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第十二章《电能 能量守恒定律》单元练习卷
一．选择题（共12小题）
1．2024年最新“航空规定”：容量不超过100W h的充电宝可随身携带。其中“W h”指的是（ ）
A．能量 B．电量 C．电压 D．功率
【解答】解：W是功率的单位，h是时间单位，根据W＝Pt可知，W h是能量的单位，故A正确，BCD错误。
故选：A。
2．有一种太阳帽，它的前面有一个小风扇，一个小型的太阳能电池板与它相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势E＝0.6V，关于该电池的描述正确的是（ ）
A．把该电池接入闭合电路后，电动势减小
B．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
C．该电池每通过1C电荷量能把0.6J的太阳能转化为电能
D．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大
【解答】解：AD.电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小，一节干电池的电动势更大，转化为电能的本领更大；电源的电动势决定于电源本身，不会因为电池接入闭合电路后，电动势发生变化，故AD错误；
BC.根据电动势的定义式，得非静电力做功W非＝qE，通过1C电荷量，该电池能把0.6J的太阳能转化为电能，而不是单位时间内把0.6J的太阳能转化为电能，故B错误，C正确。
故选：C。
3．如图所示，甲、乙两电路中电池组、小灯泡的规格均相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲电路的电流比乙电路的干路电流大
B．甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大
C．甲电路电池组的总功率比乙电路电池组的总功率大
D．甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都暗
【解答】解：A、根据闭合电路欧姆定律得
由图可知，甲电路的外电阻大于乙电路的外电阻，所以甲电路的电流小于乙电路的干路电流，故A错误；
B、甲电路的电流小于乙图中的干路电流，根据闭合电路欧姆定律得U＝E﹣Ir，可知甲电路的路端电压大于乙电路的路端电压，故B正确；
C、甲电路的电流小于乙图中的干路电流，根据P总＝EI可知，甲电路电池组的总功率小于乙电路电池组的总功率，故C错误；
D、由于甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大，甲电路中小灯泡的实际功率较大，则甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都亮，故D错误。
故选：B。
4．电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，两条图线交于点P，R2的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4A。下列说法正确的是（ ）
A．R1的电阻为0.5Ω
B．当导体两端电压为1V时，R2的电阻为5Ω
C．当导体两端电压为1V时，R1的电阻大于R2的电阻
D．当导体两端电压为1V时，R1、R2消耗的功率相等
【解答】解：A．根据电阻R1的伏安特性曲线，由欧姆定律可得R1的电阻为
故A错误；
B．当导体两端电压为1V时，根据电阻R1的伏安特性曲线，由欧姆定律可得R2的电阻为
故B错误；
C．当导体两端电压为1V时，R1的电阻等于R2的电阻，故C错误；
D．根据得，当导体两端电压为1V时，R1、R2消耗的功率相等，故D正确。
故选：D。
5．“52℃暖手充电宝”集暖手与移动充电两大功能而受热捧，表格列出了这种产品的几个主要参数：
产品名称 52℃暖手充电宝 重量 285g
尺寸 74×68.5×33.8（mm） 电池容量 5000mA h
输入 DC 5V/2.5A（最大） 输出 DC 5V/2A（最大）
发热温度 52℃ 发热功率 2.0W
根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．5000mA h 的mA h 是能量的单位
B．参数“DC 5V”中“DC”指交流电的意思
C．以最大电流给手机充电，充电宝最多能连续工作 2个小时
D．该产品仅用作暖手，理论上可持续工作约12小时
【解答】解：A、mA h 是电荷量的单位，故A错误；
B、参数“DC 5V”中“DC”指直流电的意思，故B错误；
C、由图示信息可知，充电宝的最大输出电流为2A，根据可知，以最大电流给手机充电，充电宝持续工作时间为，故C错误；
D、该充电宝储存的电能为W＝qU＝5×5000×10﹣3×3600J＝9.0×104J，由图示信息可知仅用作暖手时的功率为2W，根据W＝Pt可得持续时间为，故D正确。
故选：D。
6．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A，此时，电动机的输出功率是P出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P热，则（ ）
