(6)电能、能量守恒定律-【衡水金卷·先享题】2025-2026学年高一物理必修第三册同步周测卷（J）

高中同步周测卷/物理必修第三册 (六)电能、能量守恒定律 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共8小题，每题8分，共64分。每题只有一个选项最符合题意） 1.如图所示，某海上风力发电机，它的叶片转动时可形成半 径R=80m的圆面，某段时间内该海面的风速v 12m/s,风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气 的密度p=1.2kg/m3,若该风力发电机能将此圆面内10% 的空气动能转化为电能，则该发电机单机容量（输出功率） 的数量级可达 A.103W B.106W C.108W D.1010 W 2.电饭锅工作时有两种状态，一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后 的保温状态，如图所示为电饭锅的电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关，R 在保温状态的功率是加热状态功率的，则下列说法错误的是 A.R2是供加热用的电阻丝 B.当开关S断开时电饭锅为保温状态，开关S接通时为加热状态 220V c是=- D.I 3.如图所示，在U-I图像中直线α为某电源的路端电压与电流的关系图像，直线b为 某电阻R的电压与电流的关系图像。现将该电源直接与电阻R连接成闭合电路，则 下列说法正确的是 A.该电源的电动势为4V,内阻为12 U/ B.电阻R的阻值为12 C.电源的总功率为8W D.电源的输出功率为2W 物理·J必修第三册第1页（共4页) 衡水金卷·先享题 4.在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为U=10V,滑动变阻器的最大阻值R。= 20Ω，滑动触头P可在α、b两端点间滑动，定值电阻R=102,则下列说法正确的是 A.定值电阻R两端电压的调节范围为0~7.5V + B.滑动触头P位于a、b连线的中点时，定值电阻R两端的电压为5V C.滑动触头P位于a,b连线的中点时，定值电阻R两端的电压为号V D.滑动触头P位于a点时，滑动变阻器消耗的功率为10W 5.某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动 势为E、内阻为r,闭合开关S后，两车间内相同的α、b灯都正常发光，后来由于某种 故障，A车间内的α灯突然变亮，B车间内的b灯突然变暗，此故障可能是 A.电阻R,短路 B.电阻RA短路 86 C.电阻RB短路 D.电阻RA、RB同时短路 6.如图所示，电源电动势为E、内阻为，RT为光敏电阻（光照增强时，电阻变小），连接 R,两端的导线足够长，若将光敏电阻从明亮的客厅移到昏暗的房间里，电表均可视 为理想电表，下列说法正确的是 A.电压表V,的示数变大，电压表V2的示数变小 B.电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大 A C.电流表A,的示数变大，电流表A2的示数变小 D.电流表A1、A2的示数均变小 A 7.为了打击酒驾、醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒 精测试。如图甲所示为某型号酒精浓度检测仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电 阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源电动势为E、内阻为，电路中的电表 均为理想电表，R。为定值电阻，且R。=。当酒驾驾驶员对着检测仪吹气时，下列说 法正确的是 A A.饮酒量越多，电源的输出功率一定越小 B.饮酒量越多，电源的效率越大 C.电压表的示数变大，电流表的示数变小 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 高中同步周测卷六 物理·J必修第三册第2页（共4页） 8.如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r,R2、R3为定值电阻，R1为滑动变阻 器，R2=R3=r,滑动变阻器R1的最大阻值为3r,C为下极板接地的平行板电容器， 电表均为理想电表，G为灵敏电流计。初始状态开关S,、S2均闭合，滑动变阻器的滑 片P位于最右端，此时电容器两极板之间的带电油滴恰好处于平衡状态，则下列说 法正确的是 A.将滑片P向左移动，带电油滴在运动过程中的电势 能和动能都增大 B.将滑片P向左移动，电压表的示数减小，滑动变阻器 的功率先增大后减小 A C.将电容器两极板的正对面积减小，有向下的电流通过灵敏电流计 D.断开开关S2,将电容器上极板向上平移一小段距离，带电油滴的电势能不变 班级 姓名 分数 题号 2 3 4 5 6 8 答案 二、非选择题（本题共3小题，共36分。请按要求完成下列各题）》 9.