天津市高中物理必修三第十二章《电能能量守恒定律》测试题(包含答案解析)

一、选择题

1．(0分)[ID：126482]如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法不正确的是（ ）

A．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2 B．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2 C．电源1和电源2的内阻之比是11∶7 D．电源1和电源2的电动势之比是1∶1

2．(0分)[ID：126457]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，蓄电池内阻为0.5Ω，电流表和电压表均为理想电表。只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为10V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为6A，则此时通过启动电动机的电流是（ ）

A．2A C．12A

B．10A D．20A

3．(0分)[ID：126454]某同学准备用一种热敏电阻制作一只电阻温度计。他先通过实验描绘出一段该热敏电阻的I一U曲线，如图甲所示。再将该热敏电阻Rt与某一定值电阻 串联接在电路中，用理想电压表与定值电阻并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度计，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）

A．从图甲可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 B．图乙中电压表的指针偏转角越大，温度值越大 C．温度越高，整个电路消耗的功率越小

D．若热敏电阻的阻值随温度线性变化，则表盘上标注温度刻度也一定是均匀的 4．(0分)[ID：126451]四个定值电阻连成如图所示的电路。RA、RC的规格为“6V 6W”，RB、RD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．RA的功率最大，为6W B．RB的功率最小，为0. 67W C．RC的功率最小，为1.33W D．RD的功率最大，为12W

5．(0分)[ID：126448]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

6．(0分)[ID：126446]在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则以下判断正确的是（ ）

A．灯L1变亮，电压表的示数减小 B．灯L1变暗，电流表的示数增大 C．灯L2变亮，电压表的示数增大

D．灯L2变暗，电流表的示数减小

7．(0分)[ID：126435]如图所示，一个电源的电动势为E、内阻为r，将一个额定电压为U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I。电动机的内阻为R，关于在时间t内的能量转化，下面说法中正确的是（ ）

E2A．电源的输出功率为

RrB．电源的总功率为UI C．电动机的电功率为I2R

D．电动机的机械功率为UI-I2R

8．(0分)[ID：126434]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．(0分)[ID：126415]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 C．130W

B．150W D．90W

10．(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2.5Ω C．电阻R功率为1.5W

B．电源内阻为0.5Ω D．电源内阻消耗功率为2W

11．(0分)[ID：126403]小型直流电动机与“6V 12W”灯泡及电源连接成图示电路，电源电动势为20V、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1.0V C．热功率为4.0W

A．电势降低的方向就是电场强度的方向

B．电功率为2.0W D．输出的机械功率为22.0W

12．(0分)[ID：126399]下列说法正确的是（ ）

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 C．电动势公式EWWUW中的与电压中的W一样，都是电场力做的功

qqD．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

二、填空题

13．(0分)[ID：126512]一架数码相机用的锂电池电压为3.6伏，容量为1安·小时（相当于用1安的电流释放可放电1小时，用0.5安的电流释放可放电2小时，以此类推）。若关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右，则每拍一张照片所消耗的电能约为______焦；若打开液晶屏只看不拍时该数码相机消耗的功率为0.2瓦，这种待机状态大约能维持______小时。

14．(0分)[ID：126510]如图所示，R1R2R33Ω，当S1、S2都闭合时，电压表示数为1V；当S1闭合，S2断开时，电压表示数为0.8V，则电源的电动势E_______V.内阻

r_______Ω.

15．(0分)[ID：126506]甲灯标有“220V60W”，乙灯标有“110V1000W”，它们都正常工作时，较亮的是________灯.甲灯第一次正常工作1h，电流做功W甲，第二次正常工作

2h，电流做功W甲，两次相比W甲________W甲（选填“>”“=”或“<”），乙灯第一次正常正（选作1h，电功率为P乙，两次相比P乙，第二次正常工作2h，电功率为P乙________P乙填“>”“=”或“<”）.

