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(2021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机器人
2、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，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产生0.6 V的电动
3、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：输电导线上的输电电流
4、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，结合该铭牌上获取的信息，得出该
5、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(2021湖南省郴州市)如图所示，平行金属板中带电
6、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，故电压表示数减小，故A正确；因电容器
7、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(2021四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RM1 。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，根据功率公式PUI，解得：I A0
8、.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(2021河北省石家庄二中)在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，
9、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 W，所以L1、L2消耗的电
10、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(2021湖南湘东九校高二下期末联考改编)在电学探究实验课中，某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路，并用于测定定值电阻R0的阻值及电源的电动势E和内阻r，调节滑动变阻器的滑片向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据。根据所得数据描绘了如图乙所示的两条UI图线。则(AB)A图线b是电压表V2的测量值所对应的图线B电源电动势和内阻分别是E1.50 V，r1.0 C图像中两直线的交点表示定
11、值电阻R0上消耗的功率为0.75 WD图像中两直线的交点表示此时电源的效率达到最大值解析：由图甲可知，V1测电源的路端电压，V2测量R0两端的电压，路端电压随电流增大而减小，定值电阻两端电压随电流增大而增大，由图乙所示图像可知，图线a是电压表V1的测量值所对应的图线，图线b是V2的测量值所对应的图线，故A正确；由电源的UI图像可知，图像纵轴截距为1.5 V，则电源电动势E1.5 V，电源内阻r 1.0 ，故B正确；两图线交点表示两电压表示数相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值为零，只有定值电阻接在电源两端，由图乙可知，此时定值电阻两端电压为1.0 V，电路中电流为0.5 A，则当该电源只给定值电
12、阻R0供电时R0消耗的功率PUI1.00.5 W0.5 W，故C错误；电源的效率为100%，外电路电阻R外越大，电源效率越高，图像中两直线相交时，外电路电阻最小，电源效率最低，故D错误。10(2021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，
13、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)(2021河北沧州第一中学高二上月考)现有一小灯泡，额定电压为4 V，额定功率大约为2 W。现在要用伏安法研究这个小灯泡的伏安特
14、性曲线，实验室有如下器材可供选用：A电压表V1(量程为03 V，内阻rv1约为6 k)B电压表V2(量程为015 V，内阻rv2约为30 k)C电流表A1(量程为0200 mA，内阻rA1为10 )D电流表A2(量程为0800 mA，内阻rA2约为3 )E定值电阻R0(15 )F滑动变阻器R1(0100 ，允许通过的最大电流0.5 A)G滑动变阻器R2(010 ，允许通过的最大电流1 A)H电源E(5 V，内阻约为1 )I单刀开关一个、导线若干(1)为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电表_C_和_D_，滑动变阻器应选用_G_。(填对应器材前的字母序号)(2)为使实验误差尽量减小，要求从
15、零开始多测几组数据，请在如图甲所示的实线框里画出实验电路图_见解析图_。(图中需标明所选器材)(3)根据电路图连接好电路，反复调节滑动变阻器的滑片，读出并记录好电表的示数，计算小灯泡两端电压U和通过小灯泡的电流I，并且填写到预先设计的表格中。根据测量的数据，在坐标纸上描点，画出小灯泡的UI曲线，如图乙所示。(4)根据小灯泡的UI曲线可得小灯泡的额定功率为_1.90(1.881.95均可)_W。(结果保留三位有效数字)解析：(1)灯泡额定电压为4 V，电压表A量程太小，电压表B量程太大，不能用电压表测电压，应用内阻已知的电流表A1与定值电阻R0串联改装成电压表测电压，用电流表A2测电流，为方便实
16、验操作滑动变阻器应选择R2；(2)电流表A1与定值电阻R0串联改装成电压表，描绘灯泡伏安特性曲线时需要电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电流表A2测干路电流，实验电路图如图所示；(4)由题图中灯泡UI图像可知，额定电压U4.0 V对应的电流I0.475 A，灯泡额定功率PUI4.00.475 W1.90 W。12(9分)(2021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
17、k，15 V挡内阻为25 k)D滑动变阻器(阻值范围为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
18、电动势，故E1.5 V。斜率表示电源的内电阻，故r1 。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)(2021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
19、 4 。(2)由公式PUI得，小灯泡的额定电流： I1 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)如图为“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P19
20、6 W，由PI短E，求出E14 V，由PIr，求出r1 。(2)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)(2021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)
21、2.4 W(3)1.12 W解析：(1)电动机不转时，可看成纯电阻电路，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 W。16(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
22、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。