A．P出＝1.5W，P热＝8W B．P出＝2W，P热＝8W
C．P出＝2W，P热＝0.5W D．P出＝1.5W，P热＝0.5W
【解答】解：当电动机不转时，电动机的内阻为r0.5Ω，
电动机正常工作时输出功率为P出＝U2I2﹣I22r＝1.5W。
卡住后热功率：P热W＝8W，故A正确，BCD错误；
故选：A。
7．在如图所示的U﹣I图象中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，曲线b为某电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路，则此时（ ）
A．电源将其它能转化为电能的功率为18W
B．该元件的电阻为2Ω
C．该元件发热功率为6W
D．电源外电路与内电路消耗功率之比为2：3
【解答】解：A、根据图象可知电源的电动势为E＝8V，此时的电流I＝2.4A，电源的功率为P＝EI＝8×2.4W＝19.2W，故A错误；
B、交点纵坐标表示该元件两端电压，即为U＝3.2V，则该元件的电阻为RΩ＝1.3Ω，故B错误；
C、该元件的发热功率为：P′＝UI＝3.2×2.4W＝7.68W，故C错误；
D、电源外电路与内电路消耗功率之比等于外电路与内电路的电压之比，即：P′：（P﹣P′）＝3.2：4.8＝2：3，故D正确。
故选：D。
8．潮汐能是海水周期性涨落运动中所具有的能量，是一种可再生能源。现建立一个简化模型，某发电站大坝内储水水库的有效面积为S＝4×106m2，涨潮时，当大坝外侧海平面高度为h＝4m时（以海水流入前的水库水面为参考系），打开大坝下面通道的闸门海水流入，此过程中通道处的水轮机利用水流的动能发电，直至大坝内外水面等高，关闭闸门。等到完全退潮后，开闸放水，再次发电，直至大坝内外水面再次相同，关闭闸门，等待下一次涨潮发电（此时的水库水面高度即为涨潮前的水库水面高度）。由于海洋很大，大坝外的海平面高度在海水流入、流出水库过程中几乎不变，潮水一天涨落两次，海水的势能有25%转化为电能，则这个发电站一天的发电量约为（ ）
A．4.0×1010J B．1.5×1010J C．3.2×1011J D．1.5×1011J
【解答】解：根据题意可得电能为
E电＝Ep×25%＝4×106×4×4×1.0×103×10×2×25%J＝3.2×1011J，故C正确，ABD错误；
故选：C。
9．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，甲图为锂电池的内部结构，该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极，乙为一块锂电池的背面印有的一些符号。则（ ）
A．该电池充满电后可以释放180C电荷
B．把其他形式的能转化为电能的本领比一节干电池小
C．该电池单位时间，一定将3.7J的其他形式的能转化为电能
D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，其他形式的能转化为电能
【解答】解：A、该电池储存的电荷量为q＝500×10﹣3×3600C＝1800C，所以该电池充满电后可以释放1800C电荷，故A错误；
B、该电池从电动势为3.6V，而一节干电池的电动势为1.5V，电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，所以把其他形式的能转化为电能的本领比一节干电池大，故B错误；
C、因为不知道该电池的工作电流，所以无法计算在单位时间内将多少其他形式的能转化为电能，故C错误；
D、锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，把其他形式的能转化为电能，故D正确。
故选：D。
10．如图三种灯具的发光原理不同，白炽灯由灯丝通电发热发光，荧光灯通电产生电磁辐射后发光，LED灯则直接将电转化为光。在额定电压220V下，功率为30W的白炽灯、6W的荧光灯与2W的LED灯，三者照明亮度相当。下列相关说法正确的是（ ）
A．我们日常使用的电能属于一次能源
B．因为亮度相同，三种灯的节能效果一样
C．正常工作时通过LED灯的电流约为9mA
D．1s内白炽灯产生的热量是LED灯的15倍
【解答】解：A、电能不能从自然界中直接获取，是二次能源，故A错误；
B、三只灯泡工作时，照明亮度相当，但LED消耗的能量最小，白炽灯消耗的能量最大，故B错误；
C、正常工作时通过LED灯的电流为：，故C正确；
D、由于LED灯是非纯电阻，通过题干无法求出电阻，所以无法比较产生的热量的大小，故D错误。
故选：C。
11．风能是可再生资源中发展最快的清洁能源，我国目前正逐步采用变桨距控制风力发电机替代定桨距控制风力发电机，来提高风力发电的效率。具体风速对应的功率如图所示，设如图中风力发电机每片叶片长度为30m，所处地域全天风速均为7.5m/s，空气的密度为1.29kg/m3圆周率π取3.14，以下说法正确的是（ ）
A．用变桨距控制风力发电机替换定桨距控制发电机后，每台风力发电机每天能多发电3600kW h
B．无论采用变桨距控制风力发电机还是定桨距控制风力发电机，每台发电机每秒钟转化的空气动能均为7.69×106J
C．若煤的热值为3.2×107J/kg，那么一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能与完全燃烧86.6千克煤所产生的内能相当
