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第十二章 电能 能量守恒定律——高二物理人教版（2019）必修三单元检测卷（B卷）
一、单项选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分）
1.发电站输出功率为P，输电电压为U，输电线路的总电阻为R，则用户得到的功率为( )
A.P B. C. D.
2.A为“220 V 100 W”的灯泡，B为“220 V 40 W”的白炽灯泡.现将两盏灯泡串联接在220V的电源两端，（设灯丝的电阻不随温度改变）两灯实际功率分别为、，各灯通过的电流为，两端电压为.则下列正确的为( )
A. B. C. D.
3.采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为( )
A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV
4.在如图所示的电路中，为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的示数为I，电压表V的示数为U，当的滑动触点向a端移动时，则( )
A.I变大，U变小 B.I变大，U变大 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小
5.如图所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是( )
A.电流表坏了或未接好
B.从点a经过灯到点b的电路中有断路
C.灯的灯丝断了或灯座未接通
D.电流表和灯都坏了
6.地磅工作原理图如图所示，地磅空载时变阻器滑片Р位于A点，满载时滑片Р位于B点，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.电压表两端电压与被测汽车的质量成反比
B.电池长时间使用后，称量值会偏小
C.若称量值偏小，可在上串联一个电阻进行校正
D.若将一个电阻与电压表串联，可增大地磅量程
7.太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板负载的图线为图中倾斜直线。当太阳能电池板给负载供电时，下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板的效率约为50%
B.太阳能电池板的输出功率约为
C.太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D.太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
8.关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A.由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B.人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造
C.能量的转化和转移没有方向性
D.能量可以从一种形式转化为另一种形式，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量
9.下列关于能量的说法正确的是( )
A.能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们可以容易地把这些内能全部收集起来重新利用
B.在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是可能制成的
D.各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的
10.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
二、多项选择题（本题共6小题，每小题5分，共30分）
11.如图所示，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω的镍—氢电池充电.下列说法正确的是( )
A.电能转化为化学能的功率为0.12W B.充电器输出的电功率为0.14W
C.充电时，电池消耗的热功率为0.02W D.充电器把0.14W的功率储存在电池内
12.用如图所示的电路测量待测电阻的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是( )
A.电压表的内电阻越小，测量越精确
B.电流表的内电阻越小，测量越精确
C.电压表的读数大于两端真实电压，的测量值大于真实值
D.由于电流表的分压作用，使的测量值小于真实值
13.某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图所示，则下列说法中正确的是( )
A.加5V的电压时，导体的电阻约是5Ω
B.加11V的电压时，导体的电阻约是1.4Ω
C.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小
D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小
14.两个电阻的伏安特性曲线如图所示，由图可知( )
A.的电阻为
B.的电阻
C.的电阻随电压的增大而减小
D.当时，的电阻等于的电阻
15.一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压时，通过导线的电流为，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压，则( )
A.通过导线的电流为
B.通过导线的电流为
C.导线中自由电子定向移动的平均速率为
D.导线中自由电子定向移动的平均速率为v
16.如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b连接在一起，金属导线a、b单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比。将该导线接入电路中，下列说法正确的是( )
A.流经导线a、b的电流相同
B.a、b的电阻之比
C.a两端的电压小于b两端的电压
D.自由电子在导线a和b中的定向移动速率之比
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分）
17.（10分）某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为多用电表的电路图.已知选用的电流表内阻、满偏电流，当选择开关接3时为量程100V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，上排刻度线对应数据没有标出。
（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时其数为_______.
（2）为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到
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，调节的阻值使电表指针满偏；
②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图丙，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；（保留两位有效数字）
（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为______Ω.（保留两位有效数字）
18.（10分）如图甲是一个压力传感器设计电路，要求从电流表表盘上直接读出压力大小，其中是保护电阻，是调零电阻（总电阻），电流表量程为10mA（内阻），电源电动势（内阻），压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。