(8分)学习了“练习使用多用电表”以及“测量电源电动势和内阻”实验后，某物理研 究小组设计了以下实验。 30 20 15 10 040 u山uu山n 100 25 1 005 2.5 7- -a o M 甲 乙 丙 (1)如图甲所示，当选择开关S旋转到位置“1”时，多用电表用来测量 (填 正确答案标号) A.直流电压 B.直流电流 C.电阻 (2)物理研究小组用多用电表测量电阻箱的阻值，把选择开关旋转到“×10”位置，测 量发现多用电表指针偏转过小，因此需将选择开关旋转到“ ”(填“×1”或 “×100”)位置。选择正确的挡位测量后，表盘示数如图乙所示，则电阻箱的阻值为 2. 物理·J必修第三册第3页（共4页） 衡水金卷·先享题 (3)把图甲中的选择开关S旋转到位置“3”，使A、B表笔分别与图丙中的M、N相连， 用图丙所示的电路测量欧姆表内电源的电动势E和欧姆表的内阻R。,实验室提供的 器材如下：电压表、电阻箱、开关、导线若干。实验中测出多组电压表的电压U和电 阻箱的电阻尺，根据记录的数据，作出亡長图线，如图丁所示，由图线可得电动势E ,内阻Ra= 。(用题中所给字母表示) 10.(12分)如图所示，电源电动势E=6V、内阻r=12,闭合开关S后，标有 “4V4W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕线的电阻R,=12,求： (1)5s内电动机产生的热量； (2)电动机输出的机械功率； (3)电源的工作效率（结果保留三位有效数字）。 &s E L 11.(16分)由滑动变阻器R,、定值电阻R2以及电源、理想电表、开关S组成的电路如图 甲所示。闭合开关S,从最右端向左移动滑动变阻器R,的滑片，根据电表数据得到 的U-I图像如图乙所示，滑动变阻器R,的阻值调节范围足够大。求： (1)电源电动势E和内阻r以及定值电阻R2的阻值； (2)电源的最大输出功率； (3)滑动变阻器的最大功率。 ↑UV A A ·高中同步周测卷六 物理·J必修第三册第4页（共4页）高中周测卷 ·物理·J必修第三册· 高中同步周测卷/物理必修第三册（六） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： ,理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ⅡⅢ ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 8 风能的转化与应用 易 0.85 2 单项选择题 电能在生活中的实际应用 0.75 3 单项选择题 闭合电路欧姆定律，U-I图像 中 0.75 4 单项选择题 滑动变阻器与能量消耗 中 0.70 5 单项选择题 6 电路故障分析 中 0.65 光敏电阻的实际应用和电路动 6 单项选择题 8 中 0.65 态分析 7 单项选择题 8 电源输出功率与电路动态分析 难 0.55 复杂电路中的电能、电容器动态 8 单项选择题 难 0.55 变化分析 9 练习使用多用电表、测量电源电 非选择题 分 0.70 动势和内阻 10 非选择题 12 非纯电阻电路分析 中 0.70 滑动变阻器的最大功率和电源 11 非选择题 16 难 0.55 最大输出功率综合 香考答案及解折 一、单项选择题 2.D 【解析】由P-贺可知电压一定时，用电器的电 1.B【解析】△t时间内，与圆面相互作用的空气的质 功率跟电阻成反比，故开关S断开时，R1、R2串联接 1 量m=pm△t·R,该部分空气的动能E=7mt, 入电路，阻值较大，功率较小，故此时为保温状态，而 则此风力发电机发电的功率P=10%E,解得P≈ 开关S闭合时，只有R,接入电路，此时阻值较小，功 △t 率较大，为加热功率，R2为加热电阻丝，A、B项正确； 2.1×10W,B项正确。 根据上述分析可知，加热状态R,的功率P-化，保 ·23· ·物理·J必修第三册· 参考答案及解析 温状态R,的功率P'=(R,十R)R,由题意可知P 定律U2=I1R1,可知电阻R两端的电压变小，即电 压表V2的示数变小，由串并联关系U1=U2十U,可 =子P,联立解得是=厅-1，C项正确，D项结误。 R, 知UJ变大，即R。两端的电压变大，由欧姆定律I2 3.D【解析】根据U=E-Ir可知，U-I图像中直线a U 尺，可知电流表A,的示数变大，A项正确。 的纵截距表示该电源的电动势E=4V,直线a斜率 7.D【解析】电源的输出功率P=IP(R。十R)= 的绝对值表示该电源的内阻，= △I |=22,A项错 E (R。+R+7)'(R,+R)= E 一，根据 r 误；U-I图像中直线b的斜率表示电阻R的阻值R R,+R+R。十R十2I =22,B项错误：电源的总功率P总=EI=4×1W= 数学知识可知，当R。十R>r时，P随R的减小而增 4W,C项错误；由题意可知，U-I图像中两直线的交 大，故饮酒量越多，电源的输出功率越大，A项错误； 点的横、纵坐标分别表示回路电流和路端电压，则该 电源的效家)哥×100%=号×10%，当R减小 电源的输出功率P=UI=2×1W=2W,D项正确。 