第十二章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間75分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共12小題，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～8小題只有一個選項符合題目要求，每小題3分；第9～12小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．以下說法正確的是(C)A．煤、石油、天然氣等燃燒時可放出氧氣B．汽油是一種清潔能源C．水能是可再生能源D．煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的解析：煤、石油、天然氣等是動植物轉(zhuǎn)化成的，燃燒時放出二氧化碳，A錯誤；汽油燃燒會引起一些化合物的產(chǎn)生，導(dǎo)致有毒氣體的生成，B錯誤；水能是可再生能源，C正確；煤、石油等存儲量是有限的，是不可再生能源，D錯誤。2．中國自行研制的“玉兔”號月球車(如圖)上的電子儀器及各種動作的控制都是靠太陽能電池供電的。由于光照而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)。“玉兔”月球車上的太陽能電池就是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計的單晶硅太陽能電池。在正常照射下，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)23%。單片單晶硅太陽能電池可產(chǎn)生0.6V的電動勢，可獲得0.1A的電流，求每秒照射到這種太陽能電池上太陽光的能量(C)A．0.24J B．0.25JC．0.26J D．0.28J解析：太陽能電池每秒提供的電能W＝EIt＝0.6×0.1×1J＝0.06J，所以照射到這種太陽能電池上的太陽光能量W′＝eq\f(W,0.23)≈0.26J，C正確。3．如圖所示的電路中，G為電流計，RA、RB均為滑動變阻器。將這部分電路接在輸出電壓為U0的電源兩端時，電流計的指針達(dá)到滿偏；如果將這部分電路接在輸出電壓小于U0的電源兩端，為保證電流計的指針仍達(dá)到滿偏，則下列操作正確的是(B)A．保持RA的滑片位置不變，將RB的滑片向左移動B．將RA的滑片向左移動，同時將RB的滑片向右移動C．將RA的滑片向右移動，同時將RB的滑片向左移動D．保持RB的滑片位置不變，將RA的滑片向右移動解析：電源的輸出電壓降低，為保證電流計的指針仍達(dá)到滿偏，可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使通過電流計的電流不變，即電流計兩端的電壓不變。在電源的輸出電壓降低的情況下，保持RA的滑片位置不變，將RB的滑片向左移動，RB接入電路的電阻增大，RB兩端的電壓變大，RA兩端的電壓變小，相比原來電路接在輸出電壓為U0的電源兩端的情況下，電流計兩端的電壓變小，選項A錯誤；同理，可判斷出選項B正確，C、D錯誤。故選B。4．(2022·上海市復(fù)興高級中學(xué)高二階段測試)電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電，關(guān)于路端電壓，下列說法正確的是(C)A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變B．因為U＝IR，所以當(dāng)I增大時，路端電壓也增大C．因為U＝E－Ir，所以當(dāng)I增大時，路端電壓減小D．若外電路斷開，則路端電壓為零解析：路端電壓U＝IR，因為I增大時，R變化，所以不能用U＝IR判斷路端電壓的變化情況，根據(jù)U＝E－Ir，可知，當(dāng)I增大時，路端電壓減小，A、B錯誤，C正確；當(dāng)外電路斷開時，路端電壓為E，D錯誤。5．如圖所示是一個電熱水壺的銘牌。某同學(xué)利用所學(xué)知識，結(jié)合該銘牌上獲取的信息，得出該電熱水壺(C)A．只能在220V電壓下工作B．正常工作5min耗電約0.5kW·hC．正常工作時的電流約為6.8AD．用多用電表測量其電阻值約為32Ω解析：該水壺可以在220V及之下的電壓下工作，故A錯誤；工作5min時，消耗的電能為：W＝Pt＝1.5kW×eq\f(5,60)h＝0.125kW·h，故B錯誤；由銘牌信息可知，額定功率為1500W；額定電壓為220V；則由P＝UI可得：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(1500,220)≈6.8A，故C正確；金屬絲的電阻率隨溫度的升高而升高，所以用多用電表測量其電阻值小于額定電阻，額定電阻為：R＝eq\f(U2,P)＝eq\f(2202,1500)Ω≈32Ω，所以用多用電表測量其電阻值小于32Ω；故D錯誤；故選C。6．(2023·上海高三練習(xí))如圖1所示，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器(最大阻值25Ω)，現(xiàn)閉合電路中的開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最左端滑到最右端的過程中，由電表的測量數(shù)據(jù)得到U－I圖線如圖2所示(電表均為理想電表)。則下列說法正確的是(C)A．