第十二章電能能量守恒定律單元測試題(精品)最新高二上學(xué)期人教版(2019)必修第三冊

1、第十二章電能能量守恒定律單元測試題（解析版）第I卷（選擇題）一、選擇題（共40分）1.某智能手機電池支持 9V 2A”快充技術(shù)，電池充滿僅需約 1.3小時，輕度使用狀態(tài)可使 用一天。下列說法錯誤的是（）A. 9.88Wh為該電池的充電電能B. 4.35V為該電池的充電電壓C.輕度使用時的平均功率約 0.1WD.根據(jù)數(shù)據(jù)可以計算得到該電池的容量約為2600mAh2 .在如圖所示的 U-I圖線上，a、b、c各點均表示該電路中有一個確定的工作狀態(tài)，在 b 點 ，則下列說法中正確的是（）A.在a點時電源有最大輸出功率B.在b點時電源的總功率最大C.從a-b, 3角增大，電源的總功率和輸出功率都將增大D

2、.從b-c, 3角增大，電源的總功率和輸出功率都將減小3 .如圖所示，直線 M為某電源的U I圖線，直線N為某電阻R的U I圖線。用該電源和 該電阻R組成閉合電路后，該電阻 R正常工作。下列說法正確的是（）A.該電源的電動勢為 2VB.該電源的內(nèi)阻為1C.該電阻R的阻值為0.5D.該電源的輸出功率為 4W4 .下列單位中與焦耳（J）不等效的是（）A . N mB. V AC. kg m2/s2D. W s5 .關(guān)于 能量耗散”的下列說法中，正確的是（）A.能量在轉(zhuǎn)化過程中， 有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用,這種現(xiàn)象叫作能量的耗散B.能量在轉(zhuǎn)化過程中變少的現(xiàn)象叫能量的

3、耗散C.能量耗散表明，在能源的利用過程中，能量的數(shù)量不但減少，而且可利用的品質(zhì)降低了D.能量耗散表明，各種能量在不轉(zhuǎn)化時是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時是不守恒的6 .如圖所示，電源電動勢為 E、內(nèi)阻為r,電阻Ri=2r,滑動變阻器的最大阻值 R=5r,最初滑動變阻器的滑片處于 b端，則當(dāng)滑動變阻器的滑片緩慢向a端滑動時（ ）A.電流表示數(shù)逐漸減小B.電壓表示數(shù)逐漸減小C.滑動變阻器消耗的電功率先增大后減小D.當(dāng)滑動變阻器的電阻R=3r時，電阻Ri的功率最大7 .電阻絲通有2A電流后，10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為120J,則該電阻絲的阻值為（）A. 4aB. 3QC. 2aD. 1Q8 .如圖所示為兩電源的UI圖

4、象，則下列說法正確的是（）A.電源的電動勢比電源 的大，內(nèi)阻比電源 的內(nèi)阻小9 .當(dāng)外接同樣的電阻時，兩電源的輸出功率不可能相等C.當(dāng)外接同樣的電阻時，兩電源的效率可能相等D.不論外接多大的相同電阻，電源 的輸出功率總比電源 的輸出功率大10 杭州市區(qū)某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園，如圖甲為新裝的一批節(jié)能路燈，該路燈通過光控開關(guān)實現(xiàn)自動控制，電燈的亮度可自動隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變，如圖乙為其內(nèi)部電路簡化原理圖，電源電動勢為 E,內(nèi)阻為r, Rt為光敏電阻（光照強度增加時，其電阻值減?。??，F(xiàn)增 加光照強度，則下列判斷正確的是（）號b JbaMl T圖甲圖乙A. A、B燈都變暗B.電源的總功率變大C.電

5、源的輸出功率變小D.電源的效率變小10. 一微型吸塵器的直流電動機內(nèi)阻一定，當(dāng)加上 0.3V電壓時，通過的電流為 0.3A,此時 電動機不轉(zhuǎn)，當(dāng)加在電動機兩端的電壓為2.0V時，電流為0.8A,這時電動機正常工作，下列說法正確的是（）A.電動機內(nèi)阻為1B.電動機內(nèi)阻為2.5 QC.電動機正常工作時的效率為 60%D.電動機正常工作時的效率為50%第II卷（非選擇題）二、實驗題（共15分）11. （1）小明同學(xué)為了測定一節(jié)干電池的內(nèi)阻。根據(jù)所示電路圖進行實驗。根據(jù)電路圖要求，在答題紙中用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中連線（注意電表表量程的選擇） （）某次實驗記錄如下表所示，經(jīng)過事后檢查發(fā)現(xiàn)其中有一組數(shù)據(jù)

