章末过关检测卷(四)(第十二章 电能 能量守恒定律)（课件PPT）-【满分思维】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）配套课件

该高中物理课件系统梳理了恒定电流单元的核心知识，涵盖电动势、内阻、电路分析、能量转化及实验测量等内容，通过选择、实验、计算等题型将概念规律与实际应用串联，帮助学生构建完整的电路知识网络。 其亮点在于结合飞船太阳能电池、喷灌系统等真实情境，通过U-I图像分析、电阻表原理推导等题目培养科学思维，实验题设计体现科学探究要素，分层题型满足不同学生需求，助力巩固知识，提升教师复习教学的针对性。

章末过关检测卷(四)(第十二章) (75分钟　100分) 一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中 只有一项符合题目要求。 1.(2025·嘉兴高二检测)如图,当飞船在太空中飞行时,太阳能电池板展开,飞船两翼 的太阳能电池板是太阳能电池在太空领域的应用,对它分析正确的是(　　) A.电池板充电是将太阳能转化为化学能 B.太阳能电池板的能量转化率为100% C.太阳能电池板利用的太阳能是可再生能源,但只能 在太空中使用 D.某太阳能电池板不接负载时的电压是0.8 V,其短路电流是0.04 A,则内阻为20 Ω √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选D。电池板充电是将太阳能转化为电能,A错误;太阳能电池板的能量转化率不可能达到100%,B错误;太阳能是可再生能源,只要能接收到太阳光就能使用太阳能,所以在地球上也能使用太阳能电池板,C错误;某太阳能电池板不接负载时的电压是0.8 V,则电动势为0.8 V,其短路电流是0.04 A,则有I短=,可得内阻为r== Ω=20 Ω,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 2.(2025·重庆高二检测)图(a)是自制模拟喷灌系统的电路,M是电动机,电源电动势为6 V,内阻为1 Ω。闭合开关后,电路中电流为2 A,电动机带动水泵抽取水槽中静止的水,如图(b)所示。已知水泵喷口离水面的高度为0.4 m,水以2 m/s的速度喷出,每秒喷出水的质量为0.5 kg,水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵的输入功率,忽略水在管道中运动的机械能损失,g取10 m/s2,则 (　　) A.电动机两端电压为2 V B.电源内阻每秒产生热量2 J C.水泵每秒对水做功4 J D.电动机线圈电阻为1 Ω √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选D。根据闭合电路欧姆定律,电动机两端电压U=E-Ir=6 V-2×1 V =4 V,A错误;电源内阻每秒产生热量Qr=I2rt=4 J,B错误;水泵每秒取水m=0.5 kg, 对水做功W=mgh+mv2=3 J,C错误;设电动机线圈电阻为RM,电动机的输出机械功率P机=UI-I2RM ,水泵的抽水效率η=75%,水泵的输出功率P出==P机×η ,解得RM=1 Ω,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 3.(2025·上海高二检测)电离烟雾探测器是常见的火灾报警装置,使用镅Am)作为辐射源。镅衰变产生氦核流射入电离腔,使腔内空气电离成离子和电子,回路中有稳定电流通过。当烟雾粒子进入电离腔时,烟雾粒子会与离子相结合,使电离腔的导电性变弱,回路中电流变小,探测器发出警报。如图为报警器简化电路图,电源电动势恒定,电阻R为定值电阻,当发生火情产生大量烟雾时,电离腔两端电压(　　) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选A。当发生火情产生大量烟雾时,烟雾进入电离腔,使回路中电流变小,定值电阻及电源内阻上的电压变小,电源电动势恒定,则电离腔两端电压变大。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 4.(2025·中山高二检测)电源A、B的路端电压U与干路电流I的关系如图甲所示。现将一只标识为“6 V,6 W”的小灯泡与电源A、B组成如图乙所示的电路,下列说法正确的是 (　　) A.只闭合S1,小灯泡的功率为6 W B.只闭合S2,小灯泡两端的电压小于6 V C.S1、S2均断开时,电源A的路端电压为零 D.每通过相同的电荷量,电源B中非静电力做的功比电源A中的多 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选B。由图可知两电源电动势均为6 V,只闭合S1,A与灯泡接通,则小灯泡两端电压小于6 V,则灯泡的功率小于6 W,选项A错误;只闭合S2,B与灯泡接通,则小灯泡两端电压小于6 V,选项B正确;S1、S2均断开时,电源A的路端电压等于电源电动势,为6 V,选项C错误;两电源电动势均相同,可知每通过相同的电荷量,电源B中非静电力做的功与电源A中非静电力做的功相等,选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 5.如图所示,电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,小灯泡L标有“2 V　 0.4 W”字样,开关S闭合后,小灯泡L正常发光。已知电动机的 内阻为2 Ω,则电动机的输出功率为 (　　) A.0.68 W B.0.76 W C.0.04 W D.0.4 W 【解析】选A。