電源電動勢為4VB．電源內(nèi)電阻的阻值為10ΩC．電源的最大輸出功率為1.8WD．滑動變阻器R2的最大功率為1.2W解析：當(dāng)滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大，而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化，甲表示V2示數(shù)的變化。由圖可知圖乙的斜率表示定值電阻的阻值，即R1＝eq\f(3－1,0.6－0.2)Ω＝5Ω，圖甲斜率的絕對值為R1＋r＝eq\f(4－0,0.6－0.2)Ω＝10Ω，可得r＝5Ω，將題圖2中甲圖像延長如圖所示，縱坐標(biāo)的截距表示電源電動勢，則E＝6V，故A、B錯誤；設(shè)外電阻為R外，電源的輸出功率為P出＝I2R外＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(E,R外＋r)))2R外＝eq\f(E2,R外＋\f(r2,R外)＋2r)，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得R外＝eq\f(r2,R外)時分母最小，電源的輸出功率最大，此時有R外＝r；所以當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時，電源的輸出功率最大。故當(dāng)外阻等于5Ω時，電源的輸出功率最大，電源的最大輸出功率P＝eq\f(E2,4r)＝eq\f(62,4×5)W＝1.8W，故C正確；將R1視為電源內(nèi)電阻，由C項的分析可知，當(dāng)R2＝R1＋r＝5Ω＋5Ω＝10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，則滑動變阻器消耗的總功率P′＝eq\f(E2,4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R1＋r)))＝eq\f(62,4×10)＝0.9W，故D錯誤。故選C。7．(2023·長春市第二中學(xué)高二期中)如圖甲所示的電路中，定值電阻R0＝4Ω。可變電阻R的功率隨自身阻值變化的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示，由此可知(C)A.電源電動勢E＝2VB．內(nèi)阻r＝eq\f(4,3)ΩC．增大R，電源效率增大D．增大R，電源效率可能增大，也可能減小解析：將定值電阻R0與電源看成新的電源，當(dāng)新的電源內(nèi)阻與可變電阻R的阻值相等時，可變電阻R的功率最大，新的電源的輸出功率最大，則有R＝eq\f(R0r,r＋R0)＝2Ω，解得r＝4Ω，由功率的定義可知，此時流過可變電阻的電流為IR＝eq\r(\f(PR,R))＝1A，其兩端電壓為UR＝IRR＝2V，干路電流為I＝IR＋eq\f(UR,R0)＝1.5A，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E＝U端＋I(xiàn)r＝2V＋1.5A×4Ω＝8V，A、B錯誤；電源效率η＝eq\f(IU,IE)＝eq\f(U,E)，U＝E－Ir＝E－eq\f(Er,\f(RR0,R＋R0)＋r)，增大R，路端電壓增大，電源效率增大，C正確，D錯誤。8．(2022·海南北京師范大學(xué)附中高二上月考)如圖所示電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω，指示燈RL的阻值為16Ω，電動機M線圈電阻為2Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合時，指示燈RL的電功率為4W。電流表內(nèi)阻不計，下列說法正確的是(C)A．流過電動機M的電流為4AB．流過電流表的電流為4.5AC．電動機M輸出的機械功率7.5WD．電源的總功率為16W解析：指示燈RL的電壓UL＝eq\r(PRL)＝eq\r(16×4)V＝8V，指示燈RL的電流IL＝eq\f(UL,RL)＝eq\f(8,16)A＝0.5A，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E＝UL＋I(xiàn)r，解得流過電流表的電流I＝eq\f(E－UL,r)＝eq\f(12－8,2)A＝2A，流過電動機M的電流為IM＝I－IL＝2A－0.5A＝1.5A，A、B錯誤；電動機M輸出的機械功率為P機＝UMIM－Ieq\o\al(2,M)rM＝8×1.5W－1.52×2W＝7.5W，C正確；電源的總功率為P＝EI＝12×2W＝24W，D錯誤。9．(2022·遼寧沈陽月考)如圖所示，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)各電阻箱，使電流計的讀數(shù)為零。這時，下列說法正確的是(BD)A．若R1增大，則G中電流從a到bB．若R2增大，則G中電流從a到bC．若R3減小，則G中電流從a到bD．若R4減小，則G中電流從a到b解析：設(shè)想R1增大到無窮大，即電阻R1斷路，易知此時電流從b到a流過電流計，A錯誤；設(shè)想R2增大到無窮大，即電阻R2斷路，易知此時電流從a到b流過電流計，B正確；設(shè)想R3減小至零，即電阻R3短路，易知此時電流從b到a流過電流計，C錯誤；設(shè)想R4減小至零，即電阻R4短路，易知此時電流從a到b流過電流計，D正確。10．