1、第十二章学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1. (2020山东省济南第一中学高一下学期合格考)扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图为某牌扫地机器人，已知其工作额定电压15 V，额定电流2 A，电池容量2 000 mAh，则下列说法正确的是(D)A电池容量是指电池储存电能的大小B机
2、器人正常工作的电压为24 VC机器人正常工作时的电流为0.5 AD机器人充满电后一次工作时间最多约为1小时解析：电池容量是指电池的存储电量(电流与时间的乘积)多少，单位是“Ah”，不是储存电能的大小，故A错误；机器人正常工作的电压为15 V，电流为2 A，故B、C错误；机器人充满电后一次工作时间为t1 h，故D正确。故选D。2中国自行研制的“玉兔”号月球车 (如图)上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应。“玉兔”月球车上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可
3、产生0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量(C)A0.24 JB0.25 JC0.26 JD0.28 J解析：太阳能电池每秒提供的电能WEIt0.60.11 J0.06 J，所以照射到这种太阳能电池上的太阳光能量W0.26 J，C正确。3.如图为实用型高温超导电缆，利用超导电缆可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 ，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V。若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为(A)A1 kWB10 kWC1.6 kWD1.6103 kW解析
4、：输电导线上的输电电流I50 A，则输电线上损失的电功率PI2R5020.4 W1 000 W，A项正确。4有一只电熨斗，内部电路如图甲所示，其中M为旋钮的内部接线端子，旋钮有“高”“中”“低”“关”四个挡，每个挡内部接线有如图乙中所示的四种方式，下列判断中正确的是(B)Aa方式为“高”挡Bb方式为“低”挡Cc方式为“关”挡Dd方式为“中”挡解析：a中回路未闭合，故a方式为“关挡”，b中总电阻RbR1R2，c中总电阻为RcR1，d中总电阻为Rd，由公式P，故d方式为“高”挡，c方式为“中”挡，b方式为“低”挡，所以B对，A、C、D错。5.如图所示是一个电热水壶的铭牌。某同学利用所学知识，结合该
5、铭牌上获取的信息，得出该电热水壶(C)A只能在220 V电压下工作B正常工作5 min耗电约0.5 kWhC正常工作时的电流约为6.8 AD用多用电表测量其电阻值约为32 解析：该水壶可以在220 V及之下的电压下工作；故A错误；工作5 min时，消耗的电能为：WPt1.5 kw h0.125 kwh，故B错误；由铭牌信息可知，额定功率为1 500 W；额定电压为220 V；则由PUI可得：I6.8 A；故C正确；金属丝的电阻率随温度的升高而升高，所以用多用电表测量其电阻值小于额定电阻，额定电阻为：R 32 ，所以用多用电表测量其电阻值小于32 ；故D错误；故选C。6(2020湖南省郴州市)如
6、图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(A)A电压表读数减小B电流表读数减小C质点P将向上运动DR3上消耗的功率逐渐增大解析：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故B错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数
7、减小，故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由P可知，R3上消耗的功率减小； 故D错误。7. (2019四川省眉山市高二上学期期末)如图所示，电源电动势E6 V，小灯泡L上标有“3V、1.5 W”字样，电动机线圈电阻R1 。当开关S拨向接点1，滑动变阻器调到R5 时，小灯泡L正常发光；现将开关S拨向接点2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则(AD)A电源内阻为1 B电动机正常工作电压为3 VC电源的输出功率为1.75 WD电动机的机械效率为80.0%解析：当开关S拨向接点1，小灯泡L正常发光，根据功率
8、公式PUI，解得：I A0.5 A，根据闭合电路欧姆定律：EUIRIr，解得：r1 ，故A正确；将开关S拨向接点2，小灯泡L正常发光，I0.5 A，根据闭合电路欧姆定律：EUUMIr，解得：UM2.5 V，即电动机正常工作电压为2.5 V；故B错误；电源的总功率为：P总EI3 W，内阻的功率为：PrI2r0.25 W，则电源的输出功率为：P出P总Pr2.75 W，故C错误；电动机的输入功率为：P入UMI1.25 W，热功率为：PQI2RM0.25 W，则输出功率为：P出P入PQ1 W，电动机的机械效率为100%80%，故D正确。8(2020河北省石家庄二中)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L
