2023-2024学年南海一中高三上学期十月月测
物理试卷
一. 选择题(共8小题)
1.如图甲所示的电路， 电源电压保持9V不变，小灯泡标有“6V，6W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如目乙所示。以下说法中错误的是( )
A. 小灯泡正常发光时的电阻为6Ω
B. 滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 时，小灯泡正常发光
C. 滑动变阻器接入电路的阻值为14Ω 时，小灯泡的电功率为1W
D. 当电压表的示数为4V时，整个电路在10s内消耗的电能是48J
2. 四盏灯泡接成如图所示的电路, a、 c灯泡的规格为“220V 100W”, b、 d灯泡的规格为“220V 40W”,各个丁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( )
3． 小灯泡L 和L 分别标有“6V， 3W”、“ 6V， 6W”，将L 和L 分别如图甲、乙所示的方式与同一电源连接， 闭合开关S后，L 和L 都能发光，(假设灯丝电阻不变)，下列说法正确的是？( )
A. 甲图中通过L 的电流大于通过L 的电流
B.乙图中L比L 更亮些
C. 乙图中L 、L 两端的实际电压相等
D. 甲、乙两图中L 的实际功率都小于L 的实际功率
4. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内( )
A. 充电宝输出的电功率为UI+I r
B. 充电宝产生的热功率为I r
C. 手机电池产生的焦耳热为
D. 手机电池储存的化学能为UIt-I rt
5. 如图所示，一直流电动机与电阻R串联在电源上， 电源的电动势E=15V， 内阻r=2Ω， 闭合开关后，理想电压表示数U=10V，理想电流表示数I=0.5A，已知电动机线圈的电阻 则下列说法中正确的是( )
A. R=24Ω
B. 电源的输出功率为7.5W
C. 电动机的输入功率为7W
D. 电动机的输出功率为4W
6．2022年11月５日，金沙江白鹤滩水电站 １０号机组正式投入商业运行，预计每年平均发电量将达到６２４亿千瓦时。以下相关说法，正确的是( )
A. 千瓦时是能量单位
B. 因为能量守恒，所以没必要节能
C. 水能、风能、太阳能等均属于不可再生能源
D. 目前的核电站主要利用核聚变来实现发电
7. 下列对能量耗散的理解正确的是( )
A. 能量耗散说明能量不断减少
B. 能量耗散遵守能量守恒定律
C. 能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失
D. 能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程没有方向性
8. 如图所示的电路中，电源电动势E=12V、内阻r=6Ω，定值电阻R =8Ω、R =2Ω,滑动变阻器R的调节范围为0~10Ω，忽略导线的电阻.下列说法正确的是( )
A. 定值电阻R 消耗的最大功率为 2 W
B. 滑片P位于正中央时定值电阻消耗的功率最大
C. 电源的最大输出功率为 4.5 W
D. 当R=10Ω时, 电源的效率最大
(多选)9．如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的U－Ⅰ曲线。以下说法正确的是( )
A. 电池组的内阻是 1Ω
B. 电阻的阻值为3Ω
C. 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为 4W
D. 将该电阻与该电池组组成闭合回路，电池组的输出功率是4W
三. 实验题(共2小题)
10. 如图甲是小明家厨房用的电热水龙头，能够即开即热、冷热兼用，非常方便。图乙是它的原理电路图。R 、R 为电热丝，其中R =242Ω。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。不。。考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
(I)电热丝是利用电流 的效应工作的，分析电路图，开关与 填“1、2”或“2、3”)接触时，水龙头放出的是热水；
(2)若水龙头放温水时，正常工作功率为1100W，则R 的电阻是 Ω；
(３)水龙头放热水时，电路消耗的总电功率是 W。
11. 在“测定直流电动机的效率”实验中：
(１)根据电路图补充完成实物图的连线；
(2)记录质量为m的重物做匀速运动时，上升的高度为h时，所用的时间为t； 电动机两端电压为U、通过的电流为I。则电动机输入功率为 ，效率为 。(重力加速度大小为g)
四. 计算题(共1小题)
12. 如右图所示电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R =1.0Ω,电阻R =1.5Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U =3.0V,求:
(1) 通过电动机的电流；
(2) 电动机消耗的电功率，将电能转化为机械能的功率；
(3) 电源的输出功率和效率。
五. 解答题(共2小题)
13. 如图所示, 电源电动势E=12V, 内阻r=3Ω, R为电阻箱, M为线圈电阻 额定输出功率为5W的直流电动机，定值电阻R =0.5Ω。当单刀双掷开关接１时，调节电阻箱阻值，使电源输出功率最大；当单刀双掷开关接２时，调节电阻箱阻值，使电动机正常工作，此时电源输出功率恰好最大。
(１)当单刀双掷开关接１，电阻箱阻值R为多大时，电源输出功率最大？电源最大输出功率是多少？
