高中物理单元测试——第十二章电能能量守恒定律(较难版02)
2026-08-01
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第十二章 电能 能量守恒定律 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.61 MB |
| 发布时间 | 2026-08-01 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 学科网轻测 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59025751.html |
| 价格 | 10.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本卷聚焦高中物理第十二章电能与能量守恒定律,通过多样化题型融合电源原理、电路分析等核心知识,情境贴近科技(如磷酸铁锂电池、光电池),注重科学思维与探究能力考查,适配单元复习巩固。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7/28|电源原理、电池能量计算、能源可持续|结合电动汽车电池等科技情境,考查能量观念|
|多选题|3/18|电路动态分析、光敏电阻应用|涉及半导体材料,体现科学态度与责任|
|实验题|2/16|电动势内阻测量、多用电表使用|注重科学探究,培养实验操作与数据处理能力|
|解答题|3/38|电路综合计算、电动机功率、电容电荷量|层次递进,考查科学推理与模型建构,贴近高考命题趋势|
内容正文:
高中物理单元测试 —— 第十二章 电能 能量守恒定律(较难版02)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)现代生活离不开电源,电子表、照相机、手机、计算器及许多电子产品都需要配备各式各样的电源。关于电源,以下说法正确的是( )
A.电源的作用是在电源内部把自由电子由负极不断地搬运到正极,从而保持两极之间有稳定的电势差
B.电源内部电流的方向是从低电势一端流向高电势一端
C.只要电路中有电源,电路中就一定有电流
D.电源实质上也是一个用电器,也需要外界提供能量
2.(本题4分)磷酸铁锂电池的正极材料为磷酸铁锂,其主要特点是成本低廉,安全性非常好,循环寿命长,这些特点使得磷酸铁锂材料迅速在电动汽车领域有了广泛的应用。小明同学的儿童载人小汽车安装了一块容量为150A·h、电动势为3.3V的磷酸铁锂电池,充满电后,小汽车能正常行驶5小时。下列说法正确的是( )
A.电池储存的最大能量约为
B.电池储存的最大电荷量为150C
C.小汽车正常行驶的电流为3A
D.小汽车正常行驶时电机的输出功率为99W
3.(本题4分)关于能源与可持续发展,下列说法正确的是( )
A.苹果从树上落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了
B.大量使用煤炭和石油作燃料符合“低碳生活”理念
C.太阳能电池充电时,将太阳能全部转化为内能
D.在火力发电中,燃气的内能不可能全部转化为电能
4.(本题4分)有一家用电褽斗,其内部电路结构如图所示,改变内部连线方式可以使电褽斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡,选项图中是它的四种不同的连接方式,其中能获得高挡温度的是( )
A. B. C. D.
5.(本题4分)光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点,一般来说其电动势和内阻与光照强度和外接电路有关。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图线,图线b是某电阻R的图线。图中,两图线交点坐标为2.5V和0.2A,斜向虚线表示图线a上两图线交点的切线方向。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A.光电池的电动势为5V
B.光电池的内阻为
C.光电池的输出功率为
D.回路中的总电阻为
6.(本题4分)如图所示,电路中的电源,内阻不计,a、b、c、d为电路中的四个接触点,闭合开关S后,左右滑动滑动变阻器滑片,电路中的电流表没有示数,电路中两个灯泡和都不亮,用多用电表的电压挡检查电路时,测得,,,,整个电路中只有一个故障,则故障原因可能是( )
A.灯泡短路 B.滑动变阻器R断路
C.灯泡断路 D.电流表短路
7.(本题4分)如图所示的电路中,合上开关S,将滑片Р向右移动的过程中,由理想电流表和理想电压表测得三组数据(I1、U1)、(I2、U2)和(I3、U3),已知,,。电源内阻不计,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C.可能存在 D.
