湖北武汉市武钢三中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习-

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湖北武汉市武钢三中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习

一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）
1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：

A．两只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω）； B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）； C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）； D．各种规格的定值电阻R0； E．电源E（电动势约为3.0V）； F．开关、导线若干．
由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数） 【答案】5.0 小 3.0V 2.0 【解析】 【详解】
[1]已知量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω, I0.6A，设电流表的量程扩大的倍数为n，
n并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有
I IgR解得R=5.0
Rgn1
[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器， [3][4]G1示数是I1时,电路中的总电流是I2200I1，由闭合电路的欧姆定律得



EI2RgI2200I1r
整理得
I2E200rI1 RgrRgrI2＝3.0mA－0.4I1
由I2和I1的关系图线得图线的截距b=3.0mA，斜率K0.4
E0.003 A Rgr200r0.4 RGr解得E3.0V， 解得r2.0

2．一同学设计了如图甲所示电路来测节干电池的电动势和内阻．该同学选好器材后，进行操作(其中R0是保护电阻．

（1）该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据面出了U-I图线如图丙所示，根据图线求出干电池
的电动势E=_________V(结果保留三位有效数字，内阻r=___________Ω．
（2）若保护电阻R0的阻值未知，该干电池的电动势E、内电阻r已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R0的阻值．该条线是_________，需改接为________(请用接线柱处的字母去表达．改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U、电流表示数为I，电源的电动势用E表示，内电阻用r 表示，则R0=__________． 【答案】1.48V 0.50Ω（0.48～0.52Ω） dj je或者jf R0【解析】 【分析】 【详解】
EUr
I


（1）由图丙所示，电源U-I图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.48，则电源电动势E=1.48V，电源内阻rU1.481.200.50（0.48～0.52） , I0.56EUr
I．请根据（2）将导线jd改接为je，此时电源与定值电阻组成等效电源，在闭合电路中，电源电动势：E=U+I（R0+r），定值电阻R0
3．某位同学用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关和两个部件下列步骤完成电阻测量:



(1在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则他应调节__________ (选填或或． (2正确处理完上述步骤后,他把开关打在欧姆则他应调节__________ (选填或或．
(3正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示,则他应采取的措施是①___________________;②____________________．
(4正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在定值电阻两端,发现指针如图戊所示,则该定值电阻的阻值___________．
挡； ②将两表笔短接,重新调节,使
【答案】（1）S （2）T （3）①将打到欧姆指针指在欧姆零刻度线处 （4）【解析】 【分析】 【详解】
（1）在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则应机械调零，即他应调节S使针调到电流的零档位．
挡,把红黑表笔短接,发现指针如图丙所示,


（2）把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,即欧姆调零，应该调到电阻的零档位，此时要调节欧姆调零旋钮，即T
（3）他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示，说明待测电阻较小，应该换小挡，即换 挡，换挡必调零，所以要重新调零即将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处．
（4）根据欧姆表读数原则可知欧姆表的读数为【点睛】
要熟练万用表的使用规则，并且要注意在换挡时一定要欧姆调零．


4．为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下所示： A．干电池2节，每节干电池的电动势约为1. 5V，内阻约为0. 9 B．电流表A（0～0. 6A，内阻约为0. 5） C．滑动变阻器R1（0～50，额定电流为3A） D．滑动变阻器R2（0～1000，额定电流为1A） E. 电流表G（0～3mA，Rg=10） F. 定值电阻R3990 G. 定值电阻R490
（1）由于两节干电池的内阻较小，现将R03的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。在进行实验时，滑动变阻器应选用__________，定值电阻应选用__________；（填写实验器材前的编号）
（2）在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图； （______）

（3）根据实验测得数据作出I2I1的图线如图乙所示，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电流表A的电流，根据该图线可知，两节干电池的总电动势为__________V，总内阻为__________。（结果均保留两位有效数字）



