第十二章 电能能量守恒定律 单元检测卷（提升版）-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

绝密★启用前 第十二章 电能 能量守恒定律（提升） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．生活中，作为其他各种形式能量的中转中心的能量是（　　） A．电能 B．风能 C．太阳能 D．化学能 2．电源电动势的大小反映的是（　　） A．1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的电能转化为其他形式的能 B．1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的其他形式能转化为电能 C．电源单位时间内传送电荷量的多少 D．电流做功的快慢 3．关于电源，下列说法正确的是(　　) A．电源是将电能转化为其他形式能的装置 B．电源的电动势等于电路两极间的电压 C．电源的作用是使导线中形成静电场 D．电源的电动势由电源本身性质决定 4．欧姆表的电路原理图正确的是题图中（　　） A． B． C． D． 5．图示为研究闭合电路欧姆定律的演示实验装置，图中电压表为理想电表。下列判断不正确的是（   ）。 A．两只电压表的四个接线柱中，若 a 为正，则 c 也为正 B．s1、s2都断开时，电压表 V1的示数等于电源电动势 C．s1、s2都闭合时，电压表 V1与 V2的示数之和等于电源电动势 D．s1、s2都闭合时，滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电压表 V1的示数减小，V2的示数增大 6．如图所示，直线OC为某一直流电源的总功率P总随着总电流I变化的图线，曲线OBC为同一直流电源内部的热功率Pr随电流I的变化图线，若A、B对应的横坐标为2A，则下面说法中不正确的是 A．电源电动势为3V，内阻为1Ω B．线段AB表示的功率为2W C．电流为2A时，外电路电阻为0.5Ω D．电流为3A时，外电路电阻为2Ω 7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，L1、L2是两个小灯泡，R是滑动变阻器，V1、V2可视为理想电压表。闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片由最左端向最右端滑动，小灯泡的阻值可视为不变，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡L1变暗 B．小灯泡L2变暗 C．V1表的示数变小 D．V2表的示数变大 8．如图所示的电路中电源电压恒为9V，小灯泡的铭牌上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，不计温度对灯丝电阻的影响。则此时（　　） A．通过小灯泡中的电流是0.5A B．小灯泡的电功率是1.5W C．电路中消耗的总功率为4.5W D．滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω 9．如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电源内阻为，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流，则（　　） A．电源的输出功率为450W B．电动机线圈的电阻为 C．电源的效率为 D．电动机的效率为 10．如图所示电路中，电源的内电阻为 r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键 S，当滑动变阻器 R2的滑动触头 P 向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列说法不正确的是（　　） A．电压表示数变大 B．电流表示数变小 C．＜r D．＞r 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．关于电源的作用，下列说法中正确的是（　　） A．在电源内部把电子从负极搬运到正极 B．在电源内部把电子从正极搬运到负极 C．把电能转化为其它形式的能 D．把其它形式的能转化为电能 12．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　） A．电路中每通过2C电荷量，电源把4J的化学能转化为电能 B．蓄电池两极间的开路电压为2V C．蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能 D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大 13．如图所示的电路，A、B、C为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时（　　） A．A灯变亮，B灯和C灯都变暗 B．A灯变亮，B灯变暗，C灯变亮 C．电源释放的总电功率增大，电源的供电效率降低 D．电源输出的电功率增大，电源的供电效率提高 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是图中的___________（填“甲”或“乙”），电池的内阻测量值与真实值比较___________（填“>”“<”或“=”）。 （2）实验后得到图像如图，由图像可知，测得的电动势___________V，内电阻___________。 15．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．被测干电池一节 B．电流表：量程0~0.6A，内阻约0.10Ω C．电流表：量程0~3A，内阻约0.02Ω D．电压表：量程0~3V，内阻约3kΩ E．电压表：量程0~15V，内阻约15kΩ F．滑动变阻器：0~20Ω，2A G．滑动变阻器：0~200Ω，1A H．开关、导线若干 为了尽量较准确地测量电源电动势和内阻，在现有器材的条件下： (1)电流表应选________，电压表应选___________，滑动变阻器选______（填写选项前的字母）： (2)根据实验中测得的数据得到了如图所示的U-I图象，则干电池的电动势E=_____V，内电阻r=____Ω 16．已知一只规格“、”的电水壶，求： （1）它在正常工作时的电流； （2）这个电水壶正常工作时的电阻。 17．随着清洁能源的广泛使用以及电池技术的发展，大多数电动汽车、电脑和手机等都用锂离子电池提供电能。某锂离子电池的电动势，内阻，若用该锂离子电池给电阻的小灯泡供电。闭合开关，求： (1)回路中的电流； (2)通电10s小灯泡产生的热量。 18．如图所示，电阻的阻值R1 = 4.0Ω、R2 = 6.0Ω，R3 = 10.0Ω，电容器的电容C = 30μF，电源电动势e = 10V，电源内阻可忽略．先闭合开关K，待电路稳定后再将开关断开．试求： （1）闭合开关K，电路稳定后，通过R1的电流强度； （2）再断开开关K后流过R1的电量为多少？ 19．有一灯泡标有“”的字样，源电压为，内阻不计.现用一个 的滑动变阻器来控制电路，试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路，求: （1）它们的电流、电压的调节范围； （2）两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流； （3）当灯泡正常发光时，两种电路的效率. 试卷第6页，共7页 试卷第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 第十二章 电能 能量守恒定律（提升） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．生活中，作为其他各种形式能量的中转中心的能量是（　　） A．电能 B．风能 C．太阳能 D．化学能 【答案】A 【详解】各种形式的能量无论是风能、太阳能还是化学能，都可以转化为电能，然后被利用，则电能是各种形式能量的中转中心能量。 故选A。 2．电源电动势的大小反映的是（　　） A．1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的电能转化为其他形式的能 B．1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的其他形式能转化为电能 C．电源单位时间内传送电荷量的多少 D．电流做功的快慢 【答案】B 【详解】电源电动势的物理意义表示电源把其他形式的能转化为电能的本领。电动势越大，电路中每通过1C的电荷量时，电源将其他形式的能转化为电能的数值就越多，故电动势的大小反映的是1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的其他形式能转化为电能，故ACD错误，B正确。 故选B。 3．关于电源，下列说法正确的是(　　) A．电源是将电能转化为其他形式能的装置 B．电源的电动势等于电路两极间的电压 C．电源的作用是使导线中形成静电场 D．电源的电动势由电源本身性质决定 【答案】D 【详解】A．电源是把其他形式能量转化为电能的装置，故A错误； B．电源电动势大小等于外电路开路时的路端电压，故B错误； C．静电场是由电荷产生的，电源的作用是维持导线两端一定的电势差，故C错误； D．电源的电动势由电源本身性质决定，与外电路无关，故D正确。 故选D。 4．欧姆表的电路原理图正确的是题图中（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】欧姆表红表笔接内部电源的负极，电流计中的电流从“+”极流入，从“-”极流出，故A图是正确的。 故选A。 5．图示为研究闭合电路欧姆定律的演示实验装置，图中电压表为理想电表。下列判断不正确的是（   ）。 A．两只电压表的四个接线柱中，若 a 为正，则 c 也为正 B．s1、s2都断开时，电压表 V1的示数等于电源电动势 C．s1、s2都闭合时，电压表 V1与 V2的示数之和等于电源电动势 D．s1、s2都闭合时，滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电压表 V1的示数减小，V2的示数增大 【答案】A 【详解】A．由于电压表V1测量的是路端电压，而电压表V2测量的是内电压，电流从电势高的地方流向电势低的地方，因此若 a 为正，则 d 也为正，A 错误； B．s1、s2都断开时，外电路断开，回路电流为零，内电压为零，电压表 V1的示数等于电源电动势，B正确； C．s1、s2都闭合时，电压表 V1测量的是路端电压，电压表 V2测量的是内电压，由于 可知电压表 V1与 V2的示数之和等于电源电动势，C正确； D．s1、s2都闭合时，滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，回路的总电阻减小，电流强度增加，内电压升高，路端电压降低，电压表 V1的示数减小，V2的示数增大，D正确。 故不正确的选A。 6．如图所示，直线OC为某一直流电源的总功率P总随着总电流I变化的图线，曲线OBC为同一直流电源内部的热功率Pr随电流I的变化图线，若A、B对应的横坐标为2A，则下面说法中不正确的是 A．电源电动势为3V，内阻为1Ω B．线段AB表示的功率为2W C．电流为2A时，外电路电阻为0.5Ω D．电流为3A时，外电路电阻为2Ω 【答案】D 【详解】ABD．在C点电源的总功率和电源的内部的热功率Pr相等，说明此时，只有内电路，外电路短路，即外电阻为0，电源的总功率P=EI，C点表示I=3A，P=9W，则电源的电动势E=3V，由图看出，C点表示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有P=I2r，代入解得，r=1Ω，AB段表示的功率为 PAB=EI′-I′2r=3×2-22×1（W）=2W 故AC正确，D错误； C．