第十二章 电能能量守恒定律 测试试卷-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

2025-2026年湖南省人教版高中物理必修第三册第十二单元电能 能量守恒定律测试试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（共32分） 1．（本题4分）下列关于能源的说法中，正确的是（  ） A．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能 B．由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大 C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关 D．水能是不可再生能源 2．（本题4分）阻值为R的电阻通以电流I，经时间t产生的热量为Q，其计算式为（　　） A．Q=IRt B．Q=I2Rt C． D． 3．（本题4分）如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．R的阻值为0.5 B．电源电动势为3V，内阻为0.5 C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为1.5W 4．（本题4分）国家航天局消息，“嫦娥四号”着陆器于2019年7月26日19时12分成功完成唤醒设置，进入第8月昼工作期。“嫦娥四号”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，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的电动势，可获得0.1 A的电流，则每秒照射到单片单晶硅太阳能电池上太阳光的能量是    （　　） A．0.24 J B．0.25 J C．0.26 J D．0.28 J 5．（本题4分）如图所示，电源电动势为E，内阻为r， R0为定值电阻，R为可变电阻，且其总阻值R＞R0+r，则当可变电阻的滑动触头由A向B移动时（　　） A．电源内部消耗的功率越来越小，电源的供电效率越来越大 B．R、  R0上功率均越来越大 C．R0上功率越来越大，R上功率先变大后变小 D．R0上功率越来越大，R上功率先变小后变大 6．（本题4分）如图所示电路中，若滑动变阻器的滑片从a向b移动过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值依次为，下列各组数据可能出现的是（　　） A． B． C． D． 7．（本题4分）锂离子电池主要依靠锂离子（）在正极和负极之间移动来工作。图为常用手机锂电池的内部结构，某过程中从负极脱嵌通过膈膜嵌入正极。此锂电池的电动势为，则此过程（　　） A．将锂电池接入电路，锂电池两端电压为 B．电池内部电流方向从正极到负极 C．在电池中电荷量的单位通常表示为 D．电源内部每搬运一个非静电力做功 8．（本题4分）北京市国民体质监测中心曾经调查显示，由于长时间低头看书、看手机时坐姿不正等原因造成我国青少年探颈、驼背比例高达46.1%。如图是某矫正器的铭牌信息，已知当剩余电池容量为总容量的20%时，智能感应式矫正器将停止工作。若该智能感应式矫正器工作时一直处于额定工作状态，使用前电池容量为零，则下列说法正确的是（  ） 商品名称 智能感应式矫正器 内置电池 500mAh/3.7V 充电输入 DC 5V/0.2A 工作电压 DC 3.7V 额定功率 0.4W 充电接口 USB 整机净重 85g A．理论上该矫正器充满电可以连续工作约4.6小时 B．第一次充满电的时间和可正常工作的时间之比约为 C．电池容量的单位mAh是能量单位 D．该矫正器充满电所储存的能量约为 二、多选题（共16分） 9．（本题4分）关于能源的利用，下列说法正确的是（　　） A．由于煤和石油的储量是无限的，没有必要开发太阳能和核能 B．能源的利用过程实质是能的转化过程 C．现在使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根结底来自太阳能 10．（本题4分）下列现象属于能量耗散的有（　　） A．汽车尾气排放使市区温度升高 B．锂电池充电将电能转化为化学能 C．冰雹下落将重力势能转化为动能 D．冰雹下落最终静止在地面上 11．（本题4分）如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．R的阻值为1.5Ω B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C．电源的输出功率为3.0W D．电源内部消耗功率为1.5W 12．（本题4分）在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，导线电阻不计，电流表、电压表均为理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）    A．电流表的示数增大 B．电压表的示数增大 C．电源的内阻消耗的热功率减小 D．电容器C贮存的电量减小 三、实验题（共16分） 13．（本题8分）为了较精确地测量一节干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验：量程3 V的理想电压表V，量程0.6 A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（R0=1.5 Ω），滑动变阻器R1（0~10 Ω），滑动变阻器R2（0~200 Ω），开关S。实验电路原理图如图（a），用笔画线代替导线在图（b）中完成电路连接 。 14．（本题8分）现有一特殊电池，它的电动势E约为 9 V，内阻r约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA。为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5 Ω，R为电阻箱，阻值范围为0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用。 （1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验选用哪一种规格的定值电阻最合适( ) A．10 Ω      B．50 Ω      C．150 Ω        D．500 Ω （2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E= V，内阻r= Ω。 四、解答题（共36分） 15．（本题10分）什么是负载？什么是路端电压？ 16．（本题10分）某灯泡接在220V的电路中，消耗的电功率是40W，求： (1)通过灯丝的电流是多大？ (2)灯丝的电阻是多大？ (3)工作10min，消耗电能多少焦？ 17．（本题16分）小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。