1、江苏省苏州高新区第一中学2020-2021学年度高一物理单元检测必修第三册第十二章能量能量守恒定律满分100分 时间75分钟一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）1. 一电动自行车动力电源上的铭牌标有“36V、10Ah”字样，假设工作时电源(不计内阻)的输出电压恒为36V，额定输出功率为180W，由于电动机发热造成的损耗(其他损耗不计)，电动自行车的效率为80，则下列说法正确的是( )A. 额定工作电流为10AB. 电池充满电后总电量为3.6103CC. 自行车电动机的内阻为7.2D. 自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h2. 如图所示的电路用来测量电池电动势和内电阻，由测得的数据作出
2、了如图所示的U-I图线，由图可知A. 电池内阻的测量值为3.50B. 当滑动滑动变阻器的电阻为1时，该电源的输出功率最大C. 外电路发生短路时的电流为0.40AD. 电压表的示数为1.20V时，电源的热功率为0.14W3. 在如图所示的U-I图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路。则此时A. 电源将其它能转化为电能的功率为18WB. 该元件的电阻为2C. 该元件发热功率为6WD. 电源外电路与内电路消耗功率之比为2:34. 热敏电阻是电学中常用的电学元件。R2为热敏电阻，其阻值R2随温度t变化的图线如图甲所示。图乙
3、中电源电动势为E、内阻为r，带电油滴P原来静止在平行板电容器中间，所有的电表都是理想电表，且R1=r。当温度升高时，则()A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小B. 电源对外的输出功率随着温度的升高而逐渐减小C. 带电油滴P向上运动D. R4两端电压的增大量比R2两端电压的减小量小5. 如图甲所示的电路中定值电阻R=60，电源电动势E=100V，r=10。如图乙所示，曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是A. 开关S断开时电源的效率为60%B. 开关S闭合后电源的总功率会变小C. 开关S闭合后灯泡的亮度增强D. 开关S断开时小灯泡消耗的功率为240
4、W6. 如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中，已知电动机线圈的电阻阻值跟电阻R的阻值相等，电键接通后，电动机正常工作设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机M做功为W2，产生热量为Q2，则()A. U1Q2D. W1W2，Q1IR=U1，B错误;电流做的功W1=IU1t，W2=IU2t，因此W1W2，C错误;电流产生的热量由Q=I2Rt可判断Q1=Q2，A正确，D错误。故选A7.【答案】A【解答】AB.电动机两端的电压：UM=E-I(r+R0)=12V-2(1.0+1.5)V=7.0V；电路中电流表的示数为2.0A，
5、所以电动机的总功率为P总=UMI=72W=14W，电动机的发热功率为P热=I2R=220.5W=2W，所以电动机的输出功率为14W-2W=12W，故A正确，B错误；C.电动机的发热功率为P热=I2R=220.5W=2.0W，故C错误；D.电源的输出的功率为P输出=EI-I2R=122W-221W=20W，故D错误。故选A。8.【答案】D【解答】A.将R1的滑片向右移动一小段距离，电容器两端电压与R3两端电压相等，保持不变，故液滴受到的电场力不变，那么，液滴受力不变，仍保持静止，故A错误；B.将R2的滑片向右移动一小段距离，那么，接入电路的电阻增大，故电流减小，所以，R3两端电压减小，即电容器两
6、极板电压减小，故电荷量Q=CU减小，故B错误；C.增大电容器两板间的距离，电容器两极板的电压不变，电容器电容C=S4kd减小，那么，电荷量Q=CU减小，故C错误；D.减小R3的阻值，电路电阻减小，电流增大，故内压降增大，则，R2两端的电压的变化量与内电压的变化量之和等于R3两端的电压的变化量，所以，R2两端的电压的变化量小于R3两端的电压的变化量，故D正确。故选D。9.【答案】C【解答】A.a灯灯丝烧断导致总电阻增大，总电流减小，b变暗，不符合题意，故A错误；B.电阻R2短路，b不亮，故B错误；C.电阻R2断路，导致总电阻增大，总电流减小，a两端电压减小，而路端电压增大，则b两端电压增大，b变
7、亮，故C正确；D.电容器被击穿短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，电压表读数减小，故D错误。故选C。10.【答案】A【解答】A.由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为3.0V；故A正确。BC.由于图象的纵坐不是从零开始的，故图象与横坐标的交点0.6A不是短路电流，故不能直接根据0.6A直接求出内阻，故BC错误。D.图象的斜率表示电源的内阻，故有：r=3.0-2.40.6=1故D错误。故选A。11.【答案】D【解答】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
