示电路，电源电动势为、内阻为1.0Ω，电动机的内阻为0.5Ω闭合S后电动机转动，灯泡正常发光，则电动机（）A．两端的电压为1.0VC．功率为解析：A．灯泡正常发光，则电路中的电流为I由闭合电路欧姆定律可得

B．功率为2.0W．出的机械功率为DPU6+IrLM解得Ir6VML说明电动机两端的电压为12VB．功率为

，故A错；PUI24WMM

121212122111212121221111R故错；C．功率为P=I热

rM

2W故错；．出的机械功率为P=P-出热故正确。故选。10．图所示的电路中，电电动势为，内电阻为，开关闭后，电灯、均发光，现将滑动变阻器的滑片稍向上移动，下列说法正确的是（）A．电灯、均亮C．流表的示数变小

B．灯、均暗．流表的示数增大解析：由图可知与动变阻器并联，再与串联，现将滑动变阻器R的片P稍向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，所以电灯变亮，路端电压减小，所以L与滑动变阻器并联电减小，所以L变暗，干路电流I增，与滑动变阻器并联电压减小，所以通过L的电流减小，所以电流表的示数增大故选。二、填题11．图所示，电解槽A与阻R并后接到电源上，电源的电动势=120V内阻＝Ω，电阻，解槽电阻r＝ΩS闭合时电阻R消耗的功率为475W，则此时通过电阻R的电流_，电解槽中电能转化为化学能的功______W。1700解析：[1]根=I可通过电阻的电流为IR

475RR19[2]路电压=IR

1R121121R12112总电流I

12095A=25Ar1则电解槽的电流I=II=20A电解槽中电能转化为化学能的功率为PI1

21

r

20W20

2

1700W12．图是一种可显示汽车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；时打开前后车灯后，电压降为12.0V。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。前后车灯的开关状态互不影响15解析：后车灯的开关状态互不影响15[1]若串联关，两灯必是同时开关的，所以判断的依据是前后车灯的开关状态互不影响。[2]设灯电阻，灯电阻为R，据

P

UR

，可得P11P42设电源电动势为，阻为r，独打开前车灯时，有11同时打开前后车灯时，前后车灯并联，则并联总电阻为R=1R12U并12V并联立方程，解得=15V13．有标着1004W和的电阻，若将它们串联使用，则允许通过的最大电流为___________；若它们并联使用，允许加的总电压．解析：根据功率公式有：

11P得100，”的阻额定流为：I10.2R1

A额定电压为：20111

V“90，”的阻额定电流为：I2

102R2

A额定电压为R302

V当它们串联时，电流相同，则允许通过的最大电流为0.2A；将它们并联使用，电压相同，则允许所加的最大电压为20V。14．灯额定电流是B灯定电流的3倍，而额定功率相等．两灯串联接在路上后A灯的实际功率是灯际功率的_______倍若两灯并联接在电路上后灯实际功率是灯际功率________倍解析：[1]串电路电相等A灯的电阻是B灯

，由PR可，灯实际功率是B灯际功率的

倍；[2]并电路电相等A灯的电阻是B灯

U2，由P可灯的实际功率是B灯R际功率的9倍.15．原中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以某一速率在一圆周轨道上绕核运动，已知运动周期为T，电子的电荷量为e，效电流_。(2)手筒中的干电池给某小灯泡供电时，电为0，某次接通开关的10s时间内，一节干电池中有____耳化学能转化为电能5解析：

T

5(1)[1]据电流强度定义I

t由于每隔时间，就有一个电子通过个截面，因此等效电流强度I

e

21BA1121BA11(2)[2]节干电池的电动势为1.5V，据能量守恒，化学能转化成电能，最终通过电源对小灯泡做功，由于10s时间内，电源对小灯泡做功4.5J因此有

4.5J

焦耳化学能转化为电能16．下图所示电路中，电电动势E=9V，阻R＝灯标有“12V，”，灯标“4V，”样，调节滑动变阻器R的小，使灯正发光，则灯A的率为__________W，动变阻器接入电路的阻值__________1解析：[1]B灯电流为PIB1AUBA灯电压为RAA灯电阻为A

1212

ΩΩA灯功率为U2PA3WA[2]A灯电流为IA

UAA12A的流为II1AB把R看电源内阻

UEA1

解得．如图所示，滑动变阻器的滑片P在图示位置时三灯恰好正常发光。电源电压不，现将滑片P向下滑动时A灯将________，灯_________C灯（选填变暗“不变或变亮）

122122变亮变亮变暗解析：亮变变[1]滑P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总阻减小I总

U总R总可知电路总电流增大，故A灯亮；[3]由上分析，灯端电压增大，总电压不变故灯两端电压减小C灯变暗；[2]流C的电流减小，总电流增大，故流经的电流增大灯变亮。18．个同样的电阻，额定率均为10W，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_。15解析：设通过电阻最大电流为，有I

