2022-2023学年人教版（2019）必修三第十二章 电能 能量守恒定律 单元测试卷（含答案）

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第十二章 电能 能量守恒定律 单元测试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1、如图，电源电动势为E，内阻为r，热敏电阻的阻值会随环境温度的升高而增大，电流表和电压表均为理想电表，当环境温度升高时( )A.电流表示数变小 B.电流表示数变大 C.电压表示数变小 D.电压表示数不变2、某大楼的楼道内装有安全出口指示牌，指示牌内部的指示灯额定功率为6W，则100个这种指示灯正常发光10min消耗的电能总和为( )A. B. C. D.3、如图所示，用绿光照射阴极K，当A极板电势比阴极高出时，光电流达到饱和，电流表示数为，当A极板电势比阴极低时，光电流恰好为零，电子的电荷量，则( )A.当下方滑片从图示位置左移时，阴极K的电势比A极板低B.每秒钟阴极发射的光电子数个C.光电子飞出阴极时的最大初动能为D.如果把绿光的光强增大为原来的2倍，饱和光电流仍然不变4、如图的电路中，a、b、c为三根长度不同、横截面积和材料都相同的导体棒。开关闭合后，在相同时间内三根导体棒产生的热量( )A.a最多 B.b最多 C.c最多 D.都相等5、如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力。现将电容器的B板向上稍微移动，使两板间的距离减小，则( )A.变大，F变大 B.变大，F变小 C.变小，F变大 D.变小，F不变6、如图所示，电源内阻不可忽略且电源电动势和内阻保持不变，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )A.L变暗，Q增大 B.L变暗，Q减小 C.L变亮，Q增大 D.L变亮，Q减小7、如图所示，理想自耦变压器输入端接入正弦交流电，输出端可以通过调节触头的位置来改变输出端匝数，同时在输出端并联一个指示灯L，输出电路中接入滑动变阻器R，调节的位置可以改变R的阻值，两电表均为理想交流电表，以下说法正确的是( )A.指示灯L常亮且通过指示灯的电流方向每秒钟改变50次B.不论开关S状态如何，电压表示数为C.闭合开关S，仅向下滑动，输入功率变小D.闭合开关S，仅向下滑动，电表示数不变8、如图所示是一种测定竖直加速度的装置，A、B间的电压U恒定，为定值电阻，滑块左端与滑动变阻器的滑动头连接，下端与竖直轻弹簧连接.将该装置固定在竖直方向运动的电梯中，电梯静止时滑动头在变阻器的中间位置，理想电压表示数为1.5V.下列说法正确的是( )A.电压表示数为1.2V时，电梯加速度方向向上 B.电压表示数为1.8V时，电梯一定向上加速 C.加速度增大时，电压表示数一定增大D.将电压表的表盘改成表示加速度的表盘，刻度仍均匀9、如图所示，在等腰直角三角形的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为和，，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度。当一小磁针在C点N极所受磁场力方向沿方向时，两直导线的电流强度与之比为( )A. B. C. D.10、如图所示电路中，水平放置的平行金属板间有一带电液滴恰好处于静止状态。要使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是( )A.增大 B.减小 C.增大 D.减小二、填空题11、如图是某研究学习小组通过模拟街道路灯自动控制电路图，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻的阻值随着光照度增强而减小，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为电灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，电灯应接在________（选填“AB”或“BC”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接部分电路元件.12、如图所示的电路中，当受到强光的照射下，小灯L__________发光；当用遮光板盖住时，小灯L__________发光。