D．变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率为5.2%
【解答】解：A、由图可知在风速为7.5m/s时，定桨发电机发电的功率为100kW，则变桨距控制风力发电机替换定桨距控制风力发电机后，每台风力发电机每天能多发电：W＝ΔP t＝（400﹣100）kW×24h＝7200kW h，故A错误；
BD、在一秒钟内空气所走的路程是：L＝7.5m；
此时该部分空气的体积为V＝SL＝πR2 L＝3.14×302×7.5m3＝21195m3，
故此时吹过叶片的空气的质量是：m＝ρV＝1.29kg/m3×21195m3＝27342kg；
每秒钟通过风力发电机叶片的空气的动能：Ek
代入数据可得：Ek＝7.69×105J
由图可知，当风速为7.5m/s时，变桨发电机的发电功率为400kW＝4×105W，所以其发电效率：η100%100%≈52%，故BD错误；
C、一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能为：E＝Ek×3600＝7.69×105×3600J＝2.77×109J，需要消耗煤的质量：m′kg＝86.6kg，故C正确。
故选：C。
12．如图所示，某同学将一直流电源的总功率PE，输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，下列说法正确的是（ ）
A．反应电源的输出功率PR随电流I变化的是曲线b
B．电源电动势为3V，电源内阻为2Ω
C．b、c线交点的横坐标为1.5A
D．当电流为1.0A时，外电路的电阻为1Ω
【解答】解：A、电源的总功率为PE＝EI，所以图像应该是一条经过原点的倾斜直线，即为图像a，电源内部的发热功率公式为，则图像的一条开口向上的抛物线，即为图像b，输出功率，则图像应该是开口向下的抛物线，即为图像c，故A错误；
B、根据图像可知当电流为3A时，图像a和图像b相交，即电源的总功率和发热功率相等，则此时外电路电阻为零，根据PE＝EI和，联立解得电源的电动势为3V，内阻为1Ω，故B错误；
C、b、c交点说明此时电源的输出功率和发热功率相等，则内电阻和外电阻相等，即R＝r＝1Ω，根据闭合电路的欧姆定律可得此时电流大小为I，故C正确；
D、当外电流为1.0A时，根据闭合电路的欧姆定律可得外电阻大小为R，故D错误。
故选：C。
二．多选题（共3小题）
13．最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机，其工作参数如表所示，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（ ）
产品名称 某品牌洗地机 产品型号 QX﹣V6A
额定功率 220W 电池容量 5200mAh
续航时间 80min 清水箱容量 800mL
外形尺寸 260*262*1115mm 污水箱容量 720mL
A．电池充满电后，储存的总电荷量为187200C
B．该洗地机在强效模式下的工作电流为7.8A
C．该洗地机内阻约为3.6Ω
D．该洗地机的工作电压约为28V
【解答】解：A.电池充满电后，储存的总电荷量为q＝It＝5200×10﹣3×3600C＝18720C，故A错误；
BD.该洗地机在节能模式下的工作电流为，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，由P＝UI可知，在强效模式下的工作电流为I'＝2I＝2×3.9A＝7.8A，该洗地机的工作电压约为V≈28V，
故B，D正确；
C.根据题中条件，无法得出该洗地机内阻，故C错误。
故选：BD。
14．如图所示电路，R0为光敏电阻（光照强度增强，其阻值变小），R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A．光照强度增强，电流表A1的示数变小
B．光照强度增强，R2消耗的电功率变小
C．将R1的滑片P向左滑动，电压表V示数变大
D．将R1的滑片P向右滑动，电流表A2的示数变小
【解答】解：A．光照强度增强，光敏电阻R0的阻值减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I增大，电流表A1的示数变大，故A错误；
B、由闭合电路欧姆定律得：U2＝E﹣I（r+R1），可知I增大，R2两端电压U2减小，则R2消耗的电功率变小，故B正确；
C、将R1的滑片P向左滑动，R1接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知路端电压变小，则电压表V的示数变小，故C错误；
D、将R1的滑片P向右滑动，R1接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I变小，根据并联电路的电流分配规律，可知并联电路的每个支路的电流都变小，则电流表A2的示数变小，故D正确。
故选：BD。
15．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过电流的变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的，则下列说法正确的是（ ）
A．电源的电动势为20V
B．电源的内阻为10Ω
C．定值电阻R2的阻值为4Ω
D．滑动变阻器的最大阻值为300Ω