6、記錄異常。請在答題紙中的圖乙方格紙上畫出圖線（ ），并判斷異常的數(shù)據(jù)為表中第 組數(shù)據(jù)按所畫的圖線可求得內(nèi)阻r （保留三位有效數(shù)字）。數(shù)據(jù)第1組第2組第3組第4組第5組U/N1.421.341.271.261.110I/A0.100.200.300.400.550（2）小昕同學(xué)在一次趣味性活動中，探測黑箱內(nèi)的元件，黑箱有A、B、C三個接線柱，每兩個接線柱間最多只能接一個電器元件，已知黑箱內(nèi)的電器元件是一只電阻和一只二極管。小昕同學(xué)用正確的操作方法利用多用電表的歐姆擋進行了6次測量，各次紅、黑表筆的位置和測得的阻值如下表所示。由表中的數(shù)據(jù)可以判斷：AOQc出。紅表筆接AABBCC黑表筆接BCACA

7、B測得阻值（Q）10010K10010.1K90190電阻接在 兩點間。二極管接在兩點間，其中正極接在 點。12. 甲、乙兩個實驗小組利用傳感器研究電池組電動勢和內(nèi)阻及負載功率問題，已知兩小組所選用的定值電阻阻值相同，均為Ro 1.0QO（1）甲小組利用電壓傳感器（相當(dāng)于理想電壓表）和電阻箱，實驗電路圖如圖甲所示，改、u上皿U2變電阻箱接入電路的阻值，獲得多組電壓U與電阻R的值，根據(jù)P 在坐標(biāo)紙上描出R的PR圖像如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)當(dāng) R 1.5Q時，電阻箱的功率 P達到最大值1.5W。定值電阻Ro的作用是 ,可求出甲小組電池組電動勢 Ei V,內(nèi)阻1 Q；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）圖甲國乙圖內(nèi)圖

8、（2）乙小組利用電壓傳感器（相當(dāng)于理想電壓表）、電流傳感器（相當(dāng)于理想電流表）和滑動變阻器，實驗電路圖如圖丙所示，移動滑動變阻器滑片，獲得多組電壓U與電流I的值,根據(jù)P UI ,利用作圖軟件生成的 P U圖像如圖丁所示，發(fā)現(xiàn)當(dāng) U 1.4V時，滑動變阻器的功率P達到最大值1.0W,可求出乙小組電池組電動勢E2 V,內(nèi)阻2 Q（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）三、解答題（共45分）13.規(guī)格為“8V 4W的小燈泡與小型直流電動機（其線圈內(nèi)阻為ro=O.4 Q并聯(lián)后，撥至電動勢為10V,內(nèi)電阻r=0.5 的電源上，小燈泡恰好正常發(fā)光，求：（1）電路中的總電流I總和通過電動機D的電流I；（2）電動機輸出功率

9、 P出。14.如圖所示的電路中，電源的電動勢E=3.2V,電阻R的阻值為30Q,小火T泡L的額定電壓為3.0V,額定功率為4.5W。當(dāng)開關(guān)S接位置1時，電壓表的讀數(shù)為3.0V,求:（1）電源的內(nèi)阻r為多大;（2）當(dāng)開關(guān)S接位置2時，通過分析計算，判斷小燈泡 L是否能正常發(fā)光。（小燈泡電阻保持15 .在如圖所示的電路中，電源的電動勢 E=3.0V,內(nèi)阻r= 1.0 Q R1=10Q, R2=10Q, R3=30 Q,R4=35 Q,電容器的電容 C=100wE）閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后，求:(1)電容器C兩極板間的電勢差;16 .在如圖所示的電路中，電源兩端電壓不變，R的阻值為20滑動變阻器的最

10、大阻值為R2；當(dāng)開關(guān)S閉合，&、S2斷開時，將滑動變阻器的滑片置于b端，此時電壓表的示數(shù)為Ui,流過R的電流為I0, 0消耗的功率為 只為6.4W；當(dāng)開關(guān)S、S2閉合，Si斷開時，電 流表的示數(shù)為Ii,電壓表的示數(shù)為 U2；當(dāng)開關(guān)S、S、S2都閉合時，將滑動變阻器的滑片 置于中點，電流表的示數(shù)為 I2,已知Ii”2 3:5, U/U2 2:9,求：(1) lo：li的大小；(2) R阻值的大??；(3)當(dāng)只閉合S,滑片調(diào)至某位置時，變阻器消耗的電功率為42W,求此時電路的總功率。參考答案1. C【詳解】A. 9.88Wh為該電池的充電電能,A正確，不符合題意;B. 4.35V為該電池的充