【答案】C F 3. 0 2. 0
【解析】 【分析】 【详解】
（1）[1] 电源为两节干电池，电动势为3V，比较小，电源的内阻也较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选C； [2] 上述器材中没有直接给电压表，但给了两个电流表，将电流表G与定值电阻串联改装成电压表，改装后电压量程应约不小于3V，根据串联电路规律可知，应串联的电阻为
R故选F；
310Ω990Ω
3103（2）[3] 用改装后的电压表测量电压值，用电流表A与滑动变阻器串联测电路电流，如图所示；

（3）[4] 由电路图，根据闭合电路的欧姆定律可得
EI2(R3RG(I1I2(R0r
整理得
I2R0rEI1
R3RGR0rR3RGR0r设图像与纵轴的交点为b，图像的斜率为k，可得
bk联立上式，代入数据解得
E
R3RGR0rR0r
R3RGR0rE3.0V，r2.0Ω
[5] 由上题可知，r2.0Ω




5．小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻。
（1）小王所测电源的内电阻r1较小，因此他在电路中接入了一个阻值为2.0Ω的定值电阻R0，所用电路如图甲所示。

①请根据图甲用笔画线代替导线将图乙所示器材连接成完整的实验电路_____。 ②闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表（可视为理想电压表）相应的示数U，得到了一组U、R数据。为了比较准确地得出实验结论，小王同学准备用直线图象来处理实验数据，应选择以下哪个图像来处理数据________。
UU1UA．UR B．U C．R D． R0RU（2）小李同学所测电源的电动势E2约为9V，内阻r2为35～55Ω，允许通过的最大电流为50mA。小李同学所用电路如图丙所示，图中电阻箱R的阻值范围为0～9999Ω。

①电路中R0为保护电阻。实验室中备有以下几种规格的定值电阻，阻值和允许通过的最大电流如下，本实验中应选用________。
A．20Ω，125mA B．50Ω，20mA C．150Ω，60mA D．1500Ω，5mA
②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应的电压表的示数U，根据测得的多组数据，作出11图线，图线的纵轴截距为a，图线的斜率绝对值为b，则UR0R电源的电动势E2＝______，内阻r2＝________。
【答案】 B C b1 aa【解析】 【分析】 【详解】
（1）①[1]根据电路图，实物图连接如图所示：




②[2]根据欧姆定律可知
UE1U(R0r1
R可得
UUE1(R0r1
R故横坐标为故选B。
（2）①[3]电路最小总电阻约为
U，选项B正确，ACD错误。
RRmin9180
0.05为保护电路安全，保护电阻应选C(150Ω，60mA，选项C正确，ABD错误。 故选C。
②[4][5]在闭合电路中，电源电动势为
E2UIr2U则
Ur2 R0R1r211， UE2R0RE211则图象是直线。 UR0R截距为
a斜率为
1 E2b
解得
r2 E2E21b，r2 aa



6．听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学将一个土豆做成水果电池．同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0～3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V．可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为3V，0.5A的小灯泡供电时，灯泡并不发光．检查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多．

(1据你分析,出现这种现象的原因应当是：__________（不要求写分析、推导过程）．


（2）为了能尽可能准确测定水果电池的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A．电流表A1（量程为0～0.6A ，内阻为1Ω） B．灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω） C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA ，内阻未知） D．滑动变阻器R1 （最大阻值约10Ω） E．滑动变阻器R2（最大阻值约2kΩ） F．变阻箱（0～9999Ω）
①实验中应选择的器材是_____________(填器材前的字母代号． ②在方框中画出应采用的电路________．

【答案】水果电池的内阻太大． BF
【解析】 【分析】 【详解】
（1）根据闭合电路欧姆定律可得电路电流IE，要想灯泡发光，就得有较大电流，Rr只是电动势高还不行，必须内阻也小才行，所以灯泡不亮的原因是水果电池的内阻太大．



（2）①本题中电流表A1量程太大，A3内阻未知，所以选A2较好；由于没有电压表，所以选电阻箱将电路串联，利用闭合电路欧姆定律可以测出内阻．故实验中应选择的器材是B、F．
②实验电路如下图