210W两个并联再与第三个串联接入电路，通过第三个电阻的电流不能超过最大值，则通过并联的每个电阻的电流不能超过最大值的一半。电路中的总功率I

2

I3)2RI22

2

15W19．图所示，当电键S闭时，外电______电路中电流表的示数，电压表的示数将。均选填增”、减小或不）减小增大减小解析：小增减[1]当键S闭合时R与R并，并联后的总电阻小于的电阻值，所以外电阻减小。[2]由合电路欧姆定律I

r外可知，电路中电流表的示数将增大。[3]电表的示表示路端电压

1121111111211111Ir可知电压表的示数将减小。20．段陡峭的河床，上、游水面高度差为，上游河水水速为2.0m/s，面宽为4.0m，均水深1.0m，将该段河水的机械能全部转化为电能，发电功率可达______kW。发电时若发电机输出功率仅上述功率的一半，一昼夜发电机输出电能约为______kW•h。取两位有效数字821×103解析：2.1×10[1]取间t=1s，水流过的距离水的质量为m则发电功率为P

1gH)3t

)W172800W172.8kW[2]发机输出率为P出所以一昼夜发电机输出电能为

1P172.8kW2EPt2073.6kW2.1

3kW三、解题21．图所示电路中，电源提供恒定电压E=12V定值电阻RΩ，动变阻器R可在0~20范内调节，平行板电容器板长，间距，一带正电的粒子m=1×10kg不计重力），=8×10C。速度

v=2×10m/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=20cm的荧光屏正中心。当电键闭合后，求(1)要该粒子打到荧光屏上，则R调范围；(2)粒打到荧光屏上距点大距离（黄光屏足够大）。解析：Ω<R≤20Ω(2)10cm(1)若子刚好从下极板边缘飞出，此时的小值是R，竖直方向有

02211maxmaxRR2R．．．02211maxmaxRR2R．．．1d2

qU，，水平方向有L=vt根据欧姆定律得U，=(+R)代入数据得=5所以R的取值范围是Ω<R≤20Ω(2)粒最大距离是y（图所示）由类平抛运动规律可知d2

bL2

L2得y=0.1m=10cm22．图所示，定值电阻、阻值分别为2和

3

，电容器的容100，源电动势和电阻r分别为

3V

和1，电压表为理想表。开始时，开关S处断开状态。(1)求压表的示数；(2)求C所带电荷量；(3)现开关S闭合，现电容器C所带电荷量减少了4。定值电阻的阻值。解析：(1)1.5V；C；。

V211111113总33122112V211111113总33122112(1)根闭合电路的欧姆定律可得电流强度为I

E3A=0.5AR1则电压表的示数为U=IR=0.5×3V=1.5V(2)两电压为U=IR=0.5×2V=1V则电容C所带的电荷量为=100×10-6×1C=1.0×10(3)将关S闭，发现电容器C所带电荷量减少了-5C，此时电容器所带电荷量为Q′=1.0×10-5

C=6×10C则R两电压为Q6U

V=0.6V通过R的电流强度为UI1A=0.3AR1电路总电流为I总

E30.61A=0.6AR32则通过R的电流强度I=II=0.6A-0.3A=0.3A根据欧姆定律可得'12ΩI0.3323．图所示，已知电源的阻r。当S断开，闭时，额定电压为40V灯L正常发光，此时电流表示数I；当S断开，闭时，电流表示数r正常工作，已知电动机内阻为（忽略电流表内阻）求：0

I

，电动机(1)电的电动势是多少？(2)电机正常工作时，电动机两端的电压是少？(3)电机正常工作时的输出功率是多少。解析：；(2)30V；(3)189W(1)当S断开，闭时，灯泡正常发光，两端电压为40V，时根据闭合电路欧姆定律E2)V=48V

21出Q21出Q(2)当S断开，闭时，电动机正常工作，两端电压为

M

(3)电机正常工作，电动机消耗的总功率为PIMM电动机正常工作，电动机产生的热功率

1W=81WQ电动机输出功率为=PP）24．图所示的电路中，

R＝

，

3

，

3

，滑动变阻器最大阻值为

9

，电源电压6V，内阻不。(1)滑位于

位置时，流过电源的电流为多大；(2)求路中电源的最小电流；(3)求过电源的电流最小时两的电压解析：

I

；；(1)滑在

处时，

R

和R串再与并联ab并11ab1电流I

UR3并1得IA(2)当支路电阻相等时，总阻值最

I

UR3并

大，电流最小I

min

UR3并2其中

R123R123R并2

Rab得I

min

A(3)平分干路电U1

I

min

R1得U1

V1.7V25．个标有、”的泡，不考虑其电阻随温度的变化。求：(1)它电阻为多大？正常工作时电流多大？(2)现一电动势为9V，内阻为0.4的电源与灯泡直接相连，灯泡能否正发光？解析：=12Ω、；(2)不(1)灯的电阻U2P3正常工作时电流I

P3A=0.5AU(2)现一电动势为9V，阻为0.4的源与灯泡直接相连，则电路中的电流I'

0.726A0.4灯泡不能正常发光。26．图所示，恒压源输出压不变为＝，为电解槽，为电动机，为炉（纯电阻），电解槽内阻

r

A

＝Ω，只合，余开关断开时A示数为3A；只闭合S，余开关断开时，示为，电机输出功率为40W；闭合S，