12.必修3 第十二章 电能 能量守恒定律-高中物理·2025年高考真题按章分类

【高中物理人教版(2019)】 2025年高考真题-按章分类 必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 2个单选题 + 0个多选题 + 5个实验题 + 0个解答题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2025高考·浙江)如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则(　　) A.风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B.太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C.该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D.储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 2.(2025高考·浙江)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为。其中单位“”(瓦时)对应的物理量是( ) A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量 二、实验题 3.(2025高考·重庆)熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和 (填“b”或“c”)处相连，理由是 。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于 (填“d”或“e”)端。 (2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为 s(保留3位有效数字)。 4.(2025高考·安徽)某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”挡)的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 (1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔 ，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向 (选填“0”或“”)刻度位置。 (2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的 (选填“”或“”)挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 。 (3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值()接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为)；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为 。(结果保留2位有效数字) 5.(2025高考·湖北)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起 (填“保护”或“分流”)作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为 。 (3)根据记录数据作出图像，如图(b)所示。已知R0=9.0Ω，可得E= V(保留三位有效数字)，r= Ω(保留两位有效数字) (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果 (填“有”或“无”)影响。 6.(2025高考·海南)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。 有如下器材 电源(约为3V，内阻未知) 电压表V(0~3V，RV约为3kΩ) 电流表A(0~6A，RA约为1Ω) 定值电阻 滑动变阻器() 滑动变阻器() 开关S 导线若干 (1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选 。 (2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 根据表中数据作出U-I图像 。 (3)由U-I图像可求出电动势E1= V，内阻r= Ω(均保留三位有效数字)。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 ；(填“大于”、 “等于”或“小于”)；与真实值之间的关系式为 (用，，，表示 7.(2025高考·上海)电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为 V内阻为 。 8.(2025高考·上海)通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： (1)电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( ) A.R增大，增大 B.R减小，减小 C.R增大，不变  D.R减小，不变 (2)根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为 W。 (3)根据图像，推测该实验电路为( ) A. B. C. D 必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.D 设时间，风力发电机的扇叶半径为，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为，即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比，A错误。太阳能板上接收到的辐射能不能全部转换成电能，存在能量损耗，转换效率一般在15%~20%左右，B错误。已知路灯的功率为每天照明，一年按365天计算，6年的总时间可得总耗电量为因标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳，则减少的二氧化碳排放量为，C错误。已知储能电池的额定电压，容量，则电池的电能为而路灯连续一周的耗电量为因，所以储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作。故D正确，选D。 2.A 根据电功可知是能量的单位，选A。 二、实验题 3.【答案】(1) (1)；见解析 根据题意可知，组合体电阻不超过，相比较远小于数字毫伏表内阻，应采用数字毫安表外接法，即Q端应和处相连。 滑动变阻器采用分压接法，闭合开关时，为了保护电表，滑动变阻器的滑片应置于端。 (2) 根据题意，由闭合回路欧姆定律可知，衔铁被释放时，电动势为 停止加热时，热电偶受热产生的电动势最大，如图所示 由图可知，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为。 4.【答案】(1)短接；0 测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 (2) 用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡； 160/160.0 进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为。 (3)2.8 根据闭合电路欧姆定律，代入数据，联立可得，。 5.【答案】(1)保护 R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 (2) 根据闭合电路欧姆定律化简可得。 (3)1.47；1.3 结合上述有结合图(b)有，解得，。 (4)有 当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 6.【答案】(1) 为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的； (2)图像如下： (3)； 根据闭合电路欧姆定律有结合图线可得，解得。 (4)小于 将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为 故。 将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为。 滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 7.【答案】4.5；1.5 根据闭合电路欧姆定律代入数据可得；联立两式解得；则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。 8.【答案】B 因为电阻图线的斜率为电阻的倒数，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律可得也在减小，B正确。 0.225 根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式代入数据解得该电阻的功率为0.225W。 C 根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项，选C。 