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人教版物理必修第三册 第十二章《电能 能量守恒定律》单元检测A卷（解析版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
评卷人得分
一、多选题（共12分）
1．（本题4分）铅蓄电池的电动势为2 V，这表示（ ）
A．电路通过1 C的电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能
B．电源内电阻的电压为2 V
C．电源两极间的电压为2 V
D．把化学能转化为电能的本领比一节干电池的大
2．（本题4分）如图所示，R是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时（ ）
A．灯泡L变暗
B．光敏电阻R上的电压增大
C．电压表的读数减小
D．电容器C的带电荷量增大
3．（本题4分）如图所示，是两个电源的路端电压U和电流Ⅰ的关系图线，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，电源总功率
B．当时，外电阻
C．当时，电源输出功率
D．当时，电源内部消耗的电功率
评卷人得分
二、单题（共28分）
4．（本题4分）如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向下端b滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数增大
B．电源的输出功率变大
C．电路总电阻变小，电源的热功率变大
D．电流表示数减小
5．（本题4分）对于连入不同电路的不同灯泡，亮度较大的灯泡一定是（ ）
A．通过的电流较大 B．两端电压较大
C．电阻较大 D．消耗电功率较大
6．（本题4分）利用起重机匀速吊起重物，若此时起重机的功率80kW，（不计空气阻力）它表示了（ ）
A．重物每秒钟机械能增加8×104J B．重物每秒钟动能增加8×104J
C．重物的合外力每秒钟所受做功为8×104J D．起重机每秒钟有8×104J 其他形式能量被损耗
7．（本题4分）成人体液总量占体重的左右，体液的主要成分是水和电解质，因此容易导电，而体内脂肪则不容易导电，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率，脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者两手分别握住两手柄，则（ ）
A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小
B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率小
C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高
D．当、间电阻逐渐增大时，以电压表示数为横坐标，电流表示数为纵坐标，绘制的图像是一条过原点的直线
8．（本题4分）在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻不可忽略，R1和R2为定值电阻，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器滑片，C为水平放置的平行板电容器，M点为电容器两板间一个固定点，电容器下极板接地（电势为零），则下列说法正确的是（ ）
A．左图中电容器上极板带负电
B．左图中滑片P向上移动一定距离后，电阻R1上电压减小
C．若将R2换成如右图的二极管，电容器上极板向上移动一定距离，电路稳定后电容器两极板间电压增大
D．在右图中电容器上极板向上移动一定距离，电路稳定后M点电势降低
9．（本题4分）如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（ ）
A．电源的内阻为0.5Ω B．电源的总功率为1.5W
C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为1.5W
10．（本题4分）如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表（内阻不计）示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升，当开关置于b处时，电流表示数变为，灯泡正常发光。已知电阻R＝1.5Ω，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．电动机线圈的内阻为1Ω
B．电动机的额定电压为10V
C．电源电动势为12V
D．电源内阻为1Ω
评卷人得分
三、实验题（共15分）
11．（本题7分）在“测定直流电动机的效率”实验中：
（1）根据电路图补充完成实物图的连线 ；
（2）记录质量为m的重物做匀速运动时，上升的高度为h时，所用的时间为ｔ；电动机两端电压为U、通过的电流为Ｉ。则电动机输入功率为 ，效率为 。（重力加速度大小为g）
12．（本题8分）某学习小组将一内阻为1200Ω、量程为250μA的微安表改装为量程为1.0mA的电流表，后又把该电流表改装为一多挡位欧姆表。
