人教版高中物理第十二章《电能能量守恒定律》单元 测试 题号 一 二 三 四 总分 得分 一、 1. 单选题（本大题共 6 小题，共 24 分） 如图 1 所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电 路如图 2 所示。在充电开始后的一段时间 t 内，充电 宝的输出电压 U、输出电流 I 可认为是恒定不变的， 设手机电池的内阻为 r，则时间 t 内 () 2 A. 充电宝输出的电功率为 UI + I r 2 B. 充电宝产生的热功率为 I r 2 C. 手机电池储存的化学能为 UIt −I rt U2 t D. 手机电池产生的焦耳热为 r 2. 某直流电动机，线圈电阻是 0.5Ω，当它两端所加的电压为 6V 时，通过电动机的 电流为 2A．由此可知（　　） 3. A. 电动机发热的功率为 72W B. 电动机消耗的电功率为 72W C. 电动机输出的机械功率为 10 W D. 电动机的工作效率为 20 如图所示的电路中,闭合开关 S 后,灯 L1 和 L2 都正常发 光,后来由于某种故障使灯 L2 突然变亮,电压表读数增 加,由此推断,这故障可能是( A. 灯 L1 灯丝烧断 B. 电阻 R2 断路 C. 电阻 R2 短路 ) D. 电容器被击穿短路 4. 在如图所示的 U-I 图像中，直线 a 为某电源的路端电压与电流的关系，直线 b 为某 电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路。则此时 A. 电源将其它能转化为电能的功率为 18 W B. 该元件的电阻为 2 Ω C. 该元件发热功率为 6 W D. 电源外电路与内电路消耗功率之比为 2:3 5. 如图所示，A 和 B 为竖直放置的平行金属板，在两极 板间用绝缘轻绳悬挂一带电小球。开始时开关 S 闭合 且滑动变阻器的滑片 P 在 a 处，此时绝缘轻绳向右偏 离竖直方向的角度为 θ，电源的内阻不能忽略，下列 判断正确的是（） A. 小球带负电 B. 当滑片从 a 向 b 滑动时，绝缘轻绳的偏角 θ 变大 C. 当滑片从 a 向 b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向下 D. 当滑片从 a 到 b 滑动时，电源的输出功率一定变大 6. 下列说法中正确的是（ ） A. 只要是能量守恒的过程就一定会发生 B. 摩擦生热的过程是不可逆的过程 C. 机械能不能全部转化为内能 D. 由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机 二、多选题（本大题共 4 小题，共 16 分） 7. 下列关于能量和能源说法正确的（） A. 在能量转化过程中常常伴随着能量耗散 B. 能量耗散说明能量不守恒 C. 根据能量守恒定律，人们无需担心能源枯竭 D. 我国政府目前积极鼓励支持开发太阳能、生物能、风能、水能等新能源 8. 如图所示，是根据某次测定电池的电动势和内阻的实验记录的 数据作出的 U－I 图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( ) A. 纵轴截距表示待测电池的电动势，即 E=3.0 V B. 横轴截距表示短路电流，即 I 0=0.6 A E C. 根据 r= I ，计算出待测电池内阻为 5 Ω 0 ΔU D. 根据 r=¿ ΔI ∨¿ ，计算出待测电池内阻为 1 Ω 9. 如图所示的电路，闭合开关 S，滑动变阻器滑片 P 向左移动， ¿ 下列结论正确的是 ¿ ¿ A. 电流表读数变小，电压表读数变小 B. 小灯泡 L 变亮 C. 电容器 C 上电荷量变大 D. 电源的总功率变小 10. 一台线圈电阻为 r 的电动机可以等效为一台理想电动机 M 和纯电阻 r 串联，如图所示。如果将此电动机接入电 压为 U 的电源，通过的电流为 I，则在 t 时间内（　 　） A. M 产生的电热为 Q=I 2 rt C. M 消耗的电能为 E=I (U −Ir )t E=IUt B. M 产生的电热为 Q=IUt D. M 消耗的电能为 三、实验题（本大题共 2 小题，共 18 分） 11. （1）某实验小组为了测量某一电阻 R x 的阻值，他们先用多用电表进行粗测， 测量出 R x 的阻值约为 18Ω 左右。为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以 下器材： A．电流表（量程 15mA，内阻未知） B．电流表（量程 0.6A，内阻未知） C．电阻箱（0～99.99Ω） D．电阻箱（0～999.9Ω） E．电源（电动势约 3V，内阻约为几欧） F．单刀单掷开关 2 只 G．导线若干 甲同学设计了如图所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验： a．先将电阻箱阻值调到最大，闭合 S1，断开 S2，调节电阻箱阻值，使电阻箱有 合适的阻值 R1 ，此时电流表指针有较大的偏转且示数为 I ； b．保持开关 S1 闭合，再闭合开关 S2，调节电阻箱的阻值为 R2 ，使电流表的 示数仍为 I ① 根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择_ __，电阻箱应选择___ （选 填器材前的字母） ② 根据实验步骤可知，待测电阻 R x =¿ ______（用步骤中所测得的物理量表 示）。 （2）同学乙认为该电路可以用来测电源的电动势和内阻。