二、多选题
8.(本题6分)如图所示的电路中,电源电动势为、内电阻为,R是定值电阻,开关闭合,单刀双掷开关S接入a或b时,规格为“3V 0.6W”的小灯泡L均正常发光,电动机M正常工作。下列说法正确的有( )
A.定值电阻R的阻值为14Ω B.接通a时定值电阻R热功率为0.56W
C.电动机的内阻为14Ω D.电动机输出功率为0.56W
9.(本题6分)如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,V为理想电压表,L为阻值恒定的小灯泡,R1为定值电阻,R3为半导体材料制成的光敏电阻(光照越强,电阻越小),电容器两极板处于水平状态,闭合开关S,电容器中心P点有一带电油滴处于静止状态,电源负极接地。 则下列说法正确的是( )
A.若光照变强,电压表的示数增大
B.若光照变强,则油滴会向上运动
C.若光照变强,则灯泡变亮
D.若光照变强,则P点电势升高
10.(本题6分)如图甲所示的电路,其中电源电动势,内阻,定值电阻,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.图乙中滑动变阻器的最大功率
B.图乙中
C.滑动变阻器消耗的功率P最大时,电源输出功率也最大
D.无论如何调整滑动变阻器的阻值,都无法使电源的输出功率达到
三、实验题
11.(本题6分)某小组测定一节干电池的电动势和内电阻,器材如下:
干电池一节(电动势约为1.5V);
电压表V(量程为0~3V,内阻约为8kΩ);
电流表A(量程为0~0.6A,内阻RA等于1Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20Ω);
开关、导线若干。
(1)现提供图甲和图乙两种测量电路,要求尽量减小干电池内电阻的实验误差,应选择________(选填“甲”或“乙”)电路图。
(2)该组同学记录了若干组数据,并将对应点标在图中的坐标纸上,画出了U-I图线,如图丙所示。
(3)利用图像求得干电池的内电阻r=________Ω(结果均保留到小数点后两位)。
(4)若实验采用图甲所示的电路,则内阻测量的相对误差δ1=________。若实验采用图乙所示的电路,则内阻测量的相对误差δ2=________。(设电压表、电流表电阻分别为RV和RA,电源内阻为r,相对误差)
12.(本题10分)某实验小组使用多用电表进行实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。
(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为2000 Ω的电阻。
①以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤选出来,并将其按合理的顺序填写在横线上________(填步骤前的字母)。
A.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k挡位
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100挡位
D.将两表笔短接,调节P使指针对准表盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
E.旋转S使其尖端对准OFF挡,并拔出两表笔
②根据图甲所示指针位置,可知此被测电阻的阻值约为________Ω。
③下列关于使用多用电表欧姆挡测量电阻的说法中正确的是________。(多选)
A.测阻值不同的电阻时必须重新进行欧姆调零
B.电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出
C.测电路中的电阻时,应先把该电阻与电路断开
D.若指针偏转角过小,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
(2)为了测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内电阻,再将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起,通过调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表、电阻箱的示数I和R,并作出相应的关系图线,如图乙所示。根据图像,可求得多用电表“×1”挡内部电源的电动势________V,待测毫安表的内阻________Ω。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题
13.(本题10分)如图所示的电路中,,,S闭合时,理想电压表V的示数为3.6V,理想电流表A的示数为0.6A,S断开时,理想电流表A的示数为1A,求:
(1)电阻的值。
(2)电源电动势和内阻的值。
14.(本题12分)日常应用电动机提升物体来研究微型电动机的性能。如图所示是采用的原理电路,初始时使电动机停止转动时,此时电压表和电流表的示数分别为 和 重新调整后,滑动变阻器R也能按照工作要求进行调节,使电动机恢复正常运转,电动机的输出功率全部转化为机械功率。此时电动机能拉着原来静止重物以加速度 匀加速上升,当重物的速度 时,此时电压表和电流表的示数分别为 和 g取 求:
(1)此时电动机的热功率 ;
(2)电动机的效率η;
(3)重物的质量m。
15.(本题16分)如图甲所示的电路中,,电容器的电容,开关闭合、断开。将滑动变阻器的滑片从端缓慢移动到端的过程中,电压表的示数随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势、内阻和电阻的阻值;