【解答】解：AB、根据闭合电路的欧姆定律E＝U+Ir可得：U＝E﹣Ir，图乙中AB延长线，交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V，内阻r＝||20Ω，故A正确、B错误；
C、当滑片P滑到R3的右端时，电路外电阻只有R2，此时电路参数对应图乙中的B点，即U1＝4V、I1＝0.8A得，故C错误；
D、当滑片P滑到R3的左端时，由图乙A点知此时U外＝16V，I总＝0.2A，所以．因为，所以滑动变阻器的最大阻值为R3＝300Ω，故D正确。
故选：AD。
三．实验题（共2小题）
16．某实验小组在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，其中MN为电阻丝，其横截面积大小为4mm2。现进行以下实验探究，实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，其长度为 cm。
（2）实验小组设计了如图乙所示的电路进行实验探究，R0是阻值为2Ω的定值电阻。正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表的示数U、电流表的示数I以及对应的PN长度x，多次调节滑片P，记录出多组U、I、x的值。
（3）根据实验数据绘出的U﹣I图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值 其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（4）根据实验数据可进一步绘出x图像如图丁所示，根据图像可得电流表的内阻为 Ω，电阻丝的电阻率ρ Ω m。
【解答】解：（1）由图甲所示游标卡尺可知，金属丝的长度为52mm+8×0.05mm＝52.40mm＝5.240cm。
（3）根据图乙所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得：U＝E﹣I（R0+r）
由图丙所示U﹣I图像可知，电池电动势E＝4.5V，图像斜率的绝对值k＝R0+rΩ＝5.0Ω，电池内阻r＝3.0Ω；
由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于电流表的电流，即电流的测量值小于真实值，由于电压表的分流作用导致电动势的测量值小于真实值。
（4）根据图乙所示电路图，由欧姆定律得：R+RA，由电阻定律得：R，整理得：RAx
由图丁所示x图像可知，纵轴截距b＝RA＝0.4Ω，图像的斜率k，解得电阻率：ρ＝1.6×10﹣5Ω m。
故答案为：（1）5.240；（3）4.5；3.0；小于；（4）0.4；1.6×10﹣5。
17．用如图甲所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程0.6A、3A）；
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）
（d）定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）
（e）滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0～100Ω、额定电流1A）
（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择 A；R0 应选择 Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是 Ω的滑动变阻器。
（2）关于该实验中存在的误差，下列分析正确的是 。
A.电流表的分压作用 B.电压表的分流作用
C.读数过程中存在偶然误差 D.读数过程中存在系统误差
（3）该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了如图乙所示的U﹣I图像，则电源的电动势测量值E＝ V，电源内阻测量值r＝ Ω。
（4）在上述实验过程中存在系统误差。在图丙所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是 （选填选项下面的字母）。
【解答】解：（1）由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成误差大，所以选1Ω；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍即可，取0～10Ω可控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象；
（2）AB．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比真实值小，故A错误，B正确；
CD．读数过程中存在的是偶然误差，故C正确，D错误。
故选：BC。
（3）由闭合回路欧姆定律有
E＝U+I（R0+r）
得
U＝﹣I（R0+r）+E
结合图像斜率与截距可知
E＝1.5V
rΩ﹣1Ω＝0.6Ω
（4）本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测＜E真，r测＜r真，故U﹣I图线的纵轴截距偏小，和斜率偏小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
