【文档说明】2023-2024学年高中物理人教版2019 必修第三册课后习题 第十二章 第十二章测评 Word版含解析.docx，共(8)页，693.729 KB，由小赞的店铺上传

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第十二章测评(时间:75分钟满分:100分)一、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,只有一个选项符合题目要求)1.如图甲所示为一款儿童电动汽车,该款电动汽车的部分参数如图乙所示,

则下列说法正确的是()A.电源规格中标有“4.5A·h”,A·h是能量的单位B.电机的输出功率不大于24WC.电机线圈的电阻为6ΩD.行驶过程中电机突发故障,被卡住无法转动,此时通过电机的电流为2A答案B解析A·h是

电流与时间的乘积,是电荷量的单位,所以A错误;电机的额定功率P=UI=12×2W=24W,可知电机的输出功率不大于24W,所以B正确;电机为非纯电阻元件,不能由欧姆定律求出电机线圈的电阻值,所以C错误;知道电机的额定电

压,不知道电机的电阻值,所以当电机突发故障,被卡住无法转动时,不能求出通过电机的电流值,所以D错误。2.某直流电路中电压随电流变化的图像如图所示,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是()A.阴影部分的面积表示电源输出功率B.阴影部分的面积表示电源的内

阻上消耗的功率C.当满足α=β时,电源效率最高D.当满足α=β时,电源效率小于50%答案A解析根据闭合电路的欧姆定律和U-I图像特点可知,阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率,即电源输出功率,A正确,B错误;当满足α=β时,负载电阻等于电源内阻,电源的效率为50%,输出功率最大,C、D错误。3.

如图所示,当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时()A.电压表示数变小,电流表示数变大B.电压表示数变小,电流表示数变小C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变大,电流表示数变小答案A解析当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减

小,电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得,电路中总电流增大,内电压增大,因此路端电压减小,故电压表示数变小;将R1等效为内阻,则可知并联部分电压一定减小,故流过R2的电流减小,因总电流增大,故电流表示数变大;故A正确,B、C、D错误。4.图中虚线框内是一个未知电路,测得它的两端

点a、b之间电阻是R,在a、b之间加上电压U,测得流过电路的电流为I,则未知电路的电功率一定是()A.I2RB.𝑈2𝑅C.UID.UI-I2R答案C解析选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路,D选项表达式表示在非纯电阻电路中的输出

功率,虚线框中不知道是哪种元件,功率P=UI总是适用的,C正确。5.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到恒压电源上(如图所示),下列说法正确的是()A.

开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B.开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小C.开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少D.开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,

消耗总功率不变答案A解析开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率P=𝑈2𝑅变大,电烙铁的功率变大,A正确,B、C、D错误。6.在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图

所示,R1为电阻箱,R2为半导体热敏电阻,C为电容器。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,则有()A.若R1固定,当环境温度降低时电压表的示数减小B.若R1固定,当环境温度降低时R1消耗的功率增大C.若R1增大,环境温度不变,则电容器C的电荷量增大D.

若R1固定,环境温度不变,当电容器C两极板间的距离增大时极板之间的电场强度减小答案D解析当环境温度降低时R2增大,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律分析得到,总电流I减小,路端电压U=E-Ir,E、r不变,则U增大,电压表的读数增大,故A错误;R1消

耗的功率P=I2R1,I减小,R1不变,则P减小,故B错误;若环境温度不变,当电阻箱R1的阻值增大时,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律分析得到,总电流I减小,则UC减小,电容器C的带电荷量减小,故C

错误;若R1固定,环境温度不变,电容器C两板间的电压不变,当电容器C两极板间的距离增大时,由E=𝑈𝑑知电场强度减小,故D正确。7.如图甲所示,M为一电动机,在滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2A以

下时,电动机没有发生转动。不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是()A.电源的电动势为3.4VB.滑动变阻器滑片向右滑动时,V2读数逐渐减小C.电路中电动机的最大输出功率为0.9WD.滑动变阻器的最大阻值为30Ω答案D解析由题图知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减

小,所以上面的图线表示V2的电压与电流的关系,此图线的斜率的绝对值等于电源的内阻,为r=3.4-3.00.2Ω=2Ω,当电流I=0.1A时,U=3.4V,则电源的电动势E=U+Ir=(3.4+0.1×2)V=3.6V,故A错误;滑动变阻器滑片向右滑动时,

R阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压即V2读数逐渐增大,故B错误;由题图可知,电动机的电阻rM=0.8-0.40.1Ω=4Ω,当I=0.3A时,U=3V,电动机的输入功率最大,最大输入功率为P=UI=3×0.3W=0.9W,则最大的输出功率一定小于0.9W,故C错

误;当I=0.1A时,电路中电流最小,滑动变阻器的电阻为最大值,所以R=𝐸𝐼-r-rM=3.60.1-2-4Ω=30Ω,D正确。二、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,有多个选项符合题目要求

,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,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,已知R0=r,滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,下列说法正确的是()A.电路中的电流变大B.