求： （1）电动机未启动时，车灯的功率； （2）电动机启动时，车灯的功率。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025-2026年湖南省人教版高中物理必修第三册第十二单元电能�能量守恒定律测试试卷》参考答案 1．A 【详解】A．煤、石油、天然气等属于石化燃料，最初来源可追溯到太阳能，故A正确； B．能量是守恒的，但能量的品质降低了，由便于利用的变成不便于利用的，所以需要节约能源，故B错误； C．科技进步能提高能源的利用率，更充分的利用有限的能源，故C错误； D．水能是可以重复利用，是可再生能源，故D错误。 故选A。 2．B 【详解】根据焦耳定律可知 故选B。 3．D 【详解】A．由图线Ⅱ的斜率可知R的阻值为 故A错误； B．图线Ⅰ的纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻，所以 故B错误； C．电源的输出功率为 故C错误； D．电源内部消耗功率为 故D正确。 故选D。 4．C 【详解】单片单晶硅太阳能电池将光转化为电的能量为 每秒照射到单片单晶硅太阳能电池上太阳光的能量为 故选C。 5．C 【分析】可变电阻的滑动触头由A向B移动时，滑动变阻器的电阻变小，外电路的总电阻也变小，外电路的电压也就越小，电源的效率越小，当电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大； 外电阻的电阻越大，外电路的电压也就越大，电源的效率越大，当电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大。 【详解】A．滑动变阻器的电阻变小，外电路的总电阻也变小，电路的总电流逐渐的增大，由 可知，电源内部消耗的功率越来越大，电源的供电效率 可知供电效率越来越低，所以A错误； BCD．滑动变阻器的电阻变小，外电路的总电阻也变小，电路的总电流逐渐的增大，由 可知，上功率越来越大，当的时候，滑动变阻器的功率最大，由于，所以当滑动变阻器的电阻不断减小的过程中，R上功率先变大后变小，所以C正确，BD错误。 故选C。 6．D 【详解】滑动变阻器的滑片从a滑向b的过程中变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，灯泡两端的电压V3增大，路端电压V1减小，则变阻器两端电压V2减小。由于，V1减小，则知，，所以，，是可能的，D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．电源的电动势为电源未接入电路中时其两端电压，当电源接入电路时，由于电源内部分压，则此时电源两端电压小于电源电动势，即将锂电池接入电路，锂电池两端电压小于，故A错误； B．由于从负极脱嵌通过膈膜嵌入正极，则其形成的电流方向为从负极到正极，即电池内部电流方向从负极到正极，故B错误； C．在电池中电荷量的单位通常表示为mA·h或A·h，而kW·h是电功的单位，故C错误； D．根据电动势的定义知可知，移动一个锂离子，非静电力做功 W非=Eq=3.7eV 故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．该矫正器正常工作状态时的电流为 理论上该矫正器充满电可以连续工作的时间为 故A错误； B．第一次充满电的时间 则第一次充满电的时间和可正常工作的时间之比约为 故B错误： C．电池容量的单位mAh是电荷量单位，故C错误； D．该矫正器充满电所储存的能量约为 故D正确。 故选D。 9．BCD 【详解】A．虽然我国的煤不和石油的储量十分丰富，但是它们是化石能源，用完以后不能再短时间内形成，太阳能和核能的开发和利用是十分重要的，故A错误； B．能源的利用过程，实质上是能的转化和转移过程，故B正确； C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油、天然气，故C正确； D．石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能，即间接来自太阳能，故D正确； 故选BCD。 10．AD 【详解】能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的不能称为能量耗散。 A．汽车尾气排放使市区温度升高，能量最终无法再加以收集利用，为能量耗散，故A正确； B．锂电池充电将电能转化为化学能，可重新收集并加以利用，故不是能量耗散，故B错误； C．冰雹下落将重力势能转化为动能，可重新收集并加以利用，故不是能量耗散，故C错误； D．冰雹下落最终静止在地面上，能量最终无法再加以收集利用，为能量耗散，故D正确。 故选AD。 11．AD 【详解】A．R的阻值为 故A正确； B．根据 可知，电源电动势为纵截距3V，内阻为 故B错误； C．电源的输出功率为 故C错误； D．电源内部消耗功率为 故D正确。 故选AD。 12．AD 【详解】AB．电容器在电路中相当于断路，根据电路图可知，该电路为串联电路，定值电阻与滑动变阻器串联，根据闭合电路的欧姆定律有 当滑动变阻器的滑动触头从由a向b缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，从而使总电阻减小，导致电路中电流始终增大，电流表得示数变大，因此电路中的内电压 增大，而由 可知，外电压减小，但定值电阻两端的电压 随着电流的增大而增大，而 可知两端的电压始终减小，根据电路图可知，电压表测得是两端得电压，因此，电压表的示数减小，故A正确，B错误 C．电源内阻消耗的热功率 由于电流增大，则可知电源内阻消耗的热功率增大，故C错误； D．根据电路图可知，电容器两端的电压等于电压表所测电压，即等于滑动变阻器两端的电压，而滑动变阻器两端的电压减小，则可知电容器两端的电压减小，根据 可知，电容不变，电压减小，则电容器所带电荷量减小，故D正确。 故选AD。 13． 【详解】根据电路图进行电路连接如图； 14． C 10 45 【详解】（1）[1]当电阻箱接入电路的阻值为零时，电路中的电流不能超过50mA，即电路中电阻的最小值约为 除去电源内阻约为40Ω、图中电流表的内阻RA=5Ω，R0阻值约为 故选C。 （2）[2][3]由 得 变形得 结合题图可得 【点睛】根据电路图推导出图像的函数表达式，明确各物理量在图像中的意义。 15．见解析 【详解】负载指的是外电路中的用电器； 路端电压就是外电路两端的电压，也可称为外电路电压即外电压，为外电路的电势降落。 16．(1)0.18A (2)1210Ω (3)2.4×104J 【详解】（1）由电功率公式可得通过灯丝的电流是 （2）由电功率公式可得灯丝的电阻是 （3）由电功公式W=Pt可得灯泡工作10min消耗电能 17．（1）；（2） 【详解】（1）根据题意可知，电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压 则车灯的功率 （2）根据欧姆定律可知，车灯的电阻 电动机启动瞬间，车灯两端电压 车灯的功率 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $