【單元練】新華中學(xué)高中物理必修3第十二章【電能-能量守恒定律】測(cè)試(培優(yōu)練)

ACBDABCDACBACBDABCDACBDADBCABCD一、選題1．單位正電荷沿閉合電路移動(dòng)一周，源釋放的總能量取決于（）A．電源的電動(dòng)勢(shì)B．荷定向移動(dòng)的速度C．、外電路的電阻之和．荷運(yùn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間解析：?jiǎn)挝徽姾裳亻]合電路移動(dòng)一周，電源釋放的總能量W，中E為源的電動(dòng)勢(shì)，故錯(cuò)，正。故選A2．四個(gè)定值電阻連成如圖所示的電路、的格“6V6W，、R的格為6V12W。將該電路接在輸出電壓=11V的壓電源上，則（）A．的率最大，為6WB．的功率最小，為0.67WC．的功率最小，為1.33W．的功率最大，為A解析：根據(jù)規(guī)格可算出、的阻為Ω，、的阻為3Ω，故電路總電阻為11，可得回路總電流為，過(guò)R、R的電流為1A，過(guò)R的流為PI2

A，過(guò)的流為，根據(jù)可得R、R、R、的功率依次是、、3W，故正錯(cuò)誤。故選A3．如圖為某智能手機(jī)電池上的信息，池支“9V快技術(shù)，電池充滿僅需約1.3小時(shí)，輕度使用狀態(tài)可使用一天，下列說(shuō)法正確的是（）A．9.88Wh為該電池的電量B．為電池的電動(dòng)勢(shì)C．度使用時(shí)的平均功率約為．據(jù)數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到該電的容量為2600mAhD解析：

A．9.88Wh為電池的充電電能，不是該電池的電量A錯(cuò)；B．為電電壓，不是該電池的電動(dòng)勢(shì)B錯(cuò)；C．度使用時(shí)平均功率約為9.88pW24C錯(cuò)；．電電流為，滿電為，此電池的容量q=It=2A×1.3h=2.6Ah=2600mAhD正確。故選。4．如圖所示，一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)為、阻r，將一個(gè)額定電壓為的電動(dòng)機(jī)接在該電源上，電動(dòng)機(jī)正常工作，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為。電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為R，于在時(shí)間內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化，下面說(shuō)法中正確的是（）A．電源的輸出功率為

B．源的總功率為C．動(dòng)機(jī)的電功率為I．動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為UI-I

解析：A．因電源的外電路所接電動(dòng)機(jī)是非純電，則電源的輸出功率為=外全電路部不滿足歐姆定律，則

I

，電源的輸出功率不等于為，故A錯(cuò)誤；B．閉合電路歐姆定律可知=UIr故電源的總功率為PEII總故錯(cuò)；C．動(dòng)機(jī)的電功率為UI，IR為動(dòng)機(jī)的熱功率，故錯(cuò)；．據(jù)電動(dòng)機(jī)上的能量守恒定有UII

2

出則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為P故正確；

20122211011111201222110111111故選。5．恒流源是一種特殊的電源，其輸出電流能始終保持不變。如圖所示的電路中電源是恒流源，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P從右端向最左端移動(dòng)時(shí)下列說(shuō)法中正確的是（）A．上電壓變大C．上電壓變小

B．流源輸出功率保持不變．的功率增大解析：AC．源輸出電流不變，觸頭由最右端向最左端移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變大，則總阻變大，而源輸出電流不變，則并聯(lián)部分電壓增大，所以上電壓變大，是值電阻，故通過(guò)R的電流變大；而總電流不變，則通過(guò)R電減小，所以R的壓減小，則上電壓變大，故A正確C錯(cuò)；B．流源輸出功率=UI，增大，不，則增大，故錯(cuò)；．前面的分析可知通過(guò)R電減小R是定值電阻，故的電功率=I2減小，故錯(cuò)誤。故選A6．如圖所示，圖中直①表某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖曲表該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電源的電動(dòng)勢(shì)為B．源的內(nèi)阻為