电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小答案AC解析当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,外电路电阻减小,电路中的电流变大,当滑片位于b端时,r=R外,电源的输出功率最大,选项A正确,B错误;把定值电阻R0看作电

源内阻,当滑动变阻器的滑片P位于a端时,滑动变阻器消耗的功率最大,由a端向b端滑动时,滑动变阻器消耗的功率变小,选项C正确;由P=I2R0知,定值电阻R0上消耗的功率变大,选项D错误。9.某额温枪及其技术参数如图所示,它以2

节干电池为电源,工作电流为5mA,能通过传感器检测人体向外辐射的红外线,根据红外线能量的强弱快速、准确且无接触地测量体温,那么关于该额温枪的说法正确的是()A.额温枪工作时,电池组两极间的电压为3VB.额温枪工作时,电路中每通过1C电荷量,每节电池都能把1.5J化学能转化为电能

C.额温枪工作时,电源的输出功率为15mWD.若换用两节充满电的800mA·h的充电电池,则最多可测温的次数约为1×106次答案BD解析额温枪工作时,电池组两极间的电压为路端电压,小于电源的电动势,故电池组两极间电压小于3V,A错误;每节电池的电动势为1.5V,根据电动势的定义

可知电路中每通过1C电荷量,消耗的电能为W=qE=1×1.5J=1.5J,则有1.5J的化学能转化为电能,B正确;额温枪工作时电源的总功率为P=2EI=2×1.5V×5mA=15mW,电源的输出功率小于电源的总功率,C错误;若换用两节充满电的800

mA·h的充电电池,最多可测温的次数为n=2×800mA·h5mA·s=1×106次,D正确。10.如图所示,U-I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,已知α=β,则下列说法中正确的是()A.在b点时

,电源有最大输出功率B.在b点时,电源的总功率最大C.从a到b时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将增大D.从b到c时,β角增大,电源的总功率和输出功率都将减小答案AD解析α=β说明此时外电阻R等于电源内阻,电源有

最大输出功率,A正确;电源总功率P总=IE,则电流越大,总功率越大,B、C错误,D正确。三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(7分)(1)如图甲所示是简易多用电表的内部电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R

6是可变电阻;表头的满偏电流为500μA,内阻Rg=200Ω,R1=20Ω,R2=180Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。A端与(选填“红”或“黑”)色表笔相连接。该多用电表5个挡位为直流电压50V挡和

500V挡,直流电流1mA挡和10mA挡,欧姆×1Ω挡。B接(选填“1”或“2”)为10mA挡,R4=kΩ。若电源电动势为1.5V,内阻忽略不计,R3=400Ω,则欧姆挡中值电阻为Ω。(2)如图乙,如果用欧姆挡来测电阻,当用×100Ω挡测量时,若指针指在∞刻线附近,则应换

用(选填“×1”“×10”或“×1k”)挡,换挡之后应先将红、黑表笔短接,调节部件(选填“S”或“T”),进行(选填“欧姆调零”或“机械调零”),使指针对准电阻的“0”刻线,再将待测电阻接入红黑表笔之间。答案(1)黑149.91500(2)×

1kT欧姆调零解析(1)多用电表欧姆挡内部电源的正极接黑表笔,所以A端与黑表笔相连接;根据并联分流规律可知表头和电阻并联可以改装为电流表,小电阻分大电流,当B端和1相连接时,表头和R2串联后与R1并联,并联电阻较小,分流较大,电流表量程较大;B端和

4相连,电流表量程为1mA,根据串联分压规律可知,大电阻分大电压,B端和4串联后改装为50V的电压表,根据欧姆定律50V=1mA×𝑅g(𝑅1+𝑅2)𝑅g+𝑅1+𝑅2+R4,解得R4=501×10-3Ω-200×(80+120)200+80+120Ω=49.9

kΩ;接入中值电阻后,表头指针偏转量程的一半,中值电阻R中等于欧姆挡内部电阻R内,根据12×1mA=1.5V𝑅内+𝑅中,解得R中=R内=12×1.5V12×1×10-3A=1500Ω。(2)用×100Ω挡测量时,若指针指在∞刻线附近,说明待测电阻阻值较大,因此应换用倍率高的挡位,换挡后重

新进行欧姆调零。12.(9分)某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。(1)图甲中虚线框内是满偏电流为100mA、表头电阻为9Ω的毫安表改装成的量程为0.6A的电流表,则电阻R1的电阻值为Ω。(2)某次测量时毫安表的示数如图乙