9、3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时(BC)AL2的电阻为12 BL1消耗的电功率为0.75 WCL1、L2消耗的电功率的比值大于4DL1两端的电压为L2两端电压的2倍解析：L2和L3并联后与L1串联，L2和L3的电压和电流均相同，则得L2的电流为0.125 A，由图可知，此时L2的电压小于0.5 V，根据R可知，L2的电阻小于4 ，故A错误；根据图像可知，当电流为0.25 A时，电压U3 V，所以L1消耗的电功率 PUI0.75 W，故B正确；根据PUI可知，L2消耗的电功率P20.1250.5 W0.062 5
10、W，所以L1、L2消耗的电功率的比值大于4，故C正确；L1的电流为L2电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以L1的电压不是L2电压的2倍，故D错误，故选BC。9某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示。AB是一段四分之一圆弧形的电阻，O点为其圆心，且在B点正上方，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着一个金属球，球的下部恰好与AB良好接触且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9 V的电池，电路中接有理想电流表，O、B间接有一个理想电压表。整个装置在一竖直平面内，且装置所在平面与列车前进的方向平行。下列说法中正确的有(ACD)A从图中看到列车可能是向左减速运动B当列车的加速度增
11、大时，电流表的读数增大，电压表的读数也增大C若电压表显示3 V，则列车的加速度为gD如果根据电压表示数与列车加速度的一一对应关系将电压表改制成一个加速度表，则加速度表的刻度是不均匀的解析：小球所受的合力水平向右，所以加速度向右，知列车向右做加速运动或向左做减速运动。故A正确；小球的加速度agtan ，当加速度增大，增大，BC段电阻增大，因为总电阻不变，所以电流不变，但电压表的示数增大。故B错误；当电压表为3 V时，知BC段的电阻是总电阻的三分之一，则30，则agtan 30g。故C正确；根据agtan 知，a与不成正比关系，因为电流不变，电压表示数的大小与电阻成正比，BC段电阻与成正比，所以a
12、与电压表示数的关系不成正比，所以加速度表的刻度不均匀。故D正确。故选ACD。10(2019福建省同安一中高二上学期期中)如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球，开始时开关S闭合，滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向(电源的内阻不能忽略)，下列判断正确的是(AB)A小球带正电B当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角变小C当滑动头从a向b滑动时，电流计中有电流，方向从下向上D当滑动头从a向b滑动时，电源的总功率一定变小解析：由图，细线向右偏，电场力向右，则小球带正电。故A正确；滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压UEIr变
13、小，电容器电压变小，细线偏角变小，故B正确；滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下。故C错误；滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，电源电动势不变，所以当滑动头从a向b滑动时，电源的总功率一定变大，故D错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(2小题，共16分。把答案直接填在横线上)11(7分)开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求。太阳能的光热转换是目前技术最为成熟、应用最广泛的形式。太阳能热水器的构造示意图如图所示，上方是像日光灯管似的集热管，由导热性能良好的材料制成，在黑色管的下方是一块光亮的铝合金反光板，做成凹
14、凸一定的曲面。(1)说明太阳能热水器哪些结构与其功能相适应，水箱为何安装在顶部而非下部？答：_日光灯管似的集热管面积较大，便于吸收较多的太阳能；外有透明玻璃管，内有黑色管子，使阳光能直射入玻璃管而不易被反射；在黑色管和外面透明管间有空隙，并抽成真空，减少两管间因空气对流引起的热损失，减少热传导；集热管的下方是一块光亮的铝合金板子，做成凹凸一定的曲面，使周围及穿过管隙的阳光尽量聚焦在水管内；由于水温高于4之后，水的密度会随温度升高而变小，温度高的水向上流动，水箱安装在顶部而非下部，便于水的对流。_(2)下图中A是集热器，B是储水容器，在阳光直射下水将沿_顺_时针方向流动，这是因为_集热器中的水被