(2)求滑动变阻器消耗的最大功率;
(3)的滑片滑至端,闭合开关,等待电路稳定后,求电容器所带的电荷量。(结果保留两位有效数字)
试卷第1页,共3页
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高中物理单元测试 —— 第十二章 电能 能量守恒定律(较难版02)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题4分)现代生活离不开电源,电子表、照相机、手机、计算器及许多电子产品都需要配备各式各样的电源。关于电源,以下说法正确的是( )
A.电源的作用是在电源内部把自由电子由负极不断地搬运到正极,从而保持两极之间有稳定的电势差
B.电源内部电流的方向是从低电势一端流向高电势一端
C.只要电路中有电源,电路中就一定有电流
D.电源实质上也是一个用电器,也需要外界提供能量
【答案】B
【详解】A.电源能把正极上的电子搬运到负极,从而保持两极间稳定的电势差,故A错误;
B.在闭合电路中,电流的方向:电源外部由正极流向负极,电源内部由负极流向正极,则电源供电的外部电路中,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端,内部电流的方向是从低电势一端流向高电势一端,故B正确;
C.有电源和闭合回路才能形成电流,故C错误;
D.电源是提供电能的装置,不再需要外界提供能量,故D错误。
故选B。
2.(本题4分)磷酸铁锂电池的正极材料为磷酸铁锂,其主要特点是成本低廉,安全性非常好,循环寿命长,这些特点使得磷酸铁锂材料迅速在电动汽车领域有了广泛的应用。小明同学的儿童载人小汽车安装了一块容量为150A·h、电动势为3.3V的磷酸铁锂电池,充满电后,小汽车能正常行驶5小时。下列说法正确的是( )
A.电池储存的最大能量约为
B.电池储存的最大电荷量为150C
C.小汽车正常行驶的电流为3A
D.小汽车正常行驶时电机的输出功率为99W
【答案】A
【详解】A.电池储存的最大能量,故A正确。
B.电池储存的最大电荷量,故B错误。
C.根据电池的容量,其中为行驶时间,则电流,故C错误。
D.电机输入功率为。由于电机效率小于100%,输出功率应小于99W,故D错误。
故选A。
3.(本题4分)关于能源与可持续发展,下列说法正确的是( )
A.苹果从树上落下,最后静止在地面上,说明机械能消失了
B.大量使用煤炭和石油作燃料符合“低碳生活”理念
C.太阳能电池充电时,将太阳能全部转化为内能
D.在火力发电中,燃气的内能不可能全部转化为电能
【答案】D
【详解】A.苹果在运动和碰撞中机械能转化为了苹果本身及周围物体的内能,能量并没有消失,故A错误;
B.大量使用煤炭和石油作燃料会增加空气中二氧化碳的含量,不符合“低碳生活”理念,故B错误;
C.太阳能电池充电时,消耗太阳能,产生电能,是将太阳能转化为电能的装置,故C错误;
D.根据能量转化的方向性可知,在火力发电中,燃气的内能不可能全部转化为电能,故D正确。
故选D。
4.(本题4分)有一家用电褽斗,其内部电路结构如图所示,改变内部连线方式可以使电褽斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡,选项图中是它的四种不同的连接方式,其中能获得高挡温度的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.A选项为断路,没有电流,不工作,故A错误;
BCD.B选项R1、R2串联,发热功率为
C选项只有R1工作,发热功率为
D选项R1、R2并联,发热功率为
可以判断出,P2最小,P4最大,所以能获得高挡温度的是D选项。
故选D。
5.(本题4分)光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点,一般来说其电动势和内阻与光照强度和外接电路有关。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图线,图线b是某电阻R的图线。图中,两图线交点坐标为2.5V和0.2A,斜向虚线表示图线a上两图线交点的切线方向。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )
A.光电池的电动势为5V
B.光电池的内阻为
C.光电池的输出功率为
D.回路中的总电阻为
【答案】D
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律可得
由图线a可知光电池的电动势为
在该光照强度下将它们组成闭合回路时,将交点坐标为2.5V和0.2A代入,可得
解得此时光电池的内阻为,故AB错误;
C.光电池的输出功率为,故C错误;
D.回路中的总电阻为,故D正确。
故选D。
6.(本题4分)如图所示,电路中的电源,内阻不计,a、b、c、d为电路中的四个接触点,闭合开关S后,左右滑动滑动变阻器滑片,电路中的电流表没有示数,电路中两个灯泡和都不亮,用多用电表的电压挡检查电路时,测得,,,,整个电路中只有一个故障,则故障原因可能是( )
A.灯泡短路 B.滑动变阻器R断路
C.灯泡断路 D.电流表短路
【答案】C
【详解】电路中灯泡不发光,则可能是某处断路,电压表测断路位置为电源电压,测不断的位置电压为零,,测量的是电源电压,测得,说明电流表没有断路,,,整个电路中只有一个故障,说明灯泡断路。
故C正确。
7.(本题4分)如图所示的电路中,合上开关S,将滑片Р向右移动的过程中,由理想电流表和理想电压表测得三组数据(I1、U1)、(I2、U2)和(I3、U3),已知,,。电源内阻不计,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C.可能存在 D.
