1、第12章电能 能量守恒定律检测试题一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分.16小题为单项选择题,712小题为多项选择题,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错误的不得分)1.由能量守恒定律可知()A.能量可以被消灭,也可以被创造B.因为能量是守恒的,所以不可能发生能源危机C.因为能量是守恒的,所以不需要节约能源D.不同形式的能量之间可以相互转化2.电源电动势的大小反映的是()A.电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小B.电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C.电动势为1.5 V的干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强D.以上说法均不正确3.下列求解电热的公式中,
2、对所有电路均适用的是()A.Q=UItB.Q=I2RtC.Q=U2RtD.W=Pt4.四盏灯泡接成如图所示电路,a,c灯泡的规格为“220 V 100 W”,b,d灯泡规格为“220 V40 W”,各个灯泡的实际功率均没有超过它的额定功率,则四盏灯泡实际功率大小顺序是()A. Pa=PcPb=PdB. PaPdPcPbC. PdPaPcPbD. PdPcPbPa5.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为其内阻,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1,R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,为理想电压表.当开关S闭合后,若将照射R3的光的强度减弱,则下列说法中
3、正确的是()A.电压表的示数减小B.通过R2的电流减小C.小灯泡消耗的功率增大D.电源内的电压增大6.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 ,电流表和电压表均为理想电表.只闭合S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V,再闭合S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是()A.2 A B.8 A C.50 AD.58 A7.如图所示,电阻R1=20 ,电动机的电阻R2=10 .当开关断开时,电流表的示数是0.5 A,当开关闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,此时电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()
4、A.I=1.5 AB.I1.5 AC.P=15 W D.Pr2,故A正确;小灯泡的UI图线与电源的UI图线的交点即为小灯泡的工作状态,由题图知,小灯泡与电源1连接时消耗的功率P1=U1I1小于小灯泡与电源2连接时消耗的功率P2=U2I2,故C正确,D错误.9.AB 解析:由闭合电路欧姆定律有I=ER+r,U=E-Ir=E-ER+rr=RR+rE,U=Ir=rR+rE,根据式可知,I随R的增大单调递减,但不是线性变化,故A正确;将式变形可得U=11+rRE,利用数学知识可知B正确,D错误;根据式可知C错误.10.AB11.CD解析:电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断开时,电路中的总
5、电流为I=ER2+r=28+2 A=0.2 A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.28 V=1.6 V,此时电容器所带电荷量为Q=CU=310-61.6 C=4.810-6 C,故选项A,B错误;开关闭合时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I=ER外+r=24+2 A=13 A,电容器的两极板间的电压U=IR外=134 V=43 V,此时电容器所带的电荷量Q=CU=310-643 C=410-6 C,故选项C,D正确.12.BCD 解析:把滑动变阻器看作负载,将其余部分等效为一个电动势大小为3.0 V的新电源,当通过R1的电流为0.3 A 时,通过R2的电流
6、为I2=I1R1R2=0.45 A,可得等效电源的内阻为r=EI1+I2=4 ,根据输出功率公式P出=I2RP=E2RP(RP+r)2=E2(RP-r)2RP+4r可知,当RP的阻值和等效电源的内阻r的阻值相等时功率最大,当RPr时,随着RP的增大输出功率越来越小,RP的最大电阻为10 ,故滑片由中点向右滑动时,功率逐渐减小,故A错误,B正确;电源的效率=I2RPI2(RP+r)=RPRP+r=11+rRP,当外电阻越大,效率越大,所以当滑动变阻器的电阻为10 时,电源的效率最大,故C正确;当整个回路电阻最小时,电路的电流最大,电源的功率最大为Pm=E2r=2.25 W,故D正确.13. 解析
7、:(1)作图时先建立坐标系,建立坐标系时纵轴的电压应从1.00 V开始取点,再进行描点、连线.在连线时发现坐标(0.32 A,1.18 V)显然不在直线上,所以应将此点舍掉.连线如图所示.(2)图线在纵轴上的截距为1.46 V,即电池的电动势为1.46 V.电池的内阻等于这条直线斜率的绝对值,即r=|1.37-1.050.12-0.57| =0.71 .(3)由图知,第4组数据点与图线偏离最大,因此选用的数据中包含第4组数据时求得的结果误差最大.答案:(1)图见解析(2分)(2)1.46(2分)0.71(2分)(3)4(2分)14. 解析:(1)连接完成的实物图如图所示.(2)由图(丙)得电阻
8、箱阻值为20 .将S1开关闭合,开关S2断开,电压表示数为电源电动势E=1.49 V;将开关S2闭合,电压表示数为R两端电压.(3)将电压表视为理想电表,则干路电流I=UVR=1.1620 A=0.058 A.由闭合电路欧姆定律有I=ER0+R+r,所以r=EI-R0-R=(1.490.058-5-20) =0.69 .答案:(1)图见解析(2分)(2)20 (2分)闭合(2分)(3)0.69 (2分)15. 解析:(1)时间t内吹到风车上空气的质量m=Svt, (1分)空气动能Ek=12mv2=12Stv3, (1分)E=20%Ek=110Stv3, (2分)所以发电功率P=Et=110Sv
9、3. (1分)(2)代入数据得P=1101.320203 W=2104 W. (2分)答案:(1)P=110Sv3(2)2104 W16. 解析:(1)当开关S接b点时,由欧姆定律得,电阻R的阻值为R=U2I2=51=5 . (2分)(2)当开关S接a时,U1=4 V,I1=P1U1=84 A=2 A, (2分)当开关S接b时,U2=5 V,I2=1 A, (2分)根据闭合电路欧姆定律得E=U1+I1r,E=U2+I2r,联立解得E=6 V,r=1 . (2分)答案:(1)5 (2)6 V1 17. 解析:(1)设电动机输入功率为P,输出功率为P1,热消耗功率为P2,则有P=UI=P1+P2=
10、mgv+I2R, (2分) R=UI-mgvI2=6 . (1分)(2)P1=P-P2=UI-I2R=-R(I-U2R)2+U24R, (2分)当I=U2R=10 A时, (1分)电动机的输出最大功率P1m=U24R=600 W, (1分)由于P1m=mgvm,则vm=P1mmg=1.2 m/s. (1分)(3)因电动机不能转动,此时电路为纯电阻电路,由欧姆定律得I=UR=20 A, (1分)电动机消耗的电功率P=UI=2 400 W. (1分)答案:(1)6 (2)1.2 m/s(3)20 A2 400 W18.解析:(1)电源的电动势E=UL+I1R1+I1r=3 V+12 V+11 V=
11、6 V. (1分)(2)当P移到最左端时,由闭合电路欧姆定律得I2=ER1+r=2 A. (1分)(3)灯L的电阻RL=UL2P=6 , (1分)设滑动变阻器的Pb段电阻为Rb,Rb与RL并联的等效电阻RbL=RbRLRb+RL=Rb6Rb+6 , (1分)由闭合电路欧姆定律得I=ER1+r+RbL, (2分)将已知量代入,化简得I=2(6+Rb)3Rb+6 A, (1分)Pb段电阻两端的电压为U2=IRbL=4RbRb+2 V, (1分)所以Pb段消耗的功率P=U22Rb=16RbRb2+4Rb+4 W=16Rb(Rb-2)2+8Rb W=16(Rb-2)2Rb+8 W, (2分)当Rb=2 时滑动变阻器消耗的功率最大,且最大值为2 W. (1分)答案:(1)6 V(2)2 A(3)2 2 W
