第十二章 电能能量守恒定律-【新课程寒假作业】2025-2026学年高二物理

高二物理 第 周 必 日 第十二章电能 能量守恒定律 积累·整合 应用·拓展（一） ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 应 1.有一个电源的电动势E=3V,内阻r=22,现把一个电阻为R=4D的灯泡接在此电源 上，则() ·拓展 A.流过灯泡的电流是0.5A B.流过灯泡的电流是0.75A C.此时电源两极间的电压是1V D.若灯泡的电阻增大，则灯泡获得的功率也增大 ·实践 2.通过电阻R的电流为1时，在t时间内产生的热量为Q,若电阻为R,电流为21，则 在时间内产生的热量为() A.40 B.20 ce D. 4 3.通过电脑的USB接口不仅可以在电脑和各种数码产品之间传递数 据，也可以为数码产品供电。如图所示，现通过电脑的USB接口为一个阻 值为10Ω的电热鼠标垫供电，已知供电电流为0.5A，则此电热鼠标垫的 发热功率是() A.50W B.20W C.5W D.2.5W 4.如图示，电动机M与电阻R串联后两端接在电压恒为U的电源上，电动机M的线圈 电阻x与电阻R阻值相等，电动机正常工作，则下列判断正确的是( A.流过电动机的电流小于流过电阻R的电流 B.电动机两端的电压小于电阻R两端的电压 C.电动机的发热功率等于电阻R的发热功率 D.电动机的总功率等于电阻的功率 5.三只电阻R、R2、R3如图所示连接，在电路的两端加上恒 定电压后，电阻，消耗的功率最大，则三只电阻的阻值大小关系 为() A.R1>R2>R3 B.R3>R1>R2 C.R3>R2>R D.R>RR2 6.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示 R 的电路，其中S是温度控制开关，当水温升高到一定温度时，它会自 220V 动切换，使饮水机处于保温状态；R2是饮水机加热管的电阻，R,是与 43 新课程寒作业 第 周 年 月 日 加热管串联的电阻。该饮水机的额定电压是220V,加热功率是550W,保温时整机耗电量 是0.48kW24h(不考虑R1、R2的阻值受温度影响)。当开关S闭合时，饮水机的工作状态 及R,的阻值分别为() A.加热，2202B.加热，882C.保温，882 D.保温，2202 7.(多选)内阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压 为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则() A.电解槽消耗的电功率为120W B.电解槽的发热功率为1.3W C.电解槽消耗的电功率为60W D.电路消耗的总功率为60W 积累·整合（一)】 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 1.(多选)关于电功和焦耳热，下列说法正确的是() A.在纯电阻电路中，计算电功可用公式W=PRt B.在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W=PRt C.在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q=PRt D.在纯电阻电路中，计算焦耳热可用Q=U 2.(多选)关于电功，下列说法中正确的有() A.电功的实质是电场力所做的功 B.电场力做功使金属导体内所有自由电子运动的速率越来越大 C.电动机正常工作时，电功率大于热功率 D.电功是电能转化为其他形式能量的量度 3.(多选)如图所示是某款理发用的吹风机的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构 成。当闭合开关S、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形 成热风后从出风口吹出。已知该吹风机的额定电压为220V,吹冷风时的功率为120W,吹 热风时的功率为1000W。关于该吹风机，下列说法正确的是（) A.电热丝的电阻为55Ω B.电动机的电阻为1210 M 3 C.当吹风机吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120J 220 Vo D.当吹风机吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J 4.将标有“22060W”的电烙铁接在220V的电源上，该电烙铁每分钟产生的热量是 J,1h消耗的电能是 kW.h。 44 高二物理 第 周 年 月 日 5.有两个电阻：R=32,R2=42,若将它们串联在电路中，则在相同时间内消耗的电能 之比W1:W2= ； 若将它们并联在电路中，则在相同时间内产生的热量之比Q1:Q2= ·整合 6.一台电风扇，内阻为202，接上220V电压后，消耗功率66W。求： (1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度。 (2)电风扇工作时，转化为机械能的功率、内能的功率及电动机的效率。 