若已知所选电流表的内 阻 R A =2.0 Ω ，闭合开关 S2，调节电阻箱 R ，读出多组电阻值 R 和电流 1 I 的数据；由实验数据绘出的 −R 图象如图所示，由此可求得电源电动势 I E=¿ ____V，内阻 r=¿ _____Ω。（计算结果均保留两位有效数字） 12. 如图所示，请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。 (1)开关闭合前滑动变阻器 R 的滑片滑到_________（填“左侧”或“右侧”）。 (2)根据实验测得的几组 I、U 数据做出 U – I 图像如图所示，由图像可确定：该 电源的电动势为_______V，电源的内电阻为_______ 位）。 （结果保留到小数点后两 (3)若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑 动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值 R 以及对应的 电流表的示数 I，则该同学以 R 为横坐标，以_________为纵坐标得到的函数图线 ¿ 是一条直线。这种方案测得的电动势的值与真实值相比， E测 ______ E真 ¿ 选填“ ¿ ”“ ¿ ”“ ¿ “）。 四、计算题（本大题共 4 小题，共 42 分） 13. 如图甲所示的电路中，使滑动变阻器的滑片位置从最右端滑动到最左端，测得电 压表 V 随电流表 A 的示数变化的图像如图乙所示，不计电表内阻的影响．求： （1）定值电阻 R0 的阻值和滑动变阻器的最大阻值 Rm； （2）电源的电动势 E 和内阻 r； （3）电源输出功率的最大值与最小值． 14. 在如图甲所示的电路中， R1 、 R2 均为定值电阻，且 R1=100 Ω， R2 阻值未知， R3 是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路 端电压随电流的变化图线如图乙所示，其中 A 、 B 两点是滑片在变阻器的 左右两个不同端点得到的值。求： （1）定值电阻 R2 的阻值。 （2）电源的电动势 E 和内阻 r 。 （3）当滑动变阻器 R3 取何值时 R3 的消耗功率最大？最大消耗功率是多少？ 15. 如图，灯泡 D 与电动机 M 串联在一个稳压电源上，电源的输出电压为 U＝26 V， 灯泡 D 的电阻为 RD＝6 Ω，电动机 M 线圈的电阻为 RM＝1 Ω，与电动机并联的理 想电压表读数为 UM＝14 V．电动机的转轴的摩擦可忽略，求： （1）通过灯泡的电流 I； （2）电动机 M 线圈的发热功率 PQ； （3）电动机 M 输出的机械功率 P 机． 16. 小型直流电动机(其线圈内阻为 r＝1 Ω)与规格为“4V 4 W”的小灯泡并联，再与阻 值为 R＝5 Ω 的电阻串联，然后接至 U＝12 V 的电源上，如图所示，小灯泡恰好正 常发光，电动机正常工作，求： (1)电动机的发热功率？ (2)该电动机正常工作 2h，消耗多少度电？ (3)如果在正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机中的电流？ 人教版高中物理第十二章《电能能量守恒定律》单测 试 答案 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】C 6.【答案】B 7.【答案】AD 8.【答案】AD 9.【答案】CD 10.【答案】AD 11.【答案】（1）① A；D；② R2﹣R1； （2）3.2；2.0 1 12.【答案】（1）左侧；（2）1.40；0.57；（3） I ；=。 13.【答案】解：（1）由 U-I 图像可知，滑片位于最左端时电流最大为 I1=0.6A，此时 U1=0.6V 根据欧姆定律可知： R0= U1 =1 Ω ； I1 滑片位于最右端时电流最小为 I2=0.3A，此时 U2=1.8V； 根据欧姆定律可知： R0 + Rm = U2 =6 Ω ，则：Rm=5Ω。 I2 （2）由闭合电路的欧姆定律可知：E=U1+I1r，E=U2+I2r； 两式联立，代入数据得：E=3V，r=4Ω。 2 （3）当 R0+ R=r 时，输出功率最大，最大值为： Pmax = E =0.5625 W ； 4r 由 U-图像得，输出功最小值：Pmin=I1U1=0.36W。 14.【答案】解：（1）当 P 滑到 R3 的右端时，电路参数对应乙图中的 B 点，只有 电阻 R2 接入电路， 由图乙所示图象可知： U 2=4 V， I 2 =0.8 A 则定值电阻 R2 的阻值为： R 2= U2 4 = Ω=5 Ω I 2 0.8 （2）将乙图中 AB 线延长，交 U 轴于 20V 处，所以电源的电动势为 E=20 V。 图象斜率表示内阻为： r= 16−4 Ω=20 Ω 0.8−0.2 （3）当外阻和内阻相等时，电源输出功率最大，可将电源、R1、R2 看成一个大电源 则有： r 总= R1 ( R 2+ r ) =20 Ω R 1+ R2 +r 则当 R3=r 总=20 Ω 时，电功率最大 此时 R总 = I3 = R1 R 3 250 + R2 +r= Ω R1 + R 3 6 R1 E × R 总 R 1+ R 3 ( ) 2 所以 R3 消耗的功率为 P3=I 3 R3 待入，其值为 P3=3.2 W. 15.【答案】解：(1)灯两端的电压为 U D =U- U M =26-14=12V UD 12 = 6 A=2A RD 所以通过灯泡的电流为 I= 2 (2)电动机 M 线圈的