16．(0分)[ID：126569]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）

17．(0分)[ID：126567]某电阻两端电压为16V，在30s内通过电阻横截面的电荷量为48C，电路中的电流为_________，此电阻阻值为________；30s内有____________个电子通过它的横截面，产生的电热为__________ 。

18．(0分)[ID：126557]灯A与灯B上分别标有“220V，15W”、“220V，60W”，把这两灯串联起来接入电路中，要使两灯都不超过额定功率，则两端电压最多加到_____V，此时A灯的实际功率_____W。

19．(0分)[ID：126551]在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了能及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示，M是贴在针口处的传感器，接触到药液时由于其电阻RM变_____（填“大”或“小”），导致报警器S两端电压U增大，装置发出警报声。由此推断，调节可变电阻R的阻值，R越_____（填“大”或“小”），报警装置就越灵敏。

20．(0分)[ID：126548]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

21．(0分)[ID：126641]如图所示（甲）图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况，如（乙）图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表内阻对电路的影响。 (1)定值电阻R0为多少？ (2)求出电源的电动势和内阻。

22．(0分)[ID：126639]如图，电源电动势E18V，内阻r1.0Ω，电阻R25.0Ω，

R36.0Ω。平行金属板水平放置，两板间距d2cm，当可变电阻R1的滑动头移到R1的中点时，电源的路端电压是16V，一个质量m4.0107kg的带电油滴正好平衡于两板之间，g取10m/s2。求： （1）R1的总阻值； （2）油滴的带电量；

（3）油滴向下的加速度为0.5m/s2时，R1 接入电路的阻值。

23．(0分)[ID：126600]如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表。开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为U1=10V。 (1)电阻R2中的电流为多大； (2)路端电压为多大； (3)电源的电动势为多大。

24．(0分)[ID：126595]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？

25．(0分)[ID：126594]小杰坐在汽车的副驾驶位上观察到一个现象∶当汽车的电动机启动时，车灯突然变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，先闭合S2接通车灯，电流表示数为10A；再闭合S1启动电动机，瞬间电流表示数达到60A。已知汽车电源电动势为12V，电源与电流表的内阻之和为0.1Ω ，忽略电动机启动瞬间车灯的电阻变化，求∶

(1)车灯的电阻R以及电动机启动前车灯的功率P1 (2)电动机启动后车灯的功率P2

26．(0分)[ID：126590]如图所示将电源、电阻箱、理想电压表和理想电流表组成电路，改变电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R、电压表的示数U和电流表的示数I。当电阻箱阻值为2Ω和8Ω时，U和I乘积相等，且均为2W。求： (1)电源电动势E和内阻r；

(2)电阻箱阻值分别为2Ω和8Ω时，电源的效率之比。

【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．A 2．C 3．B 4．A 5．D 6．A 7．D 8．B 9．D 10．C 11．D 12．D

二、填空题 13．418

14．15 15．乙<= 16．J625UIt>I2Rt 17．6A10Ω3×1020768J 18．15 19．小大 20．27

三、解答题 21． 22． 23． 24． 25． 26．

2016-2017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．A 解析：A

A．小灯泡与电源1连接时的电阻为

R1小灯泡与电源2连接时的电阻为

U13Ω I15U25Ω I26R2所以在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是18∶25，A错误，符合题意； B．小灯泡与电源1连接时小灯泡消耗的功率为

P1U1I135W15W

小灯泡与电源2连接时小灯泡消耗的功率为

P2U2I256W30W

所以在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2，则B正确，不符合题意； C．电源1的内阻为

r1电源2的内阻为

U101010Ω I1707r2U201010Ω I211011所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7，C正确，不符合题意；

