第十二章 电能 能量守恒定律 能力提高卷（B卷）-【单元测试】2023-2024学年高二物理分层训练AB卷（人教版2019必修第三册）

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第十二章 电能 能量守恒定律 能力提高卷（B卷）
高二物理
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：人教版（2019）必修第三册 第十二章
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．某同学用如图所示的电路进行小电机的输出功率的研究，其实验步骤如下所述：闭合电键后，调节滑动变阻器，电动机未转动时，电压表的读数为，电流表的读数为；再调节滑动变阻器，电动机转动后电压表的读数为，电流表的读数为，则此时电动机的输出功率为（　　）

A． B． C． D．
2．如图所示是一台直流电动机的照片。当该电动机在额定电压下工作时，下列结论正确的是（　　）


A．电动机的热功率是3W
B．电动机的输入功率为0.125W
C．电动机输出的机械功率是2.875W
D．电动机持续工作一小时耗电为0.03度
3．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω。电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（　　）

A．2A B．8A C．50A D．58A
4．如图所示，是2022年市场上出现的某新款智能手表，其充电电压为，充电电流为。如果每4天要为手表充电2小时，当地电价为0.60元/度，则智能手表连续使用一年所需的电费约为（　　）


A．0.06元 B．0.6元 C．6元 D．60元
5．在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器R的滑动触头向下滑动时，则（　　）

A．A灯变暗 B．B灯变亮
C．电源的总功率增大 D．电源的效率增大
6．如图所示，R1、R2为定值电阻，C为电容器，闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片向下滑动过程中（　　）


A．电阻R2中有向下的电流 B．电阻R1两端的电压减小
C．通过滑动变阻器R的电流变小 D．电容器C极板所带电荷量变小
7．图示电路中，电源的电动势、内阻为r，电流表A为理想电表，小灯泡L标有“4V，4W”字样。、为两根同材料电阻丝，已知的长度是的两倍，的横截面积是的一半，当开关S接1时，小灯泡正常发光，开关S接2时，电流表示数为1.5A。则开关S接3时，电流表示数为（不考虑温度对电阻的影响）（　　）


A．1.5A B．1.2A C．0.6A D．0.2A
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此卷只装订不密封
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………


8．北京冬奥组委召开“低碳管理工作阶段性成果新闻发布会”，为贯彻落实“简约、安全、精彩”的办赛要求，北京冬奥组委交通部积极推进低碳交通工作，在车辆筹措、交通运行、高铁运输、信息化管理等方面开展了一系列工作，目前，最大限度应用节能与清洁能源车辆，减少碳排放量，制定了“北京赛区内，主要使用纯电动、天然气车辆；延庆和张家口赛区内，主要使用氢燃料车辆”的配置原则。电动汽车由于节能环保的重要优势，越来越被大家认可，电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组，如图所示。某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。下列说法正确的是（　　）


电池只数
输入电压
充电参数
放电时平均电压/只
电池容量/只
100只
交流220 V
420V，20A
3.3V
120Ah

A．可以将电池组的两极直接接在交流电上进行充电
B．电池容量的单位Ah就是能量单位
C．该电池组充电时的功率为8.4×105W
D．该电池组充满电所储存的能量约为1.4×108J

二、多选题(共0分)
9．如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L标有“2V，2W”字样，开关S接1，当电阻箱调到R=3Ω时，小灯泡L正常发光；然后将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。电动机线圈的电阻RM=1Ω。则（　　）

A．电源内阻为1Ω
B．电动机的正常工作电流为1.5A
C．电动机的输出功率为2W
D．电源效率约为93.3%
10．在电学实验中，电流表的内阻几乎为零，但实验室中有一种小量程电流表，其内阻不为零，在处理这种电流表时，可看成是一个无内阻的电流表A和一个电阻串联（如图中虚线框所示）．现在我们要测量一只这种电流表的内阻的阻值，电路设计如图所示，电源输出电压不变，当S1闭合、S2断开时，电流表示数．消耗的电功率为；当S1断开、S2闭合时，电流表示数为，消耗的电功率为，消耗的电功率为；且，则下列说法正确的是（　　）

