20xx年高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律(四十)

单选题1、某同学将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断不正确的是（

）A．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系B．b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为，纵坐标之比一定为C．电源的最大输出功率D．电源的电动势，内阻答案：CA．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率等于输出功率和电源内部的发热功率之和，所以这三点的纵坐标一定满足关系故A正确；B．当内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电路中的电流即为b、c图线的交点处的电流，此时电流的大小为功率的大小为，a、b图线的交点表示电源的总功率和电源内部的发热功率相等，此时电路中只有电源的内阻，此时电流的大小为，功率的大小为，所以两个交点的横坐标之比为，纵坐标之比为，故B正确；C．图线c表示电源的输出功率与电流的关系图像，由图可知最大输出功率小于3

W，故C错误；D．当时，，说明外电路短路，根据知电源的电动势内阻故D正确。本题选不正确项，故选C。2、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合，电压表、电流表均有示数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，则电路中可能出现的故障是（

）A．R1断路B．R2断路C．R1短路D．R3短路答案：BA．若R1断路，电流表读数为零，故A错误；B．若R2断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，则电压表读数变大；R3的分压增大，则电流表的读数变大，故B正确；C．若R1短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，电流表的读数变大，故C错误；D．若R3短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，故D错误。故选B。3、如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，R0为滑动变阻器。两电表均可视为理想电表，当滑动变阻器的滑动头在最左端时，电压表示数7.50V，当滑动头在最右端时，电压表示数为8.25V，电流表的示数为0.45A，则（

）A．电源电动势为8.80VB．电源内阻为1.0ΩC．滑动变阻器的总阻值为10ΩD．当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的时，电压表示数8.00V答案：BABC．滑动头在最左侧时，R2被短路根据闭合回路欧姆定律可得代入数据可得①当滑动头在最右侧时，设通过R0的电流为I0，则其中，，代入可得R0=15Ω故因此I总=I0+I2=0.75A由闭合回路欧姆定律可得E=UV+I总r=8.25+0.75r（V）②联立①②式可得E=9.0Vr=1.0Ω故B正确，AC错误；D．当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的时路端电压为故D错误。故选B。4、某儿童智能型玩具机器人，其额定功率为24W，额定工作电压为6V，机器人的锂电池容量为，则机器人（

）A．额定工作电流为2AB．充满电后最长工作时间为C．电池充满电后总电荷量为D．在额定电流工作时每秒消耗能量为2J答案：CA．由得，额定工作电流故A错误；B．充满电后最长工作时间故B错误；C．电池充满电后总电量为故C正确；D．额定电流工作时每秒消耗能量故D错误。故选C。5、我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主。图是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸门，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门。落潮时开闸门放水发电。设海湾水库的面积为5.0×108