【答案】D
【详解】AB.将滑动变阻器的滑片Р向右移动的过程中,回路的电阻逐渐增大,电流强度逐渐减小,R0分得的电压逐渐降低,滑动变阻器分得的电压逐渐升高,因此
,
A、B错误;
C.滑动变阻器接入电路的阻值分别为
,,
若
则
,
可知
,
此时不满足
C错误;
D.将R0等效为电源内阻,根据闭合电路欧姆定律可知
在U—I图像中,斜率表示内电阻R0,因此利用图像
D正确。
故选D。
二、多选题
8.(本题6分)如图所示的电路中,电源电动势为、内电阻为,R是定值电阻,开关闭合,单刀双掷开关S接入a或b时,规格为“3V 0.6W”的小灯泡L均正常发光,电动机M正常工作。下列说法正确的有( )
A.定值电阻R的阻值为14Ω B.接通a时定值电阻R热功率为0.56W
C.电动机的内阻为14Ω D.电动机输出功率为0.56W
【答案】AB
【详解】AB.灯泡的额定电流
S接a时有
解得R=14Ω
定值电阻R热功率为,AB正确;
CD.S接b时,电路总电流不变,仍为I=0.2A,则电动机两端电压为U机=E-U-Ir=2.8V
电动机消耗的总功率,但不能求解电动机的内阻。CD错误。
故选AB。
9.(本题6分)如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,V为理想电压表,L为阻值恒定的小灯泡,R1为定值电阻,R3为半导体材料制成的光敏电阻(光照越强,电阻越小),电容器两极板处于水平状态,闭合开关S,电容器中心P点有一带电油滴处于静止状态,电源负极接地。 则下列说法正确的是( )
A.若光照变强,电压表的示数增大
B.若光照变强,则油滴会向上运动
C.若光照变强,则灯泡变亮
D.若光照变强,则P点电势升高
【答案】AC
【详解】若光照变强,则R3阻值变小,总阻值减小,总电流增大,灯泡变亮,由串联分压可得,R3所分电压减小,则R1所分电压增大,电压表示数增大,电容器与R3并联,则电容器两极板间电势差减小,由
可得油滴所受电场力减小,初始时保持静止,则可得电场力向上,综合可得油滴会向下运动,又有下极板接地,设P点与下极板间电势差为U下,则有
E减小,P点与下极板距离不变,则U下减小,则P点电势减小;
故AC正确,BD错误。
选AC。
10.(本题6分)如图甲所示的电路,其中电源电动势,内阻,定值电阻,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.图乙中滑动变阻器的最大功率
B.图乙中
C.滑动变阻器消耗的功率P最大时,电源输出功率也最大
D.无论如何调整滑动变阻器的阻值,都无法使电源的输出功率达到
【答案】AD
【详解】A.由闭合电路欧姆定律的推论可知,当电路外电阻R等于内阻r时,输出功率最大,最大值为
把定值电阻看成电源内阻一部分,由图乙可知,当
滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为
故A正确;
B.滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等,有
解得
故B错误;
C.当电路外电阻等于内阻时,输出功率最大,因为定值电阻大于电源内阻,故随着滑动变阻器接入电路阻值变大,电源输出功率减小,故滑动变阻器接入电路阻值为零时,电源输出功率最大,故C错误;
D.当滑动变阻器接入电路阻值为零时,电路中电流最大,最大值为
电源输出功率最大,为
故D正确。
故选AD。
三、实验题
11.(本题6分)某小组测定一节干电池的电动势和内电阻,器材如下:
干电池一节(电动势约为1.5V);
电压表V(量程为0~3V,内阻约为8kΩ);
电流表A(量程为0~0.6A,内阻RA等于1Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20Ω);
开关、导线若干。
(1)现提供图甲和图乙两种测量电路,要求尽量减小干电池内电阻的实验误差,应选择________(选填“甲”或“乙”)电路图。
(2)该组同学记录了若干组数据,并将对应点标在图中的坐标纸上,画出了U-I图线,如图丙所示。
(3)利用图像求得干电池的内电阻r=________Ω(结果均保留到小数点后两位)。
(4)若实验采用图甲所示的电路,则内阻测量的相对误差δ1=________。若实验采用图乙所示的电路,则内阻测量的相对误差δ2=________。(设电压表、电流表电阻分别为RV和RA,电源内阻为r,相对误差)
【答案】 乙 0.30 0
【详解】[1]由于电流表内阻已知,则电流表的分压可以确定,所以电流表应采用相对电源的内接法,即图乙;
[2]根据闭合电路欧姆定律可得
结合图线可得,
所以
[3]若实验采用图甲所示的电路,根据等效电源法可得
所以
[4]若实验采用图乙所示的电路,由于电流表内阻已知,则电源内阻的测量值等于真实值,所以相对误差为
12.(本题10分)某实验小组使用多用电表进行实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。
(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为2000 Ω的电阻。
①以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆调零旋钮,把你认为正确的步骤选出来,并将其按合理的顺序填写在横线上________(填步骤前的字母)。
A.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k挡位
