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高中人教版 (2019)第十二章 电能 能量守恒定律1 电路中的能量转化精品精练
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这是一份高中人教版 (2019)第十二章 电能 能量守恒定律1 电路中的能量转化精品精练，文件包含人教版新教材物理必修第三册综合测试精选练习原卷版docx、人教版新教材物理必修第三册综合测试精选练习解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．（2022春·广东惠州·高二学业考试）如图图示为某同学家新买的地机器人，他从使用说明书上得到了信息：电机的额定功率35W，由锂电池供电，其中电压为DC 14.8V，电池容量为2200mAh，当锂电池剩余电量为总容量的20%时，扫地机器人就自动回座机充电。结合上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．扫地机器人的电阻约为6.3Ω
B．电池容量是指电池储存电能的大小
C．正常工作时电机的电流约为2.36A
D．电池充满电后机器人正常工作约55mim后回座机充电
2．（2022·高二课时练习）如图，A、B两个带电小球用等长绝缘轻质细线悬挂于O点，A球固定，与B球相连的细线与竖直方向成一定的夹角，若其中一个小球由于漏电，电荷量缓慢减小，则关于A、B两球的间距和它们之间的库仑力大小的变化，下列说法中正确的是（ ）
A．间距变小，库仑力变大
B．间距变小，库仑力变小
C．间距变小，库仑力不变
D．间距变大，库仑力变小
3．（2022春·河南洛阳·高二期中）在探究导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了实验研究，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．此电路缺少电流表，所以无法研究定量关系
B．a与b相比，导体越长，电压表示数越小
C．a与c相比，导体越粗，电压表示数越小
D．a与d相比，电压表示数越大，表明该种材料的导电性能越好
4．（2022春·云南大理·高二云南省下关第一中学校考阶段练习）等腰直角三棱柱如图所示，其中侧面为正方形，边长为L，侧面与水平面平行，该三棱柱位于水平向左的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（ ）
A．穿过正方形的磁通量大小为B．穿过矩形的磁通量大小为
C．穿过矩形的磁通量大小为0D．磁通量有正负，所以是矢量
5．（2021春·北京丰台·高二校考期末）两根长直通电导线互相平行，电流大小相等、方向相同，它们的截面处于等边的A和B处，如图所示。对于两通电导线在C处产生磁场的方向以下说法正确的是（ ）
A．水平向右B．竖直向上C．水平向左D．竖直向下
6．（2022春·湖南长沙·高二湖南师大附中阶段练习）如图所示，R0为热敏电阻（温度降低电阻增大），D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），C为平行板电容器，M点接地，在开关S闭合后，C中央有一带电液滴刚好静止。下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是（ ）
A．将热敏电阻R0降温
B．滑动变阻器R的滑片P向上移动
C．开关S断开
D．电容器C的上极板向上移动
7．（2022春·湖南岳阳·高二湖南省岳阳县第一中学期中）在空中M、N两点分别放有异种点电荷＋2Q和－Q，以MN连线中点O为中心作一圆形路径abcd，a、O、c三点恰好将MN四等分。b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．在MN的连线上，O点的电场强度最小
B．a、b、c、d四点电场强度的大小关系是Ea = Ec，Eb = Ed
C．a、b、c、d四点电势的关系是φa > φc，φb = φd
D．将带正电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能不变
8．（2022·高二课时练习）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．O点的电势最低B．x1和x3两点的电势相等
C．x2点的电势最高D．O点电势最高
9．（2022春·江西上饶·高二江西省余干中学阶段练习）如图所示的两电路中，，电流表和电压表均为理想电表，在两电路、两端各加一相同恒定的电压后，和示数分别为和，和示数分别为和，则（ ）
A． B．
C． D．
10．（2022·山西太原·高二校联考阶段练习）在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，各电表都看做理想表。闭合开关，滑动变阻器滑片P向右移动，若以、、、分别表示电压表、、和电流表A的示数变化的大小，则下述结论正确的是（ ）
A．电压表、、和电流表A的示数分别是变大、变大、变小、变大
B．电源的效率和总功率都变大
C．
D．、、分别是变小、不变、变小
不定项选择题（每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
11．（2022春·重庆·高二阶段练习）如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时小灯泡L恰能正常发光，下列说法错误的是（ ）
A．此电源的内阻为0.67Ω
B．由图可知小灯泡L的额定功率小于6W
C．小灯泡L的电阻随两端电压的增大而增大
D．把小灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低