m2，平均潮差为3.0

m，一天涨、落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，水的密度为1.0×103

kg/m3，g取10

m/s2，则一天内发电的平均功率约为（

）A．2.6×104

kWB．5.2×104

kWC．2.6×105

kWD．5.2×105

kW答案：B发电时水减少的重力势能ΔEp=mg=ρShg一天发电两次，转化成的电能E=2ΔEp×10%所以P==5.2×104

kW故B正确，ACD错误。故选B。6、有一款绿色环保冰箱的产品规格如下表，该冰箱每天正常工作的平均功率（）电源耗电量输入功率净重220

V，50

Hz0.9

kW·h/24

h125

W72

kgA．相当于900

W电饭煲的功率B．接近于90

W电热毯的功率C．相当于125

W彩电的功率D．小于40

W白炽灯泡的功率答案：D有功率的定义可知，该冰箱每天正常工作的平均功率为可知该冰箱每天正常工作的平均功率小于40

W白炽灯泡的功率。故选D。7、如图所示，当电路中滑动变阻器R2的滑片P向下滑动时，下列判断正确的是（

）A．电容器C两端的电压减小B．电容器C两极板间的电场强度增大C．电压表的示数减小D．R1消耗的功率增大答案：BD．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，根据E=I（r+R1+R2）可知电流I减小，根据PR1=I2R1可知R1消耗的功率减小，故D错误；C．根据路端电压U=E-Ir可知路端电压增大，即电压表示数增大，故C错误；A．滑动变阻器分得的电压为U2=E-I（r+R1）U2增大，电容器与R2并联，可知电容器C两端电压增大，故A错误；B．由于电容器两极板间距不变，根据电场强度E电=可知电容器C两极板间的电场强度增大，故B正确。故选B。8、2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池。硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻用电器的U－I图像。则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个闭合电路时，该电池的（

）A．内阻为6.5

ΩB．输出功率为12.5

WC．内耗功率为0.22

WD．效率为30.6%答案：CA．由图线a与纵轴的交点可知电池电动势为E＝3.6

V，根据两图线交点处的状态可知，该电池和该电器组成一个闭合电路时，电阻两端的电压为2.5

V，即路端电压为U＝2.5

V电路电流为I＝0.2

A内阻为A错误；B．该状态下电池输出功率为B错误；C．内阻消耗的功率为C正确；D．效率为D错误。故选C。9、如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内阻为r。闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片的位置，可以改变外电路的电阻，电压表的示数U、电流表的示数I、电源的总功率P都将随之改变。若电表均为理想电表，以下四幅图中能正确反映、关系的是（

）A．B．C．D．答案：CAB．电源的总功率表示为可知图像是过原点的倾斜直线，AB错误；CD．电源的总功率为可知图像是斜向下的倾斜直线，C正确，D错误。故选C。10、额定电压均为110V，额定功率PA=100W，PB=40W的A、B两盏灯泡，若接在电压为220V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（

）A．B．C．D．答案：C判断灯泡能否正常发光，就要判断实际电压是不是额定电压或实际电流是不是额定电流，对灯泡有可知RA<RB。对于A电路，由于RA<RB，所以UB>UA，又UB＋UA=220V则UB>110V，B灯被烧毁，UA<110V，A灯不能正常发光；对于B电路，由于RB>RA，A灯与滑动变阻器并联，并联电阻小于RB，所以UB>U并，则UB>110V，B灯被烧毁，A灯不能正常发光；对于C电路，B灯与滑动变阻器并联，并联电阻可能等于RA，所以可能UA=UB=110V两灯可以正常发光；对于D电路，若滑动变阻器的有效电阻等于A灯、B灯的并联电阻，则UA=UB=110V两灯可以正常发光。比较C、D两个电路，当灯A、B均正常发光时，由于C电路中滑动变阻器功率为PC=（IA-IB）×110V而D电路中滑动变阻器功率为PD=（IA＋IB）×110V所以C电路消耗电功率最小。故选C。多选题11、在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则当这台电动机正常运转时（

）A．电动机的内阻为1ΩB．电动机的内阻为7.50C．电动机的输出功率为26WD．电动机的输出功率为22W答案：ACAB．电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V，则电动机的电阻故A正确，B错误。CD．电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V，电动机的总功率为电动机内阻消耗的热功率为电动机正常运转时的输出功率是故C正确，D错误。故选AC。12、如图所示，在同一坐标纸上画出了灯泡L1和灯泡L2的U－I图象，现将这两个灯泡并联，然后接在电动势E＝10

V、内电阻r＝2

Ω的电源上，则下列结论正确的是（

）A．此时灯泡L1的电阻较大B．此时灯泡L2的电阻较大C．此时灯泡L1的功率约为4

WD．此时灯泡两端的电压约为6

V答案：ACABD．两个灯泡并联后接在电动势E＝10V、内电阻r＝2Ω的电源上，由闭合电路欧姆定律，可得在题给的灯泡L1和L2的U－I图象上，作出两灯泡并联的U－I图象和电源的

