高中物理单元测试——第十二章电能能量守恒定律（较易版02）

**基本信息** 高中物理第十二章“电能 能量守恒定律”单元测试（较易版），覆盖电动势、电功、能量守恒、电路分析等核心知识点，通过单选、多选、实验、解答题梯度设计，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电动势概念、电功计算、能量守恒、串联电路功率|基础概念辨析，如第3题考查能量守恒定律本质| |多选题|3/18|太阳能汽车功率、光敏电阻电路、滑动变阻器功率|结合科技情境，如第8题太阳能汽车能量转化| |实验题|2/16|电源电动势内阻测量、多用电表原理|科学探究能力，如第11题伏安法实验设计| |解答题|3/38|电路动态分析、电动机效率、含电容电路|综合应用，如第14题电动机机械效率计算，体现科学推理|

高中物理单元测试 —— 第十二章 电能 能量守恒定律（较易版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）干电池和太阳能电池等不同电源产生电动势原理不同。下列关于电动势说法正确的是（　　） A．电动势是闭合电路中电源两极间的电压 B．电动势越大，电源储存的能量越大 C．电源电动势大小与连接的外电路有关 D．在闭合电路中，电源电动势等于外电路电压与内电路电压之和 2．（本题4分）如图，若在一段导体两端加上电压后，在时间内有电量的自由电荷由导体的一端移动到另一端，形成电流。则此过程的电功和电功率分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 3．（本题4分）下列说法正确的是（  ） A．能量耗散表明，能量的总量并不守恒 B．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的 C．随着科技的发展，永动机是可以制成的 D．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，能的总量保持不变 4．（本题4分）把小灯泡L1（“6V  6W”）和小灯泡L2（“6V  3W”）串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（　　） A．因为通过它们的电流相等，所以两灯一样亮 B．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮 C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮 D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮 5．（本题4分）如图所示的图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．R的阻值为0.25Ω B．电源的内阻为0.5Ω C．电源的输出功率为9W D．电源的效率为66.7% 6．（本题4分）在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。在断开开关的情况下，某同学用多用电表欧姆挡进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（　　） 测试点 A、C D、E E、F F、B 多用表示数 0 0 ∞ 0 A．A、C间导线断路 B．D、E间导线断路 C．灯泡断路 D．F、B间导线断路 7．（本题4分）如图所示电路中的电源为恒流源（电源能够提供持续的定值电流）。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表的示数变化量的绝对值为，电流表的示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（ ） A．V示数减小，A示数减小 B．V示数不变，A示数不变 C．V示数增大，A示数减小， D．V示数增大，A示数增大， 二、多选题 8．（本题6分）太阳能汽车利用太阳能给车载动力电池充电，再利用电能驱动，实现了节能减排。某辆太阳能汽车在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机的工作电压、电流。已知驱动电机能够将输入功率的转化为牵引汽车前进的机械功率。下列说法正确的是（　　） A．驱动电机的内阻为 B．驱动电机的内阻为 C．汽车所受阻力为 D．汽车所受阻力为 9．（本题6分）如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，为电容器，和为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照增强而减小），为理想电流表，为灵敏电流计，已知。当开关闭合且电路稳定后，在逐渐增大对的光照强度的过程中（　　） A．表的示数变大 B．电源的输出功率变大 C．电源内部消耗的热功率变小 D．表中有从至的电流 10．（本题6分）如图所示，，为最大阻值是的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻，下列说法正确的是（　　） A．，电源的输出功率最大 B．时，消耗的功率最大 C．时，电源的效率最高 D．时，电源的输出功率最小 三、实验题 11．（本题6分）“求知”学习小组在学习了相关课程后，来到实验室测量干电池的电动势和内阻。实验室可以提供的器材有：一节待测干电池，电压表V（量程为2V，内阻未知），电流表A（量程为0.6A，内阻未知），滑动变阻器（最大阻值为10Ω），滑动变阻器（最大阻值为50Ω），开关，导线若干。 (1)如图所示，同学们设计了甲、乙两种电路，经过讨论统一了意见，合适的实验电路为___________（填“甲”或“乙”），滑动变阻器应选择___________（填“”或“”）。 (2)根据选择的电路，正确连接电路并实验，根据实验测得的电压表与电流表的多组数据，作出图像如图丙所示。进一步分析可知一节干电池的电动势___________V、内阻___________。（结果均保留两位小数） 12．（本题10分）如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。 (1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置__________时，电表可测量直流电流，且量程较大。 (2)某同学用此多用电表测量某电学元件的电阻，选用“”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转很小，因此需选择__________（填“”或“”）倍率的欧姆挡。 (3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。 实验器材如下： A．干电池（电动势E为，内阻r不计）； B．电流计G（量程，内阻）； C．可变电阻器R； D．定值电阻； E．导线若干，红黑表笔各一只。 ①在乙图，表盘上刻度线对应的电阻刻度值是__________； ②如果将与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为__________。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，电路中定值电阻，，开关、均闭合时，电压表的示数为；开关闭合、断开时，电压表的示数为。若电压表为理想电表，求电源的电动势E和内阻r。 14．（本题12分）如图，电源电动势为24V，内阻为4Ω，电阻R1为 2Ω，R2为12Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为12V，线圈电阻RM为1Ω，问： (1)电动机正常工作时通过R2的电流多大？ (2)电动机正常工作时机械效率是多大？（保留三位有效数字） 15．（本题16分）如图所示，电源电动势、内阻，电阻，电流表为理想电表，电容器的电容。闭合开关S，电路稳定后，求： (1)电流表的示数； (2)两端的电压； (3)S断开后通过的电荷量为多少？ 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 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第十二章 电能 能量守恒定律（较易版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）干电池和太阳能电池等不同电源产生电动势原理不同。下列关于电动势说法正确的是（　　） A．电动势是闭合电路中电源两极间的电压 B．电动势越大，电源储存的能量越大 C．电源电动势大小与连接的外电路有关 D．在闭合电路中，电源电动势等于外电路电压与内电路电压之和 【答案】D 【详解】AD．电动势等于电源没有接入电路时两端的电压，在闭合回路中，电源电动势等于外电路电压与内电路电压之和，故A错误，D正确； B．电动势大小是反映非静电力做功能力大小的，与所储存的电能无关，故B错误； C．电源电动势由电源中非静电力的特性决定，跟外电路无关，故C错误。 故选D。 2．（本题4分）如图，若在一段导体两端加上电压后，在时间内有电量的自由电荷由导体的一端移动到另一端，形成电流。则此过程的电功和电功率分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】电流做的功 电流的电功率 故C正确。 故选C。 3．（本题4分）下列说法正确的是（  ） A．能量耗散表明，能量的总量并不守恒 B．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的 C．随着科技的发展，永动机是可以制成的 D．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，能的总量保持不变 【答案】D 【详解】A．能量耗散指的是任何其它形式的能量都有自发变为内能的倾向，其本质是有序运动最终要变为无序运动，这是由热力学第二定律所揭示的，但能量的总量依然守恒，故A错误； B．能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，故B错误； C．第一类永动机违背了能量守恒定律，是不可能制成的，故C错误； D．根据能量守恒定律可知，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，能的总量保持不变，故D正确。 故选D。 4．（本题4分）把小灯泡L1（“6V  6W”）和小灯泡L2（“6V  3W”）串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（　　） A．因为通过它们的电流相等，所以两灯一样亮 B．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮 C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮 D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮 【答案】B 【详解】根据 可知，L2电阻大于L1，则因为通过它们的电流相等，根据 P=I2R 可知，灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮。 故选B。 5．（本题4分）如图所示的图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．R的阻值为0.25Ω B．电源的内阻为0.5Ω C．电源的输出功率为9W D．电源的效率为66.7% 【答案】D 【详解】A．R的阻值为，A错误； B．电源的内阻为，B错误； C．输出功率为，C错误； D．电源的效率为，D正确。 故选D。 6．（本题4分）在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。在断开开关的情况下，某同学用多用电表欧姆挡进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（　　） 测试点 A、C D、E E、F F、B 多用表示数 0 0 ∞ 0 A．A、C间导线断路 B．D、E间导线断路 C．灯泡断路 D．F、B间导线断路 【答案】C 【详解】E、F间电阻为无穷大，则A、C间导线、D、E间导线、F、B间电阻均为零，说明导线均没有断路，则灯泡断路。 故选C。 7．（本题4分）如图所示电路中的电源为恒流源（电源能够提供持续的定值电流）。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表的示数变化量的绝对值为，电流表的示数变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（ ） A．V示数减小，A示数减小 B．V示数不变，A示数不变 C．V示数增大，A示数减小， D．V示数增大，A示数增大， 【答案】C 【详解】当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，滑动变阻器接入电路阻值增大，电路总电阻增大，由于电源为恒流源，根据可知，路端电压增大，即V示数增大； 定值电阻与滑动变阻器并联，两端电压相等，分到的电流与电阻成反比，则通过滑动变阻器的电流为 由于滑动变阻器接入电路阻值增大，则通过滑动变阻器的电流减小，即A示数减小； 根据欧姆定律可得 可得 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）太阳能汽车利用太阳能给车载动力电池充电，再利用电能驱动，实现了节能减排。某辆太阳能汽车在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机的工作电压、电流。已知驱动电机能够将输入功率的转化为牵引汽车前进的机械功率。下列说法正确的是（　　） A．驱动电机的内阻为 B．驱动电机的内阻为 C．汽车所受阻力为 D．汽车所受阻力为 【答案】BC 【详解】AB．根据 可得驱动电机的内阻为 选项A错误，B正确； CD．根据P=fv可得汽车所受阻力为 选项C正确，D错误。 故选BC。 9．（本题6分）如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，为电容器，和为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照增强而减小），为理想电流表，为灵敏电流计，已知。当开关闭合且电路稳定后，在逐渐增大对的光照强度的过程中（　　） A．表的示数变大 B．电源的输出功率变大 C．电源内部消耗的热功率变小 D．表中有从至的电流 【答案】ABD 【详解】逐渐增大对的光照强度的过程中，的阻值逐渐减小，则电路中的总电阻减小 A．由闭合回路欧姆定律可知，由于电路中的总电阻减小，则电路中的总电流增大，即表的示数变大，故A正确； B．由于,结合电源的输出功率与外电阻的关系可知，当外电阻减小时，外电阻与内电阻逐渐接近，电源的输出功率增大，故B正确； C．根据公式可知，由于通过电源的电流增大，则电源内部消耗的热功率增大，故C错误； D．由于电路中总电流增大，r与R1的电压增大，则并联部分的电压变小，即电容器两端电压减小，电容器处于放电过程，表中有从至的电流，故D正确。 故选ABD。 10．（本题6分）如图所示，，为最大阻值是的滑动变阻器，E为电源电动势，电源内阻，下列说法正确的是（　　） A．，电源的输出功率最大 B．时，消耗的功率最大 C．时，电源的效率最高 D．时，电源的输出功率最小 【答案】BD 【详解】A D．当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大，由于 所以时，电源输出功率最大，当外电阻与内阻相差越大，电源的输出功率越小，当滑动变阻器接入电路中的电阻为5时，电源的输出功率最小，故A错误，D正确； B．将R等效到电源的内部，R0上的功率等于等效电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即 时，等效电源的输出功率最大，即上的功率最大，故B正确； C．