由小灯泡L正常发光知,电路中电流为I== A=0.2 A,则电动机两端电压为UM=E-Ir-UL=3.8 V,电动机的输入功率为P=IUM=0.76 W,电动机发热功率为PQ=I2rM=0.08 W,则电动机的输出功率为P出=P-PQ=0.68 W,故选A。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 6.如图1所示的电路中,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,电流表、电压表均为理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置,两电压表的示数随电流变化的图线a、图线b分别画在图2所示的坐标系中。下列选项正确的是(　　) A.滑片向右滑动,V1示数变大 B.图线a对应电压表V1 C.定值电阻为4 Ω D.电源内阻为2 Ω √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选A。 选项 选项剖析 对错 A 滑片向右滑动,则R1阻值变大,总电阻变大,总电流减小,则内阻上电压减小,路端电压变大,即V1示数变大 √ B 电压表V1测量路端电压,则图线b对应电压表V1,图线a对应电压表V2 × C 由图线a可得定值电阻为R2== Ω=2 Ω × D 由图线b可得电源内阻为r== Ω=4 Ω × 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 7.(2025·临沂高二检测)如图所示为电阻表的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻Rg=100 Ω,调零电阻最大值R=50 kΩ,串联的定值电阻R0=50 Ω,电源电动势E=1.5 V,内阻r=1 Ω。当内置电源用久后,电动势变为0.9 V,内阻变为1.3 Ω,若调零后测得某电阻的读数为15 000 Ω,则该电阻的真实值约为 (　　) A8 000 Ω　　　　　 B.9 000 Ω C.10 000 Ω　 D.11 000 Ω √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选B。电动势为1.5 V时,电阻调零后电阻表的内阻为R内== Ω=5 000 Ω,当内置电源用久后,电动势变为0.9 V,则欧姆调零后电阻表 的内阻为R'内== Ω=3 000 Ω,若调零后测得某电阻的读数为15 000 Ω, 根据闭合电路欧姆定律可得I==,代入数据可得 =,解得该电阻的真实值为R真=9 000 Ω,故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中 有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 8.(2025·北京高二检测)某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与 电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路。R1、R2可以同时接入 电路,也可以单独接入电路。根据以上情形,以下说法正确的是(　　) A.电源电动势为3 V B.电源内阻为1 Ω C.将R1、R2串联后接到电源两端,电源两端电压最大 D.将R1、R2并联后接到电源两端,电源内电压最大 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选A、C、D。电源的U-I图像纵截距表示电源电动势,斜率的绝对值表示电源内阻,由图可知,电源的电动势和内阻分别为E=3 V、r= Ω =0.5 Ω,A正确、B错误;两个电阻串联的总电阻比其中任何一个电阻都大,所以将R1、R2串联后接到电源两端,外电阻最大,总电流最小,内电压最小,外电压(即电源两端电压)最大,C正确;两个电阻并联的总电阻比其中任何一个电阻都小,所以将R1、R2并联后接到电源两端,外电阻最小,总电流最大,内电压也最大,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 9.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,关于电压表和电流表示数的变化情况的判断,正确的是 (　　) A.电压表示数不变 B.电流表示数减小 C.电源总功率增大 D.电源内阻消耗的电功率增大 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选C、D。在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,R0接入电路的阻值变小,即电路的总电阻变小,根据I=可知电路的干路电流I增大,根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir,可知电路的路端电压U减小,即电压表示数变小,则通过定则电阻R的电流I1变小,根据I=I1+I2可知通过滑动变阻器R0的电流I2增大,即电流表示数增大,A、B错误;电源总功率P=EI,干路电流I增大,可知电源总功率增大,C正确;电源内阻消耗的功率P内=I2r,干路电流I增大,可知电源内阻消耗的电功率增大,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 10.如图所示,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的接触点O点固定,P为电路与圆环良好接触的滑动触头,电源的电动势为E,内阻为r,闭合开关S,在滑动触头P缓慢地从m点开始经n点移到q点的过程中,下列说法正确的是 (　　) A.