图象，如图所示由两图象的交点可知此时灯两端电压约为4

V，灯泡L1的电流约为1

A，灯泡L2的电流约为2

A，由欧姆定律可知，此时灯泡L1的电阻较大，

BD错误A正确；C．由功率公式可知，灯泡L1的功率C正确。故选AC。13、某兴趣小组利用压敏电阻（压敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小）设计了判断电梯运动状态的装置，示意图如图甲所示。将压敏电阻B平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为，电梯由静止启动后的一段时间内，电压表的示数变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（

）A．0~内电梯可能上升B．~内电梯匀加速下降C．~内电梯可能匀减速上升D．时刻电梯速度达到最大答案：BDA．根据闭合电路欧姆定律，电压表读数为0~t1内，U均匀增大，即电流I均匀减小，压敏电阻逐渐增大，压敏电阻受到的压力逐渐减小，系统的加速度向下逐渐增大，因为电梯从静止开始启动，所以电梯向下做加速度越来越大的加速运动，A错误；B．t1~t2内，U不变且大于U0，即电流恒定且小于原来电流，压敏电阻不变且大于电梯静止时的阻值，压力不变且小于电梯静止时压力，系统的加速度向下且大小不变，故电梯继续向下加速下降且加速度恒定，B正确；C．t2~t3内，电压逐渐减小但大于，故此时压力仍小于电梯静止时的压力，加速度还是向下，电梯还是向下做加速运动，C错误；D．0~t3这段时间内，电梯从静止一直向下做加速运动，故时刻电梯速度达到最大，D正确；故选BD。14、如图甲为内阻及损耗均不计的理想直流电动机，电动机线圈与一电阻R连接，将电动机作为发电机使用，电动机牵引一质量为m1的物体，当物体以某速率匀速下落时，这时电路中的电流为I。若将这个电动机与一内阻为R、电动势为E的电源连接，如图乙所示，能够牵引质量为m2的物体以同样的速率匀速上升，这时电路中的电流也为I，关于I及电源的内耗功率P内，下列关系式正确的是（

）A．B．C．D．答案：AC当电动机作为发电机使用时，有当电动机与电源连接牵引物体匀速上升时，有联立上式解得故选AC。15、如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L标有“2V，2W”字样，开关S接1，当电阻箱调到R=3Ω时，小灯泡L正常发光；然后将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。电动机线圈的电阻RM=1Ω。则（

）A．电源内阻为1ΩB．电动机的正常工作电流为1.5AC．电动机的输出功率为2WD．电源效率约为93.3%答案：ACA．开关S接1，当电阻箱调到R=3Ω时，小灯泡L正常发光，此时电路中的电流为电源内阻A正确；B．将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则此时通过电动机的电流为I=1A，B错误；C．电动机两端的电压UM=E-UL-Ir=3V则电动机的输出功率为P=IUM-I2RM=2WC正确；D．电源效率约为D错误。故选AC。16、如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，定值电阻R

=

r，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，滑动前后理想电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则（

）A．电源的输出功率一定减小B．灯泡的功率逐渐变大C．，，均保持不变D．当电路稳定后，断开开关，小灯泡不会立刻熄灭答案：ACDA．由于外电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，由于定值电阻R