(2)当单刀双掷开关接2，电阻箱阻值R'为多大时，电源输出功率最大 此时电阻箱消耗的功率是多少
14. 如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1Ω，保护电阻.R =0.5Ω。求:
(1)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R 消耗的电功率最大，并求这个最大值。
(２)条件不变，求当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值。
(3) 求电源的最大输出功率。
参考答案
1.【解答】解：A、小灯泡正常发光时的电压为( 正常发光的电功率为 所以小灯泡正常发光时的电阻是 故A正确； B、小灯泡与滑动变阻器串联，电流相等。小灯泡正常发光的电路的电流为： 此时接入电路的滑动变阻器的阻值为： 故B正确；
C 、 由图可知， 小灯泡两端的电压为2V 时， 电流强度的大小为0.5A， 故此时小灯泡的电功率为P=UI=2V×0.5A=1W,所以此时滑动变阻器接入电路的阻值为： 故C正确；
D、 由图可知， 当电压表的示数为4V时， 电路中的电流为0.8A， 则整个电路在10s 内消耗的电能为W=UIt=9V×0.8A×10s=72J, 故D错误。本题选错误的 故选：D。
2.【解答】解: a、 c灯泡的电阻 b、d灯泡的电阻
根据并联电路的特点知b、c并联后的总电阻.
大电阻分大电压，所以b、c两端的电压小于d灯泡的电压， a的电压小于d的电压，根据 可得： 由于 根据P=I R可知 所以 故C正确， ABD错误。故选：C。
3.【解答】解: A、根据 可知小灯泡L 和L 的电阻关系为：R >R 根据： 可知甲图中通过L的电流小于通过L 的电流，故A错误； B、L 和L 串联在电路中，则流过L 和L 的电流相等，根据：P=I R,可知L 的功率更大，故乙图中L 比L 更亮些，故B正确； C、乙图中L 和L 串联在电路中，则流过L 和L 的电流相等，L 的内阻较大，可知乙图中L 两端的实际电压较大，故Ｃ错误； Ｄ、甲图中L 的实际功率小于L 的实际功率，乙两图中L 的实际功率大于L 的实际功率，故D错误。故选： B。
4.【解答】解：A.充电宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为UI，故A错误；
B.充电宝内的电流也是I，但其内阻未知，所以无法判断充电宝产生的热功率，故B错误；
C.U是充电宝的输出电压，不是手机电池的内电压，所以不能用 计算手机电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为I rt，故C错误； D.充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能，一部分转化为手机电池产生的焦耳热，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为： UIt－1 rt，故D正确。故选： D。
5.【解答】解：A. 根据闭合电路欧姆定律可得E=U+IR+Ir 代入数据解得R=8Ω，故A错误；
B.根据功率公式，电源的输出功率. 故B错误；
C. 电动机的输入功率为PA=U=10×0.5W=5W,故C错误； D. 电动机的输出功率为 代入数据解得 故D正确。故选: D。
6. A。7. B。
8.【解答】解：A、定值电阻R 消耗的功率为P =I R ,当电路中的电流最大时定值电阻R 消耗的功率最大，当滑动变阻器的滑片P在最右端时电路的电阻最小，电流最大，由闭合电路欧姆定律得 定值电阻R 消耗的最大功率为P =4.5W,故A错误； B、定值电阻R 消耗的功率为 显然定值电阻R 两端的电压越大，消耗的电功率越大，由电路可知当滑片P位于最左端时，R 两端的电压最大，电功率最大，故B错误；
C、当外电路的总电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，此时滑动变阻器与定值电阻R 并联的总电阻应为4Ω，即 解得R=8Ω，电源的最大输出功率为 故C错误；
D、电源的效率 当Rn最大，即R为10Ω时电源效率最大，故D正确.故选：D。
9.【解答】解：A、电池组的内阻等于 a图线的斜率绝对值，为 故A正确；
B、电阻的阻值等于 b图线的斜率，为 故B错误；
C、设外电阻为Ry，电源的输出功率为： 根据数学知识可得： 时分母最小，电源的输出功率最大，此时有R外=r;所以电源的最大输出功率为 =4W，故C正确；D、两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=1V，电流为I=3A,则电池组的输出功率P=UI=1×3W=3W, 故D错误。故选: AC。
10.【解答】解：(1)电热丝是利用电流的热效应工作的；
水龙头放出热水时电路的总功率最大，电源电压一定，由 可知，此时电路的总电阻最小，由图可知，开关与2、3接触时，R 、R 并联，总电阻最小，此时水龙头放出的是热水；
(2)由电路图可知，开关与1、2接触时， 电路为R 1 的简单电路，水龙头放出的是温水，由 可得, R 的电阻:
( 3 )水龙头放热水时，R 与R 并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电路消耗的总电功率：
故答案为： （１）热， ２、３； （２）４４； （３） １３００。
11.【解答】解：(1) 根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
(2) 电动机的输入功率P=UI.