电流表的示数先变小后变大 B.灯L1先变暗后变亮,电流表的示数一直变小 C.灯L2先变亮后变暗,电压表的示数先变大后变小 D.电容器C所带电荷量先增多后减少 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】选A、D。闭合的圆环,接入电路中,接触点O点与P间电阻丝并联 接入电路中,在滑动触头P缓慢地从m点开始经n点移到q点的过程中,圆环接 入电路中的总电阻先变大后变小,故外电路中的总电阻先变大后变小,根据 闭合电路欧姆定律有I=,可知干路电流I先变小后变大,故流过灯L2的 电流先小后变大,则灯L2先变暗后变亮,根据U2=IRL2可知灯L2两端的电压先 变小后变大;根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir可知路端电压即电压表示数 先变大后变小;圆环与灯L1并联电路的电压为U并=U-U2,可知U并先变大后变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 小,灯L1先变亮后变暗,根据I1=可知流过灯L1的电流I1先变大后变小,则流过电流表的电流IA=I-I1,可知IA先变小后变大,则电流表的示数先变小后变大,A正确,B、C错误;由电路图可知,电容器C两端的电压等于灯L1两端的电压,即U并,故电容器两端的电压先变大后变小,根据Q=CU并可知电容器C所带电荷量先增多后减少,D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 三、非选择题:本题共5小题,共54分。 11.(12分)(2025·湖州高二检测)在“电池电动势和内阻的测量”实验中,所用电池为 两节干电池,为保护电源,电路中串联了一个保护电阻R0,电路图如图甲所示。 (1)根据实验测得5组数据,描点后如图乙所示,电流表量程应选择__________(选填 0~“0.6 A”或“0~3 A”),电压表量程应选择________(选填“0~3 V”或“0~15 V”);(2分)  【解析】(1)测量两节干电池的电动势和内阻,利用图中数据可知,电流表量程应 选择0~0.6 A即可;电压表量程应选择0~3 V; 　0.6 A　 　3 V　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 (2)保护电阻R0应选择_______;(2分)  A.定值电阻(阻值100.0 Ω,额定功率1 W) B.定值电阻(阻值2.0 Ω,额定功率5 W) 【解析】(2)保护电阻R0选择100.0 Ω的定值电阻阻值过大,选择阻值2.0 Ω的即可,故选B; 　B　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 (3)此干电池电动势E=________V,内阻r=_______Ω(前两空结果均保留两位有效数 字),用这样的电路图测量得到的内阻比真实值________(选填“大”或“小”);(6分)  【解析】(3)将U-I图线连线如图; 根据U=E-I(R0+r),则此干电池电动势E=3.0 V, 内阻r= Ω-2.0 Ω=3.0 Ω;用这样的电路图 测量得到的内阻测量值为r测+R0=<R0+r真, 即r测<r真,即测量值比真实值小; 　3.0　 　3.0　 　小　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 (4)乙图中实验测得数据点P时,滑动变阻器接入的电阻值约为________Ω。 (2分)  【解析】(4)乙图中实验测得数据点P时,U=2.0 V,I=0.2 A,则滑动变阻器接 入的电阻值约为R== Ω=10 Ω。 　10　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 12.(12分)某实验小组要测量某型号电池的电动势和内阻,该电池的电动势E约为12 V,内阻r约为3 Ω,实验室提供了下列器材: 电流表G(量程0~10 mA,内阻未知) 电阻箱R1(总阻值为9 999.9 Ω,额定电流为1 A) 电阻箱R2(总阻值为999.9 Ω,额定电流为2.5 A) 滑动变阻器R3(最大阻值约为100 Ω,额定电流为2 A) 滑动变阻器R4(最大阻值约为2 000 Ω,额定电流为1 A) 开关2个,导线若干 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 (1)先用图甲所示电路测量电流表G的内阻: ①滑动变阻器R应该选取________(选填“R3”或“R4”);(2分)  ②断开开关S1、S2,连接好电路,将滑动变阻器R 的滑片滑至________(选填“左”或“右”)端;(2分)  ③闭合开关S1,调节R,使电流表G的指针满偏; ④保持R的滑片位置不变,再闭合开关S2,将电阻箱R1的阻值调为20.0 Ω时,电流表 G的示数为4.0 mA,则电流表G的内阻Rg=________Ω,电流表G内阻的测量值较其真 实值__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4分)  　R4　 　左　 　30　 　偏小　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】(1)①先用图甲所示电路测量电流表G的内阻,闭合开关S1,断开S2,电路最小电阻约为Rmin+r+Rg===1 200 Ω,故滑动变阻器R应该选取R4。②断开开关S1、S2,连接好电路,为保护电路,将滑动变阻器R的滑片滑至左端。