ΩC．流為2.5A時(shí)，外電路的電阻為15Ω．出功率為時(shí)路端電壓是50V

C解析：【分析】先根據(jù)根據(jù)閉合電路歐姆定律推導(dǎo)出電源輸出電壓與電流的關(guān)系圖象的表達(dá)式，然后對(duì)照?qǐng)D象求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；可以從圖象讀出不同電流對(duì)應(yīng)的電壓和輸出功率，根據(jù)歐姆定律求解電阻。A．根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電壓的輸電壓

PPIr對(duì)照UI圖，當(dāng)I時(shí)，

E50V

，故A錯(cuò)；B．-圖斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻，故r

5020Ω故錯(cuò)；C．流為2.5A時(shí)，對(duì)照U圖象，電壓為，外電路電阻

UΩΩI故正；．出功率為時(shí)對(duì)照P-I圖，電流為6A再對(duì)照U圖象，輸出電壓為20V故錯(cuò)誤；故選。【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)閉合電路歐姆定律列式求解-圖表達(dá)式進(jìn)行分析，基問(wèn)題。7．有四盞電燈，如圖所示連接在電路，L和L都有字樣，L和L都3標(biāo)有、”字樣，把電路接通后，下列說(shuō)正確的是（）A．

L比L1

亮

B．

L

和L2

一樣亮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，錯(cuò)；3C．P

2

和

II34

得，

P

，錯(cuò)誤；．PR和

得14

，錯(cuò)誤。故選A8．如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)原于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向a端移動(dòng)時(shí)，則（）4

R24313132333R24313132333A．電壓表讀數(shù)減小

B．流表讀數(shù)增大C．點(diǎn)

P

將向上運(yùn)動(dòng)

．上耗的功率逐漸減小C3解析：A由圖可知R與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)后與R并聯(lián)后，再由R串接在電源兩端；電容器與R并聯(lián)；當(dāng)滑片向a移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，則電路中總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知，干路中電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，同時(shí)，R兩端的電壓也減小，故并聯(lián)部分的電壓增；由歐姆定律可知流過(guò)的電流增大，則流過(guò)并聯(lián)部分的電流減小，故電流表示數(shù)減小；因并聯(lián)部分電壓增大，而中壓小，故電壓表示數(shù)增大，故錯(cuò)；C．R兩端電壓增大，則電容器兩端電壓增大，故電荷受到的向上電場(chǎng)力增大，則重力小于電場(chǎng)力，電荷向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；．上流增大，根據(jù)

P

3

2

R3

，則R消耗的功率逐漸增大，故錯(cuò)。故選。9．小型直流電動(dòng)機(jī)與6V12W燈及電源連接成圖示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為1.0Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5Ω閉合S后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡正常發(fā)光，則電動(dòng)機(jī)（）A．兩端的電壓為1.0VC．功率為解析：A．燈泡正常發(fā)光，則電路中的電流為I由閉合電路歐姆定律可得

B．功率為2.0W．出的機(jī)械功率為DPU6+IrLM解得Ir6VML說(shuō)明電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為12VB．功率為

，故A錯(cuò)；PUI24WMM

121212122111212121221111R故錯(cuò)；C．功率為P=I熱

rM

2W故錯(cuò)；．出的機(jī)械功率為P=P-出熱故正確。故選。10．圖所示的電路中，電電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻為，開(kāi)關(guān)閉后，電燈、均發(fā)光，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片稍向上移動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．電燈、均亮C．流表的示數(shù)變小

B．燈、均暗．流表的示數(shù)增大解析：由圖可知與動(dòng)變阻器并聯(lián)，再與串聯(lián)，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的片P稍向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，所以電燈變亮，路端電壓減小，所以L與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電減小，所以L變暗，干路電流I增，與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電壓減小，所以通過(guò)L的電流減小，所以電流表的示數(shù)增大故選。二、填題11．圖所示，電解槽A與阻R并后接到電源上，電源的電動(dòng)勢(shì)=120V內(nèi)阻＝Ω，電阻，解槽電阻r＝ΩS閉合時(shí)電阻R消耗的功率為475W，則此時(shí)通過(guò)電阻R的電流_，電解槽中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功______W。1700解析：[1]根=I可通過(guò)電阻的電流為IR