根据闭合电路欧姆定律，有 电流为2A时，解得外电阻： 故C正确． 7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，L1、L2是两个小灯泡，R是滑动变阻器，V1、V2可视为理想电压表。闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片由最左端向最右端滑动，小灯泡的阻值可视为不变，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡L1变暗 B．小灯泡L2变暗 C．V1表的示数变小 D．V2表的示数变大 【答案】A 【详解】将滑动变阻器的滑片由最左端向最右端滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，变阻器与灯泡L2并联的电阻变大，外电路总电阻增大，则路端电压随之增大，即电压表V1的示数变大。由闭合电路的欧姆定律可知，流过电源的电流减小，灯泡L1变暗，电压表V2的示数变小。灯泡L2的电压 U2=E-I（r+RL1） I减小，则U2增大，灯泡L2变亮。 故选A。 8．如图所示的电路中电源电压恒为9V，小灯泡的铭牌上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，不计温度对灯丝电阻的影响。则此时（　　） A．通过小灯泡中的电流是0.5A B．小灯泡的电功率是1.5W C．电路中消耗的总功率为4.5W D．滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压。小灯泡的电阻 移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，通过灯泡的电流，故A错误； B．此时灯泡的功率PL′=ULI=3V×0.25A=0.75W，故B错误； C．串联电路各处电流相等，电路中消耗的总功率为P=U总I=9V×0.25A=2.25W，故C错误； D．串联电路总电压等于各部分电压之和，所以变阻器两端的电压UR=U总-UL=9V-3V=6V 滑动变阻器接入电路的阻值，故D正确。 故选D。 9．如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量，电源电动势，电源内阻为，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流，则（　　） A．电源的输出功率为450W B．电动机线圈的电阻为 C．电源的效率为 D．电动机的效率为 【答案】D 【详解】A．电源的总功率 电源内阻消耗的功率为 电源的输出功率为 故A错误； B．设线圈的电阻为R，根据能量守恒得 又 则得 故B错误； C．电源的效率为 故C错误； D．电动机效率为 故D正确。 故选D。 10．如图所示电路中，电源的内电阻为 r，R1、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键 S，当滑动变阻器 R2的滑动触头 P 向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为ΔI、ΔU，下列说法不正确的是（　　） A．电压表示数变大 B．电流表示数变小 C．＜r D．＞r 【答案】D 【详解】AB．当滑动变阻器 R2的滑动触头 P 向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据串反并同规律，与滑动变阻器串联的电流表的示数减小，与滑动变阻器并联的电压表的示数增大，AB正确，均不符合题意； CD．设通过电源的电流为 ，根据 得 根据电路的结构得 当滑动变阻器 R2的滑动触头 P 向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据串反并同规律，I总变小，电流表的示数I变小，与滑动变阻器并联的R1的电流I1变大，所以 所以 所以 C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．关于电源的作用，下列说法中正确的是（　　） A．在电源内部把电子从负极搬运到正极 B．在电源内部把电子从正极搬运到负极 C．把电能转化为其它形式的能 D．把其它形式的能转化为电能 【答案】BD 【详解】电源的作用是在电源内部非静电力把电子从正极搬运到负极，从而把其它形式的能转化为电能。故选BD。 【点睛】 12．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　） A．电路中每通过2C电荷量，电源把4J的化学能转化为电能 B．蓄电池两极间的开路电压为2V C．蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能 D．蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大 【答案】ABD 【详解】A．电路中每通过2C电荷量，铅蓄电池将2C的正电荷从负极移至正极的过程中，克服静电力做功 W=qU=2C×2V=4J 故电势能增加4J，即4J化学能转化为电能，选项A正确； B．蓄电池两极间的开路电压等于电动势，为2V，选项B正确； C．铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，与时间无关，故C错误； D．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势大，转化本领大。一节干电池的电动势为1.5V，则蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大，故D正确。 故选ABD。 13．如图所示的电路，A、B、C为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时（　　） A．