D．由图像可得电源1和电源2的电动势都为10V，则电源1和电源2的电动势之比是1∶1，D正确，不符合题意。 故选A。

2．C

解析：C

只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得

EUIr10100.5V15V

车灯的电阻

R灯再接通S2后，车灯两端的电压为

U10Ω1Ω I10U灯I1R灯61V6V

流过蓄电池的电流为

I2流过电动机的电流为

EU灯156A18A r0.5I电动机

I2I112A

故ABD错误，C正确； 故选C。

3．B

解析：B

A．I−U图象上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，由甲图可知，I越大，电阻越小，而温度越高，则热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，A错误；

B．温度越高，Rt阻值越小，热敏电阻Rt与定值电阻R串联接在电路中，电路中电流越大，R的电压越大，电压表的指针偏转角越大；温度越低，Rt的阻值越大，电路中电流越小，R的电压越小，电压表指针偏转角越小，因此电压表的指针偏转角越大，温度值越大，B正确；

C．温度越高，电路中电流越大，由P=IU可知，整个电路消耗的功率越大，C错误； D．若热敏电阻的阻值随温度线性变化，由闭合电路欧姆定律

IE

RRtr可知电路中电流I随温度是非线性变化的，由电压表的示数U=IR可知，U随温度是非线性变化的，因此表盘标注温度刻度一定是不均匀的，D错误。 故选B。

4．A

解析：A

根据规格可算出RA、RC的电阻为6Ω，RB、RD的电阻为3Ω，故电路总电阻为11Ω，可得回路总电流为1A，即过RA、RD的电流为1A，过RB的电流为

12A，过RC的电流为A，根据

33PI2R

可得RA、RB、RC、RD的功率依次是6W、43W、23W、3W，故 A正确，BCD错误。 故选A。

5．D

解析：D A．根据

E=I(R+r)

在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合可测量电动势和内阻，选项A能达到实验目的；

B．测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，由

E=U+Ir

用电压表测量路端电压U，用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻；B能达到实验目的； C．根据

EUUr R在没有电流表的情况下，用一个电压表和一个电阻箱组合可以测量电动势和内阻，选项C能达到实验目的；

D．根据

E=I(R+r)

在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个滑动变阻器组合，只能测得电流I，但是不能读出电阻R的值，则不可以测量电动势和内阻，选项D不能达到实验目的； 本题选不能测电源电动势和内阻的，故选D。

6．A

解析：A

当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，滑动变阻器的阻值减小，由串反并同规律，与滑动变阻器串联的电流表读数变大，与滑动变阻器串联的灯泡L1的功率变大，灯泡L1变亮；与滑动变阻器并联的电压表读数变小，与滑动变阻器并联的灯泡L2功率变小，变暗；A正确，BCD错误。 故选A。