A． B．
C． D．
11．在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如题图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（　　）

A．灯泡L1的电阻为12 Ω
B．通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍
C．灯泡L1消耗的电功率为0.75 W
D．干路电流为0.45 A
12．在图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化．图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数的变化情况．则下列说法正确的是(　　)

A．图线a表示的是电压表V3的示数的变化情况
B．图线c表示的是电压表V2的示数的变化情况
C．此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表A示数的变化量ΔI的比值的绝对值变小
D．此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表A示数的变化量ΔI的比值的绝对值不变

第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共12分。
13．某学习小组利用图甲电路测量干电池的电动势E和内阻r（约2Ω），其中R为电阻箱，R1为定值电阻，其实验步骤如下：

（1）测量R1的阻值，断开开关S，先将多用电表选择开关旋至欧姆挡“×1”倍率，进行欧姆调零，测量R1时的示数如图乙所示，则其读数为_______Ω；
（2）将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，闭合开关，接电路中的点的那支表笔不动，另一支表笔接电路中的_______（选填“b”或“c”）点，调节并记下电阻箱阻值R和电压表的示数U，则接a点的那支表笔是_______（选填“红”或“黑”）表笔；
（3）多次改变电阻箱的阻值R，记录下对应的电压U；
（4）以为纵轴、为横轴，根据实验数据作出图线如图丙所示；
（5）若不考虑多用电表对电路的影响，结合图丙可知，干电池的电动势E=_______，内阻r=_______Ω（计算结果均保留两位有效数字）。若考虑多用电表内阻的影响，则电动势的测量值_______真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
14．在“测定电池的电动势和内电阻”实验中．
(1)某同学用多用电表粗测一节干电池的电动势，选择开关应置于合适位置，下列符合要求的是________．


(2)该同学根据图11甲中的电路图将实验仪器连接成如图乙所示的实验电路，a、b、c、d四条导线中，其中有两条导线连接错误，这两条导线是________．


图11
(3)该同学利用正确的电路测得多组电流、电压值，并根据实验数据得到如图丙所示的U－I图线，由此可知该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.(均保留3位有效数字)
三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．如图所示的电路中，电阻，，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关K，当滑动变阻器滑片滑到左端时，理想电流表示数，当滑动变阻器滑片滑到右端时，电流表示数，求：
（1）滑动变阻器的滑片在左端时，路端电压；
（2）电源的电动势和内阻；
（3）滑动变阻器的滑片在右端时，电源内阻消耗的热功率。
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此卷只装订不密封
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16．某粮库使用额定电压，内阻的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行，此时电流。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量，车上粮食质量，配重质量，取重力加速度，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：
（1）比例系数k值；
（2）上行路程L值。


17．太阳能及风能是清洁能源，我国已经建成众多的太阳能及风力发电场。风力发电是利用风的动能推动风力发电机的叶片转动而产生电能的。某地区安装有2台超大型风力发电机，每片扇叶长达80m，该地区常年的平均风速v=5.0m/s，风向跟叶片转动的圆面垂直，空气的密度ρ=1.25kg/m3，风力发电机的叶片转动时可形成半径R=80m的圆面。已知风力发电机能将通过圆面的空气的动能的10%转化为电能。
（1）求每台风力发电机的发电功率P；
（2）已知标准煤的热值q=3.0×107J/kg，则该风力发电场年发电量相当于燃烧多少标准煤产生的热量？


18．如图所示，光滑绝缘斜面高度，斜面底端与光滑绝缘水平轨道用小圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线。正对的平行板和电阻及输出电压恒定为U的电源，构成如图所示电路，平行板板长为，板间距离，定值电阻阻值为（未知），可以看作质点的带电小球电量、质量，从斜面顶端静止下滑，重力加速度。
（1）若S断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源的电压U；
（2）在（1）的条件下，若S闭合，调节滑动变阻器，使其接入电路的电阻，小球离开平行板右边缘时，速度偏转角，求电阻的阻值；