12 电能 能量守恒定律 达标检测（word版含答案）

12 电能 能量守恒定律 达标检测
一、单项选择题（共8小题）
1. 下列说法中正确的是
A. 电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B. 电源的电动势在数值上等于两极间的电压
C. 电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别
D. 电动势越大，电源两极间的电压一定越高
2. 据报道， 年 月 日，世界上最大的太阳能飞机首次实现跨国飞行，它长达 的机翼上覆盖着太阳能电池板。下列说法正确的是
A. 太阳能可以转化为电能 B. 太阳能不可以转化为电能
C. 太阳能的利用，说明能量可以消灭 D. 太阳能的利用，说明能量可以创生
3. 下列电器中不是应用电流热效应工作的是
A. 电风扇 B. 电熨斗 C. 白炽灯 D. 电饭锅
4. 小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间 内消耗的电能为 。设小芳家的供电电压为 ，总电流为 ，上述电器的总电阻为 ，总功率为 。下列关系式正确的是
A. B. C. D.
5. 如图所示的电路中，闭合开关，灯 、 正常发光。由于电路出现故障，突然发现灯 变亮，灯 变暗，电流表的读数变小。根据分析，发生的故障可能是
A. 断路 B. 断路 C. 短路 D. 短路
6. 楼梯的照明灯 ，可用楼上、楼下两个电键 、 控制，拨动 、 中的任何一个都可使灯 点亮或灭掉，图中满足上述要求的电路图是 。
A. B.
C. D.
7. 如图所示，电路中 、 均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器 的极板水平放置.闭合开关 ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是
A. 增大 的阻值 B. 增大 的阻值
C. 增大两板间的距离 D. 断开开关
8. 在如图所示的电路中，电容器的电容为 ，现将滑动变阻器 的滑片稍向上移动一些，电压表示数变化量的绝对值为 ，电容器电量变化量的绝对值为 。下列说法正确的是
A. 一定大于 B. 灯泡 一定变亮
C. 电源输出功率一定减小 D. 电容器的带电量一定增大
二、双项选择题（共2小题）
9. 如图所示，定值电阻阻值为 ，电池电动势为 ，内阻为 ，滑动变阻器最多电阻 ，不考虑电表内阻影响，则下列判定正确的是
A. 改变 ，伏特表最大示数为
B. 改变 ，安培表最大示数为
C. 时， 上获得最大功率，且最大功率为
D. 时，电源输出功率最大，效率最高
10. 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是
A. 加 电压时，导体的电阻约是
B. 加 电压时，导体的电阻约是
C. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D. 由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
三、多项选择题（共2小题）
11. 如图所示，直线 、 分别为电源 、 的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为 和 ，若将一定值电阻 分别接到 、 两电源上，通过 的电流分别为 和 ，则
A.
B.
C. 接到 电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低
D. 接到 电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低
12. 如图所示，直线 、 分别是电源 与电源 的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线 是一个小灯泡的 曲线，如果把该小灯泡分别与电源 、电源 单独连接，则下列说法正确的是
A. 电源 与电源 的内阻之比是
B. 电源 与电源 的电动势之比是
C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是
D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是
四、解答题（共3小题）
13. 电风扇是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器。有一台电风扇，其电动机的线圈电阻 。当接上 的电压后，电风扇正常工作，通过电动机的电流 。求：
（1）电风扇正常工作时消耗的电功率 。
（2）电风扇正常工作时的发热功率 和输出的机械功率 。
（3）如果接上 电压后，电风扇的风叶被卡住，不能转动。请通过计算，分析说明此时电动机的线圈为什么容易被烧毁。