7．D

解析：D

A．因电源的外电路所接电动机是非纯电阻，则电源的输出功率为

P外=UI

EE2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；

RrRrB．由闭合电路欧姆定律可知

E=U+Ir

故电源的总功率为

P总=EI(UIr)I

故B错误；

C．电动机的电功率为UI，而I2R为电动机的热功率，故C错误； D．根据电动机上的能量守恒定律有

UII2RP出

则电动机的机械功率为

2PUIIR 出故D正确； 故选D。

8．B

解析：B

当滑片向b端滑动时，其接入电路中的电阻减小，使得外电路总电阻减小，根据

IE Rr可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有

E=Ir+U外

可知路端电压U外在减小， 流过电流表的示数为

I3可知电流表读数在减小；根据

U外 R3P=I2r

可知内阻消耗的功率在增大，故ACD错误，B正确。 故选B。

9．D

解析：D

由题意可知，三个灯泡均正常发光，故三个灯泡的功率之和为

P40W25W5W70W

由P=UI知三个灯泡的额定电流分别为

451A；A；A。 112222当R与40W灯泡并联时，因为流过40W灯泡的电流大于另两个灯泡电流之和；故不可能使三灯均正常发光；

当R与25W为泡并联时，由电路图可知：流过R和25W灯泡的总电流等于流过另外两个灯泡电流之和。所以流过R的电流为

IR故R消耗的功率

4152AAAA 11222211PRURIRUABU0IR220110总功率为

2W20W 11PPR70W20W90W

当R与5W灯泡并联时，由电路图可知：流过R和5W灯泡的总电流等于流过另外两个灯泡电流之和。所以流过R的电流为

IR'故R消耗的功率为

4516AAAA 112222116W60W 11PR'URIR'UABU0IR'220110总功率为

'PPR70W60W130W

综上所述，电路中消耗的总功率最小值为90W，故D正确，ABC错误。 故选D。

10．C

解析：C

A．由图象Ⅱ可知，外电阻

R故A错误；

U1.5Ω1.5Ω I1.0B．根据UEIr，由图象I可知，电源电动势

E3.0V

短路电流

I短2.0A

电源内阻

r故B错误；

E3.0Ω1.5Ω I短2.0C．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

PI2r121.5W1.5W

故D错误。 故选C。

11．D

解析：D

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

P12=A=2A U6ULUM+Ir=E

解得

UMEULIr20V6V21.0V12V

说明电动机两端的电压为12V，故A错误； B．电功率为

PMUMI122W24W

故B错误； C．热功率为

22P=Ir20.5W2W M热故C错误；

D．输出的机械功率为

P出=P-P热=24W-2W=22.0W

故D正确。

故选D。

12．D

解析：D

A．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； C．电动势公式EWW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。

二、填空题 13．418 解析：4 18 [1]根据：

WUIt

可得锂电池可以做的电功：

W=UIt=3.6V×1A×3600s=12960J

则关闭液晶屏时，每拍一张照片所消耗的电能：

W1[2]若打开液晶屏只看不拍时，根据：

W1296032.4J n400WPt

解得：

tW1296064800s=18h P0.214．15

解析：1.5

[1][2]当S1、S2都闭合时，根据欧姆定律可得：

I1根据闭合电路欧姆定律可得：

U11A R33EU1I1当S2断开时，根据欧姆定律可得：

R1R21I1r1.5r

R1R23U24A R315I2根据闭合电路欧姆定律可得：

EU1I1R1I1r1.6可得：

4r 15E2V r1.5Ω15．乙<=

解析：乙 < =

[1]正常工作时，功率越大，亮度越高，所以乙灯更亮 [2]根据电流做功：

WPt

可知：W甲W甲

[3]电功率灯本身固有的特性，用来描述消耗电能快慢的物理量，不随时间的改变而改变，所以P乙P乙

16．J625UIt>I2Rt

解析：J 62.5% UIt>I2Rt

(1)灯发光正常，其电压8V，则内阻分担电压为

U内＝12V－8V＝4V

总电流

U内4I干A=8A

r0.5电源输出能量

W出U灯I干t384000J

(2)灯的电流

I灯电动机电流

P16A2A U灯8I1I干I灯6A

电动机的输入功率

P电＝U灯I1=48W

电动机热功率

P热＝I12R=18W

电动机输出机械功率

P机＝P电-P热＝30W

电动机效率

 (3)非纯电阻电路电功和电热的关系

P机P电100％62.5％

UIt>I2Rt

17．6A10Ω3×1020768J

解析：6A 10Ω 3×1020 768J [1]由题意可得

q48C，t30s

则由电流的定义式可得，电路中的电流为

I[2]某电阻两端电压为

q1.6A tU16V

根据部分电路欧姆定律可得，此电阻为

R[3]已知电子的电荷量为

U10Ω Ie1.61019C

则30s内通过截面的电子数量为

n[4]根据电热的表达式可得

q31020 eQI2Rt768J18．15

解析：15

[1]灯A规格为“220V，15W”，故

IAP153AA U22044U29680RAΩ

P3灯B规格为“220V，60W”，故

IBP603AA U22011U22420RBΩ

P3使两灯串联，最大电流为

IIA则两端电压U最多可加到

3A 44UI(RARB)275V

[2] 此时灯A的实际功率为

PAI2RA15W19．小大

解析：小 大

[1] 电阻RM的变化导致报警器S两端电压U增大，说明电路中电流增大，根据闭合电路的欧姆定律得传感器电阻减小。

[2]可变电阻R与传感器并联，根据并联电路的特点，并联总电阻接近与电路中的小电阻，所以为了让报警装置灵敏，可变电阻的阻值相比传感器越大越好，这样传感器的变化对电路电流的影响才会明显。