（均选填“不会”或“会”）13、图是一种自动控制水温的装置，加热电路的两个端点应棒在触头间之间还是之间__________.热敏电阻两端应接在哪两个触头之间_______.14、当病人发生心室纤颤时,必须要用除颤器及时进行抢救(如图所示),除颤器工作时的供电装置是一个的电容器,它在工作时,一般是让100～300 J的电能在的时间内通过病人的心脏部位。已知充电后电容器储存的电能为。则除颤器工作时的最大电功率为______W,要使除颤器的电容器储存140 J的电能,充电电压需达到______V。三、计算题15、如图所示，磁极N、S间的磁场可看做匀强磁场，磁感应强度为，矩形线框的面积为，共匝，内阻为，边与滑环E相连，边与滑环F相连.外电路如图所示，理想二极管与串联，其中.若线圈正在绕垂直于磁感线的轴以角速度逆时针匀速转动，图中线圈所在位置恰好与磁感线垂直.求：（1）写出线圈的电动势e随时间t的变化关系（从图中位置开始）；（2）转一周的过程中，通过的电荷量；（3）求电流表的示数；（4）转一周的过程中，外力所做的功.16、如图所示，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻为1Ω，为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻为0.5Ω，问：（1）中的电流是多大？（2）通过电动机的电流是多大？（3）电动机正常工作时产生的机械功率是多大？四、实验题17、一个移动电源的电动势约为5V，某实验小组用伏安法测量该移动电源的电动势和内阻的准确值，实验室提供的器材如下：电流表（量程0~2.0mA，内阻约为500Ω）；电流表（量程0~1.5A。内阻为1.0Ω）；电阻箱（阻值0~99999Ω）滑动变阻器（阻值0~50Ω）；导线和开关。（1）由于实验室没有提供电压表，需要将电流表改装为量程为0~6V的电压表，为此先测量电流表的内阻，电路图如图（a）所示，实验步骤如下：将电阻箱的电阻调到零，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电流表的示数达到满偏电流；保持阻值不变，调节电阻箱，使电流表的示数为，此时电阻箱接入电路的阻值为，则可得______；（2）利用电流表和改装好并重新标度电压示数的电压表采用图（b）所示的电路测量移动电源的电动势与内阻。若根据测出的多组数据，绘制得到的图线如图（c）所示，则其电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留2位有效数字）参考答案1、答案：A解析：根据题意当环境温度升高时热敏电阻阻值变大，电路中总电阻变大，总电流减小，电源内阻上的电压变小，热敏电阻上的电压变大，所以电流表示数变小，电压表示数变大。故选A。2、答案：B解析：根据公式，可得，故选B。3、答案：C解析：A.由电路可知，当下方的滑片从图示位置左移时，阴极K的电势比A极板高，选项A错误；B.每秒钟阴极发射的光电子数（个），故B错误；C.由题可知，遏止电压，则光电子飞出阴极时的最大初动能为，故C正确；D.饱和光电流随光照强度的增加而增大，则把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，饱和光电流将增大，故D错误。4、答案：C解析：根据串联关系，可知流过三根导体棒的电流I相同，由题意可知三根导体棒的电阻率ρ，横截面积S都相同，由电路图可知三根导体棒的长度关系为，由可得三根导体棒的电阻大小关系为，根据焦耳定律可知在相同时间内三根导体棒产生的热量大小关系为，选项C正确，A、B、D错误。5、答案：C解析：由于开关S闭合，且电容器两极板始终与电源的两极相连，故电容器两极板之间的电压保持不变，随B极板上移两极板之间的距离减小，根据可知两极板之间的电场强度E增大，由于，由于电场强度E增大，故增大，由于，所以减小，由题图可知电源的负极接地，故B极板接地，所以B板的电势为0，即，又，所以减小。而点电荷在a点所受的电场力，由于E增大，所以电场力F增大，故C正确，ABD错误。故选：C。