1、人教（2019版）必修三第十二章电能 能量守恒定律单元测试卷(时间：90分钟满分：100分)一、单选题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是()A电功率越大，说明电流做功越快，则电路中产生的焦耳热一定越多BWUItI2Rtt，对任何电路都适用CU=IR对于纯电阻和非纯电阻电路都适用D焦耳热QI2Rt适用于任何电路2电源电动势为、内阻为，向可变电阻供电，关于路端电压，下列说法正确的是（ ）A因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B因为，所以当增大时，路端电压也增大C因为，所以当增大时，路端电压减小D若外电路断开，则路端电压为零3电动机的电枢阻值为，
2、电动机正常工作时，两端的电压为，通过的电流为，工作时间为，下列说法中正确的是（）A电动机消耗的电能为B电动机消耗的电能为C电动机线圈产生的热量为D电动机线圈产生的热量为4如图所示的电路中，电阻R=2。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（）A1B2C3D45如图所示的电路中，r是电源的内阻，和是外电路中的电阻，如果用、和分别表示电阻r、上所消耗的功率，当时，等于（）ABCD6如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图象。由该图象可知下列说法错误的是()A.电源输出功率最大值为8 WB.电源的电动势为4 VC.电源
3、的内电阻为1 D.电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16 W7如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（ ）AV的读数变大，A的读数变小BV的读数变大，A的读数变大CV的读数变小，A的读数变小DV的读数变小，A的读数变大8如图所示是我国某沿海地区的风力发电站。已知每台风力发电机的功率为，该地区平均每天能使风力发电机正常发电的时间约为12小时。下列说法正确的是（）A若该地区某城市的用电功率峰值为，则需要4000台该风力发电机同时供电B一台该风力发电机的年发电量约为C一台该风力发电机一天的发电量能供一
4、台额定功率为的用电器工作10小时D若该风力发电站有200台发电机，则年发电量约为二、多选题(本题共4小题，每小题4分，共16分) 9在图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻，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表示的是电压表的示数的变化情况B图线c表示的是电压表的示数的变化情况C此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值变小D此过程中电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量的比值的绝对值不变10如图所示，电源电
5、动势E10V，内阻r1闭合开关S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光电动机M线圈的电阻R04，下列说法错误的是（）A电源的输出功率为16WB流过电机的电流为1AC电机输出功率为3WD通电5秒钟电机产生80J的热11近年来，农村光伏项目得到大力发展。如图所示，我市某户居民在楼顶安装了60平米的多晶硅光伏发电系统。据了解，该系统组件设计要求为每平米发电功率150W，实际发电功率约为设计功率的70%。其中发电总量的30%供自家使用，还有富余发电以0.7元/度的价格并入国家电网。2020年衢州地区每天平均有效日照时间为3.8h，关于该户居民所安装的发电系统，下列说法正确的是（）A平均每天的发电量
6、大约可供一盏15W的节能灯使用600hB2018年发电总量约6.12104KWhC富余发电的年平均收入约为4280元D容易造成光污染，不适合在农村推广12如图所示的电路中，电源内阻为r，电流表和电压表均为理想电表。平行板电容器C内部有一个用绝缘细线悬挂的带电小球，稳定时细线偏离竖直方向一个小角度，当滑动变阻器滑片P从右端向左端滑动的过程中，下列说法正确的是()A电流表示数增大B电压表示数增大C细线与竖直方向的偏角增大D滑片P移动中可能有两个位置使电源输出功率相等三、非选择题 (本题共4小题，共60分)13（8分）如图(a)所示为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R
7、3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻，表头G的满偏电流为250 A，内阻为480 。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆 100 挡。(1)关于R6的使用，下列说法正确的是_。A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“3”相连的，则读数为_k。(3)
8、根据题给条件可得R1R2_，R4_。14（8分）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量了这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如图甲所示。(1)测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式_，利用测量数据作出图像，得出E和r。(2)将电压表视为理想电表，要求避免电流表的分压作用对测量结果的影响，请在题图甲中用笔画线代替导线连接电路_。(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的图像如图乙中（a）（b）（c）（d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势