应用·拓展 创新·实践 应用·拓展（二） ■■■■■■■■■■■■目■■■目■目■■■ 1.A、B为“220V100W”的两盏相同的灯泡，C、D为“220V40W”的两盏相 同的灯泡。现将四盏灯泡接成如图所示的电路，并将电路两端接入电源，各灯实际功率分别 为PA、P、Pc、P。则实际功率的大小关系为() A.PA=PB,PC=PD B.PA=PD>PB=Po D C.PD>PA>PB>Pc D.PB>Pe>PD>PA 2.有一个小型直流电动机和一只白炽灯，它们的铭牌上都标有“220V40W”的字 样，现将它们并联接在电源电压为220V的直流电路中，当电路接通后( ) A.在相同的时间内，它们发出的热量相同B.在相同的时间内，它们消耗的电能相同 C.对它们来说，IU=PR都是成立的 D.对电动机来说，1=二成立 R 3.一个直流电动机所加电压为，电流为I,线圈内阻为R,当它工作时，下述说法中正确 的是() A.电动机的输出功率为 R B.电动机的发热功率为R C.电动机的线圈内阻R=V D.电动机的功率可写作1=R= R 4.如图所示，电阻R=202,电动机绕线电阻R2=102。当开关S断 开时，电流表的示数是r=0.5A;当开关S闭合后，电动机转动起来， 电路两端的电压不变，此时电流表的示数1和电路消耗的电功率P应满 R 足() A.I=1.5A B.>1.5A C.P-=15W D.K<15 W 新课程案作业 第 周 年 月 日 5.(多选)如图所示是一台直流电动机提升重物的装置。已知重 物质量为m=50kg,电源输出电压U=110V保持不变，电动机线圈电 阻R=42,不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物 时，电路中的电流1=5A(g取10m/s2),则() A.电源的输出功率为100W B.电动机线圈电阻R的发热功率为550W C.提升重物的功率为450W D.电动机的效率为81.8% 6.有一台小型直流电动机，把它接入电压为U=0.2V的电路中时，电动机不转，测得流 过电动机的电流是1=0.4A;若把电动机接入U2=2.0V的电路中，电动机正常工作，工作电 流是12=1.0A.则： (1)电动机正常工作时的输出功率多大？ (2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？ 积累·整合（二） ■■■■■面■■■■■■■■■■■■■■■口 1.如图所示的电路中，电源的电动势E为3.2V,电阻R的阻值为 302,小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W,当开关S接 E 位置1时，电压表的读数为3.0V,那么当开关接到位置2时，小灯泡 R ☒ L的发光情况是() A.很暗，甚至不亮 B.正常发光 C.比正常发光略亮 D.有可能烧坏了 2.右图中电阻R1、R2、R的阻值相等，电池的内阻不计。开关 S接通后流过R2的电流是S接通前的() A号 B号 c D. 3.如图所示的电路中，电池电动势为E,内阻为，电路中的电阻 R R1、R2和R,的阻值都相同，在开关S处于闭合状态下，将开关S1由位 置1切换到位置2，则() A.电压表的示数变大 B.电池内部消耗的功率变大 >46 高二物理 第 周 年 月 日 C.电阻R2两端的电压变大 D.电池的效率变大 4.有三个电阻串联，如图所示，电流表是完好的，合上开关S 后，发现电流表的示数为0，在不拆开电路的前提下，通过电压表测 R 积累·整合 量各连接点的电压值，可判断故障原因。电压表测量数据U=U=O, R Um≠0，则该电路的故障原因可能是() A.R,断路 B.R2断路 C.R3断路 D.R1、R2、R3均断路 用·拓展 5.如图所示的电路中，0点接地，当原来断开的开关S闭合 时，电路中A、B两点的电势变化情况是() A.都降低 B.都升高 C.U升高，Us降低 D.U降低，Ug升高 践 6.在如图所示的电路中，电源两端A、B间的电压恒定不变，开始时S断开，电容器上 充有电荷。闭合S后，以下判断正确的是(） A.C所带电量增大，C2所带电量减小 B.C,所带电量减小，C2所带电量增大 R2 C.C1、C2所带电量均减小 D.C、C2所带电量均增大 7.(多选)如图所示，电源电动势为E,内阻为r,R、R2为定值电阻， R3为滑动变阻器。当R3的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是() A.R1的功率必然减小 B.R2的功率必然减小 R> C.R3的功率必然增大 D.电源消耗的功率必然减小 应用·拓展（三） ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 1.(多选)在如图所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内阻， R、R2为可变电阻。在下列操作中，可以使灯泡L变暗的是() A.仅使R,的阻值增大 B.仅使R,的阻值减小 C.仅使R2的阻值增大 D.仅使R2的阻值减小 Er 2.