6、答案：B解析：当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯L变暗。电容器板间电压等于变阻器两端的电压由上得知，路端电压减小，则通过L灯的电流减小，而干路电流增大，则通过的电流增大，的电压也增大，则变阻器两端的电压减小，电容器所带电量Q减小，故B正确。故选：B。7、答案：C解析：本题考查自耦变压器的动态分析。指示灯L不经过开关S与一小段线圈连接，不论S状态如何，灯L常亮，由题意可知，交流电周期，且一个周期电流方向改变2次，故每秒钟通过指示灯的电流方向改变100次，A错误；不论开关S状态如何，电压表示数都为有效值220 V，B错误；闭合开关S，仅向下滑动，输出端匝数减小，根据电压比可知，输出端电压减小，由可知，输出端的功率变小，输入功率变小，C正确；闭合开关S，仅向下滑动，接入电路的电阻阻值减小，电压表示数不变，输出端电压不变，由欧姆定律可知，电流表示数变大，D错误。8、答案：D解析：A、电梯静止时滑动头在变阻器的中间位置，理想电压表示数为1.5V，当电压表示数为1.2V时，的滑动端与静止时相比向上移动了，则弹簧变长，电梯加速度方向向下，故A错误；B、电压表示数为1.8V时，的滑动端与静止时相比向下移动了，则弹簧变短，电梯加速度方向向上，电梯可能向上加速，也可能向下减速，故B错误；C、若电梯的加速度向下，且加速度增大时，的滑动端与静止时相比向上移动，电压表示数会减小，故C错误；D、开始时物块处于平衡状态，根据平衡条件可得：；若加速度向上，对物块根据牛顿第二定律可得：，即：，所以有：，而与电阻的变化成正比，根据欧姆定律可得，可知电压表读数的变化量与加速度成正比，则将电压表的表盘改成表示加速度的表盘，刻度仍均匀；同理可得，加速度方向向下时，电压表的表盘改成表示加速度的表盘，刻度仍均匀，故D正确。故选：D。9、答案：A解析：由题意可知C点处磁场的磁感应强度的方向平行向右，设A点处导线和B点处导线在C点处形成的磁场的磁感应强度大小分別为和，方向分别与和垂直，如图所示，由图可知又，计算可得，选项A正确。10、答案：B解析：11、答案：AB；解析：该模拟电路原理是：由光敏电阻感知光照度变化，调节电磁铁中电流的大小，即可调节电磁铁的磁性强弱，吸上或者释放衔铁，从而通/断路灯，达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果.因为天亮时光照度大，光敏电阻阻值较小，从而电路的电流较大，电磁的磁性强，可将衔铁吸下，接通BC断开AB；又因为天亮需要断开路灯.所以路灯应接在AB之间.电路连线直接将DE两端口与光敏电阻、滑动变阻器、开关以及电源串联即可.电路如图所示：12、答案：会；不会解析：如图所示的电路中，当受到强光的照射下，的阻值减小，电流增大，则灯L会发光。当用遮光板盖住时，的阻值增大，电流减小，灯L不会发光。13、答案：之间；之间解析：应该分别接在触头之间，同时，应该分别读在触头之间，其工作原理是：加热装置开始加热，当水温升高时，热敏电阻的阻值减小，电磁铁中的电流增大，吸引力增大，衔铁被吸下,之间断开，使加热装置停止加热；当水温降低到一定程度时，热敏电阻的阻值增大，电磁铁中的电流减小，吸引力减小，衔铁被弹簧拉上去，之间连接，加热装置开始加热，从而实现对水温的控制.14、答案：；2 000 V解析：15、答案：（1）见解析（2）0.25C（3）（4）解析：（1）线圈在图示位置时，与中性面重合，线圈不切割磁感线，感应电流为零，所以（2）因为理想二极管与串联，所以只有半个周期有电流通过，且与并联，转半周的过程中，磁通量变化量通过电阻的电荷量（3）有电流流经，回路电流没有电流流经，回路电流根据解得有效值，即电流表示数（4）转一周的过程中，外力所做的功等于回路消耗的电能，16、答案：（1）3A（2）2A（3）10W解析：（1）开关闭合后，电动机恰好正常工作，由电路可知此时两端电压为6V，根据闭合电路欧姆定律可得中的电流为（2）根据电路可求得通过电动机的电流为（3）电动机正常工作时内部消耗的功率为则产生的机械功率为17、答案：（1）（2）6.0；2.0解析：（1）图（a）中保持阻值不变，电流表支路的电压近似不变，当电流表示数变为一半时，可以认为电阻箱阻值与电流表内阻相等，所以电流表内阻为。（2）图线的延长线与纵轴交点的纵坐标为6.0V，所以移动电源电动势为6.0V：图线斜率为，所以移动电源内阻为。