所示,则此时通过电池的电流为A。(3)实验得到的电压表示数U与毫安表示数I的关系图线如图丙所示。则电源的电动势E=V,内阻r=Ω。(结果均保留到小数点后两位)答案(1)1.80(2)0.24(3)1.502.22解析(

1)电阻R1=𝐼g𝑅g𝐼-𝐼g=100×10-3×90.6-100×10-3Ω=1.80Ω;(2)毫安表量程为100mA,由题图所示表盘可知,其分度值为0.2mA,则示数为40.0mA,毫安表内阻为R1阻值的5倍,则流过R1

的电流是流过毫安表电流的5倍,则流过电池的电流为:40.0mA+40.0mA×5=240.0mA=0.24A;(3)由图示电源U-I图像可知,电源电动势为:E=1.50V电源内阻为:r=Δ𝑈Δ𝐼=

1.5-0.575×10-3×6Ω=2.22Ω。13.(10分)在如图所示的电路中,电阻箱的阻值R是可变的,电源的电动势为E,电源的内阻为r,其余部分的电阻均可忽略不计。(1)闭合开关S,写出电路中的电流I

和电阻箱的电阻R的关系表达式。(2)若电源的电动势E为3V,电源的内阻r为1Ω,闭合开关S,当把电阻箱R的阻值调节为14Ω时,电路中的电流I为多大?此时电源两端的电压(路端电压)U为多大?答案(1)I=𝐸𝑅+𝑟(2)0.2A2.8V解析(1)由闭合电路

的欧姆定律,得关系表达式:I=𝐸𝑅+𝑟(2)将E=3V,r=1Ω,R=14Ω,代入上式得电流I=314+1A=0.2A电源两端的电压U=IR=2.8V14.(12分)图中电源电动势E=12V,内电阻r=0.5Ω。将一盏额定电压为8V、额定

功率为16W的灯泡与一只线圈电阻R=0.5Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100min。(1)电源提供的能量是多少?(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?答案(1)5.76×105J(2)9.6×104J2.8

8×105J(3)9.6×104J1.08×105J解析(1)灯泡两端电压等于电源两端电压,且U=E-Ir得总电流I=𝐸-𝑈𝑟=8A电源提供的能量E电=IEt=8×12×100×60J=5.76×105J(2)通过灯泡的电流I

1=𝑃𝑈=2A电流对灯泡所做的功W1=Pt=16×100×60J=9.6×104J通过电动机的电流I2=I-I1=6A电流对电动机所做的功W2=I2U2t=6×8×100×60J=2.88×105J(3)灯丝产生的热量Q1=W1=9.6×104J电动机线圈产生的热量Q2=𝐼22Rt=36×0

.5×6000J=1.08×105J15.(16分)如图所示是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为220V的电源和阻值R=88Ω的电热丝组成;控制电路由电源(内阻不计)、电磁铁(线圈电阻R0=20Ω)、开关、滑动变阻器R2(取值范围0~80Ω)和热敏电阻R1组成;R1阻值随温度变

化的关系如表所示,当控制电路电流I≥50mA时,衔铁被吸合切断工作电路;当控制电路电流I≤40mA时,衔铁被释放接通工作电路。温度/℃908066605046403635R1/Ω102040507080100120130(1)工作电路正常工作时,R在1min内产生的热量是多少?(2)

当温度为60℃,滑动变阻器R2=50Ω时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少?(3)若控制电路的电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少?答案(1)3.3×104J(2)6V(3)35~80℃解析(1)工作电路由电压为220V的电源和阻值R=88Ω的电热丝组成

,则R在1min内产生的热量为:Q=𝑈2𝑅·t=220288×1×60J=3.3×104J;(2)当温度为60℃时,由表格数据可知R1=50Ω,已知此时滑动变阻器R2=50Ω,则控制电路的总电阻为:R总=R1+R2+R0=50Ω+5

0Ω+20Ω=120Ω,此时衔铁恰好被吸合,则控制电路的电流为:I=50mA=0.05A,由欧姆定律可得,控制电路的电源电压为:U=IR总=0.05A×120Ω=6V;(3)当控制电路电流I≥50mA时,衔铁被吸合切断工作电路,由欧姆定律可得,控制电路的总电阻最大为:R大=𝑈𝐼=650×10-

3Ω=120Ω,滑动变阻器R2(取值范围0~80Ω)取最大电阻80Ω时,根据串联电阻的规律,热敏电阻R1的阻值最小(此时温度最高):R1=R大-R2-R0=120Ω-80Ω-20Ω=20Ω,由表中数据知可控制的最高温度为80℃;当控制电路电流I≤40m

A时,衔铁被释放接通电路,由欧姆定律得控制电路总电阻最小为R小=𝑈𝐼=640×10-3Ω=150Ω,当R2最小时,热敏电阻阻值最大R1'=150Ω-20Ω=130Ω,对应表中的温度为35℃。