高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律综合与测试测试题

第十二章  电能 能量守恒定律 单元检测（A卷）

一、单选题：(每题4分，共计32分)

1.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)．在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽．该装置的能量转化情况是(　　)

A．太阳能→电能→机械能

B．太阳能→机械能→电能

C．电能→太阳能→机械能

D．机械能→太阳能→电能

2.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，其中能获得低挡温度的是（   ）

A． B．

C． D．

3.用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为(　　)

A.R0　　　　　　　　 B．R0

C.R0  D．R0 

4.如图为2017年5月戴森公司发售的360 Eye扫地机器人.360 Eye内置锂电池容量为2 250 mA·h，在一般状况下，充满一次电可供其运行的时间为45 min.已知360 Eye扫地机器人额定功率为54 W，则下列说法正确的是(　　)

A．扫地机器人正常工作时的电流是2.25 A

B．扫地机器人正常工作时额定电压为18 V

C．扫地机器人工作时的内阻为6 Ω

D．扫地机器人电池充满电之后的电能为4.374×105 J

5.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线．抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线．若A、B的对应电流为1 A，那么AB线段表示的功率等于（    ）

A．1 W B．3 W C．2 W D．2.5 W

6.如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a和b都正常发光，后来由于某种故障使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推断这故障可能是（　　）

A．a灯灯丝烧断

B．电阻R2短路

C．电阻R2断路

D．电容被击穿短路

7.如图所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是(　　)

A．电源甲的电动势大于电源乙的电动势

B．电源甲的内阻小于电源乙的内阻

C．路端电压都为U0时，电源甲的外电阻大于电源乙的外电阻

D．电流都是I0时，两电源的内电压相等

8.如图所示，长为L的两平行金属板水平放置，接在直流电路中，图中R为滑动变阻器，一带电微粒自两板左侧中央以某初速度v0平行于金属板进入两板间，若将滑动变阻器的滑片P置于最下端b处，带电微粒将落在下板上距离左端处；若滑片P与b端间电阻为18 Ω，带电微粒将沿直线运动；若要微粒不打到金属板上，则滑片P与b端间电阻R的范围应为(　　)

A.12 Ω<R<20 Ω    B.16 Ω<R<20 Ω

C.12 Ω<R<24 Ω    D.16 Ω<R<24 Ω

二、多选题（每题4分，共计16分）

9.以下关于电源的说法中正确的是(　　)

A．电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流

B．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力

C．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减小

D．静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加

10.如图是一个多量程多用电表的简化电路图，图中E是电池，G为表头，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。下列说法正确的是（    ）

A．该多用电表的A端应接黑表笔

B．换挡开关旋至3处为欧姆挡，电阻值为读数乘以倍率

C．换挡开关旋至1、2处为电流挡，换挡开关旋至2处量程较大

D．换挡开关旋至4、5处为电压挡，换挡开关旋至5处量程较小

11.如图电路中，电源电动势、内电阻、R1、R2为定值。闭合S后，将R的滑键向右移动，电压表的示数变化量的绝对值为△U，电阻R2的电压变化量的绝对值为，电源电流变化量的绝对值为△I，下列说法正确的是（　　）

A．通过R1的电流增大，增大量等于 B．通过R2的电流增大，增大量小于

C．与△I的比值保持不变 D．△U与△I的比值保持不变

12.如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻忽略不计，ab是总电阻为2R的滑动变阻器，滑片P刚开始位于中间位置，定值电阻的阻值为R，平行板电容器的电容为C，其下极板与地（取为零电势）相连，一电量为q带正电的粒子固定在两板中央e处，闭合开关S，待稳定后，下列判断正确的是（　　）

A．e处的电势为

B．若把滑片P移至b端，稳定后粒子的电势能减少了

C．若把滑片P移至b端，稳定后粒子所受电场力变为原来的2倍

D．若把滑片P移至b端，同时上极板向上移动仅使板间距变为原来的2倍，稳定后电容器的带电量变为原来的1.5倍

三、实验题（本题共3小题，共计24分）

13.（7分）在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲。一位同学使用的电源电动势为8.0V，测得电容器放电的i-t图像如图乙所示。

（1）若按“四舍五入（大于半格算一个，小于半格舍去）”法， i-t 图线与两坐标轴包围面积表示的物理意义是_______；电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为___________C；（结果保留两位有效数字）

（2）根据以上数据估算电容器的电容值为_____ F；（结果保留两位有效数字）

（3）如果将电阻R换一个阻值更大的电阻，则放电过程释放的电荷量___________（选填“变多”、“不变”或“变少”）。

13. （9分）在物理课外活动中，小明同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA，当选择开关接3时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。

(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为_____；选择开关接3时其读数为_____；

(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，小明同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：

①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；

②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为_____Ω；

③计算得到多用电表内电池的电动势为_____V；（保留2位有效数字）

(3)调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针指在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为_____Ω。（保留2位有效数字）

15.(8分）某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0(约为2 kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA)．实验室备有如下器材：

A．电压表V(量程3 V，电阻RV约为4.0 kΩ)

B．电流表A1(量程100 mA，电阻RA1约为5 Ω)

C．电流表A2(量程2 mA，电阻RA2约为50 Ω)

D．滑动变阻器R1(0～40 Ω，额定电流1 A)

E．电阻箱R2(0～999.9 Ω)

F．开关S一只、导线若干

(1)为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，与其对应的实物图如图9，图中的电流表A应选________(选填“A1”或“A2”)，请将实物连线补充完整．

(2)为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图10甲所示的电路图．根据测量数据作出－图象，如图乙所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b表示)

图10

四、计算题（本题共3小题，共计28分）

16.（8分）如图所示电路，电源电动势为E，内阻为，定值电阻，闭合、断开，电流表的示数是；闭合和，电流表的示数是，此时电动机竖直向上匀速吊起质量为的重物，已知电动机线圈电阻为，电流表、电压表均为理想电表，不计一切阻力，取，求：

(1)电源电动势E；

(2)闭合和时，重物向上运动的速率。

17.（10分如图所示，一电荷量q=3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

(1)流过电源的电流；

(2)两板间的电场强度的大小；

(3)小球的质量．

18.（10分如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个端点得到的．求：

(1)电源的电动势和内阻；

(2)定值电阻R2的阻值；

(3)滑动变阻器的最大阻值．