（1）压敏电阻所受压力越大，电流表示数______（填“越大”或“越小”）；
（2）有以下规格的定值电阻，保护电阻应选哪一个______；
A. B. C. D.
（3）选取、安装保护电阻后，要对压力传感器进行调零。调零电阻应调为______Ω；
（4）现对表盘进行重新赋值，原8mA刻度线应标注______N；
（5）由于电源用久了，电源内阻变大，电动势可认为不变，如果某次使用时，先调零、后测量，则读出压力的测量值______实际压力的真实值（填“大于”或“等于”或“小于”）。
答案以及解析
1.答案：B
解析：输电线路上的电流由可得：
输电线上消耗的功率为：
用户得到的功率为：
A.P与分析不符，故A错误。
B.与分析相符，故B正确。
C.与分析不符，故C错误。
D.与分析不符，故D错误。
2.答案：B
解析：A、串联电路电流处处相等，故A错误；
B、根据，可知B的电阻大于A的电阻，根据串联电流处处相等，根据知实际功率B的大，故B正确；
CD、串联电路电流处处相等，电压与电阻成正比，A的电压小于B的电压，故CD错误；
故选:B。
3.答案：C
解析：输电线上损耗的功率，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，电流I要减小为原来的，当输送功率一定时，输电电压要升高为原来的2倍，选项C正确。
4.答案：A
解析：当的滑动触点向a端移动时，滑动变阻器的阻值变小，由串反并同规律得，与滑动变阻器串联的电流表的读数变大，与滑动变阻器并联的电压表的读数变小。
故选A。
5.答案：B
解析：A、若电流表坏了或未接好，电路中没有电流，电压表就无示数，不符合题意;故A错误。
B、电压表有示数，说明电流表和完好，电压表直接与电源两极相连，说明的灯丝烧断，故B正确。
C、的灯丝烧断，电压表无示数，不符合题意;故C错误。
D、电流表和灯、都坏了，电压表应无示数，不符合题意。故D错误。
故选:B。
6.答案：B
解析：A.设变阻器AB的总电阻为R，总长度为L，根据闭合电路欧姆定律得：
设AP之间的距离为x，由欧姆定律得，
汽车平衡时，由平衡条件得，
联立解得
从公式可以看出：电压表两端电压U与被测汽车的质量m成正比，故A错误；
B.电池长时间使用后，内阻会变大，导致电流减小，AP上的电压减小，所以称量值会偏小，故B正确。
C.若称量值偏小，可以通过在上并联一个电阻，回路中总电阻变小，总电流增大，可变电阻上的电压增大，使称量值不变，故C错误；
D.若将一个电阻与电压表串联，AP之间的最大电压不受此电阻的影响，没有办法增大地磅量程，故D错误。
故选B。
7.答案：B
解析：A.由图可知，太阳能电池板的电动势为2.80V，交点为负载工作时的电压和电流，则太阳能电池板负载两端电压为1.80V，则太阳能电池板的效率约为故A错误；
B.由图可知，太阳能电池板负载两端电压为1.80V，电路中电流为1.80mA。则太阳能电池板的输出功率约为
故B正确；
CD.由图可知路端电压与干路电流的关系图线为曲线，则太阳能电池板负载的内阻是变化的。故无法计算太阳能电池板的内阻和内阻消耗的功率，故CD错误。故选B。
8.答案：D
解析：A.自然界的能量守恒，但能直接应用的能源使用后品质降低，不能直接应用，所以可利用能源越来越少，故A错误；
B.人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故B错误；
C.根据热力学第二定律，能量的转化和转移具有方向性，比如一杯热水过段时间，热量跑走啦，水冷了，所以转化具有方向性，故C错误；
D.能量可以从一种形式转化为另一种形式，力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量，故D正确；
故选D。
9.答案：B
解析：能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们可以容易地把这些内能的一部分收集起来重新利用，不能全部收集起来重新利用，A错误；在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的，B正确；第一类永动机违反了能量守恒定律，是不可能制成的，C错误；各种能量在不转化时是守恒的，在转化时也是守恒的，D错误.
10.答案：A
解析：帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作.小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能.故选A.
11.答案：ABC
解析：AD.转化为化学能的功率为；则充电器把0.12W的功率储存在电池内，故A正确，D错误.
C.电池充电时的热功率为，选项C正确；
B.充电器对电池的充电功率为，选项B正确；
12.答案：BC
解析：该电路中电流表的读数为通过的电流真实值，电压表的读数为两端的电压与电流表的分压之和，大于两端的真实电压，根据欧姆定律知，的测量值大于真实值，C对，D错。该电路中，的测量值为，故电流表的内电阻越小，测量误差越小，A错，B对。
13.答案：AD
解析：对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值，由图可知B项明显错误;导体在加5V电压时, 为5 Ω,所以此时电阻为5Ω,A项正确;当电压增大时，值增大，即电阻增大,综合判断可知,C项错误,D项正确。
14.答案：AD
解析：A.根据图象可知，是线性元件，则的电阻为
A正确；
B.在物理图象中，由于坐标轴所表示的物理量不同，所选择的标度值也可能不一样，因此，在求图线的斜率时，不能够利用图线倾角的正切值求解，B错误；
C.根据电阻定义式有
结合伏安特性曲线可知，图象上的点与坐标原点连线的斜率的倒数表示电阻，由图象可知随电压的增大，斜率逐渐减小，则的电阻随电压的增大而增大，C错误；
D.根据电阻定义式有
当时，的电阻等于的电阻，都为2Ω，D正确。
故选AD。
15.答案：BC
解析：AB.导线拉长前
导线拉长后
拉长前后体积不变
又
解得
根据欧姆定律有
解得
故A错误，B正确；
CD.根据电流的微观定义式有
解得
故C正确，D错误。
故选BC。
16.答案：AD
解析：a、b连接在一起接入电路，流过a、b的电流相等，A正确；
根据电阻定律
可知
B错误；
a两端的电压，b两端的电压，流过a、b的电流相等，，则a两端的电压大于b两端的电压，C错误；
根据电流的微观表达式
可知
D正确。
17、
（1）答案：17.3 mA(17.2～17.4 mA);69 V
解析：选择开关接1时测电流，其分度值为0.5mA，示数为17.3mA;
选择开关接3时测电压，其分度值为2V，其示数为69V;
（2）答案：②150;③3.8
解析：②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：
由图乙所示可知，指针指在C处时，电流表示数为,C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势：
（3）答案：70(67～71)
解析：根据第（1）问可知，表头所示电流为17.3 mA：调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值也为17.3 mA，而表内电池的电动势为，表内总电阻为150 Ω，由欧姆定律可知：所以待测电阻的阻值为70 Ω。
18.答案：（1）越小（2）D（3）80（4）250（5）不变
解析：（1）由图乙可知压力越大，阻值越大；根据闭合电路欧姆定律可得电流越小;
（2）电流表满偏时，电路的总电阻
由图乙可知，当时，压敏电阻的阻值为，由调零电阻最大为，故只要不小于即可。故选D。
（3）选取、安装保护电阻后，对压力传感器进行调零，电路的总电阻
当0时，电阻为，故只要调整为
（4）电流为8mA时，电路的总电阻
因为，压敏电阻为
由图像可得压敏电阻R与压力F的关系，可有
又
可得
（5）由于电源用久了，电源内阻变大，电动势可认为不变，只要能够调零则初始电流为10mA的总电阻不变，压力不变。

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