故答案为：（1）3；0.6；1；0～10；（2）BC；（3）1.5；0.6；（4）A
四．计算题（共3小题）
18．如图所示，调节滑动变阻器使电动机刚好正常工作，此时电路中电源的输出功率最大。已知电源电动势E＝16V，电动机额定输出功率P0＝4W，额定电压U＝6V，额定电流I＝2A。求：
（1）电动机内阻RM的值；
（2）电源内阻r的值及电源输出功率最大时滑动变阻器接入电路的阻值R。
【解答】解：（1）电动机刚好正常工作，则有：P0＝UI﹣I2RM
解得：RM＝2Ω；
（2）电源的输出功率为：P出＝EI﹣I2r
所以当I时电源输出功率最大，则有：r＝4Ω；
根据闭合电路欧姆定律可得：IR＝E﹣U﹣Ir
解得：R＝1Ω。
答：（1）电动机内阻RM的值为2Ω；
（2）电源内阻r的值为4Ω，电源输出功率最大时滑动变阻器接入电路的阻值为1Ω。
19．如图所示，内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r＝0.2m，质量为0.05kg、带电荷量q＝6×10﹣3C、略小于圆弧管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆弧管内由静止运动到最低点B，然后从B点进入板间距d＝0.06m的平行板电容器后，刚好能在水平方向上做匀速直线运动，此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为5Ω，电动机的内阻为0.5Ω，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：
（1）小球到达B点时的速度大小vB；
（2）电容器两端的电压U；
（3）电动机的机械功率。
【解答】解：（1）由机械能守恒定律得
解得
vB＝2m/s
（2）根据平衡可知
解得
U＝5V
（3）由欧姆定律
电动机两端的电压
UM＝E﹣U﹣Ir内，解得UM＝6V
电动机的机械功率
20．如图为密立根测量元电荷电荷量大小的装置，在真空容器中有正对的两平行金属板A和B，两板与外部电路连接，两板相距d＝10cm，电源的电动势为E＝500V，内阻为r＝10Ω，保护电阻R0＝40Ω，电阻箱的阻值调为R＝200Ω，重力加速度大小取g＝10m/s2。现闭合开关S1、S2。
（1）稳定后，求A、B两板间的电压；
（2）稳定后，从显微镜发现，一个质量为的油滴甲在两板中间处于静止状态，求油滴甲所带电荷量大小；
（3）断开S2，稳定后，从显微镜发现，一个质量为的油滴乙在两板中间处于静止状态，求油滴乙所带电荷量大小。
【解答】解：（1）电源的电动势为E＝500V，内阻为r＝10Ω，保护电阻R0＝40Ω，电阻箱的阻值调为R＝200Ω，由闭合电路的欧姆定律可得
解得I＝2A
A、B两板间的电压
UAB＝UR＝IR
解得UAB＝400V
（2）对油滴甲，根据平衡条件，有
q1E＝m1g
电场强度为
联立解得油滴甲所带电荷量大小q1＝1.6×10﹣16C
（3）断开S2，稳定后，电容器板间电压为
U′AB＝E＝500V
对油滴乙，根据平衡条件，有
联立代入数据解得油滴乙所带电荷量大小q2＝3.2×10﹣16C
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第十二章《电能 能量守恒定律》单元练习卷
一．选择题（共12小题）
1．2024年最新“航空规定”：容量不超过100W h的充电宝可随身携带。其中“W h”指的是（ ）
A．能量 B．电量 C．电压 D．功率
2．有一种太阳帽，它的前面有一个小风扇，一个小型的太阳能电池板与它相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势E＝0.6V，关于该电池的描述正确的是（ ）
A．把该电池接入闭合电路后，电动势减小
B．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
C．该电池每通过1C电荷量能把0.6J的太阳能转化为电能
D．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大
3．如图所示，甲、乙两电路中电池组、小灯泡的规格均相同。下列说法正确的是（ ）
A．甲电路的电流比乙电路的干路电流大
B．甲电路的路端电压比乙电路的路端电压大
C．甲电路电池组的总功率比乙电路电池组的总功率大
D．甲电路小灯泡的亮度比乙电路中任意一盏小灯泡的亮度都暗
4．电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，两条图线交于点P，R2的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4A。下列说法正确的是（ ）
A．R1的电阻为0.5Ω
B．当导体两端电压为1V时，R2的电阻为5Ω
C．当导体两端电压为1V时，R1的电阻大于R2的电阻
D．当导体两端电压为1V时，R1、R2消耗的功率相等
5．“52℃暖手充电宝”集暖手与移动充电两大功能而受热捧，表格列出了这种产品的几个主要参数：
产品名称 52℃暖手充电宝 重量 285g
尺寸 74×68.5×33.8（mm） 电池容量 5000mA h
输入 DC 5V/2.5A（最大） 输出 DC 5V/2A（最大）
发热温度 52℃ 发热功率 2.0W
根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．5000mA h 的mA h 是能量的单位