9、_（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻_（填“增大”“减小”或“不变”）。图线（c）对应的电源电动势_V，内阻_，当外电路总电阻为2500时，该电源的输出功率_W。（均保留三位有效数字）15（8分）如图所示的闭合电路中，电源电动势E=6V，灯泡A标有“4.5V，3W”，灯泡B标有“3V，3W”当开关S闭合时A、B两灯均正常发光求：（1）R的阻值；（2）电源的内阻r16（10分）如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关K,当把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中,电动机下常工
10、作且电动机匀速提升重物,工作电流是I2=1.0A,求: (1)电动机线圈的电阻r；(2)当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率；(3)如果重物质量m=1.0kg,当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少?(g取) 17（12分）在如图所示的电路中，电源电动势E10 V，内电阻不计，电阻R114 ，R26.0 ，R32.0 ，R48.0 ，R510 ，电容器的电容C2 F，求：(1)电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电？(2)若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5?18（14分）在如图所示的电路中，电源的电动势E28 V、内阻r2 ，电阻R112 ，R2R44
11、 ，R38 ，C为平行板电容器，其电容C3.0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L0.20 m，两极板的间距d1.0102 m，g取10 m/s2。(1)若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少；(2)若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v02.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出？(要求写出计算和分析过程)人教（2019版）必修二第十二章电能 能量守恒定律单元测试卷参考解答1D 解析：电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的
12、多少还与做功的时间的长短有关，所以A错误；公式W=UIt是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律，可以推到出W=I2Rt，Wt，所以W=I2Rt，Wt只能适用于纯电阻电路，所以B错误U=IR只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路电路不适用，选项C错误；焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路中的焦耳热量的计算，所以D正确2C 解析：路端电压因为增大时，变化，所以不能用判断路端电压的变化情况，根据可知，当增大时，路端电压减小，AB错误，C正确；当外电路断开时，路端电压为，D错误。3C 解析：含电动机的电路不是纯电阻电路，所以不能使用欧姆定律，电动机的总功率大小为 所以消耗的总
13、电能为 故A、B错误；电动机线圈发热的功率为所以电动机线圈产生的热量为 故C正确，D错误。4A 解析：开关s断开时有：，开s闭合时有：，其中，解得：，故A正确。5D 解析：电路中，内电阻上通过的电流与外电路的总电流相同，内电阻与外电阻是串联关系，而与是并联的，由于，因此，而 ，故。6A解析：当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，最大值为4 W，A错误；根据PUI可得，当I2 A 时，外电压为2 V，内电压也为2 V，电源的电动势为4 V，B正确；电源的内电阻为r1 ，C正确；电源被短路时，电源消耗的最大功率可达P16 W，D正确。7B 解析：S断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得
14、电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大；把R1归为内阻，内电压减小，故R3中的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，电流表示数增大，分析得V的读数变大，的读数变大，故A错误；分析得V的读数变大，的读数变大，故B正确；分析得V的读数变大，的读数变大，故C错误；分析得V的读数变大，的读数变大，故D错误。8B 解析：每台风力发电机的功率为，该地区某城市的用电功率峰值为，但风力发电机发出的电量不能全部供给城市使用，还有一部分能量损失，则需要4000台以上的该风力发电机同时供电，A错误；一台该风力发电机的年发电量 B正确；一台该风力发电机一天的发电量 ，故，C错误；若该风力发电站有200台
