人教版 (2019)必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律综合与测试课后复习题

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1.“神舟”七号飞船的发射、回收成功，标志着我国载人航空航天技术达到了世界先进水平．飞船在太空飞行时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板开路电压是800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．0.10 V B．0.20 V
C．0.30 V D．0.40 V
2.图中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3 m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能为3×106 J．如果每天等效日照时间约为6 h，光电池一天产生的电能可供30 W的路灯工作8 h．光电池的光电转换效率为( )
A．4.8% B．9.6%
C．16% D．44%
3.在如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻恒定且不可忽略．初始时刻，电路中的电流等于I0，且观察到电动机正常转动．现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I0的一半，观察到电动机仍在转动．不考虑温度对电阻的影响，下列说法正确的是( )
A．电源的热功率减为初始时的一半
B．电源的总功率减为初始时的一半
C．电动机的热功率减为初始时的一半
D．变阻器的功率减为初始时的四分之一
4.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 SKIPIF 1 < 0 内，充电宝的输出电压 SKIPIF 1 < 0 、输出电流 SKIPIF 1 < 0 可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为 SKIPIF 1 < 0 ，则时间 SKIPIF 1 < 0 内（ ）
A．充电宝输出的电功率为 SKIPIF 1 < 0
B．充电宝产生的热功率为 SKIPIF 1 < 0
C．手机电池产生的焦耳热为 SKIPIF 1 < 0
D．手机电池储存的化学能为 SKIPIF 1 < 0
5.如图所示为一块手机电池背面上的一些标识，下列说法正确的是( )
A．该电池的容量为500 C
B．该电池工作时的输出电压为3.6 V
C．该电池在工作时允许通过的最大电流为500 mA
D．若待机时的电流为10 mA，理论上可待机50 h
6.如图所示为欧姆表的原理示意图．其中，电流表的满偏电流为300 μA，内阻rg＝100 Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V．用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是( )
A．30～80 kΩ B．3～8 kΩ
C．300～800 Ω D．30～80 Ω
7.四个相同的小灯泡按照如图所示的(a)、(b)两种方式接入电压相等的电路中，调节R1、R2使四个小灯泡都正常发光，这时可变电阻R1、R2消耗的电功率P1和P2的关系为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
A．P1=2P2B．P1＞2P2C．P1＜2P2D．P1=P2
8.某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W)，将其连接在220 V交流电源上，电路如图2－5－10所示，若工作一段时间后，L2 灯丝烧断，则( )
A. X1的功率减小，L1的功率增大
B. X1的功率增大，L1的功率增大
C. X2功率增大，其它指示灯的功率减小
D. X2功率减小，其它指示灯的功率增大
多选题（每题4分，共计16分）
9.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体 SKIPIF 1 < 0 ，电梯静止时电压表示数为 SKIPIF 1 < 0 ，电源内阻不能忽略。若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）

A． SKIPIF 1 < 0 时间内电梯内的物体处于超重状态
B． SKIPIF 1 < 0 时间内电梯内的物体处于失重状态
C． SKIPIF 1 < 0 时间内电梯可能处于匀加速直线运动状态
D． SKIPIF 1 < 0 时间内电梯可能处于匀减速直线运动状态
10.额定电压均为220 V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图甲所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220 V电路中．则下列说法正确的是( )
A．L2的额定功率约为99 W
B．L2的实际功率约为17 W
C．L2的实际功率比L3的实际功率小17 W
D．L2的实际功率比L3的实际功率小82 W
11.电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2、L3是相同规格的小灯泡。闭合开关S，当滑动变阻器的触片从左端滑到右端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1，和ΔU2，下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡L3变亮，L1、L2变暗
B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C．ΔU1<ΔU2
D．ΔU1>ΔU2
12.如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0，反向电阻为∞)连接，电源负极接地.开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中的P点.在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动
B.当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动
C.当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变
D.当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高
实验题（本题共3小题，共计24分）
13.（6分）如图甲所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电量Q，从而再求出电容器的电容C．某同学在一次实验时的情况如下：接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I0=490μA，电压表的示数U0=6．0V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电压和电流．断开开关S，同时开始计时，每隔5S测读一次电流I的值，将测得数据填入表格，并标在图乙坐标纸上（时间t为横坐标、电流i为纵坐标），结果如图中小黑点“．”所示．
（1）在图乙中画出i—t图线，图线与坐标轴所围成面积的物理意义是 ；
（2）该电容器电容为______F（结果保留两位有效数字）；
（3）若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值____（填“大”、“小”或相等）．
14.（10分）同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势 SKIPIF 1 < 0 和内电阻 SKIPIF 1 < 0 ．实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围 SKIPIF 1 < 0 ）；开关、导线若干．
（1）请根据图1所示的电路图，在图2中用笔替代导线，画出连线，把器材连接起来_____________．
（2）某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱，随之电压表示数发生变化，读取 SKIPIF 1 < 0 和对应的 SKIPIF 1 < 0 ，并将相应的数据转化为坐标点描绘在 SKIPIF 1 < 0 图中．请将图3、图4中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5所示的坐标系中（描点用“+”表示），并画出 SKIPIF 1 < 0 图线_____________；
（3）根据图5中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值 SKIPIF 1 < 0 _____________V，内电阻测量值 SKIPIF 1 < 0 ______________Ω.（保留2位有效数字）
（4）实验中测两组 SKIPIF 1 < 0 的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法．该同学没有采用该方法的原因是_____________________．
（5）该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差主要原因是__________________．
（6）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大．同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的内电阻热功率 SKIPIF 1 < 0 以及总功率 SKIPIF 1 < 0 分别随路端电压 SKIPIF 1 < 0 变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图6所示的 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 图象．若已知乙电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是_______________________（选填选项的字母）．
15.（8分）如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA 挡，欧姆×100Ω挡。
(1)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________。(结果均保留3位有效数字)
四、计算题（本题共3小题，共计28分）
16.（8分）如图所示电路，A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF，电流表内阻不计，求：
(1)闭合开关S后，电容器所带电荷量；
(2)断开开关S后，通过R2的电荷量。
17.（10分如图所示的电路中，定值电阻均为R，电源电动势为E，内阻 SKIPIF 1 < 0 ，水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，质量为m的小液滴恰好能静止在两板的正中间。（重力加速度用g表示）求：
(1)流过电源的电流大小；
(2)两金属板间的电场强度的大小；
(3)小液滴带何种电荷，带电量为多少。
18.（10分如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示，电表均为理想电表．
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U—I图象中的哪一条直线？
(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
(3)求出电源的电动势和内阻．