B．参数“DC 5V”中“DC”指交流电的意思
C．以最大电流给手机充电，充电宝最多能连续工作 2个小时
D．该产品仅用作暖手，理论上可持续工作约12小时
6．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A，此时，电动机的输出功率是P出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P热，则（ ）
A．P出＝1.5W，P热＝8W B．P出＝2W，P热＝8W
C．P出＝2W，P热＝0.5W D．P出＝1.5W，P热＝0.5W
7．在如图所示的U﹣I图象中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，曲线b为某电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路，则此时（ ）
A．电源将其它能转化为电能的功率为18W
B．该元件的电阻为2Ω
C．该元件发热功率为6W
D．电源外电路与内电路消耗功率之比为2：3
8．潮汐能是海水周期性涨落运动中所具有的能量，是一种可再生能源。现建立一个简化模型，某发电站大坝内储水水库的有效面积为S＝4×106m2，涨潮时，当大坝外侧海平面高度为h＝4m时（以海水流入前的水库水面为参考系），打开大坝下面通道的闸门海水流入，此过程中通道处的水轮机利用水流的动能发电，直至大坝内外水面等高，关闭闸门。等到完全退潮后，开闸放水，再次发电，直至大坝内外水面再次相同，关闭闸门，等待下一次涨潮发电（此时的水库水面高度即为涨潮前的水库水面高度）。由于海洋很大，大坝外的海平面高度在海水流入、流出水库过程中几乎不变，潮水一天涨落两次，海水的势能有25%转化为电能，则这个发电站一天的发电量约为（ ）
A．4.0×1010J B．1.5×1010J C．3.2×1011J D．1.5×1011J
9．锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，甲图为锂电池的内部结构，该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极，乙为一块锂电池的背面印有的一些符号。则（ ）
A．该电池充满电后可以释放180C电荷
B．把其他形式的能转化为电能的本领比一节干电池小
C．该电池单位时间，一定将3.7J的其他形式的能转化为电能
D．锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，其他形式的能转化为电能
10．如图三种灯具的发光原理不同，白炽灯由灯丝通电发热发光，荧光灯通电产生电磁辐射后发光，LED灯则直接将电转化为光。在额定电压220V下，功率为30W的白炽灯、6W的荧光灯与2W的LED灯，三者照明亮度相当。下列相关说法正确的是（ ）
A．我们日常使用的电能属于一次能源
B．因为亮度相同，三种灯的节能效果一样
C．正常工作时通过LED灯的电流约为9mA
D．1s内白炽灯产生的热量是LED灯的15倍
11．风能是可再生资源中发展最快的清洁能源，我国目前正逐步采用变桨距控制风力发电机替代定桨距控制风力发电机，来提高风力发电的效率。具体风速对应的功率如图所示，设如图中风力发电机每片叶片长度为30m，所处地域全天风速均为7.5m/s，空气的密度为1.29kg/m3圆周率π取3.14，以下说法正确的是（ ）
A．用变桨距控制风力发电机替换定桨距控制发电机后，每台风力发电机每天能多发电3600kW h
B．无论采用变桨距控制风力发电机还是定桨距控制风力发电机，每台发电机每秒钟转化的空气动能均为7.69×106J
C．若煤的热值为3.2×107J/kg，那么一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能与完全燃烧86.6千克煤所产生的内能相当
D．变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率为5.2%
12．如图所示，某同学将一直流电源的总功率PE，输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，下列说法正确的是（ ）
A．反应电源的输出功率PR随电流I变化的是曲线b
B．电源电动势为3V，电源内阻为2Ω
C．b、c线交点的横坐标为1.5A
D．当电流为1.0A时，外电路的电阻为1Ω
二．多选题（共3小题）
13．最近两年洗地机这一新鲜家电逐渐流行，便利了人们的生活。现有某品牌洗地机，其工作参数如表所示，其工作模式有强效、节能两种，强效模式下，该洗地机以额定功率工作，节能模式下，以额定功率的一半功率工作，两种模式下，其工作电压均相同，其续航时间是按照节能模式工作计算得到的，则下列说法正确的是（ ）
产品名称 某品牌洗地机 产品型号 QX﹣V6A
额定功率 220W 电池容量 5200mAh
续航时间 80min 清水箱容量 800mL
外形尺寸 260*262*1115mm 污水箱容量 720mL
A．电池充满电后，储存的总电荷量为187200C
B．该洗地机在强效模式下的工作电流为7.8A
C．该洗地机内阻约为3.6Ω
D．该洗地机的工作电压约为28V
14．如图所示电路，R0为光敏电阻（光照强度增强，其阻值变小），R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）