15、太阳光晒热后密度变小，沿管向右上方运动_。C是辅助加热器，其作用是_在阴天用电加热的方式使水温升高_。请在下图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由。_在封闭的环形管道的左下方安上进水阀门，在贮水容器下方竖直管道上安出水阀门，可使热水流出，冷水得以补充。_12(9分)(2019江苏省启东中学高二上学期期中)为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A待测干电池一节B直流电流表(量程00.63 A,0.6 A挡内阻约为0.1 ，3 A挡内阻约为0.02 )C直流电压表(量程0315 V,3 V挡内阻为5 k，15 V挡内阻为25 k)D滑动变阻器(阻值范围为
16、015 ，允许最大电流为1 A)E滑动变阻器(阻值范围为01 000 ，允许最大电流为0.2 A)F开关G导线若干(1) 将如图所示中的器材，进行实物连线_见解析_；(2)为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选_D_(填代号)；(3)根据实验记录，画出的UI图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为E_1.5_V，内电阻为r_1.0_。解析：(1)测定电源电动势和内电阻的电路图如图所示，对照电路图连线如下：(2)滑动变阻器E电阻值较大，操作不方便，同时额定电流太小，故选小电阻的滑动变阻器；故选D。(3)电源的UI图像的纵轴截距表示电源的电动势，故E1.5 V。斜率表示电源的内电阻，故r1
17、。三、论述计算题(共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(10分)(2020广东省湛江市第21中学高二上学期期中)如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V,2.5 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4 V。求：(1)电阻R的值；(2)小灯泡的额定电流。(3)电源的电动势和内阻。答案：(1)4 (2)0.5 A(3)6 V 2 解析：(1)当开关S接b点时，可得电阻R的值为：R 4 (2)由公式PUI得，小灯泡的额定电流： I1
18、A0.5 A(3)当开关接a时，根据闭合电路欧姆定律得： EU1I1r，其中 U15 V当开关接b时，有 EU2I2r，又U24 V，I21 A联立解得：E6 V, r2 14.(10分)右图为“解放”牌大卡车的远程车灯电路的蓄电池总功率随电流变化的图像，已知蓄电池瞬间短路时的电流为14 A。求：(1)该蓄电池的电动势E和内电阻r。(2)车头两个远程车灯的铭牌上标有“12 V、12W”字样，若两灯并联接在蓄电池两端，则两灯消耗的总电功率为多少？答案：(1)E14 V；r1 (2)P总24 W解析：(1)由图可知瞬间短路时总功率P196 W，由PI短E，求出E14 V，由PIr，求出r1 (2)
19、一个车灯的电阻：R灯12 两灯并联的电阻：R并6 电路中的总电流：I2 A两灯总电功率P总I2R并24 W。15(12分) (2019山东济南外国语学校、济南一中等四校高二上学期期末)某直流电动机接入电路如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R的阻值，使电动机无法转动，此时电流表和电压表的示数分别为0.2 A和0.4 V。重新调节R的阻值，使电动机能够正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为0.8 A和3 V。求：(1)这台电动机的线圈电阻；(2)电动机正常运转时的输入功率；(3)电动机正常运转时的输出功率。答案：(1)2 (2)2.4 W(3)1.12 W解析：(1)电动机不转时，可看成纯电阻电
20、路，由欧姆定律得：r 2 (2)正常工作时输入功率：P入U2I230.8 W2.4 W(3)正常工作时内阻消耗的功率P热Ir0.822 W1.28 W输出功率P输出P入P热2.4 W1.28 W1.12 W16(12分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l80 cm，两板间的距离d40 cm，电源电动势E40 V，内电阻r1 ，电阻R15 ，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v04 m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点。若小球带电量q1102 C，质量为m2102 kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。若小
21、球恰好从A板右边缘射出(g取10 m/s2)。求：(1)滑动变阻器接入电路的阻值为多少？(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？(3)此时电源的输出功率是多少？答案：(1)24 (2)1 A39 V(3)39 W解析：(1)设小球在板间飞行时间为t，t s0.2 s根据dat2得飞行加速度a m/s220 m/s2对小球根据牛顿第二定律得qmgma，解得：UAB V24 V所以滑动变阻器两端电压U滑UAB24 V设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得，I A1A滑动变阻器接入电路的阻值R滑24 。(2)此时电流表的示数为1 A，电压表的示数为UEIr(4011) V39 V(3)电源的输出功率P出IU39 W。