(多选)如图所示电路的电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表 V的示数减小△U(电压表为理想电表)，在这个过程中() A.通过R的电流减小，减小量一定等于△ R B.R2两端的电压增大，增大量一定等于△U C.路端电压减小，减小量一定等于△U 新课程案作让 第 周 年 月 D,通过R,的电流增大，但增大量一定小于△U R2 3.如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R、R2、R3为定值电阻，S、S为开关，V与 A分别为电压表与电流表。初始时S,与S均闭合，现将S断开，则( A.电压表的读数变大，电流表的读数变小 R ☐A B.电压表的读数变大，电流表的读数变大 E So C.电压表的读数变小，电流表的读数变小 D.电压表的读数变小，电流表的读数变大 4.在电源电动势为E的闭合电路中，当外电路电压增大时，内电路电压 当外电 路电压减小时，内电路电压 。 (均填“增大”“减小”或“不变”) R2 5.如图所示，设电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器R3的 A R 滑动端向左移动时，图中各电表读数的变化情况是V。 A V ,V2;A1 ,A2 ,A3 (均填“变大”“变小”或“不变”) 6.如图所示的变阻器的总阻值R1=122,R2=122,R=2.52,变阻器的滑动触头与中心 点接触，当开关S接通时，电压表示数为3V,这时电源消耗的总功率为9W,求开关S断 开时，变阻器R1消耗的功率。 积累·整合（三) ■■■■■■■■■■■■■■■■■ 1.在已接电源的闭合电路里，关于电源电动势、内电压、路端电压的关系，下列说法正 确的是() A.若路端电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大 B.若路端电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小 C.若路端电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小 D.若路端电压增大，则内电压减小，电源电动势始终等于二者之和 2.一太阳能电池板，测得它的电动势为800mV,短路时电流为40mA,若将该电池板 与一阻值为202的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是() A.0.10V B.0.20V C.0.30V D.0.40V >48 高二物理 第 周 年 月 日 3.(多选)在闭合电路中，下列叙述正确的是( A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比 B.当外电路断开时，路端电压等于0 积累整合 C.当外电路短路时，电路中的电流趋近于E D.当外电阻增大时，路端电压也增大 4.(多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-图像，则下列说法中正确 用·拓展 的是() A.电动势E=E2,短路电流I1>I2 B.电动势E=E2,内阻r>r2 创新 C.电动势E>E2,内阻<T2 实践 D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大 5.如图所示是一火警报警装置的一部分电路，其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻 随温度升高而减小，α、b接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，电流表中的电流I和 a、b两端电压U与出现火情前相比() ao A.I变大，U变大 B.I变小，U变小 A C.I变小，U变大 D.I变大，U变小 6.如图所示，电源E的电动势为3.2V,电阻R的阻值为30D, 小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W,当开关S接位置 1时，电压表的读数为3V,那么当开关S接位置2时，小灯泡L的 发光情况是() A.很暗，甚至不亮 B.正常发光 C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏 7.如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R=1002,R2的阻值未知，R3是一个 滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的 变化图像如图所示，其中图像上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到 的。求： (1)电源的电动势和内电阻。 16- (2)定值电阻R2的阻值。 4 (3)滑动变阻器R3阻值的最大值。 B 0.2 0.87A 49 新课程案假作 第 周 年 月 日 应用·拓展（四） ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■回 1.