B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出的阻值后,断开两表笔
C.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100挡位
D.将两表笔短接,调节P使指针对准表盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔
E.旋转S使其尖端对准OFF挡,并拔出两表笔
②根据图甲所示指针位置,可知此被测电阻的阻值约为________Ω。
③下列关于使用多用电表欧姆挡测量电阻的说法中正确的是________。(多选)
A.测阻值不同的电阻时必须重新进行欧姆调零
B.电流从红表笔流入多用电表,从黑表笔流出
C.测电路中的电阻时,应先把该电阻与电路断开
D.若指针偏转角过小,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
(2)为了测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内电阻,再将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起,通过调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表、电阻箱的示数I和R,并作出相应的关系图线,如图乙所示。根据图像,可求得多用电表“×1”挡内部电源的电动势________V,待测毫安表的内阻________Ω。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) CDBE 1900 BC
(2) 1.5/1.4/1.6 15/14/16
【详解】(1)[1]由于待测电阻的阻值约为2000 Ω,所以要先将旋钮S调到欧姆挡×100挡位,再红黑表笔短接进行欧姆调零(调节P使指针指向欧姆的零刻度),调零完成后连接待测电阻进行测量,测量结束后应将S调整到“OFF”挡,或交流电压的最大挡位处。
因此实验步骤为CDBE。
[2]由多用电表的示数可知待测电阻的阻值为
[3] A.测电阻时每次调到新的挡位时需要重新欧姆调零,同一挡位下测量不同的电阻,不需要再次欧姆调零,故A错误;
B.多用电表使用测电阻挡位时,应该让电流从红色表笔流入多用电表,从黑色表笔流出多用电表,故B正确;
C.测量电路中的某个电阻时,应使电路断开,再接入多用电表的欧姆挡来测量,故C正确;
D.测电阻时如果指针偏转角过小,说明待测电阻较大,应该调节S到倍率更大的挡位,故D错误。
故选BC。
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得
变形可得
结合图像可知,图像的斜率为
将坐标()代入上式解得
四、解答题
13.(本题10分)如图所示的电路中,,,S闭合时,理想电压表V的示数为3.6V,理想电流表A的示数为0.6A,S断开时,理想电流表A的示数为1A,求:
(1)电阻的值。
(2)电源电动势和内阻的值。
【答案】(1)
(2)E=6V,r=2Ω
【详解】(1)S闭合时,R2两端电压
U2=I2R2=1.2V
所以,R1两端电压为
U1=U-U2=2.4V
流过R1的电流
流过电阻R3的电流
I3=I1-I2=0.6A
所以电阻R3的阻值
(2)由闭合电路欧姆定律,当S闭合时
E=U+I1r
当S断开时
代入数据,联立解得
E=6V,r=2Ω
14.(本题12分)日常应用电动机提升物体来研究微型电动机的性能。如图所示是采用的原理电路,初始时使电动机停止转动时,此时电压表和电流表的示数分别为 和 重新调整后,滑动变阻器R也能按照工作要求进行调节,使电动机恢复正常运转,电动机的输出功率全部转化为机械功率。此时电动机能拉着原来静止重物以加速度 匀加速上升,当重物的速度 时,此时电压表和电流表的示数分别为 和 g取 求:
(1)此时电动机的热功率 ;
(2)电动机的效率η;
(3)重物的质量m。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电机不转时,由欧姆定律得电动机的内电阻
正常工作时,电动机总功率为
电动机热功率为
(2)电动机输出功率为
电动机的效率为
(3)根据机械功率知
根据牛顿第二定律知
联立解得
15.(本题16分)如图甲所示的电路中,,电容器的电容,开关闭合、断开。将滑动变阻器的滑片从端缓慢移动到端的过程中,电压表的示数随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势、内阻和电阻的阻值;
(2)求滑动变阻器消耗的最大功率;
(3)的滑片滑至端,闭合开关,等待电路稳定后,求电容器所带的电荷量。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)依题开关S闭合、断开,根据闭合电路欧姆定律
结合图像可得
联立解得
图像可知,当滑动变阻器的滑片滑到处时,电压为,流过电流为,则
(2)将等效为电源内阻一部分,故电源等效内阻
此时外电路只有滑动变阻器,可知时功率最大,则
(3)结合图像当滑动变阻器的滑片置于端时,外电阻
因为
联立解得
闭合开关,电路再次稳定后,
则
由于
所以
则
故电容器的电荷量
试卷第1页,共3页
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