重物匀速上升处于平衡状态，由平衡条件可知，电动机对重物的拉力Ｆ＝mg物体的速度
电动机的输出功率
电动机的效率
故答案为: (1) 实物电路图如图所示;(2) UI;
四. 计算题(共1小题)
12.【解答】解：(1) 根据欧姆定律，电路电流为： 代入数据得：I＝2A 可知通过电动机的电流为2A。
(2)设电动机两端电压为U，则由闭合电路欧姆定律得：U=E-I(R +r) 代入数据得： U=6V
电动机消耗的电功率为： 代入数据得：
电动机的热功率为： 代入数据得：
电动机将电能转化为机械能的功率为 代入数据得：
(3) 电源的输出功率为 又 联立解得：
电源的总功率为 代入数据得： 电源的效率为： 代入数据得:η=90%
答：(1)通过电动机的电流为2A；(2)电动机消耗的电功率为12W，将电能转化为机械能的功率为8W；
(3) 电源的输出功率为18W，电源的效率为90%。
13.【解答】解：(1) 当单刀双掷开关接 1，电源输出功率为
根据数学知识可知，当 即。R+R =r, R=r-R =3Ω-0.5Ω=2.5Ω时，电源输出功率最大，且电
源最大输出功率是
(2) 当单刀双掷开关接2，电源的输出功率为P=UI=(E-Ir)I=-I r+EI
当 时，电源的输出功率Ｐ最大。
时电动机的输出功率为P =5W,发热功率为
所以电动机的输入功率为 电动机两端的电压为
电阻箱两端的电压为 所以电阻箱阻值
此时电阻箱消耗的功率是
答：(１)当单刀双掷开关接 １， 电阻箱阻值Ｒ为２．５Ω时，电源输出功率最大，电源最大输出功率是１２Ｂ。
(２)当单刀双掷开关接２， 电阻箱阻值R’为１．２５Ω时， 电源输出功率最大， 此时电阻箱消耗的功率是５ＢＷ。
【点评】解决本题的关键要明确电动机正常工作时的电路是非纯电阻元件，欧姆定律不适用。要搞清电动机三种功率之间的关系，知道电动机的输入功率等于输出功率与发热功率之和。
14.【解答】解：(1) 保护电阻消耗的功率为 因Ro和r是常量，而R是变量，所以R最小时， Po最大， 即R＝0时， 代入数据解得：
(２)(１)中条件不变，这时要把保护电阻R 与电源内阻r算在一起；据以上结论，当R=R +r,即R=1.5Ω时，电阻箱R消耗的功率最大： 代入数据解得：
即：当电阻箱R读数为1.5Ω时， 电阻箱R消耗的功率PA最大，最大值为6W：
(3) 由电功率公式
当 时， P出最大, 即R=0.5Ω时, 代入数据解得：
答：(１)当电阻箱R读数为０时，保护电阻R 消耗的电功率最大为８Ｗ。
(2) 条件不变，求当电阻箱R读数为1.5Ω时，电阻箱R消耗的功率PR最大为6W。
(3) 电源的最大输出功率为9W，