8、是I，但其内阻未知，所以产生的热功率不一定为I2r，故B错误；C.U是充电宝的输出电压，不是内电压，所以不能用U2rt计算电池产生的焦耳热，手机电池产生的焦耳热应为I2rt，故C错误；D.由题的已知可得手机电池存储的化学能为UIt-I2rt，故D正确。故选：D。12.【答案】R1；1.45；0.90【解答】(1)因为电源的内阻较小，所以应该采用最大值较小的滑动变阻器R1，有利于数据的测量和误差的减小；(2)上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与定值电阻R3串联，改装成电压表，用电流表A测电路电流，滑动变阻器R1串联接入电路，实验电路图如图所示：；(3)根据图象与纵轴的交点得
9、：E=500+r2.910-3A与横轴的交点可得出：E=500210-3A+0.5A+210-3Ar联立可得：E=1.45V，r=0.90。故答案为：(1)R1；(2)；(3)1.45；0.90。13.【答案】(1)连线如图所示：；(2)8.0；(5)3(R2-R1)250，3(R2-R1)2，R2-3R12。【解答】(1)由题意可知欧姆表B作电流表使用，测量经过电路的总电流，则作出连线如图所示：(2)由B表选择“10mA”档，分度值为1050mA=0.2mA，根据指针所在位置可得读数为：Ig=8.0mA；(5)由题中所给的数据，根据闭合电路欧姆定律有：E=IgR0E=I1R0+RB+R1E=
10、I2R0+RB+R2联立以上三式并代入数据可得：E=3(R2-R1)250VR0=3(R2-R1)2RB=R2-3R12故答案为：(1)连线如图所示：；(2)8.0；(5)3(R2-R1)250，3(R2-R1)2，R2-3R12。14.【答案】解：(1)若小球恰能到A板，则根据动能定理：mg(d+h)-qU2=0 解得：U2=mg(d+h)q=210-210(0.4+0.1)110-2V=10V根据电路欧姆有：U2=IR2=Er+R1+R2R2 解得：R2=5 (2)小球不能到达B板，设小球离B板的最小距离为dmmg(h+d2-dm)-qU=0其中U=U2d2(d2-dm) 解得：dm=21
11、5m=0.13m=13cm答：(1)滑动变阻器接入电路的阻值R2为5时，小球恰能到达B板；(2)若将B板向上移动，使两板间的距离减小为原来的一半，带电小球从仍从原处释放，不能到达B板，小球离B板的最小距离为13cm15.【答案】解：(1)由闭合电路欧姆定律得：E=U+I(R+r0)解得：I=E-UR+r=24-212+1A=1A电源的总功率为：P=EI=241W=24W；电动机的输入功率为：P1=UI=211W=21W(2)电动机内电阻的发热功率为：P2=I2r=1W(3)电动机输出的机械功率为：P3=P1-P2=21W-1W=20W16.【答案】解：(1)当S1闭合、S2、S3断开时，只有电
12、炉子接入，因电炉子为纯电阻，由欧姆定律有：电炉子的电阻r=UI1=126=2其发热功率为：PR=UI1=126W=72W(2)当S2闭合、S1、S3断开时，电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得：UI2=I22rM+P输出代入数据解得：rM=1(3)当S3闭合、S1、S2断开时，电解槽工作，由能量守恒定律得：P化=UI3-I32rA代入数据解得：P化=(124-422)W=16W答：(1)电炉子的电阻为2，发热功率为72W；(2)电动机的内阻是1；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为16W17.【答案】解：(1)S断开，C相当于断路，R3中无电流，C两端电压即R2两端电压电容器的电压U2
13、=R2R1+R2+rE=32+3+16V=3V； (2)此时上板带正电，下板带负电，电容器的带电量为Q=CU2=410-63C=1.210-5C S闭合，R1与R2串联后再与R3并联，C两端电压即R1两端电压外电路电阻为R外=(R1+R2)R3R1+R2+R3=(2+3)7.52+3+7.5=3 R总=R外+r=4I总=ER总=64A=1.5A 电源的内电压为Ur=Ir=1.5V外电压U外=E-Ir=4.5VR1两端电压U1=R1R1+R2U外=22+34.5V=1.8V 此时上板带负电，下板带正电，故电容器两端的电势差U=1.8V (3)电容器所带电荷量为Q=CU1=410-61.8C=7.20-6C流过电流表的电荷量为Q=Q+Q=1.210-5C+7.210-6C=1.9210-5C 电流方向向上。