12．（2022春·山东临沂·高二期中）已知某地地面处的地磁场水平分量的为，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管附近的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成角的方向，则下列说法正确的是（ ）
A．从左往右看，螺线管中的电流是顺时针方向
B．从左往右看，螺线管中的电流是逆时针方向
C．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
D．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
13．（2022·全国·高二假期作业）如图所示，无限大平行金属板水平放置且接地，金属板上表面涂上绝缘层，一个带正电的点电荷P固定在金属板正上方，该电荷与金属板间形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。将一个带正电的带电粒子Q从P与金属板垂直连线中点的a点沿直线移到板上b点，再沿直线移到板上c点，则此过程（ ）
A．从a到c，Q的电势能一直减小B．从a到c，Q的电势能先减小后不变
C．从a到c，Q受到的电场力先减小后不变D．Q在a点受到的电场力大于P对Q的库仑力
14．（2022春·江西上饶·高二江西省余干中学校考阶段练习）如图所示，两板间距离、极板长的水平放置的平行板电容器与某一电源相连，有一束由相同带电微粒组成的粒子流以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两极板不带电，由于重力作用，微粒能落到下板的正中央。已知微粒所带电荷量，质量，重力加速度。则下列说法正确的是（ ）
A．带电微粒的入射速度大小为
B．电容器上极板接电源正极时，微粒有可能从平行板电容器的左边射出电场
C．电容器下极板接电源正极，电源电压为时微粒可以从平行板电容器的左边射出电场
D．电容器下极板接电源正极，电源电压为160V时，微粒恰能在平行板电容器中沿直线方向运动
三、非选择题（共6小题，共50分）
15．（6分）（2021春·黑龙江绥化·高二阶段练习）某实验小组练习使用多用电表。
（1）甲同学连接的电路如图甲所示，若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过______（填“R1”或“R2”）的电流；若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________（填“R1”，“R2”或“R1和R2”）的电阻；若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_______（填“R1”或“R2”）两端的电压。
（2）乙同学选择“ × 10”倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太小，为了较准确地进行测量，应该选择________（填“ × 100”或“ × 1”）倍率，并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图乙中实线所示，测量结果是________Ω。
16．（8分）（2022春·江西·高二统考阶段练习）某同学要测量一节电池的电动势和内阻，除了被测干电池，实验室提供的器材还有：
A．电流计G（满偏电流，内阻）
B．电流表A（0~0.6A，内阻未知）
C．滑动变阻器
D．电阻箱
E.开关S与导线若干
（1）该同学根据实验室提供的器材设计实验原理图如图甲所示，请根据原理图将图乙的实验实物连接完整。___________
（2）实验将电流计与电阻箱串联，将电流计改装成3V量程的电压表，则电阻箱接入电路的阻值___________；连接好电路后，闭合电键前，应将图乙中滑动变阻器的滑片P移到最___________（填“左”或“右”）端，闭合电键后，调节滑动变阻器，测得多组电流计的读数，电流表的读数，作出图像，如图丙所示，忽略改装后的电压表分流对测量结果的影响，测得该电池的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留2位小数）
17．（6分）（2022·高二课时练习）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求：
（1）小球滑到C点时的速度大小；
（2）若以C点作为参考点（零电势点），试确定A点的电势。
18．（8分）（2022春·北京西城·高二北师大二附中校考阶段练习）利用电动机提升重物的示意图如下。已知电源电动势，电源内阻，电动机线圈电阻，定值电阻，重物质量，当电动机匀速提升重物时，理想电压表的示数，不计空气阻力和摩擦，取。求：
（1）流经电源的电流和电动机两端的电压；
（2）电动机的热功率和重物匀速上升时的速度；
（3）由于人员使用不当，致使电动机被卡住而无法转动，求此时电动机的热功率。
19．（10分）（2022春·河南郑州·高二郑州外国语学校校考期中）如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E，在A（d，0）点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个带电微粒（分裂时的内力很大），其中微粒1的质量为m，电荷量为－q，微粒2的质量为2m，电荷量为＋q。微粒1的初始速度沿y轴负方向，经过一段时间到达（0，－d）点。不计重力和分裂后两微粒间的作用，试求：
（1）分裂后，微粒1的初始速度的大小：
（2）当微粒1到达（0，－d）点时，两微粒间的距离。
20．（12分）（2022春·四川泸州·高二校考阶段练习）如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2，小球1恰好处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，重力加速度为g。求：