A．光照强度增强，电流表A1的示数变小
B．光照强度增强，R2消耗的电功率变小
C．将R1的滑片P向左滑动，电压表V示数变大
D．将R1的滑片P向右滑动，电流表A2的示数变小
15．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过电流的变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的，则下列说法正确的是（ ）
A．电源的电动势为20V
B．电源的内阻为10Ω
C．定值电阻R2的阻值为4Ω
D．滑动变阻器的最大阻值为300Ω
三．实验题（共2小题）
16．某实验小组在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，其中MN为电阻丝，其横截面积大小为4mm2。现进行以下实验探究，实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，其长度为 cm。
（2）实验小组设计了如图乙所示的电路进行实验探究，R0是阻值为2Ω的定值电阻。正确接线后，闭合开关S，调节滑片P，记录电压表的示数U、电流表的示数I以及对应的PN长度x，多次调节滑片P，记录出多组U、I、x的值。
（3）根据实验数据绘出的U﹣I图像如图丙所示，由图丙可得电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（结果均保留两位有效数字）；由于电表内阻的影响，通过图像法得到的电动势的测量值 其真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（4）根据实验数据可进一步绘出x图像如图丁所示，根据图像可得电流表的内阻为 Ω，电阻丝的电阻率ρ Ω m。
17．用如图甲所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程0.6A、3A）；
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）
（d）定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）
（e）滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0～100Ω、额定电流1A）
（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择 V，电流表的量程应选择 A；R0 应选择 Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是 Ω的滑动变阻器。
（2）关于该实验中存在的误差，下列分析正确的是 。
A.电流表的分压作用 B.电压表的分流作用
C.读数过程中存在偶然误差 D.读数过程中存在系统误差
（3）该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了如图乙所示的U﹣I图像，则电源的电动势测量值E＝ V，电源内阻测量值r＝ Ω。
（4）在上述实验过程中存在系统误差。在图丙所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是 （选填选项下面的字母）。
四．计算题（共3小题）
18．如图所示，调节滑动变阻器使电动机刚好正常工作，此时电路中电源的输出功率最大。已知电源电动势E＝16V，电动机额定输出功率P0＝4W，额定电压U＝6V，额定电流I＝2A。求：
（1）电动机内阻RM的值；
（2）电源内阻r的值及电源输出功率最大时滑动变阻器接入电路的阻值R。
19．如图所示，内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r＝0.2m，质量为0.05kg、带电荷量q＝6×10﹣3C、略小于圆弧管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆弧管内由静止运动到最低点B，然后从B点进入板间距d＝0.06m的平行板电容器后，刚好能在水平方向上做匀速直线运动，此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为5Ω，电动机的内阻为0.5Ω，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：
（1）小球到达B点时的速度大小vB；
（2）电容器两端的电压U；
（3）电动机的机械功率。
20．如图为密立根测量元电荷电荷量大小的装置，在真空容器中有正对的两平行金属板A和B，两板与外部电路连接，两板相距d＝10cm，电源的电动势为E＝500V，内阻为r＝10Ω，保护电阻R0＝40Ω，电阻箱的阻值调为R＝200Ω，重力加速度大小取g＝10m/s2。现闭合开关S1、S2。
（1）稳定后，求A、B两板间的电压；
（2）稳定后，从显微镜发现，一个质量为的油滴甲在两板中间处于静止状态，求油滴甲所带电荷量大小；
（3）断开S2，稳定后，从显微镜发现，一个质量为的油滴乙在两板中间处于静止状态，求油滴乙所带电荷量大小。
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