15、发电机，则年发电量，D错误。9ABD解析：滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，可知路端电压减小，即电压表示数减小，电压表的示数增大，电压表的示数减小，由于，则知电压表示数变化较快，故图线a表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况，图线c表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况，故A、B正确；由闭合电路欧姆定律得 则，保持不变，故C错误；由闭合电路欧姆定律得则，保持不变，故D正确。10BD 解析：由题意知，并联部分电压为U8V，内电压应为U内EU2V总电流I2A电源的输出功率P出UI16W，故A正确；流过灯泡的电流I
16、11.5A则流过电动机的电流I2II10.5A，故B错误； 电动机的总功率PUI280.5W4W，电动机的机械功率P机PP041W3W，故C正确；电动机的热功率P0I22R00.524W1W，则5s内产生的热量QP0t15J5J，故D错误。11BC解析：每天的发电量为可供一盏15W的节能灯使用时间为，故A错误；2018年发电总量约 故B正确；每年富余发电 ，则年平均收入约为，故C正确；光伏发电为将光能转化为电能，则不会造成光污染，故D错误。12CD 解析：当滑动变阻器的滑片P从右端滑至左端的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，滑动变阻器与灯L并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律
17、分析得知，电路中总电流I增大，路端电压减小，则电压表的示数减小，滑动变阻器与灯L并联的电压U并EI(R0r)减小，通过灯L的电流减小，电流表示数减小，故A、B错误；电容器C的电压UCIR0，I增大，UC增大，根据E和FqE，知电场力增大，根据平衡条件可知细线与竖直方向的偏角增大，故C正确；若电源内阻的阻值大于电阻R0的阻值，当滑动变阻器的滑片P从右端滑至左端的过程中，可能会外电阻先大于电源内阻后小于电源内阻，则有电源输出功率先增大后减小，所以滑片P移动中可能有两个位置使电源输出功率相等，故D正确。13答案：(1)B；(2)1.1；(3)160，880解析：(1)由电路图可知，R6只在测量电阻时
18、才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流挡时也不需要进行调节，故B项与题意相符；(2)若与3连接，则为欧姆挡100 挡，读数为11100 1 100 1.10 k。(3)直流电流挡分为1 mA和2.5 mA，由图可知，当接2时应为1 mA；根据串并联电路规律可知，R1R2 160 总电阻R总 120 接4时，为电压挡，因串联接入的电阻较小，故应为量程1 V 的电压表；此时电流计与R1、R2并联后再与R4串联，即改装后的1 mA电流表与R4串联再改装成电压表；根据串联电路规律可知，R4 880 14答案：(1) ；(2)见详解 ；(1)不变 ，增大， 0.975 ，
19、 469 ， 。解析：(1)本实验利用伏安法测电源电动势和内阻，由闭合电路欧姆定律得，利用测量数据作出图像，得出E和r。(2)要避免电流表的分压作用，则电流表应与滑动变阻器串联再与电压表并联，连接实物电路图如图丙所示。(3)由图乙中图线可知，当两电极间距离减小时，果汁电池电动势不变；图线斜率的绝对值为内阻，可知图线斜率的绝对值变大，则电池的内阻变大。图线与纵轴交点的纵坐标值为0.975V，电源电动势。从图线上选取两点即可求得斜率，图线（c）的斜率绝对值约为469（450490均正确）。当外电阻为2500时，电源的输出功率15答案：（1）1.5 ；（2）0.9【详解】（1）流过R及B灯的电流IB
20、= 所以 （2）流过A灯的电流 由闭合电路欧姆定律：E=UA+（IA+IB）r解得：r=0.916答案：（1）0.5（2）3.5W 87.5%（3）0.35m/s解析：（1）电动机不转时，此时电动机为纯电阻元件，则： （2）电动机正常工作时消耗的功率为：P=U2I2=4.01.0W=4.0W电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为：P热=I22r=1.020.5W=0.5W电动机正常工作时输出功率为：P出=P-P热=4.0-0.5W=3.5W电动机正常工作时效率为： （3）匀速提升时，拉力等于重力，即：F=mg=110N=10N由电动机的输出功率P出=Fv可得提升重物的速度为：17答案：(1)11
21、05 C下极板带正电；(2)1.4105 C解析：(1)由图可知，UR1UR210 V又因为解得UR17 V，UR23 V同理可得UR32 V，UR48 V令d点的电势为零，即d0则有UR2ad3 V且UR4bd8 V可知a3 V，b8 V，b点电势高，下极板带正电，Ubaba5 V所以电容器所带的电荷量QCUba21065 C1105 C。(2)R2断路后UabUR32 VQCUab21062 C4106 C此时下极板带负电，则流过R5电荷量为QQQ1.4105 C 18答案：(1)6.01012 C；(2)带电微粒不能从极板间射出解析：(1)S断开时，电阻R3两端的电压U316 VS闭合后，外电路的总电阻R6 路端电压U21 V电阻R3两端的电压U3U14 V闭合开关后流过R4的电荷量QCU3CU36.01012 C。(2) 设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时，有qmg当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有mgqma假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有t竖直方向有yat2由以上各式得y6.25103 m故带电微粒不能从极板间射出