(1)把该微安表改装为量程为1.0mA的电流表需要 （填“串联”或“并联”）阻值R0= Ω的电阻。
(2)取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1.0mA的电流表连接成如图1所示欧姆表，其中a为 （填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图2所示，图2所测电阻为 Ω。
(3)利用两定值电阻R1、R2（R1＜R2），将该欧姆表改装成如图3所示含有“×1”“×10”“×100”三个挡位的欧表，其中“1”为 挡。
评卷人得分
四、解答题（共45分）
13．（本题9分）将电动势为E的电源接入电路中，非静电力需要做22.8J的功才能将6C的正电荷从电源负极搬到正极求电源电动势E。
14．（本题10分）在下图所示电路中，R1=10Ω，R2=4Ω，当开关S断开时，电流表示数为1 A；S闭合时，电流表示数为3 A，求电源的电动势及内阻。
15．（本题12分）如图所示，电源的电动势，内阻，定值电阻，电动机M内部线圈电阻。当开关、均闭合时，电阻的电功率，求：
（1）此时电动机的输出功率；
（2）若电动机被卡住，求电源的输出功率。
16．（本题14分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=2Ω，电阻R1=12Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从A板小孔上方10cm处自由释放，若小球带电荷量q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力，g取10m/s2。那么：
（1）滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大时，小球恰能到达B板；
（2）保持（1）中R2阻值不变，若将B板向上移动，使两板间的距离减小为原来的四分之一，带电小球仍从原处释放，是否能到达B板；若能，求出到达B板时的速度；若不能，求出小球离B板的最小距离。(
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人教版物理必修第三册 第十二章《电能 能量守恒定律》单元检测A卷（解析版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号 一 二 三 四 总分
得分
评卷人得分
一、多选题（共12分）
1．（本题4分）铅蓄电池的电动势为2 V，这表示（ ）
A．电路通过1 C的电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能
B．电源内电阻的电压为2 V
C．电源两极间的电压为2 V
D．把化学能转化为电能的本领比一节干电池的大
答案：AD
解析：A．铅蓄电池的电动势为2V，表示电路通过1 C的电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能，故A正确；
B．电动势等于内外电路的电压之和，则电源内电阻的电压小于2 V，故B错误；
C．当电源与外电路断开时，即电源断路时，电源两极间的电压等于2V，则电路接通时，电源两极间的电压小于2 V，故C错误；
D．电源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领，铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势大，故D正确。
2．（本题4分）如图所示，R是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时（ ）
A．灯泡L变暗
B．光敏电阻R上的电压增大
C．电压表的读数减小
D．电容器C的带电荷量增大
答案：CD
解析：当光敏电阻所受光照强度增大时，电阻减小，整个电路的总电阻减小，回路的电流强度增大，内电压升高，路端电压降低，电压表的示数减小，流过灯泡的电流强度增加，灯泡两端的电压升高，灯泡L变亮，电容器与灯泡并联，同样电压升高，电容器C的带电荷量增大；由于电源内电压升高，灯泡两端电压升高，电动势不变，因此光敏电阻R两端电压降低。
3．（本题4分）如图所示，是两个电源的路端电压U和电流Ⅰ的关系图线，则下列说法正确的是（ ）
A．当时，电源总功率
B．当时，外电阻
C．当时，电源输出功率
D．当时，电源内部消耗的电功率
答案：AD
解析：A．图线纵轴的截距等于电源的电动势，则可以看出两电源的电动势相等，电源的总功率为，当I1=I2时，则知电源总功率P1=P2，故A正确；
B．当时，由图可以看出路端电压，根据欧姆定律分析可得，外电阻关系为，故B错误；
C．当时，由图可以看出电路中电流，则电源输出功率，故C错误；
D．图线的斜率大小等于电源内阻，则知，当时，，而内电压相等，则由公式P=UI得知，电源内部消耗的电功率，故D正确。
评卷人得分
二、单题（共28分）
4．（本题4分）如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向下端b滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数增大
B．电源的输出功率变大
C．电路总电阻变小，电源的热功率变大
D．电流表示数减小
答案：C
解析：A．当滑动变阻器的滑片向下端b滑动过程中，变阻器接入电路的电阻减小，变阻器与定值电阻R2并联的总电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，即电压表示数变小。故A错误；
B．由于电源的内外电阻大小关系未知，所以不能判断电源的输出功率如何变化。故B错误；
C．总电流I变大，由P=I2r知，电源的热功率变大，故C正确；
D．总电流I变大，电阻R1的电压和内电压都变大，则并联部分的电压减小，所以电阻R2的电流减小，则电流表示数增大。故D错误。
5．（本题4分）对于连入不同电路的不同灯泡，亮度较大的灯泡一定是（ ）
A．通过的电流较大 B．两端电压较大
C．电阻较大 D．消耗电功率较大
答案：D
解析：灯泡亮度由灯泡实际功率决定，灯泡亮度与电流、电压、电阻无关，灯泡越亮，灯泡消耗的电功率越大。
6．（本题4分）利用起重机匀速吊起重物，若此时起重机的功率80kW，（不计空气阻力）它表示了（ ）
A．重物每秒钟机械能增加8×104J B．重物每秒钟动能增加8×104J
C．重物的合外力每秒钟所受做功为8×104J D．起重机每秒钟有8×104J 其他形式能量被损耗
答案：A
解析：功率是描述做功快慢的物理量，而功是能量转化的量度，根据 可知，起重机的功率80kW，则拉力每秒钟所受做功为8×104J，而除重力外的其他力做功等于机械能增加量，所以重物每秒钟机械能增加8×104J，而动能增加量等于合外力的功，是拉力与重力做功之和，根据能量守恒，起重机每秒钟有8×104J 其他形式能量转化为重物的机械能，故A正确BCD错误。
7．（本题4分）成人体液总量占体重的左右，体液的主要成分是水和电解质，因此容易导电，而体内脂肪则不容易导电，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率，脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者两手分别握住两手柄，则（ ）
A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小
B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率小
C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高
D．当、间电阻逐渐增大时，以电压表示数为横坐标，电流表示数为纵坐标，绘制的图像是一条过原点的直线
答案：C
解析：A．体型相近的两人，脂肪含量高者电阻较大，图乙为串联电路，脂肪含量高者总电阻大，因此总电流小，因此电流表示数较小，根据闭合回路欧姆定律可得两端电压为
当总电流较小时，两端电压较大，即电压表示数较大，故A错误；
B．电源的输出功率与外电阻和电源内阻的关系有关，外电阻与电源的内阻越接近，电源输出功率越大，本题中未给出外电阻与电源内阻的关系，因此无法确定谁对应的电源输出功率小，故B错误；
C．图乙为串联电路，因此电源效率为
由A选项分析可知，脂肪含量高者两端电压大，故对应的电源效率高，故C正确；
D．根据闭合回路欧姆定律可得
变化后得到
可知电压表示数为横坐标，电流表示数为纵坐标，绘制的图像是一条与横纵和纵轴都有交点的向下倾斜的直线，故D错误。
8．（本题4分）在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻不可忽略，R1和R2为定值电阻，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器滑片，C为水平放置的平行板电容器，M点为电容器两板间一个固定点，电容器下极板接地（电势为零），则下列说法正确的是（ ）
A．左图中电容器上极板带负电
B．左图中滑片P向上移动一定距离后，电阻R1上电压减小
C．若将R2换成如右图的二极管，电容器上极板向上移动一定距离，电路稳定后电容器两极板间电压增大
D．在右图中电容器上极板向上移动一定距离，电路稳定后M点电势降低
答案：C
解析：A．由图可知，电容器上极板带正电，A错误；
B．滑片P向上移动一定距离后，电路中电阻和电流均不变，则电阻R1上电压不变，B错误；
C．电容器上极板向上移动一定距离，由于二极管的特性，电容器不能放电，带电量不变，根据公式
可得
所以场强不变，可得电路稳定后，电容器两极板间电压增大。C正确；
D．电容器上极板向上移动一定距离，由于板间场强不变，由U=Ed知，M与下极板间的电势差不变，所以M点电势将不变，D错误。
9．（本题4分）如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（ ）
A．电源的内阻为0.5Ω B．电源的总功率为1.5W
C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为1.5W
答案：D
解析：A．由图象Ⅰ可知，电源电动势E=3.0V，短路电流I短=2.0A，则电源内阻为：
r==Ω=1.5Ω
A错误；
BC．由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为1.5V，干路电流为1.0A，电源的总功率
输出功率为
BC错误；
D．电路中的电流为1.0A，电源内部消耗功率为
D正确。
10．（本题4分）如图所示的电路中，当开关S置于a处时，电流表（内阻不计）示数为I，额定功率为16W的电动机正常工作，带动质量为0.7kg的物体以2m/s的速度匀速竖直上升，当开关置于b处时，电流表示数变为，灯泡正常发光。已知电阻R＝1.5Ω，灯泡额定电压为10V，额定功率10W，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．电动机线圈的内阻为1Ω
B．电动机的额定电压为10V
C．电源电动势为12V
D．电源内阻为1Ω
答案：C
解析：A．灯泡的额定电流为
电动机正常工作时的电流为
电动机的输出功率为
电动机的热功率为
电动机线圈的内阻为
故A错误；
B．电动机的额定电压为
故B错误；
CD．设电源电动势为E，内阻为r，根据闭合电路欧姆定律可得
解得
故C正确，D错误。
评卷人得分
三、实验题（共15分）
11．（本题7分）在“测定直流电动机的效率”实验中：
（1）根据电路图补充完成实物图的连线 ；
（2）记录质量为m的重物做匀速运动时，上升的高度为h时，所用的时间为ｔ；电动机两端电压为U、通过的电流为Ｉ。则电动机输入功率为 ，效率为 。（重力加速度大小为g）
答案：
解析：（1）[1]如下图
（2）[2]电动机输入功率为
[3]输出机械功率为
效率为
12．（本题8分）某学习小组将一内阻为1200Ω、量程为250μA的微安表改装为量程为1.0mA的电流表，后又把该电流表改装为一多挡位欧姆表。
(1)把该微安表改装为量程为1.0mA的电流表需要 （填“串联”或“并联”）阻值R0= Ω的电阻。
(2)取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1.0mA的电流表连接成如图1所示欧姆表，其中a为 （填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图2所示，图2所测电阻为 Ω。
(3)利用两定值电阻R1、R2（R1＜R2），将该欧姆表改装成如图3所示含有“×1”“×10”“×100”三个挡位的欧表，其中“1”为 挡。
答案： 并联 400 红 600 ×1
解析：(1)[1][2]连接的电阻起分流作用，所以是并联，根据并联电路的特点可得
解得
(2)[3]由图可知，电流由a回到电源负极，所以a为红表笔。
[4]根据电源及电流表量程可知，欧姆表内阻为
结合中值电阻刻度可知，该多用表倍率为×100，所以待测电阻阻值为600。
(3)[5]由(2)可知，不接电阻时，欧姆表的倍率为“×100”。因为R1＜R2，所以电键接“1”，电流表量程较大，表头内阻变小，而表头内阻是等于中值电阻刻度与倍率的乘积，所以倍率最小。
评卷人得分
四、解答题（共45分）
13．（本题9分）将电动势为E的电源接入电路中，非静电力需要做22.8J的功才能将6C的正电荷从电源负极搬到正极求电源电动势E。
答案：3.8V
解析：电源电动势表示非静电力所做的功，由
可知电动势
14．（本题10分）在下图所示电路中，R1=10Ω，R2=4Ω，当开关S断开时，电流表示数为1 A；S闭合时，电流表示数为3 A，求电源的电动势及内阻。
答案：15V；1Ω
解析：当开关S断开，电阻R1、R2和电源串联，根据闭合电路欧姆定律有
E=I1（R1+R2+r）
当S闭合，电阻R1短路，R2和电源串联，所以电流表的示数为干路电流，由闭合电路的欧姆定律得
E=I2（R2+r）
联立二式并代入数据 I1=1A，I2=3A，R1=10Ω，R2=4Ω，解得
E=15V
r=1Ω
15．（本题12分）如图所示，电源的电动势，内阻，定值电阻，电动机M内部线圈电阻。当开关、均闭合时，电阻的电功率，求：
（1）此时电动机的输出功率；
（2）若电动机被卡住，求电源的输出功率。
答案：（1）；（2）
解析：（1）电阻的电功率：
根据闭合电路欧姆定律，有
电动机输入功率
电动机的输出功率
联立解得
（2）电动机被卡住时，外电路总电阻
根据闭合电路欧姆定律，有
电源的输出功率
联立解得
16．（本题14分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=2Ω，电阻R1=12Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从A板小孔上方10cm处自由释放，若小球带电荷量q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，不考虑空气阻力，g取10m/s2。那么：
（1）滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大时，小球恰能到达B板；
（2）保持（1）中R2阻值不变，若将B板向上移动，使两板间的距离减小为原来的四分之一，带电小球仍从原处释放，是否能到达B板；若能，求出到达B板时的速度；若不能，求出小球离B板的最小距离。
答案：（1）；（2）不能，
解析：（1）若小球恰能到A板，则根据动能定理
解得
根据闭合电路欧姆定律有
解得
（2）由于两板间的电压不变，若能到达B板，则电场力做的负功将大于重力做的正功，故小球不能到达B板。设小球离B板的最小距离为
其中
解得