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 【高中物理人教版(2019)】 2025年高考真题-按章分类 必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 2个单选题 + 0个多选题 + 5个实验题 + 0个解答题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2025高考·浙江)如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单晶硅太阳能板，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。则(　　) A.风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B.太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C.该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 D.储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作 1.D 设时间，风力发电机的扇叶半径为，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为，即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比，A错误。太阳能板上接收到的辐射能不能全部转换成电能，存在能量损耗，转换效率一般在15%~20%左右，B错误。已知路灯的功率为每天照明，一年按365天计算，6年的总时间可得总耗电量为因标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳，则减少的二氧化碳排放量为，C错误。已知储能电池的额定电压，容量，则电池的电能为而路灯连续一周的耗电量为因，所以储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作。故D正确，选D。 2.(2025高考·浙江)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为。其中单位“”(瓦时)对应的物理量是( ) A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量 2.A 根据电功可知是能量的单位，选A。 二、实验题 3.(2025高考·重庆)熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和 (填“b”或“c”)处相连，理由是 。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于 (填“d”或“e”)端。 (2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为 s(保留3位有效数字)。 3.【答案】(1) (1)；见解析 根据题意可知，组合体电阻不超过，相比较远小于数字毫伏表内阻，应采用数字毫安表外接法，即Q端应和处相连。 滑动变阻器采用分压接法，闭合开关时，为了保护电表，滑动变阻器的滑片应置于端。 (2) 根据题意，由闭合回路欧姆定律可知，衔铁被释放时，电动势为 停止加热时，热电偶受热产生的电动势最大，如图所示 由图可知，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为。 4.(2025高考·安徽)某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”挡)的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 (1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔 ，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向 (选填“0”或“”)刻度位置。 (2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的 (选填“”或“”)挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 。 (3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值()接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为)；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为 。(结果保留2位有效数字) 4.【答案】(1)短接；0 测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 (2) 用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡； 160/160.0 进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为。 (3)2.8 根据闭合电路欧姆定律，代入数据，联立可得，。 5.(2025高考·湖北)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起 (填“保护”或“分流”)作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为 。 (3)根据记录数据作出图像，如图(b)所示。已知R0=9.0Ω，可得E= V(保留三位有效数字)，r= Ω(保留两位有效数字) (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果 (填“有”或“无”)影响。 5.【答案】(1)保护 R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 (2) 根据闭合电路欧姆定律化简可得。 (3)1.47；1.3 结合上述有结合图(b)有，解得，。 (4)有 当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 6.(2025高考·海南)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。 有如下器材 电源(约为3V，内阻未知) 电压表V(0~3V，RV约为3kΩ) 电流表A(0~6A，RA约为1Ω) 定值电阻 滑动变阻器() 滑动变阻器() 开关S 导线若干 (1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选 。 (2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 根据表中数据作出U-I图像 。 (3)由U-I图像可求出电动势E1= V，内阻r= Ω(均保留三位有效数字)。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 ；(填“大于”、 “等于”或“小于”)；与真实值之间的关系式为 (用，，，表示 6.【答案】(1) 为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的； (2)图像如下： (3)； 根据闭合电路欧姆定律有结合图线可得，解得。 (4)小于 将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为 故。 将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为。 滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 7.(2025高考·上海)电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为 V内阻为 。 7.【答案】4.5；1.5 根据闭合电路欧姆定律代入数据可得；联立两式解得；则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。 8.(2025高考·上海)通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： (1)电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( ) A.R增大，增大 B.R减小，减小 C.R增大，不变  D.R减小，不变 (2)根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为 W。 (3)根据图像，推测该实验电路为( ) A. B. C. D 8.【答案】B 因为电阻图线的斜率为电阻的倒数，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律可得也在减小，B正确。 0.225 根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式代入数据解得该电阻的功率为0.225W。 C 根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项，选C。 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $