第十二章 电能 能量守恒定律 真题演练-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版2019 江苏专用）

装后的电压表的量程太小，故图乙不合适，故选甲，(2)根据 闭合电路欧姆定律有I(,+R)=B一山，解得r=B r:+R3 1,利用图中的数据可知纵轴裁距6= r1+R3 B=280× r+R3 106A,代人数据解得Em=L.40V,斜率的绝对值为|k1= 2=280x10-120x10-4×102,解得r=6670 r+R3 12×103 (3)根据所选择的电路可知，当1=0时，路端电压等于电源 电动势，故电动势的测量值没有系统误差，即￡=E,电流 表A,的分压使内阻的测量值存在系统误差，测量值为干电 池内阻r和电流表A,内阻2之和即r=T直+r2,所以r>T喜 第4节能源与可持续发展 白题 基础过关 1.A2.D3.C 4.D解析：能源耗散是指将高品质的能源在利用过程中转化 为了低品质的能量过程，内能的品质最低.故选D. 5.C6.D 7.B解析：令历时为（单位：s),能够利用的太阳能E。= 6.0×10 60 t×100x10%J=tx10J,根据功率的表达式有Pm= ,解得P=10kW,故选R 第十二章章末检测 1.C2.B3.B4.D 5.D解析：AB.设该蓄电池的电动势为E,蓄电池的内阻为r, 则P=E-P,变形可得P=E -r,结合图像可知，该蓄电池 的内阻为r=0.5n,该蓄电池的电动势为B=0-(-0.5)V= 1 20 12V,故AB错误：C.该蓄电池短路时，电流最大，最大电流 E 为m=,=24A,放C错误；D.输出功率为P=E-fr,其中 ≤24A,由数学知识可知，当1：号12A时，输出功率最 大，故D正确.故选D. 6.B解析：AB.理想电压表V,测量定值电阻R,两端的电压， 根据欧姆定律可得U,=R,,理想电压表V,测量电源的路端 电压，根据闭合电路欧姆定律可得U,=E-,理想电压表V 测量滑动变阻器两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得 么=E-(民+小，则有0儿00=R+,可知 AUAU △儿△4均不变，由于定值电阻R,的阻值小于，则有 △△/、△ △U1<△U2,故A错误，B正确：C.电源的输出功率为P出= 「R=(,RR一可知当外电阻（中尼与滑动变 -+4r R 参考答案与解析 阻器接入电路的阻值之和)等于，时，电源的输出功率最大 由于R,<:,滑动变阻器的最大阻值等于T,则滑动变阻器滑 片上移，接入电路的阻值变大，外电阻变大，若滑片移动前， 外电阻小于内阻，则滑片上移，电源的输出功率可能增大，可 能先增大后减小，若滑片移动前，外电阻大于内阻，则滑片上 PPR 移，电源的输出功率减小：电源效率为刀P。r(R4) 1,由于外电阻增大，则电源效率增大，故C错误；D,将 滑动变阻器滑片向上滑动，滑动变阻器接人电路的阻值变 E 大，电路总电阻变大，由闭合电路欧蜗定律1R(,可知电 路电流减小，根据U,=E-(R,+),可知电容器极板间电压 增大，根据C一号，可知电容器的电荷量Q指大，电容器充 电，所以定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流；由E=号 可知极板间匀强电场的电场强度E变大，向上的电场力变 大，则带电液滴将向上运动，故D错误故选B. 7.(1)2(2)A(3)D(4)B 8.(1)4V1n3n(2)3W(3)1W 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律有U,=E-,U2=E-I(r+ R),图线b反映了V1表示数随I的变化，则E=4V,r= 0-4 4 =1n,图线c反映了V2表示数随1的变化，则r+ 0-4 R=1 n=4n,解得R2=3n. (2)电源的输出功率为P=严(R,+R2）= E2(R+R2) (R+疗 E 一，从左向右移动变阻器的滑片，R增大，根 2 E:+R2"R+R: 2 据数学知识可知当R+R>r时，P随R,的增大而减小，当 R,=0时，P有最大值为P=3W. ER (3)R的输出功率为P,=PR= (R,+R,tr)= E ,根据数学知识可知当R,=R+r时 (R2tr) R1+ R +2(R+r） (由图知此情况存在)，P1有最大值为Pm=1W. 第十二章真题演练 黑题 真题体验 1.B解析：由题知，△1时间内流出的水量为m=pQ△1=1.0× 10△，发电过程中水的重力势能转化为电能，则有P=m △ 70%=1×10了W,故选B. 2.D解析：AB.单位时间流过面积A的流动空气体积为 V。=A和，单位时间流过面积A的流动空气质量为m,=p。= 黑白题41 ,单位时间流过面积A的流动空气动能为】m 2 mov= 24,风速在5-10m范围内，转化效率可视为不变，可 知该风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比， AB错误：C.由于风力发电存在转化效率，若每天平均有1.0x 10kW的风能资源，则每天发电量应满足E<1.0×10× 24kW·h=2.4×10kW·h,C错误：D.若风场每年有 5000h风速在6~10m/s的风能资源，当风速取最小值 6/s时，该发电机年发电量具有最小值，根据题意，风速为 9m/s时，输出电功率为405kW,风速在5~10m/s范围内， 转化效率可视为不变，可知风速为6/s时，输出电功率为 P=6×405kW=120kW,则该发电机年发电量至少为E'= 03 Pt=120x5000kW·h=6.0×10kW·h,D正确.故选D. 3.ABD解析：开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流I灯 变小，A正确：电路的路端电压为U=Ug=I灯Rg,I灯变小， U 路端电压变小，B正确；总电流即干路电流为I+ r B-,。减小，干路电流增大，C错误；电源总功率为Pa= EI-,l+增大，总功率变大，D正确故选ABD. 4.A解析：由电路图可知R,与R串联后与R,并联，再与R,串 R,(R,+R,=2Q由闭 联并联电路部分的等效电阻为R#R,+R,+R 合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R的电流为11= 。E=3A并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则 R1+R并 R=2A,=lR,+R, 1,2 R:=1A,四个灯泡的实际功率分别 为P,=R1=18W,P2=2R2=12W,P3=R3=2W,P4= R,=4W,故四个灯泡中功率最大的是R故选A. 5.C解析：电路稳定后，由于电源内阳不计，则整个回路可看 成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负 极为零电势点则电容器上极板的电势为上员2R号 5 E 电容器下极板的电势为r”·:4织 5 则电容两端的电压U杜=5， 2E 2 则电容器上的电荷量为Q=CU上r=了CE,故选C, 6.BC解析：据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是 不变，故选项A错误：滑片滑动过程中，电阻R,的总阻值先 增大后减小，电压不变，所以电流表示数先变小后变大，故 选项BC正确：由于电压表示数没有变化，故选项D错误 R 7.a04(2g(3 n-1 解析：(1)①为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝 的最大阻值处，由图可知，应该置于A端。(2)对于电路 必修第三册 图(a),根据闭合电路欧姆定律有U=E-,设金属丝的电阻 R.R 率为P,横截面积为S,结合欧姆定律和电阻定律1= P片联立可得U=6 理可得时名高·六对于 US pL 电路图(b),根据闭合电路欧姆定律有U=E-I(r+R。),结合 欧姆定律和电阻定律1= kP台联立后整理可得 合·亡，可知图线的数结截距6=石解得尽=分 E Ep Sr S(r+Ro) =n,联立解 Ro 得r n-1 8.(1)大于(2)×10(3)向上(4)400 解析：(1)根据题意可知R<R,所以开关拨向m时电路的 总电阻小于开关拨向n时电路的总电阻，电源电动势E不 变，根据=可知1，> Ra (2)当开关S拨向n时，全电路的总电阻较大，中值电阻较 大，能够接人待测电阻的阻值也更大，所以开关S拨向时 对应欧姆表的挡位倍率较大，即“×10”挡 (3)从“×1"挡位换成“×10"挡位，即开关S从m拨向n,全电 路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，为了使电流表满 偏，则需要增大通过电流计G所在支路的电流，所以需要将 R。的滑片向上调节 (4)设欧姆表内部等效电阻为R,根据闭合电路欧姆定律有， ：=R行6=R品6-景联立解得尼=40n 2 E 1 、E 闭合电路模块测评 1.B2.C3.D4.C 5.C解析：设理想电源电动势为E,内阻为r,根据串联电路分 压原理得 E=r+I(R,+R2)=I(r+R,)+U2,U,=R,, 整理得U2=-(R,+r)1+E, 根据U-1图像得k=R1,k2=-(R,+r), 可得电压表V2的U-1图像的斜率绝对值大于V,的U-/图 像的斜率绝对值，故ABD错误，C正确.故选C. 6.D解析：AB.设电源负极电势为零，当开关S,闭合前，电阻 R,中没有电流，电容器两端的电压等于电阻R,两端的电压， E·B=4V,且a端电势高，电容器内部的油滴带 可知U,R,+R _E·R:=4V,b端电 负电荷，当开关5，闭合后，a端电势p,R+凡 B·B-8V,电容器下极板电势高，上极板电势低，由 势P一R+R, 于油滴带负电，将加速向下运动，AB错误；C.开关S2闭合 后，a、b两点间的电势差U=P。-p=-4V,C错误；D.开 黑白题42第十二章 黑题 真题体验 考点1能源与可特续发展 1.(2024·江西高考)庐山瀑布“飞流直下三千 尺，疑是银河落九天”.瀑布高150m,水流量 10m3/s,假设利用瀑布来发电，能量转化效率 为70%，则发电功率约为 () A.10WB.107WC.103WD.103W 2.(2022·浙江高考)风力发电已成为我国实现 “双碳”目标的重要途径之一如图所示，风力 发电机是一种将风能转化为电能的装置.某风 力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为 405kW,风速在5~10m/s范围内，转化效率 可视为不变该风机叶片旋转一周扫过的面积 为A,空气密度为P,风场风速为和，并保持风正 面吹向叶片.下列说法正确的是 A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比 B.单位时间流过面积A的流动空气动能为。4 C.若每天平均有1.0×103kW的风能资源，则 每天发电量为2.4×10°kW·h D.若风场每年有5000h风速在6-10m/s范 围内，则该发电机年发电量至少为6.0× 10kW·h 考点2闭合电路的欧姆定律 3.(江苏高考)（多选）某汽车的电源与启动电 机、车灯连接的简化电路如图所示.当汽车启 动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗， 此时 ( 必修第三册 真题演练 限时：44min A.车灯的电流变小B.路端电压变小 C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大 车灯 启动电机 R E=12V R (第3题) (第4题) 4.(2022·江苏高考)如图所示，电路中灯泡均 正常发光，阻值分别为R=2D,R2=3D,R,= 2D,R4=42,电源电动势E=12V,内阻不 计，四个灯泡中消耗功率最大的是() A.R B.R2 C.R3 D.R 5.(2023·海南高考)如图所示电路，已知电源电动 势为E,内阻不计，电容器电容为C,闭合开关K, 待电路稳定后，电容器上电荷量为 () 2R 4R A.CE s 3 D.5CE 6.(上海高考)（多选）如图所示电路中，电源内 阻忽略不计闭合开关，电压表示数为U,电流 表示数为：在滑动变阻器R,的滑片P由a端 滑到b端的过程中 黑白题088 A.U先变大后变小 B.I先变小后变大 C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R3 考点3测量电源的电动势和内阻 7.(2024·辽宁高考)某探究小组要测量电池的 电动势和内阻.可利用的器材有：电压表、电 阻丝、定值电阻（阻值为R)、金属夹、刻度尺、 开关S、导线若干.他们设计了如图所示的实 验电路原理图 电阻丝 电祖丝 金属夫 金属央 图( 图h) (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图(a)连接电 路，金属夹置于电阻丝的 (填 “A”或“B”)端； ②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位 置并记录电压表示数U,断开开关S,记录 金属夹与B端的距离L: ③多次重复步骤②，根据记录的若干组 U、L的值，作出图(c)中图线I; ④按照图(b)将定值电阻接入电路，多次 重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的 值，作出图(c)中图线Ⅱ 图(c) (2)由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的 电动势E= 第十二章 (3)由图线求得I、Ⅱ的斜率分别为k、k2,若 ，则待测电池的内阻， k2 (用 n和R。表示)」 考点4欧姆表的原理和改装 8.(2022·湖南高考)小梦同学自制了一个两挡 位(“×1”“×10”)的欧姆表，其内部结构如图 所示，R。为调零电阻（最大阻值为R),R,、 Rm、R。为定值电阻(R,+R<Rn<R.),电流计 G的内阻为R(R,<Re).用此欧姆表测量一 待测电阻的阻值，回答下列问题： 2 (1)短接①②，将单刀双掷开关S与m接通， 电流计G示数为I:保持电阻R。滑片位 置不变，将单刀双掷开关S与n接通，电 流计G示数变为In,则I (填“大 于”或“小于”)l (2)将单刀双掷开关S与n接通，此时欧姆表的 挡位为 (填“×1”或“×10”). (3)若从“×1”挡位换成“×10”挡位，调整欧姆 零点（欧姆零点在电流计G满偏刻度处）》 时，调零电阻R。的滑片应该 (填 “向上”或“向下”)调节 (4)在“×10”挡位调整欧姆零点后，在①②间 接人阻值为100Ω的定值电阻R,稳定后 电流计G的指针偏转到清偏刻度的子：取 走R,在①②间接入待测电阻R,稳定后 电流计C的指针偏转到满偏刻度的？，则 R,= 2. 黑白题089