【点睛】
测电源电动势和内阻的方法虽然各不相同，但是都是根据闭合电路欧姆定设计的．

7．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学在实验室找出了下列器材： A．电流表G（满偏电流10mA，内阻rg=10Ω） B．电流表A（0~0.6A，内阻不计） C．滑动变阻器R0（0~100Ω，1A） D．定值电阻R（阻值990Ω） E.开关与导线若干 F.待测电源（E、r未知）
（1）由于未找到合适量程的电压表，该同学利用电表改装知识，将电流表G与定值电阻R________（填“并”或“串”）联改装成的电压表量程的最大值为________V。
（2）根据现有的实验器材，设计电路图，要求用题中所给仪器符号标在电路图中，请画在图甲所示的方框中__________。

（3）如图乙所示是该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数， I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（均保留两位有效数字）



【答案】串 10 9.0 10
【解析】 【分析】 【详解】
（1）[1]把电流表G改装成电压表需要串联分压电阻。 [2]改装后电压表量程
UI（10V grgR）（2）[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示
。
（3）[4]由电路图可知，电流表G与定值电阻串联充当电压表，则由闭合电路欧姆定律可得
1000I1E-I2r
整理得
I1-rEI2 10001000由数学知识可知，图像与纵坐标的交点为9.0mA，故电源的电动势为10009.0V9V。
[5]图像的斜率的绝对值
r（8-4）10-3k1.010-2
10000.5-0.1 解得电源内阻r10Ω

二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优（难）
8．如图所示，一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知物体在运动过程中所受的摩擦力恒定。若用v、s、Ep和E分别表示该物体的速度大小、位移大小、重力势能和机械能，设斜面最低点重力势能为零，则下列图像中可能正确的是（ ）




A． B． C． D．
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A．在v-t图象中，斜率表示加速度大小，由于物体沿斜面做匀加速运动，因此其v-t图象斜率不变，选项A错误； B．物体下滑位移为x故B错误；
C．设斜面高为h0，倾角为，则物体下落的高度
12at，因此由数学知识可知其位移—时间图象为上开口抛物线，2xat2 hsin2sin选因为斜面最低点重力势能为零，则物体的重力势能为
Epmg(h0hmgh0所以EP-t图象明显不是一次函数关系，选项C错误；
mga2t 2sinD．根据功能关系，克服摩擦力做功等于机械能减小量，故物体的机械能
1EE0fsE0fat2
2所以E-t图象是下开口抛物线，选项D正确。 故选D。

9．如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻（光照越


强，阻值越小）．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强（ ）

A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮 B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗 C．电源内电路消耗的功率逐渐减小
D．光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB．光照强度逐渐增强，光敏电阻阻值减小，电路的总电阻减小，电路中总电流增大，则L2逐渐变亮．由UEIr知，路端电压减小，又L2两端电压增大，则L1两端电压减小，L1逐渐变暗，故A正确B错误；
C．电路中总电流增大，电源内电路消耗的功率：
PrI2r
电路中的总电流增大，故电源内电路消耗的功率增大，故C错误；
D．将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小，等效电源的内、外电阻差增大，等效电源输出功率减小，故D项错误． 【点睛】
电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大．

10．2017年5月，被网友称为共享时代高大上的产物——共享汽车入驻金华，共享汽车全部是节能环保的电动汽车。下表为该型号汽车的部分技术参数，则下列说法正确的是（ ）





A．电动机工作时把电能全部转化为机械能 B．该汽车最大续航里程约为350km
C．当用220V电源对电池充电时，假设充电电流恒定，则充电电流约为10A D．该汽车在额定状态下以最高时速行驶，受到的阻力为420N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A．由于电路电阻以及阻力的存在，所以电动机工作时不可能把电能全部转化为机械能，故A错；
B．电池容量为22kWh，而耗电量为12kWh/100km ，所以该汽车最大续航里程约为
22100km183km
12故B错；

C．电池容量为22kWh，充电时间为10h，当用220V电源对电池充电时，此时电流为
22103IA10A
22010故C对；
D．该汽车在额定状态下以最高时速行驶，受到的阻力为
P42103fN1512N 100v3.6故D错。 故选C。