20．27

解析：27

[1]干路中电阻的功率为额定功率时，电路中消耗的功率最大。支路电流是干路电流的一半，所以根据PI2R可知，每个并联电阻消耗的功率为额定功率的四分之一，所以电路消耗的最大功率为

I1PI2R()2R218W+182W=27W

24[2]并联电路电压相等，所以当单电阻支路的电阻消耗的功率为额定功率时，电路中消耗的

U2功率最大。根据P可得

RU2U21P18W+18W=27W

R2R2

三、解答题 21．

(1)3Ω；(2)8V；1Ω (1)定值电阻为

R0＝

(2)对图线上的B点有

E＝7.5＋0.5r

对图线上的C点有

E＝6＋2r

解得

E＝8V r＝1Ω

U61.5Ω＝3Ω ＝

20.5I22．

（1）12Ω；（2）8109C；（3）8.25Ω （1）电路中的总电流为

IEU1816A2A r1.0R2两端的电压为

U2IR225.0V10V

R1 、R3并联部分的电压为

U3U1UU26V

通过R3的电流为

I3则通过R1的电流为

U36A1A R36I1II31A

则R1接入电路部分的电阻为

R1则可变电阻的总阻值为

U16Ω6Ω I11R12R126Ω12Ω

（2）电容器并联在R2两端，则电容器两端的电压为

UcU210V

根据平衡条件得

qUcmg dqmgd8109C Uc由于油滴受静电力方向向上，与静电场方向相反，油滴带负电。油滴的带电量为

8109C。

（3）根据牛顿第二定律得

mg解得

qUcma dUc9.5V

则流经R2的电流为

I2Uc1.9A R2R3两端的电压为

U3EUcI2r6.6V

流经R1的电流为

I1I2接入电路电阻为

U30.8A R3R1(1)1A；(2)15V；(3)20V (1)如图所示，电阻R2中的电流

U38.25Ω23． I1I(2)外电阻

U2101A R210R1R31010R=R2+=10+=15Ω

R1R31010所以路端电压为

U=IR=15×1V=15V

(3)根据闭合电路欧姆定律

E=I（R+r）

代入数据解得

E=20V

24．

(1)1.6W；(2)10W

(1)当电动机不转时，电动机的内阻为

r电动机正常工作时输出功率为

U10.2Ω0.4Ω I10.52P出U2I2I2r1.6W

(2)卡住后热功率

2U222PW10W25． 热r0.4(1)1.1，110W；(2)32.7W (1)电动机启动前车灯两端电压

UEIr11V

车灯的电阻

RU1.1 I车灯的功率

P1UI110W

(2)电动机启动瞬间车灯两端电压

UEIr6V

电动机启动瞬间车灯的功率

U2P232.7W26．

R(1)6V；4Ω；(2)

1 2(1)当电阻箱阻值为2Ω时，由闭合电路欧姆定律得

I1电源的输出功率为

E R1r2P1I1R1

化简得

E2P1 r2R12rR1当电阻箱阻值为8Ω时，同理得电源的输出功率为

E2P2 r2R22rR2由题意可知

P1P22W

解得

r4Ω

E6V

(2)当电阻箱阻值为2Ω时，电源的总功率为

P总1EI16W

当电阻箱阻值为8Ω时，总功率为

P总2EI23W

两种情况下电源的效率之比为

P1100%P总11

P2100%2P总2