14. 如图所示的电路，电源的电动势为 、内阻为 ， 为变阻箱，电流表可视为理想电表。闭合开关 ，改变变阻箱 的阻值，电流表的示数 随之变化。
（1）当变阻箱的阻值为 时，求电流表的示数 。
（2）以 为纵坐标， 为横坐标，在下图中画出变阻箱阻值 变化过程中 图象的示意图，并分别说明图线与纵轴交点和图线斜率的物理意义。
（3）在金属导体中，自由电子定向移动形成电流。已知自由电子在导线内定向移动速率的数量级为 ，但实际上，闭合开关 后，电路中几乎瞬间就形成了电流，请说明理由。
15. 如图所示，一平行板电容器跟一电源相接，当 闭合时，平行板电容器极板 、 间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍，那么液滴的运动状态如何变化 若先将 断开，再将两板间距离增大为原来的两倍，液滴的运动状态又将如何变化
五、实验题（共2小题）
16. 某实验小组用图甲所示电路测量电源 的电动势和内阻，图中电压表 的最大量程为 ，虚线框内为用电流计 改装的电流表。
（1）已知电流计 的满偏电流 、内阻 ，电路中已将它改装为最大量程 的电流表，则 （结果取二位有效数字）。
（2）通过移动变阻器 的滑片，得到多组电压表 的读数 和电流计 的读数，作出如图乙的图象。某次测量时，电旅表 的示数如图丙，则此时通过电源 的电流为 （结果取三位有效数字）；电源 的电动势等于 ，内阻等于 （结果取三位有效数字）。
（3）若用来改装电流表的电阻 的实际阻值略小于计算值，则对电源电动势测量的结果 （填“有”或“没有”）影响。
17. 小明用如图所示的电路“测量电池的电动势和内电阻”。
（1）备有如下器材
A.干电池 节
B.滑动变阻器（）
C.滑动变阻器（）
D.电压表（，内阻约 ）
E.电流表（，内阻 ）
F.电流表（，内阻 ）
G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ，电流表应选 。（只填器材前的序号）
（2）某同学根据实验数据画出的 图象如图所示，由图象可得电池的电动势为 ，内电阻为 。（结果均保留两位有效数字）
（3）用该电路进行实验，干电池的电动势 的测量值 （选填“小于”、“等于”或“大于”）其真实值，内阻 的测量值 （选填“小于”、“等于”或“大于”）其真实值。
答案
1. C
【解析】电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以 A 选项错，C 选项对。
当电源开路时，两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压（路端电压）随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小；
当电源短路时，，这时路端电压为零，所以 B、D 选项错。
2. A
【解析】太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，为电动机提供能量的，能量可以相互转化，但不能创生和消灭，故BCD错误。
3. A
【解析】电风扇工作时，主要是电能转化为机械能，不是应用电流热效应工作的，故A正确；
电熨斗、白炽灯、电饭锅工作时，电能转化为内能，主要利用电流的热效应工作，故BCD错误。
4. C
5. A
【解析】等效电路如图所示，若 断路，总外电阻变大，总电流减小，路端电压变大， 两端电压变大， 变亮； 部分电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过 、电流表的电流都减小、故A选项正确。
若 断路，总外电阻变大，总电流减小， 部分电路结构没变，电流仍按原比例分配， 、 中电流都减小，与题意相矛盾，故B选项错。
若 短路或 短路，总外电阻减小，总电流增大， 中电流变大，与题意相矛盾，故C 、D选项错。
6. D
7. B
【解析】设油滴质量为 ，电荷量为 ，两板间距离为 ，当其静止时，有 ；由题图知，增大 ， 增大，油滴将向上加速运动，增大 ，油滴受力不变，仍保持静止；由 知，增大 ， 不变时， 减小，油滴将向下加速运动；断开开关 ，电容器将通过 、 放电，两板间电场消失，油滴将向下加速运动，故只有B项正确
8. A
【解析】A.将滑动变阻器 的滑片稍向上移动时，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，则路端电压变小。总电流变大，灯泡 的电压变大，即电压表的示数变大。根据路端电压等于灯泡 的电压与右侧并联部分电压之和，可知，右侧并联部分电压变小，由于路端电压变小，所以右侧并联部分电压减小量大于灯泡 电压的增加量，所以电容器电压的变化量绝对值大于 ，因此电容器电量变化量的绝对值为 一定大于 。故A正确；
B.右侧并联部分电压变小，灯泡 的电压变小，则灯泡 一定变暗，故B错误；
