寒假作业04 电能 能量守恒定律 巩固分层练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

寒假作业04 电能 能量守恒定律 巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是（　　） A．电热毯 B．收音机 C．电话机 D．洗衣机 2．在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇（如图所示），该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E＝1.0V，则关于该电池的描述正确的是（　　） A．通过1C电荷量该电池能把1.0J的太阳能转化为电能 B．单位时间内可把1.0J的太阳能转化为电能 C．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号干电池的本领大得多 D．把该电池接入闭合电路后，电动势减小 3．如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（　　） A．用内阻小的电压表 B．用内阻大的电压表 C．用内阻小的电流表 D．用内阻大的电流表 4．下列燃料中不属于化石燃料的是（  ） A．煤 B．木材 C．石油 D．天然气 5．扫地机器人作为智能家电，已逐渐走进了人们的日常生活。某款扫地机器人的电池容量为，正常工作时的功率为，工作时的额定电压为，充电时的平均电流约为，下列说法正确的是（    ） A．充满电后，电池贮存的电能为 B．电用完后再充满电，充电时间约为 C．正常工作时的电流为 D．机器人内部的电机电阻为 6．如图所示为某一电源的图线，由图可知（　　） A．电源电动势为2V B．电源内电阻为13Ω C．电源短路时电流为6A D．电路路端电压为1V时，电路中电流为6A 7．测定电源的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（  ） A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显 B．应选用内阻较小的电压表和电流表 C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D．根据实验记录的数据作U–I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧 8．如图所示是常见的家用电器，工作时主要将电能转化为机械能的是（　　） A．电饭锅 B．电熨斗 C．电视机 D．电风扇 分层二：能力提升练 二、多选题 9．一直流电动机的额定电压为，正常工作时电流为，线圈内阻为，若该电动机正常工作，则（　　） A．该电动机线圈上产生的热量为 B．该电动机线圈上产生的热量为 C．该电动机对外做的功为 D．该电动机对外做的功为 10．如图所示电路中，电源内阻为，为定值电阻；开关闭合后，理想电流表的示数为，理想电压表、的示数分别为、，电压变化量的绝对值分别为，，下列说法正确的是（　　） A．断开开关，滑动触片移动时，有 B．断开开关，将的滑动触片向右移动，则电流表示数变小、电压表示数变小 C．保持的滑动触片不动，闭合开关，则电流表示数变大、电压表示数变大 D．开关闭合，电压表示数大小为电源电动势大小 11．用如图甲所示的电路来测量一节干电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如乙图所示的U-I图像，由图像可知（　　） A．干电池电动势的真实值是1.4V B．干电池内阻的测量值是1Ω C．外电路发生短路时的电流为0.4A D．电压表的示数为1.2V时电流表的示数为0.2A 12．习总书记反复强调“绿水青山就是金山银山”，请问下述做法能改善空气质量的是（　　） A．以煤等燃料作为主要生活燃料 B．利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源 C．鼓励私人购买和使用普通汽车 D．用纯电动车汽车代替燃油公交车 三、填空题 13．如图所示，电阻，电动机线圈电阻。当开关S断开时，电流表的示数为0.5A；当电键S闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变，此时电流表的示数 1.5A，电路消耗的电功率 15W（全部选填“＞”“=”或“＜”）。 14．如图所示，闭合电键S后，滑动变阻器的滑动片P向右移动一段距离，电流表的读数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），电流表的读数变化量为，电流表的读数变化量为，则 （选填“>”、“<”或“=”）。 15．在实验室做电学实验时会经常用到滑动变阻器，请为下列实验从图中选择最合适的“接法”（填“A”、“B”、“C”、“D”） ①在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，开关闭合前滑动变阻器的正确接法是图中 的连接方式； ②在“测干电池的电动势和内电阻”实验中，要求加在电源两端的电压从最大值开始变化，开关闭合前滑动变阻器的正确接法是图中 的连接方式； 四、解答题 16．在下图焦耳的两个实验中，各是什么形式的能转化为系统的内能？ 17．如图所示，电阻R1＝12Ω，R2＝8Ω，当开关S断开时，电流表A的示数为0．5A，当S闭合时，A的示数为0.7A，则电源的电动势和内电阻分别是多少? 18．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=3V；当电阻箱读数为R2=4Ω时，电压表读数为U2=4V。求： (1)电源的电动势E和内阻r； (2)当电阻箱数为R2时，电源的输出功率P出和消耗的总功率P总。 19．如图，灯泡D与电动机M串联在一个稳压电源上，电源的输出电压为U=30V，灯泡D的电阻为RD=6Ω，电动机M线圈的电阻为RM=1Ω，与电动机并联的理想电压表读数为UM=18V。电动机的转轴的摩擦可忽略，求： (1)通过灯泡的电流I=？ (2)电动机M线圈的发热功率PQ=？ (3)电动机M输出的机械功率P机=？ 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 《寒假作业04 电能 能量守恒定律 巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A B B B A B D BD BC 题号 11 12 答案 BD BD 1．A 【详解】电热毯是纯电阻电路，电能全部转化为热量；收音机、电话机、洗衣机都不是纯电阻电路，A正确，BCD错误。 故选A。 2．A 【详解】AB．