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第十二章电能能力守恒定律经典题型检测卷-高中物理人教版必修第三册
一、单选题
1．如图所示的电路中，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动。要使油滴向上运动，可采用的方法是（　　）
A．只把电阻R1阻值调大
B．只把电阻R2阻值调小
C．只把电阻R3阻值调大
D．只把电阻R4阻值调大
2．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联接在电源两端，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（　　）
A．通过电动机的电流为10A
B．电动机的输入功率为20W
C．电动机的发热功率为1W
D．电源的输出功率为60W
3．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴恰好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则（　　）
A．电容器中的电场强度将增大
B．电容器放电
C．电容器的电容将减小
D．液滴将向上运动
4．如图所示是测定两个电源的电动势和内阻实验中得到的路端电压和电流的关系图线，则应有（　　）
A．当I1＝I2时，电源总功率P1B．当U1＝U2时，电源输出功率P出1C．当I1＝I2时，外电阻R1＝R2
D．当U1＝U2时，电源内部消耗的电功率P内1>P内2
5．如图所示的电路中，电源的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3V，额定功率为4.5W。当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3V，假如小灯泡电阻阻值不变，下列说法正确的是（　　）
A．电源的内阻为4Ω
B．小灯泡的电阻为3Ω
C．当开关S接到位置2时，小灯泡很暗
D．当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为3V
6．如图所示，将一个小电动机接在电路中。正常工作和将电动机短时间卡住时，测得电动机两端的电压和流过电动机的电流如下表所示。下列说法正确的是（　　）
电压U/V 电流I/A
扇叶被卡住（短时间） 5.4 0.27
正常工作时 6.0 0.05
A．电动机线圈电阻为120Ω
B．正常工作时，电动机消耗的电功率P1=0.3W
C．正常工作时，电动机发热的功率P2=1.8W
D．正常工作时，电动机对外做功的功率P3=1.5W
二、多选题
7．下列关于电源的说法正确的是（　　）
A．电源是将电能转化为其他形式的能的装置
B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差
C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的
D．在电源内部负电荷由正极流向负极（或正电荷由负极流向正极）
8．用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要ts，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么（　　）
A．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要2ts
B．当线路电压为110V时，煮沸一壶水需要4ts
C．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要4ts
D．当线路电压为55V时，煮沸一壶水需要16ts
9．如图所示为某电动摩托车的内部简化电路图。电路中M为电动机，电动机内部线圈电阻为。为摩托车内部指示灯的电阻阻值，A为摩托车内部所装的电流表，V为摩托车内部所装的电压表。电动机所用电池的电动势为、内阻为。开关S闭合后，电动机正常工作，摩托车正常行驶，此时电压表的读数为，电流表的读数为。设电压表和电流表均为理想电表，则下列结论正确的是（　　）。
A．指示灯消耗的功率为 B．电动机内部发热功率为
C．电动机的输出功率为 D．电池输出的总功率为
10．如图所示，直流电路中，、是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照增强而减小。当开关S闭合时，处在电容器两板间M点的带电液滴恰好能保持静止。现用强光照射电阻时（　　）
A．电源的总功率增大 B．A板的电势降低
C．液滴向下运动 D．电容器所带电荷量增加
三、实验题
11．为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：
A．被测干电池一节；
B．电流表1：量程0~0.6A，内阻；
C．电流表2：量程0~0.6A，内阻约为；
D．电压表1：量程0~3V，内阻未知；
E．电压表2：量程0~15V，内阻未知；
F．滑动变阻器1：，2A；
G．滑动变阻器2：，1A；
H．开关、导线若干。
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）在上述器材中应选择的器材为：电流表选择 、电压表选择 ，滑动变阻器选 （填写选项前的字母）；
（2）实验电路图应选择下图中 （填“甲”或“乙”）；
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图象，则干电池的电动势 V，内电阻 Ω。
四、解答题
12．如图所示，有内阻的电源电动势E=9V，标有“8V，12W”的灯泡L恰好能正常发光，测得此时流经电源的电流为2A，电动机M的电阻r0=1Ω，求：
（1）电源的内阻；
（2）通过电动机的电流：
（3）电动机的输出功率。
13．一台直流电动机线圈电阻r=1 Ω，与一阻值R=10 Ω的电阻串联，当所加电压U=150 V，电动机正常工作时电压表示数100 V，求：
（1）电动机消耗的功率及输出的机械功率。
（2）电动机工作1h产生的热量。

14．空气炸锅因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。小明和同学在实验室用如图所示的电路来简化模拟空气炸锅的工作情况，电源的电动势为，内阻不计；小风扇M的额定电压为，额定功率为，发热电阻，
求：
（1）只闭合，小风扇正常工作时的电流；
（2）同时闭合开关和，电源的输出功率。