(多选)如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R为定值电阻(R1>r),R2为可 变电阻，以下说法中正确的是() R A.当R=R1+r时，R2上获得最大功率 B.当R=R2+r时，R上获得最大功率 C.当R,=0时，电源的效率最大 D.当R=O时，电源的输出功率最大 2.在如图所示的电路中，电源电动势E=6V,内阻r=12, 保护电阻R=62,滑动变阻器总电阻R=202,现闭合电键S,问： 在滑片P从α滑到b的过程中，电流表的最小示数为 A A 滑动变阻器消耗的功率如何变化？ 3.如图所示的电路，变阻器R的最大值为4Ω，此时它的有效 电阻值为22，定值电阻R2=62,电源内阻r=1Ω。当开关S闭合时，电源消耗的总功 率为16W,输出功率为12W,这时灯正常发光。则： X0 (1)求电灯L的电阻。 R (2)当开关S断开时，要使电灯L仍能正常发光，R的阻值应变为多 少？求出此时电源的输出功率和电源的效率。 4.如图所示的电路中，电路消耗的总功率为40W,电阻R1为42，R2为6Ω，电源内 阻r为0.62，电源的效率为94%。求： (1)a、b两点间的电压。 (2)电源的电动势。 (3)电阻R3的阻值。 >50 高二物理 第 周 年 月 日 积累·整合（四） ■■■■■面■■■■■■■■■■■■■■■■ 1.如图所示，直线OAC为某一电源的总功率P随电流I变化的图线，抛物线OBC为 整合 同一直流电源内部热功率P随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2A,那么线段 AB表示的功率及=2A时对应的外电阻分别是() 应 A.2W,0.52 B.4W,22 C.2W,12 D.6W,22 2.（多选)某同学将一直流电源的总功率P、输出功率P和电源内部的发热功率P,随 ·拓展 电流I变化的图像画在了同一坐标系内，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是() A.直线a表示电源的总功率 B.曲线c表示电源的输出功率 C.电源的电动势E=3V,内电阻=12 D.电源的最大输出功率Pm=9W ·实践 AP/W AP/W UN 1 2 3I/A 2 3l/A 0246WA 第1题图 第2题图 第3题图 3.(多选)如图所示，直线α为某电源的路端电压随电流变化的图像，直线b为电阻R 两端的电压与电流关系的图线，用该电源和该电阻组成的闭合电路，下列说法正确的是 () A.外电路电阻为12，电源内电阻为0.52B.电源的总功率为4W C.电源的输出功率为4W D.电源内阻发热功率为2W 4.(多选)如图所示，直线A为某电源的U-I图像，曲线B为某小灯泡的U-I图像的一 部分，用该电源和小灯泡组成闭合电路，下列说法正确的是() UIV A.此电源的内阻为0.52 3- B.电源的总功率为8W C.电源的输出功率为8W 2 4 D.由于小灯泡的U-I图像是一条曲线，所以欧姆定律不适用 6 I/A 5.(多选)如图所示，直线A为电源α的路端电压与电流的关系图像；直线B为电源b 的路端电压与电流的关系图像：直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图像。如果将 这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有() A.R接到a电源上，电源的效率较低 B.R接到b电源上，电源的输出功率较小 C.R接到a电源上，电源的总功率较大 D.R接到b电源上，电阻的发热功率较大 新课程案假作业 第 周 月 U UIV U 45 ② 120 100 b 0 0530 80 0 20 2 3 4251A 电流/A 第5题图 第6题图 第7题图 6.(多选)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线α是该 电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U-1图像。在同 等光照强度下，当它们组成闭合回路时，下列说法正确的是() A.电源的输出功率P=U B.电池的内阻r=(U2-U)I1 C.电池的效率为=U×100%/U2 D.硅光电池的内阻消耗的热功率P=UI1-U2 7.如图中图线①表示某电池组的输出电压-电流关系，图线②表示其输出功率-电流关 系。该电池组的内阻为 2:当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是 V:当电池组的输出功率为80W时，电池组所接的外电阻是 2。 应用·拓展（五） ■■■■■面■■■■■■■■目■■■目面■目 1.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正 电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹 角为0。当滑动变阻器R的滑片在a端时，电流表的读数为I1,夹角为 0；当滑片在b端时，电流表的读数为12，夹角为02。