475RR19[2]路電壓=IR

1R121121R12112總電流I

12095A=25Ar1則電解槽的電流I=II=20A電解槽中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為PI1

21

r

20W20

2

1700W12．圖是一種可顯示汽車電池輸出電壓的車用充電頭。小明觀察到停車熄火狀態(tài)下，單獨(dú)打開(kāi)前車燈時(shí)，充電頭顯示電壓為12.5V；時(shí)打開(kāi)前后車燈后，電壓降為12.0V。明由此判斷前后車燈是并聯(lián)關(guān)系，他的判斷依據(jù)是__________小明查閱行車手冊(cè)后得知，前車燈和后車燈的額定電壓相同，額定功率分別為120W和30W由此推算出汽車蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______V。前后車燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)互不影響15解析：后車燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)互不影響15[1]若串聯(lián)關(guān)，兩燈必是同時(shí)開(kāi)關(guān)的，所以判斷的依據(jù)是前后車燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)互不影響。[2]設(shè)燈電阻，燈電阻為R，據(jù)

P

UR

，可得P11P42設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為，阻為r，獨(dú)打開(kāi)前車燈時(shí)，有11同時(shí)打開(kāi)前后車燈時(shí)，前后車燈并聯(lián)，則并聯(lián)總電阻為R=1R12U并12V并聯(lián)立方程，解得=15V13．有標(biāo)著1004W和的電阻，若將它們串聯(lián)使用，則允許通過(guò)的最大電流為_(kāi)__________；若它們并聯(lián)使用，允許加的總電壓．解析：根據(jù)功率公式有：

11P得100，”的阻額定流為：I10.2R1

A額定電壓為：20111

V“90，”的阻額定電流為：I2

102R2

A額定電壓為R302

V當(dāng)它們串聯(lián)時(shí)，電流相同，則允許通過(guò)的最大電流為0.2A；將它們并聯(lián)使用，電壓相同，則允許所加的最大電壓為20V。14．燈額定電流是B燈定電流的3倍，而額定功率相等．兩燈串聯(lián)接在路上后A燈的實(shí)際功率是燈際功率的_______倍若兩燈并聯(lián)接在電路上后燈實(shí)際功率是燈際功率________倍解析：[1]串電路電相等A燈的電阻是B燈

，由PR可，燈實(shí)際功率是B燈際功率的

倍；[2]并電路電相等A燈的電阻是B燈

U2，由P可燈的實(shí)際功率是B燈R際功率的9倍.15．原中的電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以某一速率在一圓周軌道上繞核運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)動(dòng)周期為T，電子的電荷量為e，效電流_。(2)手筒中的干電池給某小燈泡供電時(shí)，電為0，某次接通開(kāi)關(guān)的10s時(shí)間內(nèi)，一節(jié)干電池中有____耳化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能5解析：

T

5(1)[1]據(jù)電流強(qiáng)度定義I

t由于每隔時(shí)間，就有一個(gè)電子通過(guò)個(gè)截面，因此等效電流強(qiáng)度I

e

21BA1121BA11(2)[2]節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，據(jù)能量守恒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，最終通過(guò)電源對(duì)小燈泡做功，由于10s時(shí)間內(nèi)，電源對(duì)小燈泡做功4.5J因此有

4.5J

焦耳化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能16．下圖所示電路中，電電動(dòng)勢(shì)E=9V，阻R＝燈標(biāo)有“12V，”，燈標(biāo)“4V，”樣，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的小，使燈正發(fā)光，則燈A的率為_(kāi)_________W，動(dòng)變阻器接入電路的阻值__________1解析：[1]B燈電流為PIB1AUBA燈電壓為RAA燈電阻為A

1212

ΩΩA燈功率為U2PA3WA[2]A燈電流為IA

UAA12A的流為II1AB把R看電源內(nèi)阻

UEA1

解得．如圖所示，滑動(dòng)變阻器的滑片P在圖示位置時(shí)三燈恰好正常發(fā)光。電源電壓不，現(xiàn)將滑片P向下滑動(dòng)時(shí)A燈將________，燈_________C燈（選填變暗“不變或變亮）

122122變亮變亮變暗解析：亮變變[1]滑P向下滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，電路總阻減小I總

U總R總可知電路總電流增大，故A燈亮；[3]由上分析，燈端電壓增大，總電壓不變故燈兩端電壓減小C燈變暗；[2]流C的電流減小，總電流增大，故流經(jīng)的電流增大燈變亮。18．個(gè)同樣的電阻，額定率均為10W，其中兩個(gè)并聯(lián)再與第三個(gè)串聯(lián)接入電路，則此電路允許消耗的最大電功率_。15解析：設(shè)通過(guò)電阻最大電流為，有I

210W兩個(gè)并聯(lián)再與第三個(gè)串聯(lián)接入電路，通過(guò)第三個(gè)電阻的電流不能超過(guò)最大值，則通過(guò)并聯(lián)的每個(gè)電阻的電流不能超過(guò)最大值的一半。電路中的總功率I

2

I3)2RI22

2

15W19．圖所示，當(dāng)電鍵S閉時(shí)，外電______電路中電流表的示數(shù)，電壓表的示數(shù)將。均選填增”、減小或不）減小增大減小解析：小增減[1]當(dāng)鍵S閉合時(shí)R與R并，并聯(lián)后的總電阻小于的電阻值，所以外電阻減小。[2]由合電路歐姆定律I

r外可知，電路中電流表的示數(shù)將增大。[3]電表的示表示路端電壓

1121111111211111Ir可知電壓表的示數(shù)將減小。20．段陡峭的河床，上、游水面高度差為，上游河水水速為2.0m/s，面寬為4.0m，均水深1.0m，將該段河水的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電功率可達(dá)______kW。發(fā)電時(shí)若發(fā)電機(jī)輸出功率僅上述功率的一半，一晝夜發(fā)電機(jī)輸出電能約為_(kāi)_____kW?h。取兩位有效數(shù)字821×103解析：2.1×10[1]取間t=1s，水流過(guò)的距離水的質(zhì)量為m則發(fā)電功率為P

1gH)3t

)W172800W172.8kW[2]發(fā)機(jī)輸出率為P出所以一晝夜發(fā)電機(jī)輸出電能為

1P172.8kW2EPt2073.6kW2.1

3kW三、解題21．圖所示電路中，電源提供恒定電壓E=12V定值電阻RΩ，動(dòng)變阻器R可在0~20范內(nèi)調(diào)節(jié)，平行板電容器板長(zhǎng)，間距，一帶正電的粒子m=1×10kg不計(jì)重力），=8×10C。速度

v=2×10m/s從兩板正中間射入，當(dāng)電鍵斷開(kāi)時(shí)，粒子擊中距電容器極板右邊緣=20cm的熒光屏正中心。當(dāng)電鍵閉合后，求(1)要該粒子打到熒光屏上，則R調(diào)范圍；(2)粒打到熒光屏上距點(diǎn)大距離（黃光屏足夠大）。解析：Ω<R≤20Ω(2)10cm(1)若子剛好從下極板邊緣飛出，此時(shí)的小值是R，豎直方向有

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

qU，，水平方向有L=vt根據(jù)歐姆定律得U，=(+R)代入數(shù)據(jù)得=5所以R的取值范圍是Ω<R≤20Ω(2)粒最大距離是y（圖所示）由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知d2

bL2

L2得y=0.1m=10cm22．圖所示，定值電阻、阻值分別為2和

3

，電容器的容100，源電動(dòng)勢(shì)和電阻r分別為

3V

和1，電壓表為理想表。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S處斷開(kāi)狀態(tài)。(1)求壓表的示數(shù)；(2)求C所帶電荷量；(3)現(xiàn)開(kāi)關(guān)S閉合，現(xiàn)電容器C所帶電荷量減少了4。定值電阻的阻值。解析：(1)1.5V；C；。

V211111113總33122112V211111113總33122112(1)根閉合電路的歐姆定律可得電流強(qiáng)度為I

E3A=0.5AR1則電壓表的示數(shù)為U=IR=0.5×3V=1.5V(2)兩電壓為U=IR=0.5×2V=1V則電容C所帶的電荷量為=100×10-6×1C=1.0×10(3)將關(guān)S閉，發(fā)現(xiàn)電容器C所帶電荷量減少了-5C，此時(shí)電容器所帶電荷量為Q′=1.0×10-5

C=6×10C則R兩電壓為Q6U

V=0.6V通過(guò)R的電流強(qiáng)度為UI1A=0.3AR1電路總電流為I總

E30.61A=0.6AR32則通過(guò)R的電流強(qiáng)度I=II=0.6A-0.3A=0.3A根據(jù)歐姆定律可得'12ΩI0.3323．圖所示，已知電源的阻r。當(dāng)S斷開(kāi)，閉時(shí)，額定電壓為40V燈L正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)I；當(dāng)S斷開(kāi)，閉時(shí)，電流表示數(shù)r正常工作，已知電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為（忽略電流表內(nèi)阻）求：0

I

，電動(dòng)機(jī)(1)電的電動(dòng)勢(shì)是多少？(2)電機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是少？(3)電機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率是多少。解析：；(2)30V；(3)189W(1)當(dāng)S斷開(kāi)，閉時(shí)，燈泡正常發(fā)光，兩端電壓為40V，時(shí)根據(jù)閉合電路歐姆定律E2)V=48V

21出Q21出Q(2)當(dāng)S斷開(kāi)，閉時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，兩端電壓為

M

(3)電機(jī)正常工作，電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為PIMM電動(dòng)機(jī)正常工作，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱功率

1W=81WQ電動(dòng)機(jī)輸出功率為=PP）24．圖所示的電路中，

R＝

，

3

，

3

，滑動(dòng)變阻器最大阻值為

9

，電源電壓6V，內(nèi)阻不。(1)滑位于

位置時(shí)，流過(guò)電源的電流為多大；(2)求路中電源的最小電流；(3)求過(guò)電源的電流最小時(shí)兩的電壓解析：

I

；；(1)滑在

處時(shí)，

R

和R串再與并聯(lián)ab并11ab1電流I

UR3并1得IA(2)當(dāng)支路電阻相等時(shí)，總阻值最

I

UR3并

大，電流最小I

min

UR3并2其中

R123R123R并2

Rab得I

min

A(3)平分干路電U1

I

min

R1得U1

V1.7V25．個(gè)標(biāo)有、”的泡，不考慮其電阻隨溫度的變化。求：(1)它電阻為多大？正常工作時(shí)電流多大？(2)現(xiàn)一電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為0.4的電源與燈泡直接相連，燈泡能否正發(fā)光？解析：=12Ω、；(2)不(1)燈的電阻U2P3正常工作時(shí)電流I

P3A=0.5AU(2)現(xiàn)一電動(dòng)勢(shì)為9V，阻為0.4的源與燈泡直接相連，則電路中的電流I'

0.726A0.4燈泡不能正常發(fā)光。26．圖所示，恒壓源輸出壓不變?yōu)椋?，為電解槽，為電?dòng)機(jī)，為爐（純電阻），電解槽內(nèi)阻

r

A

＝Ω，只合，余開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)A示數(shù)為3A；只閉合S，余開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，示為，電機(jī)輸出功率為40W；閉合S，