11．如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列说法正确的是(





A．C．U1U1不变，变大 IIU2U2变大，不变 IIB．D．U2U2变大，变大 IIU3U3不变，不变 II【答案】C 【解析】 【详解】
A．R1是定值电阻，有
R1可知U1U1 IIU1U1不变，不变，故A错误． IIBC．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，R2是可变电阻，有
U2R2 I所以U2变大.根据闭合电路欧姆定律得：
IU2=E-I(R1+r）
则知
U2R1r I其值不变；故B错误，C正确． D．U3为路端电压，U3为外电阻，其值增大，根据闭合电路欧姆定律知
IU3Ir
其值不变，故D错误． 【点睛】
本题要分定值电阻与可变电阻去分析．对于定值电阻，有R可根据闭合电路欧姆定律分析UU；对于可变电阻，IIU与电源内阻的关系，从而作出判断. I
12．如图所示，电源的电动势为6V、内阻为1Ω，R是一个电阻箱，定值电阻R2=4Ω、R3= 10Ω，电容器C的电容为5μF，闭合开关S，调节电阻箱R，电路达到稳定状态后，下列说法正确的是




A．当R1的阻值增大时，电源的路端电压增大，流过R3的电流减小 B．当R1的阻值增大时，电容器的电荷量将增大
C．当R1的电阻为6Ω时，电容器所带电荷量的大小为1×10-5C D．当S断开后，R2中将出现瞬时电流，方向由a→b 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A．当R1的阻值增大时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，内电压减小，电源的路端电压增大，则R3两端电压增大，通过的电流增大；故A错误。 B．电容器两端的电压为电阻R2两端电压，干路电流减小，通过R3的电流增大，则流过R2的电流减小，两端电压减小，电容器的电荷量Q=CU减小；故B错误。
C．当R1的电阻为6Ω时，则外电阻为5Ω，则路端电压为5V，电阻R2两端电压为2V，电荷量
Q=CU=5×10-6×2C=1×10-5C
故C正确。
D．当S断开时，电容器放电，左端为正极，R2中将出现瞬时电流，方向由b→a；故D错误。 故选C。

13．如图所示的电路中，电表为理想电表，R1、R2为定值电阻，电源的正极接地，将滑动变阻器R3的滑片P向上移动，下列说法正确的是（ ）

A．电流表的示数变大 C．电容器带电量减小 【答案】B
B．电压表的示数变大 D．a点的电势升高



【解析】 【分析】 【详解】
B．当滑动变阻器的滑片向上移动时，电路中的总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，电压表的示数增大，选项B正确；
CD．R1两端的电压减小，R2两端的电压增大，电容器的带电量增大，a点的电势降低，选项C、D错误；
A．R2两端的电压增大，流过R2的电流增大，而总电流减小，因此流过R3的电流减小，即电流表的示数减小，选项A错误。 故选B。

14．在如图所示的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r=1Ω，R1为光敏电阻（其阻值随光照的增强而减小），定值电阻R2=2Ω，R3=5Ω，电表均为理想电表．则下列说法正确的是（ ）

A．当光照增强时，电源的效率增大 B．当光照增强时，电容器的电荷量减小
C．光照强度变化时，电压表示数和电流表示数之比不变
D．若光敏电阻R1阻值变化范围为2～9Ω，则光照强度变化前后，ab段电路消耗的电功率可能相同 【答案】D 【解析】 【分析】
通过光照强度的变化，可知电阻变化的，根据闭合电路的欧姆定律，可判断电路总电流和总电压的，进而判断其他问题。 【详解】
A．当光照增强时，光敏电阻阻值减小，总电流增大，路端电压U减小，则电源的效率为：U减小，故A错误；
EB．当光照增强时，光敏电阻阻值减小，总电流增大，R2 两端的电压增大，则电容器两端的电压增大，根据QCU知，电容器的电荷量增大，B错误； C．根据闭合电路欧姆定律得：UEI(rR3，所以表示数的变化量之比不发生变化，故C错误；
D．将R3看成电源的内阻，则等效电源的内阻为rR36，R22，则光敏电阻UrR3，电压表示数和电流I


R14时，外电路总电阻与等效电源的内阻相等，电源的输出功率有最大值，则若光敏电阻R1阻值变化范围为2~9，则光照强度变化前后，AB两段电路的功率可能相同，D正确。 故选D。 【点睛】
考察闭合电路的动态分析。


15．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r，开关K闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI，正确的是

A．V2的示数增大 B．电源输出功率在增大 C．ΔU3＞ΔU1＞ΔU2 D．ΔU3与ΔI的比值在减小 【答案】BC 【解析】 【详解】
理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大． A.根据闭合电路欧姆定律得：V2的示数
U2EIr
I增大，U2减小，故A错误；
B. 电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r，外电阻减小，电源输出功率在增大，故B正确；
D. 由闭合欧姆定律得：
U3EIrR
解得
U3Rr I


U3不变，故D错误； IC.由闭合欧姆定律得：
所以 U3IRr
U2Ir U1IR
又定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，则U3U1U2，故C正确．

16．用标有“6 V,3 W”的灯泡L1、“6 V,6 W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图所示的实验电路，其中电源电动势E＝9 V．右图是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时( ．

A．电流表的示数为1 A B．电压表的示数约为6 V C．电路输出功率为4 W D．电源内阻为2 Ω 【答案】CD 【解析】 【详解】
由题可知，若L1 正常发光，I1P3A0.5A ，若L2 正常发光，U6I2P26A1A ，两个小灯泡串联，只有一个灯泡正常发光，则为L1 正常发光． U26A项，电流表示数为0.5A，故A项错误．
B项，电压表测量灯泡L2 的电压，由图乙可知，曲线A对应灯泡L2，当电流为0.5A时，此时电压为2 V所以电压表示数为2 V ，故B项错误．
C项，电路输出功率为P输=U1IU2I60.520.54W ，故C项正确． D项，电源内阻为rEU1U29622 ，故D项正确． I0.5综上所述，本题正确答案为CD．




17．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变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知 （ ）

A．反映Pr变化的图线是a B．电源电动势为8 V C．电源内阻为2 Ω
D．当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω 【答案】CD 【解析】
2试题分析：电源的总功率PEIE，功率与电流成正比，由PrIr知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，A正确；直流电源的总功率PEIE，P-I图象的斜率等于电动势E，则有E可得rP84V，电流为2A时电源的总功率与发热功率相等，则根据PrI2rI2Pr8E2I05A，当电流为．时，根据闭合电路欧姆定律可得出22I2rR外电路的电阻为6Ω，CD正确
考点：考查闭合电路欧姆定律的图象应用
【名师点睛】要注意根据电源的总功率公式PEIE求解电动势，根据发热功率的公式PrI2r，求解电源的内阻．

18．在工厂中常用如图所示水平传送带传送工件，可大大提高工作效率，传送带以恒定的速度v=2m/s运行，质量为m=0.5kg的工件以v0=1m/s的初速度从位置A滑上传送带．工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即滑上传送带，取g=10m/s2，则下列说法中正确的是(

A．工件经0.5s停止相对滑动
B．正常运行时传送带上相邻工件相距0.5m C．摩擦力对每个工件做正功为0.75J
D．每个工件与传送带间因摩擦产生的内能为1 J 【答案】AC



【解析】 【分析】
当工件的速度等于传送带的速度时，停止相对滑动，则由牛顿第二定律及速度公式可求得时间，由前后两工件的运动情况可求得两工件间的距离；摩擦力与对地位移的乘积为摩擦力所做的功．摩擦力与相对位移的乘积等于产生的内能． 【详解】
A．工件进入水平传送带先匀加速运动后匀速运动，加速度大小由：μmg=ma得：
a=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
加速运动的时间：
t故A正确；
vv00.5s，
aB．在0.5s内传送带相对地的位移即是正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离为：
d=vt=2×0.5m=1m，
故B错误；
C．由动能定理得摩擦力对每个工件做正功为：
Wf故C正确；
D．工件对地位移为：
1212mvmv00.75J， 22x1传送带对地位移为
vv0t0.75m
2x2=vt=1m
则工件相对传送带的位移大小为：
xx1x21m0.75m0.25m