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，即把太阳能转化为电能的多少，而不是在1s内转变的电能，故A正确，B错误； C．7号干电池电动势更大，将其他形式的能转化为电能的本领更大，C错误； D．无论该电池是否接入电路，电动势的大小为定值1.0V，故D错误。 故A正确。 3．B 【详解】实验的误差来源是电压表的分流作用，流经电源的电流大于电流表的示数，所以当电压表的内阻越大时，根据并联电路的特点可知，电压表分得的电流越小，对测量结果的影响越小，故需要用内阻大些的电压表。 故选B。 4．B 【详解】ACD．化石燃料俗称矿石燃料，其中包括的天然资源为：煤炭、石油和天然气等，故ACD错误； B．木材不属于化石燃料，故B正确。 故选B。 5．B 【详解】A．是电荷量不是电能，故A错误； B．电用完后再充满电，充电时间约为 故B正确； C．正常工作时的电流为 故C错误； D．如果是纯电阻 由于电机是非纯电阻用电器，，故D错误。 故选B。 6．A 【详解】A．在U-I图线中，纵轴截距表示电源电动势，电源电动势为2V，A正确； B．图线的斜率为内阻的大小，故电源内阻 B错误； C．短路时的电流 C错误； D．当外电路电压为1V时，内电路的电压也是1V，根据欧姆定律可得 D错误。 故选A。 7．B 【详解】A．旧干电池内阻较大，故应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确； B．应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表，以避免电流表和电压表自身阻值的影响，减小实验误差，故B错误； C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载而发生危险，故C正确； D．作图时，应通过尽可能多的点画一条直线并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，这样作图误差最小，故D正确； 本题选择错误的，故选B． 8．D 【详解】A．电饭锅把电能转化成内能，故A错误； B．电熨斗把电能转化成内能，故B错误； C．电视机主要是电能转化为声能和光能，故C错误； D．电风扇工作时转动，主要是电能转化成机械能，故D正确。 故选D。 9．BD 【详解】AB．该电动机线圈上产生的热量为 故A错误，B正确； CD．该电动机对外做的功 故C错误，D正确。 故选BD。 10．BC 【详解】A．由 U1=E-Ir-IR0 可知 由 U2=IR0 可知 可知 故A错误； B．断开开关S2，将R的滑动触片向右移动，R接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电流表A示数变小；干路电流减小，R0两端电压减小，电压表V2示数变小，故B正确； C．保持R的滑动触片不动，闭合开关S2，R0被短路，电路总电阻减小，干路电流增大，电流表A示数增大，因滑动变阻器电阻不变，故其两端电压增大，电压表V1示数增大，故C正确； D．开关S2闭合，电压表V1示数大小为路端电压，小于电源电动势大小，故D错误。 故选BC。 11．BD 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律 整理得 可知干电池电动势的测量值为 由于电压表的分流，干电池电动势的测量值偏小，即干电池电动势的真实值大于1.4V，故A错误； B．图像斜率的绝对值等于内阻，干电池内阻的测量值为 故B正确； C．外电路发生短路时的电流为 故C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律 电压表的示数为1.2V时电流表的示数为 故D正确。 故选BD。 12．BD 【详解】A、以煤作为主要生活燃料会产生大量污染物,如: 、CO2、SO2等有害气体,污染大气,温室效应、导致酸雨等环境问题，故A错误； B、利用太阳能、风能等替代化石能源可以减少有害气体的排放,解决能源问题的最佳方法是开发新能源(如风能、地热能、氢能、水能、核能、生物质能等)，故B正确； CD、汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物,会严重污染大气,汽车越多,则污染越严重，使用电动车不会产生污染,故限制使用电动车不能改善空气质量,故C错误，D正确； 故选BD． 13． ＜ ＜ 【详解】[1]由题意，当开关S断开时，电流表的示数为0.5A，可得 当电键S闭合后，电路两端电压不变，则流经电阻的电流不变，但由于电动机不是纯电阻电路，流经电动机的电流 所以，此时电流表的读数 [2]电键S闭合后，电路消耗的功率为 14． 变小 < 【详解】[1]当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知，干路电流减小，则电流表A1读数减小，内电压减小，所以路端电压增大，则通过R0的电流增大，而并联总电流减小，所以电流表A2读数变小。 [2]根据并联电路的电流特点有 I1=I2+IR0 而I1减小，I2减小，IR0增大，所以 ΔI1<ΔI2 15． D A 【详解】[1] 在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，开关闭合前应使电路中总电阻最大，即应让小灯泡支路短路。故选D。 [2] 在“测干电池的电动势和内电阻”实验中，要求加在电源两端的电压从最大值开始变化，开关闭合前应使电路中总电阻最大，即滑动变阻器全部接入电路，故选A。 16．[1]物体下落，减少的重力势能转为物体的内能，[2]重物带动发电机工作，将机械能转化为电能，发电机工作，将电能转化为液体的内能。 【详解】.[1]物体下落，减少的重力势能转为物体的内能， [2]重物带动发电机工作，将机械能转化为电能，发电机工作，将电能转化为液体的内能。 17． 【详解】根据闭合电路欧姆定律得： 当开关S断开时，有 E=I1（R1+R2+r） 代入得E=0.5×（12+8+r） ① 当开关S闭合时，有 E=I2（R1+r） 代入得：E=0.7×（12+r） ② 联立①②可解得E=14V，r=8Ω 18．(1)6V，2Ω；(2)4W，6W 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律得 联立上式并代入数据解得： E=6V，r=2Ω (2)当电阻箱数为R2时，电流为： I= 电源的输出功率为 P出=I2R2=1×4W=4W 消耗的总功率为 P总=EI=6×1W=6W 19．(1)2A；(2)4W；(3)32W 【详解】(1)灯两端的电压为： 所以通过灯泡的电流为 (2)电动机M线圈的发热功率 (3)电动机M消耗的电功率为： 所以电动机M输出的机械功率： 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 $