A灯变亮，B灯和C灯都变暗 B．A灯变亮，B灯变暗，C灯变亮 C．电源释放的总电功率增大，电源的供电效率降低 D．电源输出的电功率增大，电源的供电效率提高 【答案】BC 【详解】AB．当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流I增大，A灯变亮。A灯和电源的内电压增大，并联部分电压减小，B灯变暗。由总电流增大，而通过B灯的电流减小，可知通过C灯的电流增大，C灯变亮，故A错误，B正确； C．电源消耗的总功率为P=EI，电源的电动势E不变，I增大，则电源的总功率P增大，电源的供电效率 外电阻减小，路端电压U减小，电源的供电效率降低，故C正确； D．由题意，A、B、C三个灯泡的电阻都大于电源内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则知，当变阻器的滑动触头P向上移动时，外电路总电阻减小，电源输出的电功率增大，故D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是图中的___________（填“甲”或“乙”），电池的内阻测量值与真实值比较___________（填“>”“<”或“=”）。 （2）实验后得到图像如图，由图像可知，测得的电动势___________V，内电阻___________。 【答案】 甲 < 1.56 1.0 【详解】（1）[1]电源内阻较小，所以乙电路中的电流表分压影响较大，因此应选择甲电路； [2]甲图中实际内阻的测量值等于电压表内阻与电源内阻并联后的阻值，可知内阻的测量值小于真实值； （2）[3] [4] 图像中，根据U=E-Ir可知，图像中，图线的斜率绝对值表示电源内阻，有 当U=1.36V时I=0.2A可得电源电动势 E=1.56V 15．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．被测干电池一节 B．电流表：量程0~0.6A，内阻约0.10Ω C．电流表：量程0~3A，内阻约0.02Ω D．电压表：量程0~3V，内阻约3kΩ E．电压表：量程0~15V，内阻约15kΩ F．滑动变阻器：0~20Ω，2A G．滑动变阻器：0~200Ω，1A H．开关、导线若干 为了尽量较准确地测量电源电动势和内阻，在现有器材的条件下： (1)电流表应选________，电压表应选___________，滑动变阻器选______（填写选项前的字母）： (2)根据实验中测得的数据得到了如图所示的U-I图象，则干电池的电动势E=_____V，内电阻r=____Ω 【答案】 B D F 1.4 0.8 【详解】（1）[1] 测一节干电池的电动势和内阻，测量时电流值较小，故为了读数准确，电流表应选量程0~0.6A，故选B。 [2] 测一节干电池的电动势约为1.5V，为了准确测量，电压表应选量程0~3V，故选D。 [3] 滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F。 （2）[4] 由U-I图可知，电源的电动势为 [5] 内电阻为 16．已知一只规格“、”的电水壶，求： （1）它在正常工作时的电流； （2）这个电水壶正常工作时的电阻。 【答案】（1）5A；（2） 【详解】（1）根据 解得正常工作时流过电阻的电流为 （2）根据欧姆定律 解得电阻为 17．随着清洁能源的广泛使用以及电池技术的发展，大多数电动汽车、电脑和手机等都用锂离子电池提供电能。某锂离子电池的电动势，内阻，若用该锂离子电池给电阻的小灯泡供电。闭合开关，求： (1)回路中的电流； (2)通电10s小灯泡产生的热量。 【答案】(1)1A (2)37.5J 【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可知回路中的电流 （2）通电10s小灯泡产生的热量 18．如图所示，电阻的阻值R1 = 4.0Ω、R2 = 6.0Ω，R3 = 10.0Ω，电容器的电容C = 30μF，电源电动势e = 10V，电源内阻可忽略．先闭合开关K，待电路稳定后再将开关断开．试求： （1）闭合开关K，电路稳定后，通过R1的电流强度； （2）再断开开关K后流过R1的电量为多少？ 【答案】（1）1A（2）1.2×10-4C 【详解】（1）K闭合，电路稳定后电路为串联的电路； 所以流过的电流为， 此时电容器C与并联，两极板间的电压，且上板带正电 （2）断开K后，由于，所以继续对电容器充电至极板间的电压，仍是上极板带正电； 流过的电量等于继续给电容器充电的电量， 所以． 19．有一灯泡标有“”的字样，源电压为，内阻不计.现用一个 的滑动变阻器来控制电路，试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路，求: （1）它们的电流、电压的调节范围； （2）两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流； （3）当灯泡正常发光时，两种电路的效率. 【答案】（1），  ， （2）    （3）   【详解】灯泡的电阻 （1）a.当滑动端在最左端时电阻最大，则最小电流： 当滑动端在最右端时电阻最小为0，则最大电流： 则电流的调节范围是：0.225A~0.75A 灯泡两端电压的范围： ，即； b.当滑动端在最左端时，灯泡两端电压为零，电流为零；当滑到最右端时，两端电压为9V，灯泡电流为 则电流的调节范围是：0~0.75A 灯泡两端电压的范围： ； （2）a.电路中滑动变阻器允许的最大电流等于灯泡的额定电流，即为0.5A； b.电路中滑动变阻器允许的最大电流为0.75A； （3）a.当灯泡正常发光时电路的电流为0.5A，则电路的效率： b.可以计算当灯泡正常发光时与灯泡并联部分的电阻为x满足： 解得 x=24Ω 此时电路总电流 电路的效率 试卷第14页，共14页 试卷第13页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 $