=

r，则外阻一定大于内阻，当滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离，则滑动变阻器接入电路的电阻变大，外阻变大，则电源的输出功率一定减小，A正确；B．根据闭合电路欧姆定律所以滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离时，外电阻增大，总电流减小，灯泡的功率逐渐变小，B错误；C．根据部分电路欧姆定律可得由闭合电路欧姆定律则根据电源的伏安特性曲线，可得由闭合电路欧姆定律则根据电源的伏安特性曲线，可得所以，，均保持不变，C正确；D．当电路稳定后，断开开关，电容器与小灯泡组成一个回路，电容器放电，则小灯泡不会立刻熄灭，D正确。故选ACD。17、下面设想符合能量守恒定律的是（）A．利用核动力，驾驶地球离开太阳系B．做一条船，利用流水的能量逆水行舟C．通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行D．利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械答案：ABCA．利用核动力，核能提供能量，驾驶地球离开太阳系，符合能量守恒定律，故A正确；BC．让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞，故BC正确；D．利用永久磁铁和软铁的相互作用，制成一台机器，不消耗能量而不停地转动，不符合能量守恒定律，故D错误。故选ABC。18、下列过程中，可能实现的是（）A．水的温度自动下降时释放的内能全部转化为机械能B．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高C．利用不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能转化为机械能D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来答案：BCA．机械能可以全部转化为内能，而内能不可能全部转化为机械能，则知水温度自动下降时释放的内能不可能全部转化为机械能，故A错误；B．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高，故B正确；C．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，符合热力学第二定律，所以能够实现，故C正确；D．一切与热现象有关的物理过程是有方向性的，可知静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能不能转化为物体的动能，使物体运动起来，故D错误。故选BC。19、一兴趣小组为研究非纯电阻电路的性质，设计了如图所示电路图。图中M是一电动机，额定电压为12V，额定功率为24W，线圈电阻为，为定值电阻，阻值是

，G为灵敏电流计，AB为一段阻值均匀的电阻棒，现在滑动滑片H，闭合开关，G的示数刚好为零，且电动机能够正常工作，则下列说法正确的是（

）A．滑片位于的左侧第一个四等分点上B．滑片位于的中点上C．若因外力仅使电动机停转，为保证灵敏电流计示数仍然为零，闭合开关前，应将

左移D．若因外力仅使电动机停转，为保证灵敏电流计示数仍然为零，闭合开关前，应将

右移答案：BCAB．由灵敏电流计示数为零可知灵敏电流计两侧电势差为零，可得与段电阻、与段电阻两端电压分别相等；由正常工作知两端电压为，经过与的电流为，则根据欧姆定律，两端电压也为，最终推得、两端电压应相同，故滑片应在中点，故B正确，A错误；CD．若仅电动机停转，那么可视为一阻值为

的纯电阻，根据上述分析，当灵敏电流计示数为零时，电动机与定值电阻两端的电压之比为，所以在闭合开关前，应将左移至左侧第一个四等分点处，故C正确，D错误。故选BC。20、如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，定值电阻阻值大于电源内阻，在潜水器下潜的过程中，下列说法正确的是（

）A．通过显示器的电流增大B．压力传感器两端的电压变大C．电源内阻的功率一定减小D．电源的输出功率变大答案：ADA．在潜水器下潜过程中，压力增大，压力传感器的电阻减小，电路电阻减小因此电流增大，A正确;B．压力传感器电压有电源电压不变，除压力传感器之外的总电阻也不变，但电流增大，所以压力传感器两端电压减小，B错误；C．电路电流增大，电源内阻不变，电源内阻功率功率增大，C错误；D．设电路外电阻为R，关于输出功率有可知，当R=r时，输出功率最大。即R值越接近r值，输出功率越大。因R0大于电源内阻，所以传感器电阻越小，路端电阻反而越接近r，输出功率越大，D正确。故选AD。填空题21、如图所示电路，滑动变阻器R0

=

4

Ω，电阻R

=

4

Ω，电源的电动势E

=

6

V、内阻r

=

2.2

Ω，伏特表为理想电表。则当PA之间的的电阻是1

Ω时，伏特表的示数为_________V。当滑片P从B移动到A的过程中，电源的输出功率_________（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。答案：

1.6

变小[1]由图可知，R与PA并联部分电阻为电路中的总电流为则电压表的示数为[2]根据题意可知当变阻器取最大阻值时，与R并联后的阻值最大，即则有根据输出功率与外阻间的关系图像可知，在滑片P从B移动到A的过程中，外电阻逐渐减小，则输出功率也逐渐变小。22、如图所