C.由于电源的内外电阻关系未知，所以不能判断电源输出功率如何变化，故C错误；
D.电容器板间电压变小，则电容器的带电量一定减小，故D错误。
9. A， C
【解析】改变 ，当外电阻最大时，电压表的读数最大，即 ，伏特表最大示数为 。故A正确；
当外电阻最小时，即 时，安培表读数达到最大值，最大读数为 。故B错误；
是定值电阻，当电流最大时， 时，获得的功率最大， 上获得最大功率，为 。故C正确；
当电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大，即 时， 时电源的输出功率最大，但效率只有 ，不是最高。故D错误。
10. A， D
【解析】加 的电压时，电流为 ，则由欧姆定律可知，，故A正确；加 的电压时，电流约为 ，则可得电阻为：，故B错误；由图可知，随电压的增大，图象的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，故C错误；随着电压的减小，导体的电阻减小，故D正确。
11. A， B， C
【解析】在电源路端电压与电流的关系图象中，图线斜率的绝对值表示电源内阻，则 ，A正确。
如图所示，在图象中作出定值电阻 的 图线，与电源的 图线的交点表示当将 接入电路时的工作点，，B正确。
由 可知 接到 电源上，电源的输出功率较大，由 可知， 接到 电源上，电源的效率较低，C正确，D错误。
12. A， B， C
【解析】电源的路端电压随输出电流变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻，可知电源 与电源 的内阻之比是 ，选项A正确；电源的路端电压随输出电流变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势，可知电源 与电源 的电动势之比是 ，选项B正确；曲线 与两条直线的交点坐标表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电压和工作电流，根据坐标值可知，在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 ，小灯泡的电阻之比是 ，选项C正确，选项D错误。
13. （1）
【解析】根据功率公式 即可求出功率；求出电动机的输 功率、发热功率即可求出机械功率；电动机被卡住后，视为纯电阻电路，求出通过电动机的电流，求出此时电动机的发热功率可以判断是否会烧毁。
根据功率公式：，代 数据解得：。
故答案为：。
（2） ；
【解析】电动机的输入功率 ，电动机的发热功率：
，
电动机输出的机械功率：
。
故答案为：。
（3） 电动机被卡住后，视为纯电阻电路，通过电动机的电流：
，
此时电动机的发热功率：
，
远远大于正常工作时的发热功率 ，线圈迅速发热被烧毁。
14. （1）
【解析】根据闭合电路欧姆定律有 。
（2） 图象如图所示，图线与纵轴交点表示 ，图线斜率的物理意义是 。
【解析】由闭合电路欧姆定律可得：，则 ，则 的斜率等于电源电动势的倒数，
则图象与纵轴交点的坐标表示 ，图象如答图所示，斜率为 。
（3） 闭合开关的瞬间，电路中的各个位置迅速建立了电场，在电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也就几乎同时形成了电流。
15. 见解析
【解析】带电液滴静止时，所受的电场力和重力平衡，液滴带负电，由于液滴所受重力不变，液滴运动状态随电场力的变化而变化，由于电场力 ，因此，只要分析出场强 的变化情况即可.
（1） 闭合时， 不变，， 即
合外力
所以 ，方向向下。
液滴将向下做初速度为零，加速度为 的匀加速直线运动.
（2） 断开，电容器的电荷量保持不变，当 时，由公式 可知， 不变，。
因此，液滴受力情况不变，仍处于静止状态.
16. （1）
【解析】根据欧姆定律可知： 带入数据解得：。
（2） ；；
【解析】根据丙图可知电压表读数为 ；根据图乙可知电流计的读数为 ，通过电阻 的电流等于通过电流计 电流的 倍，则电路的总电流为 ；根据图象可知，电源的电动势为：，因改装的电流表的内阻为： 则电源内阻为：。
（3） 没有
【解析】电源电动势等于电流表读数为零时电压表的读数，可知电表改装时，若用来改装电流表的电阻 的实际阻值略小于计算值，则对电源电动势测量的结果无影响。
17. （1） B；E
【解析】为了便于调节，滑动变阻器应选阻值较小的B；
由 图象可知最大电流不超过 ，可知电流表应选择E。
（2） ；
【解析】根据 图象纵轴截距为 ，斜率
，故电源内阻 。
（3） 等于；等于
【解析】图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的；短路电流 ，由于电流表内阻已知，故可以得到电源内阻的真实值。
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