4.C【解析】c、d间的电压恒为U=10V,所以定值电 时，I增大，路端电压减小，故效率减小，B项错误：酒 阻R两端电压的调节范围为0~10V,A项错误；滑 驾驾驶员对着检测仪吹气时，气敏电阻的阻值减小， 动触头P位于a、b连线的中点时，定值电阻R与滑 电路总电阻减小，总电流I增大，则电流表示数变大， 根据UR=E一I(R。十)，可知R两端的电压变小，故 动变阻器的R部分并联，阻值R,=干R% RRE 电压表的示数变小，C项错误；根据闭合电路欧姆定 10千100=50，并联后定值电阻R两端的电压UR 10×10 律可得UR=E-I(R+r),可得A △I |=R。十r,即 U 合R+ R=105X5V=9V,B项错误，C 10 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之 3 比保持不变，D项正确。 项正确；滑动触头P位于α点时，滑动变阻器消耗的 8.D【解析】电路相当于定值电阻R,R2和电源串联， 功率P景兴 电容器并联在定值电阻R2两端，将滑片P向左移 W=5W,D项错误。 动，接入电路的电阻减小，电路中的干路电流增大，定 5,B【解析】若电阻R。短路，总电阻减小，干路电流增 值电阻R。两端的电压增大，电容器两端的电压增大， 大，两支路电流均增大，则a、b灯均变亮，A项错误； 带电油滴受到的电场力增大，向上加速运动，电场力 若电阻R短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部 做正功，带电油滴的电势能减小，动能增大，A项错 分电压减小，b灯变暗，由b灯支路电流减小可知a灯 误：将滑片P向左移动，电路中的干路电流增大，电 支路电流增大，a灯变亮，B项正确；若电阻R短路， 压表的示数U=IR2增大，滑动变阻器的功率P 总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，a灯 R十+R,)PR E 变暗，由α灯支路电流减小可知b灯支路电流增大，b R,+2(+R)++R),由数 R 灯变亮，C项错误；若电阻R、R:同时短路，开始时 学知识可知，当R1=R十=2，时，功率最大，则滑动 两灯泡通过的电流相等，当总电阻减小，干路电流增 变阻器的功率先增大后减小，B项错误：将电容器两 大，两支路电流均增大，则a、b灯均变亮，D项错误。 极板的正对面积减小，电容器的电容减小，根据Q 6.A【解析】由题意可知光照减弱时，光敏电阻的电阻 CU可知，电容器所带电荷量减小，有向上的电流通 变大，整个电路的总电阻变大，通过电源的电流变小， 过灵敏电流计，C项错误；断开开关S,,将电容器上极 电流表A测量的是回路中的总电流，则电流表A 的示数变小，根据闭合电路欧姆定律U1=E一I1r可 板向上平移一小段距离，根据E=号-品一袋可 知，路端电压变大，故电压表V的示数变大，由欧姆 知，电容器两极板间的电场强度不变，根据U=Ed'可 ·24· 高中周测卷 ·物理·J必修第三册· 知带电油滴的电势不变，电势能不变，D项正确。 (2)电动机输出的机械功率P=UIM一IR。=3W 二、非选择题 (2分) 9.(1)B(2分) (2)×100(1分)2200(1分) (3)电源的工作效率)一哥×100%≈6.7%(2分) 11.【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律有U1=E-1r, (3)2(2分)是2分) U:=E-I(r+R2) (2分) 【解析】(1)当选择开关S旋转到位置“1”时，表头与 图线b反映了电压表V,的示数随电流I的变化，则 一个电阻串联再与另一电阻并联，改装成电流表，故 E=4V,r=n=10 (2分) 此时多用电表用来测量直流电流，B项正确。 图线c反映了电压表V,的示数随电流I的变化，则 (2)把选择开关旋转到“×10”位置，测量发现多用电 表指针偏转过小，说明电阻阻值较大，因此需将选择 r+R,=10=40 (2分) 开关旋转到“×100”位置。选择正确的挡位测量后， 解得R=32 (2分) 读数为22×1002=22002。 (2)电源的输出功率P=I严(R十R2)= (③)根据闭合电路欧姆定律可知E=U十只Ra,整理 E(R十R2) E (2分) (R1+R2+r) r 得亡-·京+结合图像可知6= 1 a Ri+R:+RR:+2r E 从右向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入 名，解得E=六，R= 1 电路的阻值减小，根据数学知识可知，当R十R:>r 10.【解析】(1)由题意可知，电路中并联部分两端的电 时，P随R,的减小而增大，当R=0时，电源的输出 压U=4V (1分) 功率最大，Pmx=3W (2分) 电源内电压U内=E-U=2V ER (1分) (3)滑动变阻器的功率P1=IR= (R十R+)= 电路总电流1=U=2A (1分) E2 (2分) R,++)+2(R,+r 通过灯泡的电流L=号=1A (1分) R 根据数学知识可知，当R1=R2十r=42时，滑动变 故通过电动机的电流IM=I一I.=1A (2分) 阻器的功率最大，P1x=1W (2分) 电动机5s内产生的热量Q-Rt=5J (2分) ·25·