(2023·福州高三期中)太陽能無人駕駛試驗汽車，安裝有5m2的太陽能電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為40W。車上安裝有效率為80%電動機。該車在正常啟動和行駛時僅由蓄能電池供電。某次，電動機以恒定的機械功率1250W啟動，汽車最大行駛速度為90km/h。假設(shè)汽車行駛時受到的空氣阻力與其速度成正比，則汽車(AB)A．以最大速度行駛時牽引力大小為50NB．所受阻力與速度的比值為2N·s/mC．保持90km/h的速度行駛1h至少需要有效光照6.25hD．若僅用太陽能電池板供電時可獲得10m/s的最大行駛速度解析：汽車最大行駛速度為v＝90km/h＝25m/s，汽車以最大速度行駛時，牽引力與阻力平衡，則F＝f＝kv，此時電動機輸出的機械功率為P＝Fv＝kv2＝1250W，解得F＝50N，k＝2N·s/m，故A、B正確；保持90km/h的速度行駛1h電動機需要輸出的機械功為W＝Pt＝4.5×106J，電動機需要輸入的電能為E′＝eq\f(W,80%)＝5.625×106J，保持90km/h的速度行駛1h至少需要有效光照的時間為t′＝eq\f(E′,P0S)＝7.8125h，故C錯誤；若僅用太陽能電池板供電，則電動機的輸出功率為P′＝80%P0S＝160W，此時汽車行駛的最大速度為v′＝eq\r(\f(P′,k))＝eq\r(80)m/s，故D錯誤。故選AB。11．(2022·吉林長春市第二中學(xué)高二期中)在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動勢為E、內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，A、V為理想電流表和理想電壓表。在滑動變阻器的滑片P向下滑動的過程中，下列說法中正確的是(CD)A．電壓表示數(shù)變小B．電流表示數(shù)變小C．電容器C所帶電荷量減少D．a(chǎn)點的電勢降低解析：在滑動變阻器的滑片P向下滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻減小，外電阻減小，干路電流I增大，電阻R1兩端的電壓增大，則電壓表示數(shù)變大。電阻R2兩端的電壓U2＝E－I(R1＋r)，I增大，則U2減小，電容器兩極板間的電壓減小，其所帶電荷量減少。根據(jù)外電路中沿著電流方向，電勢降低，可知a點的電勢大于零，U2減小，則a點的電勢降低。通過R2的電流I2減小，通過電流表的電流IA＝I－I2，I增大，I2減小，則IA增大，即電流表示數(shù)變大。故選CD。12．如圖所示，在U－I圖線上的a、b、c點均對應(yīng)該電路中電源的一個確定的工作狀態(tài)，在b點有α＝β，則下列說法中正確的是(AD)A．在b點時電源的輸出功率最大B．在b點時電源的總功率最大C．工作狀態(tài)從a→b時β角增大，電源的總功率和輸出功率都將增大D．工作狀態(tài)從b→c時β角增大，電源的總功率和輸出功率都將減小解析：根據(jù)題圖可知過原點的直線的斜率表示外電阻，與兩坐標(biāo)軸相交的直線的斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，當(dāng)α＝β時，內(nèi)外電阻相等，是電源的輸出功率最大的時候，A正確；電源的總功率P總＝EI，工作狀態(tài)從b→a時，β角減小，電流增大，電源的總功率增大，故在b點時電源的總功率不是最大，B錯誤；在b點時，電源的輸出功率最大，工作狀態(tài)從a→b時，β角增大，電源的輸出功率增大，由于電流減小，故電源的總功率減小，C錯誤；工作狀態(tài)從b→c時，β角增大，電源的輸出功率減小，由于電流減小，故電源的總功率減小，D正確。故選AD。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)13．(6分)(2023·河北滄州第一中學(xué)高二上月考)現(xiàn)有一小燈泡，額定電壓為4V，額定功率大約為2W?，F(xiàn)在要用伏安法研究這個小燈泡的伏安特性曲線，實驗室有如下器材可供選用：A．電壓表V1(量程為0～3V，內(nèi)阻rv1約為6kΩ)B．電壓表V2(量程為0～15V，內(nèi)阻rv2約為30kΩ)C．電流表A1(量程為0～200mA，內(nèi)阻rA1為10Ω)D．電流表A2(量程為0～800mA，內(nèi)阻rA2約為3Ω)E．定值電阻R0(15Ω)F．滑動變阻器R1(0～100Ω，允許通過的最大電流0.5A)G．滑動變阻器R2(0～10Ω，允許通過的最大電流1A)H．電源E(5V，內(nèi)阻約為1Ω)I．單刀開關(guān)一個、導(dǎo)線若干(1)為了調(diào)節(jié)方便，測量盡可能準(zhǔn)確，實驗中應(yīng)選用電表_C__和_D__，滑動變阻器應(yīng)選用_G__。(填對應(yīng)器材前的字母序號)(2)為使實驗誤差盡量減小，要求從零開始多測幾組數(shù)據(jù)，請在如圖甲所示的實線框里畫出實驗電路圖。(圖中需標(biāo)明所選器材)(3)根據(jù)電路圖連接好電路，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，讀出并記錄好電表的示數(shù)，計算小燈泡兩端電壓U和通過小燈泡的電流I，并且填寫到預(yù)先設(shè)計的表格中。根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點，畫出小燈泡的U－I曲線，如圖乙所示。(4)根據(jù)小燈泡的U－I曲線可得小燈泡的額定功率為_1.92__W。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案：(2)見解析圖解析：(1)燈泡額定電壓為4V，電壓表V1量程太小，電壓表V2量程太大，不能用電壓表測電壓，應(yīng)用內(nèi)阻已知的電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)改裝成電壓表測電壓，用電流表A2測電流，為方便實驗操作滑動變阻器應(yīng)選擇R2。(2)電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)改裝成電壓表，描繪燈泡伏安特性曲線時需要電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電流表A2測干路電流，實驗電路圖如圖所示。(4)由題圖中燈泡U－I圖像可知，額定電壓U＝4.0V對應(yīng)的電流I＝0.48A，燈泡額定功率P＝UI＝4.0×0.48W＝1.92W。14．(8分)某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測量干電池的電動勢E與內(nèi)阻r，電流表的內(nèi)阻為0.5Ω，實驗時改變電阻箱的阻值R，記錄電流表的相應(yīng)示數(shù)，相關(guān)數(shù)值在表中給出：R(Ω)4.07.010.013.016.0eq\f(1,I)(A－1)2.002.943.954.905.88(1)根據(jù)電路圖(a)在實物圖(b)中相應(yīng)位置完成實物圖連線；(2)根據(jù)所給實驗數(shù)據(jù)，在圖(c)的坐標(biāo)紙上畫出R－eq\f(1,I)圖線；(3)由R－eq\f(1,I)圖線可得E＝3.1V，r＝1.5Ω(結(jié)果均保留1位小數(shù))。答案：(1)見解析圖(2)見解析圖解析：(1)根據(jù)電路圖連接實物圖如圖1所示：(2)根據(jù)“描點法”作出的R－eq\f(1,I)圖像如圖2所示：(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得E＝Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＋r＋RA))，解得R＝E·eq\f(1,I)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r＋RA))，所以圖像的斜率即為電源電動勢E＝eq\f(16.0－4.0,5.88－2.00)V≈3.1V，圖像與縱坐標(biāo)的截距為－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r＋RA))＝－2.0Ω，解得r＝1.5Ω。三、論述、計算題(本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．(8分)下圖為“解放”牌大卡車的遠(yuǎn)程車燈電路的蓄電池總功率隨電流變化的圖像，已知蓄電池瞬間短路時的電流為14A。求：(1)該蓄電池的電動勢E和內(nèi)電阻r。(2)車頭兩個遠(yuǎn)程車燈的銘牌上標(biāo)有“12V、12W”字樣，若兩燈并聯(lián)接在蓄電池兩端，則兩燈消耗的總電功率為多少？答案：(1)E＝14Vr＝1Ω(2)P總＝24W解析：(1)由圖可知瞬間短路時總功率P＝196W，由P＝I短E，求出E＝14V，由P＝Ieq\o\al(2,短)r，求出r＝1Ω。(2)一個車燈的電阻：R燈＝eq\f(U\o\al(2,額),P額)＝12Ω，兩燈并聯(lián)的電阻：R并＝eq\f(R燈,2)＝6Ω，電路中的總電流：I＝eq\f(E,R并＋r)＝2A，兩燈總電功率P總＝I2R并＝24W。16．(8分)(2022·山東濟南外國語學(xué)校、濟南一中等四校高二上學(xué)期期末)某直流電動機接入電路如圖所示的實驗電路。調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，使電動機無法轉(zhuǎn)動，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.2A和0.4V。重新調(diào)節(jié)R的阻值，使電動機能夠正常運轉(zhuǎn)，此時電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.8A和3V。求：(1)這臺電動機的線圈電阻；(2)電動機正常運轉(zhuǎn)時的輸入功率；(3)電動機正常運轉(zhuǎn)時的輸出功率。答案：(1)2Ω(2)2.4W(3)1.12W解析：(1)電動機不轉(zhuǎn)時，可看成純電阻電路，由歐姆定律得：r＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(0.4,0.2)Ω＝2Ω。(2)正常工作時輸入功率：P入＝U2I2＝3×0.8W＝2.4W。(3)正常工作時內(nèi)阻消耗的功率P熱＝Ieq\o\al(2,2)r＝0.82×2W＝1.28W，輸出功率P輸出＝P入－P熱＝2.4W－1.28W＝1.12W。17．(14分)(2023·內(nèi)蒙古喀喇沁旗錦山蒙古族中學(xué)高二期中