则() A.01<02,I<L2 B.0>02,I1>12 C.01=02,I1=12 D.01<02,I1=l2 2.如图所示的电路中，A、B间电压恒为4V,3个电阻的 阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF,电流表为理想电流表。 R Ao◆ 那么电路稳定时电容器所带的电量、电流表的读数分别是() A A.9.6x×105C,0.8A B.0,0.8A C.9.6x103C,1A D.1.2x104C,1A 3.在如图所示的电路中，R、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭 合后，两平行金属板M、N之间有一带电油滴正好处于静止状态。为 使带电油滴向上加速运动，可采取的措施是() A.增大R1的阻值 B.增大R,的阻值 C.增大R,的阻值 D.增大M、N间距 >52新课程案假作 R R 3.(1)AV1R(2) 3)9-R A 积累.整合（六） 1.(1)5.015.315 (2)①大②大 (3)1280 2.(1)实验电路原理图如图。 A E (2)两电流表A、A的读数为小、专 3.(1)R(2)连线如图所示。 艾 (3)2520(4)D 第十二章电能能量守恒定律 应用拓展（一） 1.A2.B3.D4.C5.B6.B7.BC 积累.整合（一） 1.ACD2.ACD3.AD4.36000.065.3:44:3 6.(1)0.3A(2)64.2W,1.8W,97.3% 【解析】(1)由PU山，可得电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度为=P=66 0-220 A=0.3A。 (2)线圈电阻发热功率：P热=乃=0.3x20W=1.8W, 转化为机械能的功率：P=P-P热=64.2W, 电动机的效率：？×109%=62x100%-97.39%。 66 应用拓展（二） 1.C2.B3.B4.D5.CD 6.(1)1.5W(2)8W 【解析】(1)当电动机不转时，电动机的内阻为=4=020=0.50： 1-0.4 电动机正常工作时输出功率为P出=U-r=1.5W。 (2)卡住后的发热功率：P==2.Cw=8w。 r0.5 88 高二物理 积累.整合（二） 1.A2.B3.B4.B5.B6.C7.BD 应用拓展（三） 1.AD2.AD3.B4.减小增大 5.变小变大变小变大变小变大 积累整合 G26W 【解析】R,和半个R并联后，再和半个R,串联的总电阻R'=R+=2x6+60=100。 2-12+6 S接通时，R20。 应用·拓展 总电微为1货-子A15A 由P=E1得9=Ex1.5, 所以E=6V. 电源内电压U'=E-0外=(6-3)V=3V, 电原内电阻为言0=20。 创新·实践 S断开时，R'4=10. 总电流R。2 A=0.5A。 R2的电压U=R-0.5×4V=2V。 R的左半段的电流=了A,R,清耗的功率为左右两半电阻的功率之和， 即P=Ph+P=3×6+056w2gw。 积累·整合（三） 1.D 2.D 3.ACD 4.AD 5.D 6.A 7.(1)20V,202(2)52(3)3002 应用.拓展（四） 1.AD2.0.5先减小后增大 3.(1)42(2)32,7W,87.5%4.(1)4.8V(2)20V (3)72 积累.整合（四） 1.A 2.ABC 3.ACD 4.AB 5.ABC 6.ABC 7.5 30 20 应用拓展（五） 1.D2.C3.C 4.(1)18V(2)-3.6x105C(负号表示带电量减小) 【解析】(1)S断开时，电路断开，A、B两端电压即外电压， 所以UA=U=18V。 (2)S断开时，C,带电量：Q=CUA=1.08×10C, S闭合时，两电阻串联，则C、C,的电压分别等于电阻R、R,的电压，则电容器C,的电压：U=尽U= R+R2 643× 18V=12V. C带电量：Q'=CU=7.2×105C, 所以△Q=Q'-Q=-3.6x105C,负号表示带电量减小。 5.(1)5m/s2(2)0.3s 【解析】（)因为gB=g,即g7=mg。 解得qU=mgd,电键S闭合后R4上电压U增大，E增大，电场力增大，故液滴向上偏转，在电场中做类平抛运 动。 此时液滴所受的电场力F'=9U=mgU d U U= ER,=2V,U'=ERs=3V,F=3mg Ri+R4+r R+R 2 2+T F'-mg_ m 285m/s3。 89 新课程案假作 (2②)因液滴刚好从金属未端飞出，所以液滴在竖直方向上的位移是号。设液滴从P点开始在匀强电场中的飞行 时间为：则号-分欧. 则4=V日-02s 而液滴从刚进入电场到出电场的时间L=-0.5s, 所以液滴从射入开始匀速运动到P点所用时间为t=2-t=O.3s。 积累·整合（五） 1.(1) (2) 1.460.72(3)< 1.5 1.4 1.3 1.1 1.0 00.10.30.50.7 VA 2.(1)④(2)如图所示 (3)1.50.78 R © R3 3.(1)AC(2)小于(3)不明显(4)如图所示 U/V 2.0 1.51.9偏小 1.5 0.5 0 0.20.40.60.81.0 4.(1) 奇 (2)7.65.0 90