15．能源问题是当前热门话题，传统的能源——煤和石油。由于储量有限，有朝一日要被开采完，同时在使用过程中也会带来污染，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电为一例。如图表示的是利用潮汐发电，左方为陆地和海湾，中间为大坝；其下有通道，水经通道可带动发电机。涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同时，堵住通道，如图甲。潮落至最低点时放水发电，如图乙。待内外水面高度相同时，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又进水发电，如图丙。设海湾面积为，高潮与低潮间高度差为，海水每天涨潮两次，重力加速度，则一天内流水的平均功率为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．电路中电容器与R4并联，只把电阻R1阻值调大，电路中电流减小，则并联部分电压减小，R4两端的电压减小，即电容器两极板间的电压减小，则由
可知板间场强减小，则油滴向下运动，故A错误；
B．只把电阻R2阻值调小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知干路电流增大，电源内电压与R1的电压都增大，则并联部分电压减小，即电容器两极板间的电压减小，板间场强减小，油滴向下运动，故B错误；
C．只把电阻R3阻值调大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知干路电流减小，电源内电压与R1的电压都减小，并联部分电压增大，流过R2的电流增大，流过R4的电流减小，R4两端的电压减小，即电容器两极板间的电压减小，板间场强减小，油滴向下运动，故C错误；
D．只把电阻R4阻值调大，外电路总电阻增大，干路电流减小，并联部分电压增大，流过R2的电流增大，流过R4的电流减小，R3两端的电压减小，则R4两端的电压增大，所以油滴向上运动，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律有
得
故A错误；
B．电动机的输入功率
故B正确；
C．电动机的热功率
故C错误；
D．电源的输出功率
故D错误。
故选B。
3．B
【详解】A．由题图可知，电容器两板间电压等于R2两端电压。当滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变大，总电流减小，则R2两端电压U减小，由知电容器中的场强减小，A错误；
B．根据Q=CU可得，电容器两端电压减小，则有电容器所带电荷量减少，电容器放电，B正确；
C．电容器的电容C与电压U和电荷量Q的变化无关，保持不变，C错误；
D．由题意可知，带电液滴是在向下重力和向上电场力的作用下恰好处于静止状态，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电容器两端电压减小，电容器两板间的电场强度减小，则带电液滴所受电场力减小，使带电液滴在合力作用下向下运动，D错误。
故选B。
【点睛】
4．B
【详解】A．由题图可知，两电源的电动势E相等，由电源的总功率
P＝EI
知，当I1＝I2时，电源总功率
P1＝P2
故A错误；
B．电源的输出功率
P出＝UI
当U1＝U2时，由题图读出
I1则
P出1故B正确；
C．由题图可知，图线1的斜率的绝对值大于图线2的斜率的绝对值，则电源的内阻
r1>r2
当I1＝I2时，由闭合电路欧姆定律可知
R1故C错误；
D．当U1＝U2时
I1而内电压
U内1＝U内2
则由公式
P＝UI
知
P内1故D错误。
故选B。
5．C
【详解】A．当开关S接位置1时，通过电阻R的电流为
根据闭合电路欧姆定律有
解得
故A错误；
B．小灯泡的电阻为
故B错误；
CD．当开关S接到位置2时，小灯泡两端的电压为
所以此时小灯泡两端的电压只达到其额定电压的约53%，小灯泡发光很暗，故C正确，D错误。
故选C。
6．B
【详解】．当扇叶被卡住，电动机不转、为纯电阻电路，根据欧姆定律可知
故A错误；
B．正常工作时，电动机消耗的电功率
故B正确；
C．正常工作时，电动机发热的功率
故C错误；
D．正常工作时，电动机对外做功的功率
故D错误；
故选B。
7．BD
【详解】A．在电源内部把电子从正极搬运到负极，克服静电力做功，将其他形式的能转化为电能， A错误；
B．电荷的搬运使电源正、负极间维持一定电势差，B正确；
C．导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，C错误；
D．在电源内部，负电荷从电源正极流向负极（或正电荷从负极流向正极），D正确。
故选BD。
8．BD
【详解】AB．由公式
可得煮沸一壶水所需的热量为
当电压变为原来的时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4ts，故A错误，B正确；
CD．当电压变为原来的时，时间要变为原来的16倍，即16ts，故C错误，D正确。
故选BD。
9．AD
【详解】A．指示灯为纯电阻，故所消耗的功率为
A正确；
B．电动机内部发热功率为
B错误；
C．电动机的输出功率为
C错误；
D．电池输出的总功率为
D正确。
故选AD。
10．AD
【详解】BC．现用强光照射电阻时，的阻值减小，干路电流增大，R2与电容器串联，稳定后相当于断路，对电路无影响，故电容器两端电压相当于R1两端电压，由于下极板接地，由
可知，电容器两端电压增大，即A板的电势升高，极板间场强
故场强增大，液滴受到向上的电场力增大，故液滴向上运动，BC错误；
D．由
可知，电容器所带电荷量增加，D正确；
A．由
可知，电源的总功率增大，A正确。
故选AD。
11． B D F 甲 1.5 0.7
【详解】（1）[1]电流表B的内阻是已知的，故选B；
[2]被测干电池一节，电动势约为1.5V，电压表选择量程0～3V，故选D；
[3]被测干电池的内阻较小，为方便调节，滑动变阻器选择阻值较小的，故选F；
（2）[4]因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲；
（3）[5][6]根据闭合电路欧姆定律
即
则，图像的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示内阻
12．（1）0.5Ω；（2）0.5A；（3）3.75W
【详解】（1）因为灯泡L恰好能正常发光，电路中的路端电压为
U=8V
由闭合电路欧姆定律有
代入数据得电源的内阻
（2）通过灯泡的电流为
通过电动机的电流为
（3）电动机的热功率为
电动机的输出功率为
解得
13．（1）500W，475W；（2）9×104J
【详解】（1）由串并联电路规律可知，电阻R两端的电压为
对电阻R，根据欧姆定律得
电动机与电阻R串联，则通过电动机的电流为5A。电动机消耗的电功率是
电动机的发热功率
根据能量转化和守恒定律得电动机输出的机械功率
（2）电动机的发热功率
1h产生的热量
14．（1）0.5A；（2）6.6W
【详解】（1）小风扇正常工作，则小风扇的电流为
（2）同时闭合开关和，则电阻R2被短路，等效电路为小风扇和电阻R1的并联，则对R1
所以，电源的输出功率为
15．
【详解】潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能。每次涨潮时流进海湾（落潮时流出海湾）的海水的重力为
其重心高度变化为一天内海水两进两出，故平均功率
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