（1）B、A间电势差UBA ；
（2）匀强电场的场强大小；
（3）小球2的带电量Q；
（4）小球1速度最大时，悬线对小球1的拉力多大？
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．（2022春·广东惠州·高二学业考试）如图图示为某同学家新买的地机器人，他从使用说明书上得到了信息：电机的额定功率35W，由锂电池供电，其中电压为DC 14.8V，电池容量为2200mAh，当锂电池剩余电量为总容量的20%时，扫地机器人就自动回座机充电。结合上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．扫地机器人的电阻约为6.3Ω
B．电池容量是指电池储存电能的大小
C．正常工作时电机的电流约为2.36A
D．电池充满电后机器人正常工作约55mim后回座机充电
2．（2022·高二课时练习）如图，A、B两个带电小球用等长绝缘轻质细线悬挂于O点，A球固定，与B球相连的细线与竖直方向成一定的夹角，若其中一个小球由于漏电，电荷量缓慢减小，则关于A、B两球的间距和它们之间的库仑力大小的变化，下列说法中正确的是（ ）
A．间距变小，库仑力变大
B．间距变小，库仑力变小
C．间距变小，库仑力不变
D．间距变大，库仑力变小
3．（2022春·河南洛阳·高二期中）在探究导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了实验研究，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．此电路缺少电流表，所以无法研究定量关系
B．a与b相比，导体越长，电压表示数越小
C．a与c相比，导体越粗，电压表示数越小
D．a与d相比，电压表示数越大，表明该种材料的导电性能越好
4．（2022春·云南大理·高二云南省下关第一中学校考阶段练习）等腰直角三棱柱如图所示，其中侧面为正方形，边长为L，侧面与水平面平行，该三棱柱位于水平向左的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（ ）
A．穿过正方形的磁通量大小为B．穿过矩形的磁通量大小为
C．穿过矩形的磁通量大小为0D．磁通量有正负，所以是矢量
5．（2021春·北京丰台·高二校考期末）两根长直通电导线互相平行，电流大小相等、方向相同，它们的截面处于等边的A和B处，如图所示。对于两通电导线在C处产生磁场的方向以下说法正确的是（ ）
A．水平向右B．竖直向上C．水平向左D．竖直向下
6．（2022春·湖南长沙·高二湖南师大附中阶段练习）如图所示，R0为热敏电阻（温度降低电阻增大），D为理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大），C为平行板电容器，M点接地，在开关S闭合后，C中央有一带电液滴刚好静止。下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是（ ）
A．将热敏电阻R0降温
B．滑动变阻器R的滑片P向上移动
C．开关S断开
D．电容器C的上极板向上移动
7．（2022春·湖南岳阳·高二湖南省岳阳县第一中学期中）在空中M、N两点分别放有异种点电荷＋2Q和－Q，以MN连线中点O为中心作一圆形路径abcd，a、O、c三点恰好将MN四等分。b、d为MN的中垂线与圆的交点，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．在MN的连线上，O点的电场强度最小
B．a、b、c、d四点电场强度的大小关系是Ea = Ec，Eb = Ed
C．a、b、c、d四点电势的关系是φa > φc，φb = φd
D．将带正电的试探电荷由b沿直线移动到d的过程中，其电势能不变
8．（2022·高二课时练习）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．O点的电势最低B．x1和x3两点的电势相等
C．x2点的电势最高D．O点电势最高
9．（2022春·江西上饶·高二江西省余干中学阶段练习）如图所示的两电路中，，电流表和电压表均为理想电表，在两电路、两端各加一相同恒定的电压后，和示数分别为和，和示数分别为和，则（ ）
A． B．
C． D．
10．（2022·山西太原·高二校联考阶段练习）在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，各电表都看做理想表。闭合开关，滑动变阻器滑片P向右移动，若以、、、分别表示电压表、、和电流表A的示数变化的大小，则下述结论正确的是（ ）
A．电压表、、和电流表A的示数分别是变大、变大、变小、变大
B．电源的效率和总功率都变大
C．
D．、、分别是变小、不变、变小
不定项选择题（每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
11．（2022春·重庆·高二阶段练习）如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时小灯泡L恰能正常发光，下列说法错误的是（ ）
A．此电源的内阻为0.67Ω
B．由图可知小灯泡L的额定功率小于6W
C．小灯泡L的电阻随两端电压的增大而增大
D．把小灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低
12．（2022春·山东临沂·高二期中）已知某地地面处的地磁场水平分量的为，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管附近的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成角的方向，则下列说法正确的是（ ）
A．从左往右看，螺线管中的电流是顺时针方向
B．从左往右看，螺线管中的电流是逆时针方向
