物理必修 第三册2 导体的电阻达标测试

2020-2021学年人教版（2019）必修第三册

第十二章 电能 能量守恒定律 章末复习训练2（含解析）

1.下面关于能源的说法中正确的是(    )

A.能源是取之不尽,用之不竭的
B.能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等
C.大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源
D.核能的利用对环境的影响比燃烧石油 、煤炭大

2.如图所示，物理图象不仅反映了两个相关量之间的数值关系，图线与坐标轴所围的面积有时也有相应的物理含义。例如对于直线运动，若轴表示物体的速度，轴表示时间，则其图线与轴所围的面积表示物体的位移。下面说法中正确的是（   ）

A.对于做直线运动的物体，若轴表示物体的加速度，轴表示时间，则图线与轴所围的面积表示这段时间内物体速度的变化量

B.对于做直线运动的物体，若轴表示物体所受的合力，轴表示时间，则图线与轴所围的面积表示这段时间内物体动量的变化量

C.若轴表示通过小灯泡的电流，轴表示小灯泡两端的电压，则图线与轴所围的面积表示小灯泡的电功率

D.若轴表示通过电器元件的电流，轴表示时间，则图线与轴所围的面积表示这段时间内通过该电器元件的电荷量

3.一个直流电动机，线圈电阻是，当它两端所加电压为时，通过电动机的电流是。由此可知（   ）

A.电动机消耗的电功率为 B.电动机发热的功率为

C.电动机输出的机械功率为 D.电动机的工作效率为20%

4.如图甲所示电路中,R为电阻箱,电源的电动势为E,内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像,其中功率分别对应电流,外电阻,下列说法中正确的是(   )

A. B. C. D.

5.将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在同一坐标系中，如图所示，则下列说法正确的是（   ）

A.图线表示电源内部的发热功率随电流的变化关系

B.点对应的功率为最大输出功率

C.在图线上三点的纵坐标一定满足关系

D.两个交点与的横坐标之比一定为1：2，纵坐标之比不一定为1：4

6.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、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间t内(   )

A．充电宝输出的电功率为 B．充电宝产生的热功率为

C．手机电池产生的焦耳热为 D．手机电池储存的化学能为

7.在如图所示电路中, 为光敏电阻。合上电键,用较弱光照射,电压表读数为,电流表读数为;用较强光照射,电压表读数为,电流表读数为;用更强光照射,电压表读数为,电流表读数为。处理实验数据,令,,则、的关系为(   )
 

A. B. C. D.无法确定

8.下图，电路中定值电阻阻值大于电源内阻阻值.闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值为，则（    ）

A.  B.

C.和保持不变 D.电源输出功率先增大后减小

9.电位器是变阻器的一种.如图所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,则下列说法正确的是(   )

A.连接使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗
B.连接使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮
C.连接使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗
D.连接使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗

10.某同学测定电池组的电动势和内阻，实验过程如下：

（1）先使用多用电表直流电压“”挡粗测电池组的电动势，指针的位置如图甲所示，测量结果为____。

（2）为了更准确地测定该电池组的电动势，该同学按图乙所示的电路进行实验，请将图丙中的实物电路补充完整。

（3）实验时，该同学调节电阻箱的阻值，测得多组电压值，并根据测得的和的数据作出如图丁所示图象。该同学所作的图象最有可能是下列哪种？_____。

A. B. C. D.

（4）根据（3）问所作的图象（单位均为国际单位），可得该电池组的电动势____，内阻_____。（结果均保留三位有效数字）

11.如图甲所示的电路中，电源由n个电动势均为1.5 V且内阻相同的电池串联组成.闭合开关S，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示，电表、导线对电路的影响不计.求：（乙图为电源输出功率与路端电压关系图线；丙图为路端电压与总电流关系图线；丁图为电源效率与外电路电阻关系图线；）

（1）组成电源的串联电池的个数；

（2）滑动变阻器的总阻值；

（3）乙、丙两图中各点的坐标.

12.如图所示，电路中E＝3V，r＝0.5Ω，＝1.5Ω，变阻器的最大阻值为10Ω.

(1)变阻器接入电路的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多大？

(2)变阻器接入电路的阻值R为多大时，定值电阻上消耗的功率最大？最大为多大？

 (3)变阻器接入电路的阻值R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多大？

答案以及解析

1.答案：BC

解析：尽管能量守恒,但耗散的内能无法重新收集利用,所以能源是有限的,特别是常规能源,A项错,B项对. 常规能源的利用比核能的利用对环境的影响大,C项对,D项错.

2.答案：ABD

解析：A. 如果轴表示加速度,由知，知面积等于质点在相应时间内的速度变化，故A正确；

B. 对于做直线运动的物体，若轴表示物体所受的合力，轴表示时间，由可知，图线与轴所围的面积表示这段时间内物体动量的变化量，故B正确；

C. 若轴表示通过小灯泡的电流，轴表示小灯泡两端的电压，根据可知，图象上点向横纵坐标做垂线得出的矩形面积表示小灯率的电功率，故C错误；

D. 如果轴表示流过用电器的电流，由知，面积等于在相应时间内流过该用电器的电量，故D正确。

3.答案：C

解析：直流电动机线圈电阻为，当电动机工作时通过的电流为，两端的电压为；

总功率为：

发热功率为：

根据能量守恒定律，其输出功率是：

机械的工作效率为

故选：C.

4.答案：B

解析：由闭合电路欧姆定律得,输出功率为,故,整理得,A错误,B正确;根据电功率表达式且,则有,整理得,C、D错误.

5.答案：AB

解析：A.电源的总功率

则图线表示电源的总功率随电流变化的关系，

电源的输出功率

则图线表示输出功率随电流变化的关系，

电源内部的发热功率

则图线表示电源内部的发热功率随电流变化的关系，故A正确；

B.图线表示输出功率随电流变化的关系，点对应的功率为最大输出功率，故B正确；

C.根据能量转化横坐标相同纵坐标一定满足

，

则在图线上三点的纵坐标一定满足关系

故C错误；

D.图线的交点，输出功率和电源内部的发热功率相等，即

满足

线的交点N输出功率为0，所以

可见与的横坐标之比一定为1:2，据，纵坐标之比为一定为1:4，故D错误。

故选AB。

6.答案：D

解析：A.充电宝的输出电压、输出电流，所以充电宝输出的电功率为，故A错误；

B.充电宝内的电流也是,但其内阻未知,所以产生的热功率不一定为，故B错误；

C.是充电宝的输出电压,不是内电压,所以不能用计算电池产生的焦耳热,电池产生的焦耳热应为，故C错误；

D.由题的已知可得电池的化学能转化为电能为，故D正确。

故选：D。

7.答案：B

解析：设路端电压为，干路中电流为，电源的内阻为.

根据电路结构可知，电压表测量路端电压，电流表测量干路电流，根据闭合电路欧姆定律得：

则得：

可知,,所以.故B正确。

8.答案：BC

解析：测量路端电压，测量R的电压，测量滑动变阻器的电压，将滑动变阻器滑片向下滑动，滑动变阻器阻值减小，总阻值减小，则总电流增大，变小，变大，变小，减小量小于增加量和减小量之和，所以,故A错；由闭合电路欧姆定律，得：，B对；由闭合电路欧姆定律知：，得不变，由欧姆定律知：不变，C对；当外电路电阻等于内阻时，电源输出功率最大，而电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值，故将滑片向下移动时，功率变大，D错。

9.答案：A

解析：A.连接A.B使滑动触头顺时针转动时,根据电阻定律,电位器接入电路的电阻增大,电流减小,灯泡的功率，P减小，灯泡变暗，故A正确。

BC、连接A.C，电位器接入电路的电阻不变，电流不变，灯光亮度不变，故BC错误。

D.连接B.C使滑动触头顺时针转动时，位器接入电路的电阻减小，电流增大，灯泡变亮，故D错误。

故选A

10.答案：（1）2.8

（2）如图所示

（3）C

（4）2.86（2.78~2.94均可）；1.86（1.781.94均可）

解析：（1）由于多用电表选择直流电压“10V”挡，所以读数为2.8V。

（2）电路图中电压表并联在电阻箱两端，实物图连接如答图所示。

（3）根据闭合电路欧姆定律可得，分离变量整理得，结合题图丁可知该同学所作的图象最有可能是图象，选项C正确。

（4）根据题图丁，纵坐标的截距为，可得E≈2.86V；斜率为解得r≈1.86Ω。

11.答案：（1）由题图丙可知，所以有

由题图乙可知

所以有个=4个.

（2）由题意知

当滑片C滑到B端时，电源效率最高，由题图丁知此时

所以.

（3）当内、外电路的电阻相等时，电源的输出功率最大，有

代入数据解得，即b点的坐标为

当滑片C到达B端时，总电流最小，而路端电压最大

则a点的横坐标

a点的纵坐标

即a点的坐标为

c点的横坐标，又，则C点的纵坐标

所以c点的坐标为.

解析：

12.答案：(1)此种情况可以把归入电源内电阻，这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率．

即当时，R消耗功率最大为：

.

(2)定值电阻上消耗的功率可以表示为：，因为不变，当电流最大时功率最大，此时应有电路中电阻最小，即当R＝0时，上消耗的功率最大：

.

（3）当R＝0时，电源的输出功率最大,  .