第十二章《电能 能量守恒定律》单元测试（原卷版+解析版）

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第十二章《电能 能量守恒定律》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．下列关于电动势和电流的说法正确的是（　　）A．电流总是由电源正极流向电源负极B．无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变C．电源短路时，路端电压为零，电路电流也为零D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多2．下列做法，可节约用电的是（     ）A．将LED更换为白炽灯B．电器长时间不用时，关闭其电源C．频繁开关冰箱门D．炎热夏天在办公室使用空调时，温度设置为18℃3．家用风力发电机可分布在用户附近，是一种可靠的发电模式。某户家庭安装了一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为0.9m的圆面。某段时间内该地区的风速是10m/s，风向恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能，π取3，则此风力发电机发电的功率大小为（　　）A．14.5WB．29.2WC．145.8WD．291.6W4．某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A．电池内阻的测量值为B．外电路发生短路时的电流为0.40AC．电池电动势和内阻的测量值均偏小D．电池电动势的测量值准确，内阻的测量值偏大5．如图所示，定值电阻R0=2Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω，电源电动势E=40V，电源内阻r=10Ω，以下说法中正确的是（　　）  A．当R1=8Ω时，电源的效率最大B．当R1=8Ω时，R0的功率最大C．当电源输出功率为P=30W时，R1一定为28ΩD．当R1=12Ω时，滑动变阻器R1的功率最大6．如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图．机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持不变，电流表量程为,电压表量程为,定值电阻阻值为，滑动变阻器的规格为“”．闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（    ）①当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比变大②当水流速度增大时，电流表的示数变大③滑动变阻器允许接入电路的取值范围为④电阻的电功率的变化范围为A．①②④B．①④C．②③④D．②④7．利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻随温度变化的情况。把该半导体与电动势为、内阻为的电源，理想电压表和保护电阻连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（　　）A．温度升高后，电源的效率将升高B．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的C．和相比，应标在电压较小的刻度上D．若电池用久后内阻变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．如图所示，将某一电源E的路端电压随干路电流的变化关系和某一定值电阻R两端的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个U-I图像中。若将该电源与两个定值电阻R构成闭合回路，下列分析中正确的是（　　）A．甲图反映定值电阻R的U-I关系，R=2.0ΩB．乙图反映电源的U-I关系，其电动势E=5.0VC．通过定值电阻R的电流大小一定为1.2AD．电源内阻r消耗的热功率可能为9.0W9．如图甲所示，R为电阻箱（0～99.9 Ω），置于阻值最大位置，Rx为未知电阻。（1）断开K2，闭合K1，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R-图线。（2）断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1=1.0 A；保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭合K2，此时电流表的示数为I2=0.8A．根据以上数据可知（　　）A．电源电动势为3.0 VB．电源内阻为0.5 ΩC．Rx的阻值为0.5 ΩD．K1断开、K2闭合时，随着R的减小，电源输出功率减小10．如图所示，电源电压恒为8V，小灯泡L上标有“6V、3W”字样滑动变阻器上标有“50Ω、1A”字样，定值电阻R1为20Ω，电流表的量程为0-3A，电压表的量程为0-3V，不计温度对灯丝电阻的影响，在保证电路元件安全的前提下，下列说法正确的是（　　）A．小灯泡正常工作时，它的电阻为12ΩB．当开关S1、S2断开，S、S3闭合时，R2连入电路的最小阻值为4ΩC．当开关S1、S2断开，S、S3闭合时，小灯泡L的最小功率为1.5WD．当开关S、S1、S2闭合，开关S3断开时，电路总功率最小值为4.48W非选择题（本题共5小题，共54分。请按题目要求作答）11．（8分）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，所用器材如下：A．干电池一节；B．电压表（量程为0~3V，内阻较大）；C．电阻箱（阻值为0~999.9Ω）；D．开关一个和导线若干。(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整 。(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电压表的示数U。根据记录的数据作出的图像如图丙所示，则该干电池的电动势E= V、内阻r= Ω。（结果均保留两位小数）(3)由于电压表的内阻不是无穷大的，因此本实验干电池的内阻的测量值 （填“偏大”或“偏小”）。12．（8分）某课外学习小组要测量一个纯电阻元件的电阻，用多用电表测得其阻值约为5．为了更精确测量该电阻值，准备了以下实验器材：A．电压表V，量程0-3V，内阻为几千欧；B．电流表A，量程0~100mA，内阻为3.0；C．标准电阻R01：阻值0.6；D．标准电阻R02：阻值270.0；E.滑动变阻器R1：0~10，额定电流lA；F.滑动变阻器R2；0-2k，额定电流0.5A；G.电源（E=6.0V，内阻约0.3）；H.电键，导线若干．①实验中，标准电阻应选 （填“R01”或“R02”），滑动变阻器应选 （填“R1”或“R2”）；②该小组设计了甲、乙两个测量电路，其中能更精确测量该电阻的电路图是 （填“甲图”或“乙图”）；③设该小组利用上面所选的更好电路，根据实验中两个电表读数作出U-I图线是一条直线，如图所示，由该图线可知，该实验测得元件的电阻值为 （结果保留3位有效数字）．13．（10分）夏季天气炎热，应该多喝水及时补充身体水分。如图甲为一款市面销售的饮水机，其内部电路可简化为如图 乙所示的电路图。R1和 R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“保温”、“加热”挡位之间的转换，饮水机工作时功率随时间的关系如图 丙所示。求：（1）保温挡位工作时，通过电阻 R1的电流；（2）电阻 R2的阻值；（3）前 30min 内电路消耗的总电能。14．（12分）如图所示电路中，电源电动势E =40V，内阻r = 0.2Ω，它对两个“36V 36W”的灯泡L1和L2供电，定值电阻R2和滑动变阻器R1用来控制灯泡的亮度，R1的最大阻值是60Ω，当R1调节到最小值时，两个灯泡恰好正常发光，设灯泡的电阻固定不变．求：（1）电阻R2的阻值为多大？（2）在灯泡正常发光时，R2上消耗的功率为多少？（3）R1调节到最大时，灯泡L1上消耗的实际功率为多少？15．（16分）如图甲所示，直流电源电压U恒定，电阻为，为。闭合开关S，理想电压表的示数为。（1）求通过的电流。（2）求电源电压U。（3）如图乙所示，将图甲电路中的和电压表替换为两极板水平放置的平行板电容器，两板间距，A、B为板间的两位置，其连线与水平方向的夹角。闭合开关S，待电容器充电完毕后，一带电液滴以的初速度，从A处以垂直于连线方向斜向上飞出，恰好经过B处，此运动过程中未与上极板相碰。已知带电液滴所受电场力方向竖直向下，其质量、电荷量。不计空气阻力，板间的电场可视为匀强电场，重力加速度大小g取。求A、B间的距离。（结果可用分式表示）