因摩擦产生的内能为：
Qmgx0.20.5100.25J0.25J ，
故D错误．

19．如图所示的U-I 图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（ ）

A．R 的阻值为1.5Ω



B．电源电动势为3.0V，内阻为1.5Ω C．电源的输出功率为3.0W D．电阻R 消耗的功率为1.5W 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A、由两图线的交点知，RU1.51.5 ，故A正确； I1.031.5 ，2B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即r选项B正确；
CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确． 综上所述本题答案是：ABD

20．一平行板电容器的两块金属板A，B正对竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球(可视为点电荷。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻(其阻值随所受光照强度的增大而减小，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑动触头P在中间时闭合开关S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（ ）

A．若将R2的滑动触头P向a端移动，则θ变小 B．若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U增大
C．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变大 D．保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则平行板电容器的电量变小 【答案】BD 【解析】 【详解】
A．平行板电容器与光敏电阻并联，而光敏电阻与滑动变阻器串联，当将R2的滑动触头P向a端移动，总电阻减小，总电流增大，那么光敏电阻两端电压增大，因此电容器两端的电压也增大，则θ变大，故A错误；
B．若将R2的滑动触头P向b端移动，总电阻增大，则I减小，因此内电压减小，则U增大，故B正确；
C．用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压


减小，即U减小，但R2和R3两端电压都增大，故R1两端电压减小，所以电容器两端的电压减小，小球重新达到稳定后θ变小，故C错误；
D．由C选项分析可知，当电容器两端的电压减小时，依据Q=CU，平行板电容器的电量变小，故D正确。 故选BD。

21．如图所示的电路，R1、R2是两个定值电阻，R′是滑动变阻器，R3为小灯泡，电源内阻为r．开关闭合后，当滑动变阻器触头P向上移动时（ ）

A．电压表示数变大 B．小灯泡亮度变大 C．电容器充电 D．电源的总功率变大 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
闭合开关后，当滑动变阻器触头P向上移动时，R'增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变小．电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故AB错误；电路稳定时电容器的电压等于R1、R'串联总电压，根据串联电路电压分配规律可知，R'增大，电容器的电压增大，则电容器充电，故C正确；电源的总功率为PEI，干路电流I减小，则电源的总功率变小，故D错误． 【点睛】
本题按“部分→整体→部分”的思路进行动态变化分析．对于电压表的示数，可以直接根据路端电压随外电阻而增大的结论进行分析．根据串联电路电压与电阻成正比的特点，分析各部分电压的变化，比较简便．

22．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上，如图中的a、b、c所示．以下判断正确的是(




A．直线a表示电源的总功率 B．曲线c表示电源的输出功率 C．电源的电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω D．电源的最大输出功率Pm＝9W 【答案】ABC 【解析】 【详解】
A．闭合电路中电动势E和内电阻r不变，外电阻的变化引起电路中的电流I发生变化。电路中消耗的总功率PE＝IE，E一定时，PE与I成正比，故直线a表示电源的总功率与电流的关系，且a图线的斜率大小为电源电动势E＝3 V。 B．电源内电阻消耗的功率：
Pr＝I2r
r一定时，Pr 与I2成正比，所以抛物线b表示电源内电阻消耗的功率与电流的关系；外电阻上消耗的功率：
PR＝I2R＝IE－I2r
故抛物线c表示外电阻消耗的功率与电流的关系，选项A、B正确； C．图线a、b的交点表示Pr＝PE，此时外电阻消耗功率为0，R＝0，则：
I所以内阻：
E
rr＝1 Ω
E2Pr＝PE＝
r选项C正确；
D．图线b、c的交点也是抛物线c的顶点，该处纵坐标表示外电阻消耗功率的最大值，此时：
R＝r
PR＝Pr
E2E29PRW
4R4r4选项D错误。



湖北武汉市武钢三中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习-

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