当时，外电阻最大，路端电压最大，由 知电源的效率最大，故C错误。 故选BD。 三、实验题 11．（本题6分）“求知”学习小组在学习了相关课程后，来到实验室测量干电池的电动势和内阻。实验室可以提供的器材有：一节待测干电池，电压表V（量程为2V，内阻未知），电流表A（量程为0.6A，内阻未知），滑动变阻器（最大阻值为10Ω），滑动变阻器（最大阻值为50Ω），开关，导线若干。 (1)如图所示，同学们设计了甲、乙两种电路，经过讨论统一了意见，合适的实验电路为___________（填“甲”或“乙”），滑动变阻器应选择___________（填“”或“”）。 (2)根据选择的电路，正确连接电路并实验，根据实验测得的电压表与电流表的多组数据，作出图像如图丙所示。进一步分析可知一节干电池的电动势___________V、内阻___________。（结果均保留两位小数） 【答案】(1) 乙 (2) 1.56 0.80 【详解】（1）[1]由于一节干电池的内阻较小，远小于电压表的内阻，则电压表的分流很小，所以电流表相对于待测电源应采用外接法，则合适的实验电路为乙； [2]为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 由图丙可知一节干电池的电动势为 内阻为 12．（本题10分）如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。 (1)测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置__________时，电表可测量直流电流，且量程较大。 (2)某同学用此多用电表测量某电学元件的电阻，选用“”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转很小，因此需选择__________（填“”或“”）倍率的欧姆挡。 (3)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。 实验器材如下： A．干电池（电动势E为，内阻r不计）； B．电流计G（量程，内阻）； C．可变电阻器R； D．定值电阻； E．导线若干，红黑表笔各一只。 ①在乙图，表盘上刻度线对应的电阻刻度值是__________； ②如果将与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为__________。 【答案】(1)1 (2) (3) 100:1 【详解】（1）由图所示可知，当转换开关S旋到位置1、2时，表头G与电阻并联，电表可测量直流电流；转换开关S旋到位置1时，为大量程。 （2）测量某电学元件的电阻，选用“”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转很小，待测阻值较大，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，需选择“”倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量。 （3）①[1]欧姆表中值电阻等于欧姆挡内部电阻，则中间刻度值对应示数为 有， 解得 所以表盘上100μA刻度线对应的电阻刻度值是； ②[4]当电流计满偏时，流过的电流 根据并联分流的规律可知电流表量程扩大100倍，用该电流表改装成欧姆表，同一刻度对应的电阻值变为原来的，欧姆表换挡前、后倍率之比等于100:1。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，电路中定值电阻，，开关、均闭合时，电压表的示数为；开关闭合、断开时，电压表的示数为。若电压表为理想电表，求电源的电动势E和内阻r。 【答案】、 【详解】开关、均闭合时，R1与R2并联，电压表的示数为，根据闭合电路欧姆定律，有    开关闭合、断开时，电压表的示数为，根据闭合电路欧姆定律，有     解得、 14．（本题12分）如图，电源电动势为24V，内阻为4Ω，电阻R1为 2Ω，R2为12Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为12V，线圈电阻RM为1Ω，问： (1)电动机正常工作时通过R2的电流多大？ (2)电动机正常工作时机械效率是多大？（保留三位有效数字） 【答案】(1)1A (2)91.7% 【详解】（1）电动机正常工作时通过R2的电流 解得I2 =1A （2）电动机正常工作时，总电流 解得I0=2A 通过电动机的电流为IM=I0-I2=1A 电动机的机械功率 解得P机=11W 电动机效率 解得η=91.7% 15．（本题16分）如图所示，电源电动势、内阻，电阻，电流表为理想电表，电容器的电容。闭合开关S，电路稳定后，求： (1)电流表的示数； (2)两端的电压； (3)S断开后通过的电荷量为多少？ 【答案】(1)3A (2)20V (3) 【详解】（1）闭合开关S，电路稳定后，外电路总电阻为 电流表示数为 （2）两端的电压等于路端电压为 （3）闭合开关S，电路稳定后，电容器的电压等于两端的电压，为 电容器所带的电荷量为 若S断开，电容器放电，相当于电源，与串联后再与并联，通过、的电流与的电流之比为 根据 可得通过与的电荷量之比 ：：：1 所以通过的电荷量为 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 2 / 2 $