C．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
D．通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
13．（2022·全国·高二假期作业）如图所示，无限大平行金属板水平放置且接地，金属板上表面涂上绝缘层，一个带正电的点电荷P固定在金属板正上方，该电荷与金属板间形成的电场与等量异种点电荷连线的中垂线一侧的电场分布相同。将一个带正电的带电粒子Q从P与金属板垂直连线中点的a点沿直线移到板上b点，再沿直线移到板上c点，则此过程（ ）
A．从a到c，Q的电势能一直减小B．从a到c，Q的电势能先减小后不变
C．从a到c，Q受到的电场力先减小后不变D．Q在a点受到的电场力大于P对Q的库仑力
14．（2022春·江西上饶·高二江西省余干中学校考阶段练习）如图所示，两板间距离、极板长的水平放置的平行板电容器与某一电源相连，有一束由相同带电微粒组成的粒子流以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两极板不带电，由于重力作用，微粒能落到下板的正中央。已知微粒所带电荷量，质量，重力加速度。则下列说法正确的是（ ）
A．带电微粒的入射速度大小为
B．电容器上极板接电源正极时，微粒有可能从平行板电容器的左边射出电场
C．电容器下极板接电源正极，电源电压为时微粒可以从平行板电容器的左边射出电场
D．电容器下极板接电源正极，电源电压为160V时，微粒恰能在平行板电容器中沿直线方向运动
三、非选择题（共6小题，共50分）
15．（6分）（2021春·黑龙江绥化·高二阶段练习）某实验小组练习使用多用电表。
（1）甲同学连接的电路如图甲所示，若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过______（填“R1”或“R2”）的电流；若断开电路中的开关，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________（填“R1”，“R2”或“R1和R2”）的电阻；若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合开关，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是_______（填“R1”或“R2”）两端的电压。
（2）乙同学选择“ × 10”倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太小，为了较准确地进行测量，应该选择________（填“ × 100”或“ × 1”）倍率，并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图乙中实线所示，测量结果是________Ω。
16．（8分）（2022春·江西·高二统考阶段练习）某同学要测量一节电池的电动势和内阻，除了被测干电池，实验室提供的器材还有：
A．电流计G（满偏电流，内阻）
B．电流表A（0~0.6A，内阻未知）
C．滑动变阻器
D．电阻箱
E.开关S与导线若干
（1）该同学根据实验室提供的器材设计实验原理图如图甲所示，请根据原理图将图乙的实验实物连接完整。___________
（2）实验将电流计与电阻箱串联，将电流计改装成3V量程的电压表，则电阻箱接入电路的阻值___________；连接好电路后，闭合电键前，应将图乙中滑动变阻器的滑片P移到最___________（填“左”或“右”）端，闭合电键后，调节滑动变阻器，测得多组电流计的读数，电流表的读数，作出图像，如图丙所示，忽略改装后的电压表分流对测量结果的影响，测得该电池的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留2位小数）
17．（6分）（2022·高二课时练习）如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求：
（1）小球滑到C点时的速度大小；
（2）若以C点作为参考点（零电势点），试确定A点的电势。
18．（8分）（2022春·北京西城·高二北师大二附中校考阶段练习）利用电动机提升重物的示意图如下。已知电源电动势，电源内阻，电动机线圈电阻，定值电阻，重物质量，当电动机匀速提升重物时，理想电压表的示数，不计空气阻力和摩擦，取。求：
（1）流经电源的电流和电动机两端的电压；
（2）电动机的热功率和重物匀速上升时的速度；
（3）由于人员使用不当，致使电动机被卡住而无法转动，求此时电动机的热功率。
19．（10分）（2022春·河南郑州·高二郑州外国语学校校考期中）如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E，在A（d，0）点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个带电微粒（分裂时的内力很大），其中微粒1的质量为m，电荷量为－q，微粒2的质量为2m，电荷量为＋q。微粒1的初始速度沿y轴负方向，经过一段时间到达（0，－d）点。不计重力和分裂后两微粒间的作用，试求：
（1）分裂后，微粒1的初始速度的大小：
（2）当微粒1到达（0，－d）点时，两微粒间的距离。
20．（12分）（2022春·四川泸州·高二校考阶段练习）如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2，小球1恰好处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，重力加速度为g。求：
（1）B、A间电势差UBA ；
（2）匀强电场的场强大小；
（3）小球2的带电量Q；
（4）小球1速度最大时，悬线对小球1的拉力多大？
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