11、電電壓,B正確，不符合題意;C.輕度使用時的平均功率約為9.88Wh0.41WP 24hC錯誤，符合題意；D.根據(jù)數(shù)據(jù)可以計算得到該電池的容量約為q It 2000mA 1.3h 2600mAhD正確，不符合題意。故選Co2. D【詳解】A.在b點時，因為 ，所以直線Ob的斜率與直線ac的斜率大小相等，故電源的內(nèi)阻 與外電阻大小相等，由閉合電路歐姆定律推論可知，此時電源有最大輸出功率，A錯誤；1 rr E2B.由電源的總功率表達式 P 可知，電路總電阻越小，總功率越大，即在a點時對應(yīng)的外電阻最小，總電阻最小，電源的總功率最大，在c點時電源的總功率最小， B錯誤；C.由AB的分析可得，從 a-b

12、, 3角增大，電源的總功率減小，輸出功率增大，C錯誤;D.同理可知，從b-c, 3角增大，電源的總功率減小，輸出功率減小，D正確。故選D。3. D【詳解】A.由圖像可知，該電源的電動勢為3V,選項A錯誤；B.該電源的內(nèi)阻為U 3八r -0.5I 6選項B錯誤；C.該電阻R的阻值為U 2R 1I 2選項C錯誤；D.該電源的輸出功率為P UI2 2W=4W選項D正確。故選Do4. BA.根據(jù)W=Fx可知，1J=1N m,選項A正確，不符合題意;B.根據(jù)P=IU可知1W=1V A選項B錯誤，符合題意；C.根據(jù)W=Fx=max可知，1J=1kgm2/s2,選項C正確，不符合題意；D 根據(jù)W=Pt可得1

13、J=1W s,選項D正確，不符合題意。故選 B 。5 A【詳解】能量耗散的過程中能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)變， 但是總的能量是守恒的， 能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，但有方向性， 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能后，我們無法將它們收集起來重新利用，故 A 項正確， BCD 錯誤。故選 A 。6 C【詳解】AB 當(dāng)滑動變阻器的滑片緩慢向 a 端滑動時，阻值減小，總電阻減小，則電流變大，即電流表示數(shù)逐漸變大，R1 上的電壓變大，則電壓表示數(shù)逐漸變大，選項AB 錯誤；C.將電阻Ri看做是電源的內(nèi)阻，則電源的等效內(nèi)阻為L =3r,則當(dāng)滑動變阻器的阻值等于 3r 時滑動變阻器消耗的功率最大，則當(dāng)滑動變阻器的滑片緩慢向

14、 a 端滑動時，滑動變阻器消耗的電功率先增大后減小，選項C 正確；D 因Ri 是固定電阻，當(dāng)電路中電流最大時消耗的功率最大，則當(dāng)滑動變阻器的電阻為 0時，電阻 Ri 的功率最大，選項D 錯誤。故選 C 。7 B【詳解】由焦耳定律得222 R i0 i20解得r 3a故選 B 。8. BD【詳解】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律得U = E-Ir,當(dāng)1=0時，U = E,即圖象與縱軸交點表示斷路狀態(tài)，交點的縱坐標(biāo)等于電源的電動勢大小，圖象的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，由圖看出，電源的電動勢和內(nèi)阻均比電源 的大，故A錯誤，BD.過原點。作出一條傾斜的直線，該直線與圖線1、2的交點就表示該電阻與兩電源連接時的工

15、作狀態(tài)，由圖看出，直線與圖線1交點的兩坐標(biāo)的乘積大于直線與圖線2交點的兩坐標(biāo)的乘積， 說明不論外接多大的相同電阻，電源1的輸出功率總比電源 2的輸出功率大，故BD正確;C.電源的效率UIRR100% 100% 100%EI R rR r當(dāng)外接同樣的電阻，由于內(nèi)阻r不等，電源的效率不可能相等，故 C錯誤;故選BD。9. ABD【詳解】A.光照強度增大，光敏電阻阻值減小，電路總電阻減小，故電路總電流增大，消耗在內(nèi)阻 上的電壓增大，路端電壓減小，A燈變暗，由于 R0兩端的電壓增大，B燈兩端的電壓減小,B燈變暗，故A正確；BC.電源電動勢不變，電路總電流增大，電源的總功率P=EI變大，但是不知道電源內(nèi)