④根据并联关系Rg×4.0 mA=(10.0 mA-4.0 mA)R1,解得Rg=30 Ω;由于并联后总电阻变小,总电流变大,大于10.0 mA,流过R1的真实电流大于6 mA,故计算得出的电流表G内阻的测量值较其真实值偏小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 (2)按图乙所示电路图连接电路,将电阻箱R1的阻值调为1 170.0 Ω,再闭合开关S1、S2, 多次调节电阻箱R2,记录每次电阻箱R2的阻值及对应的电流表的示数,作出 -图像 如图丙所示,则该型号电池的电动势E=_________V,内阻r=________Ω。(结果均保留 1位小数)(4分)   【解析】(2)根据电路关系I(Rg+R1)=E-(I+)r, 代入数据整理得=+· 根据图丙知,斜率=,纵轴截距=100,联立解得E=12.0 V,r=3.2 Ω。 　12.0　 　3.2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 13.(8分)如图所示,定值电阻R0=1.5 Ω,R为电阻箱,其最大阻值为10 Ω,电压表为理想电表,当电阻箱示数R1=2.5 Ω时,电压表读数为U1=4 V;当电阻箱示数R2=8.5 Ω时,电压表读数为U2=5 V,求电源的电动势E和内电阻r。 答案:6 V　2 Ω 【解析】根据闭合电路的欧姆定律可得U1=E-r,(3分) U2=E-r,(3分) 代入数据解得E=6 V,r=2 Ω。(2分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 14.(10分)(2025·重庆高二检测)扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾。如图甲所示为一款新型扫地机器人,内部电路如图乙所示,它的直流电动机额定电压为U=8 V,额定电流为I=2 A,内部电阻为R=0.5 Ω,将它接在电动势为E=10 V的直流电源两极间,电动机恰好能正常工作。 (1)求电源内阻;(3分) 答案:(1)1 Ω　 【解析】(1)设电源内阻为r,根据路端电压与 电流的关系有U=E-Ir,解得内阻r=1 Ω。(3分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 (2)求电源的效率;(3分) 答案:(2)80%　 【解析】(2)电源的输出功率为P出=UI=16 W,电源的总功率为P总=EI=20 W, 所以电源的效率为η=×100%=80%。(3分) (3)求电动机的输出功率。(4分) 答案:(3)14 W 【解析】(3)电动机的电功率为P电=UI=16 W,(1分) 电动机内部电阻的发热功率为P热=I2R=2 W,(1分) 所以电动机的输出功率为P'出=P电-P热=14 W。(2分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 15.(12分)各元件参数如图所示,电容器电容值C=1.0×10-6 F,上下极板水平放置,极板间的距离是0.1 m,重力加速度大小g取10 m/s2。 (1)开关S1、S2都闭合时,移动滑动变阻器的滑片位置,待电路稳定后在电容器两极板间放入带负电的微粒,微粒质量m=2×10-8 kg,微粒带电量q=1.0×10-8 C,为使微粒保持静止状态,则接入电路的R1阻值多大?(6分) 答案:(1)3 Ω　 (2)保持第(1)问中滑动变阻器接入电路的阻值不变, 保持S1闭合,断开S2,求电路达到新的稳定过程中通过 R3的电量ΔQ。(6分) 答案:(2)3.8×10-6 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解题指南】解答本题应注意以下三点: (1)当开关S1、S2都闭合且电路稳定后,R4与R2串联后再与R3并联,最后再与R1串联接在电源两端,电容器与R4并联; (2)当保持S1闭合,断开S2,电路达到新的稳定后,R4、R2与R1串联接在电源两端,电容器与R2并联; (3)电路变化前后电容器极板带电的电性相反,则通过R3的电荷量等于前后两状态电容器所带电荷量之和。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 【解析】(1)设电容器极板间电压为U时,微粒平衡, 则有q=mg,代入数据得U=2 V,(1分) 开关S2闭合时,C与R4并联, 通过R4的电流IR4==0.5 A,(1分) R4与R2串联后再与R3并联,通过R3的电流IR3==1 A,(1分) 通过电源的电流I=IR4+IR3=1.5 A,(1分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 并联部分的等效电阻=+, 解得R并=2 Ω,(1分) 根据闭合电路欧姆定律I=,代入数据解得R1=3 Ω。(1分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 (2)S1、S2都闭合时,电容器上极板带正电,下极板带负电,设带电量为Q1,则有Q1=CU,解得Q1=2×10-6 C,(1分) S2断开后达到新的稳定状态时,C与R3串联后与R2并联,通过R3的电流为0,设流过R2的电流为I',则有I'==0.9 A,(1分) 电容器两端电压U'=I'R2,解得U'=1.8 V,(1分) 此时,电容器下极板带正电,上极板带负电, 电荷量大小为Q2=CU'=1.8×10-6 C,(1分) 则通过R3的电量ΔQ=Q1+Q2,解得ΔQ=3.8×10-6 C。(2分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 选题清单 $