16、阻與外電路的電阻的關(guān)系，則無法判斷輸出功率的變化，故B正確，C錯誤；D.電源的效率為=UE路端電壓減小，電源的效率變小，故 D正確；故選ABD。10. AC【詳解】AB.當(dāng)給電動機加 0.3V電壓時，電動機不轉(zhuǎn)，此時電動機相當(dāng)于純電阻用電器，其內(nèi)阻U1r -11QI1B錯誤A正確；CD.當(dāng)給電動機加 2.0V電壓時，電動機正常工作，電動機消耗的功率發(fā)熱功率電動機輸出的機械功率故電動機正常工作時的效率D錯誤C正確。故選AC。P U2I22.0 0.8W 1.6W2Pr122r 0.64WP P Pr0.96WP一 60%P40.800 AB A【詳解】(1)1測定一節(jié)干電池的內(nèi)阻,則電壓表選3V

17、量程，電流表選0.6A便于提供讀數(shù)的準確性。如圖2利用表格中數(shù)據(jù)，描點連線，讓盡可能多的點落在直線上或均勻分布在直線兩側(cè)，誤差 太大的點，可以舍棄。3從所繪圖線上看，第 4組異常。4圖線斜率即為電源內(nèi)阻，有1.10 1.500.50.800 QAB之間。(2)5表筆正反向接時，數(shù)值都不變的為電阻。故電阻在 6表筆正反向接時，數(shù)值有較大變化的是二極管，正向阻值較小，反向阻值較大，故二極管接在AC之間，正極接在 A處。3.00.502.812.定值電阻為保護電阻，防止回路電流過大損壞電源或其他設(shè)備 0.96【詳解】(1) 1定值電阻為保護電阻，防止回路電流過大損壞電源或其他設(shè)備。23甲小組實驗，電

18、阻箱的功率為P I2R(1E1RR)R)E；2 R 2R知當(dāng)R r1 Rq時，P有最大值，即最大功率E11Pmax2 , PmaxRe 0.50 QE12R)3.0V(2) 45乙小組實驗，滑動變阻器的功率為2RqE22RoE2 UP UI U -2 Ro,_ . E2 .P與U是二次函數(shù)關(guān)系，可知當(dāng) U 萬時P有最大值最大功率E2 2U 2.8VEPmax 4(r122R0)*R04Pmax0.96 QI113. (1)4A, 3.5A ； (2)23.1W由題意規(guī)格為“ 8V 4W的小燈泡恰好正常發(fā)光,可知電路的路端電壓U=8V,則內(nèi)電壓電路的總電流10V8V 2VA 4A 0.5由于燈泡

19、正常發(fā)光，所以燈泡的電流為電動機的電流為4W 0.5A8V(4 0.5)A3.5A(2)電動機線圈的發(fā)熱功率2r。23.5 0.4W 4.9W電動機的總功率的大小為UI8 3.5W 28W所以電動機的輸出的功率為(284.9)W 23.1W14. (1)2 & (2)見解析(1)當(dāng)開關(guān)S接位置1時，回路中的電流為I1 = U=0.1AR根據(jù)閉合電路的歐姆定律有U = E-Ir得電源的內(nèi)阻E U r 2a(2)小燈泡的電阻為Rl 幺=2Q當(dāng)開關(guān)S接位置2時，回路中的電流為EI2 0.8Ar R此時小燈泡的實際功率為_.22_ _P 實=I2R = 0.82X2W=1.28W從小燈泡的實際

20、功率來看，小燈泡此時很暗，不能正常工作。4 .15. (1)2V; (2) q 2 10 C(1)電路中的總電流Rl(R2 R3)1-A 3R3則路端電壓為E Ir22V3電容器C兩極板間的電勢差與 R3的電壓相等，為R3Uc3U 2VR2 R3(2)閉合開關(guān)S后通過R4的電荷量q CUc 100 10 6 2C 2 10 4C16. (1) 2 ： 9； (2) 10Q； (3) 72W 或 100.8W【詳解】R兩端電壓，示數(shù)為Ui,等效電路(1)當(dāng)開關(guān)S閉合，&、S2斷開，將滑動變阻器的滑片置于 b端時，滑動變阻器和電阻 R、R3串聯(lián)，滑動變阻器完全接入電路中，電壓表測量電阻如圖所示旦二LIJLi J M=6.4 田 r Ui 1qURi、R2、R3串聯(lián)，流過R的電流為Ui當(dāng)