第十二章 电能 能量守恒定律（单元自测·提分卷）物理人教版必修第三册

**基本信息** 本卷为高二物理必修三第十二章电能单元复习卷，聚焦电功、电路分析等核心知识，通过擦窗机器人、扫地机器人等真实情境设计梯度问题，落实物理观念与科学思维，适配单元巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/48|电功电热、电路动态分析、电源输出功率|以擦窗机器人考查电功率计算，体现科技应用| |实验题|2/12|电源电动势与内阻测量|设计误差分析（如电压表分流），培养科学探究能力| |计算题|4/40|电动机功率、电路综合分析|结合电风扇、提升重物情境，综合能量转化与电路规律|

2026-2027学年高二物理必修三单元自测 第十二章 电能·提分卷 （建议用时：90分钟，试卷满分：100分） 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1.下列关于电功和电热的说法正确的是(    ) A. 在任何电路里都有，，且 B. 在任何电路里都有，，但不一定等于 C. ，均只在纯电阻电路中才成立 D. 在任何电路中都成立，只在纯电阻电路中成立 2.在如图所示的电路中，已知电源的电动势为，定值电阻的阻值为。闭合开关后，电流表的示数为。则此电源的内电阻为(    ) A. B. C. D. 3.在如图所示的电路中，输入电压恒为，灯泡标有‘’字样，电动机线圈的电阻，若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是(    ) A. 电动机的输入电压是 B. 流过电动机的电流是 C. 电动机的效率是 D. 整个电路消耗的电功率是 4.把两根电阻阻值相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比为(    ) A. B. C. D. 5.如图所示，开关闭合后电容器两板间处的带电油滴恰好处于静止状态，定值电阻与电源内阻的阻值关系满足。仅将滑动变阻器的滑片下移，下列说法正确的是(    ) A. 电容器所带的电荷量增加 B. 带电油滴向下运动 C. 消耗的功率减小 D. 电源的输出功率减小 6.如图所示电路，电源电动势为、内阻为为定值电阻阻值均大于电源内阻。开关闭合时，一带电质点恰能静止在平行金属板之间，电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向端滑动时，则(    ) A. 电源的效率增大 B. 质点将向上运动 C. 电源的输出功率逐渐增大 D. 电流表电压表的示数均变大 7.小明利用自制的简易土豆电池来研究路端电压与负载的关系，设计了图甲所示的电路图，小明改变电阻箱的阻值，测得电阻箱两端的电压和通过它的电流，保持其他实验条件不变，将铜片和锌片插入得更深一些，重复上述实验，作出图乙中图像的图线、、。、是图线上的两点，则(    )  A. 电阻箱在图中点时的阻值比在点时的阻值小 B. 电阻箱在图中点时的电功率比在点时的电功率小 C. 土豆电池的内阻与铜片和锌片插入的深度无关 D. 土豆电池的电动势与铜片和锌片插入的深度有关 8.在如图甲所示的电路中，调节电阻箱的阻值，电压表示数随电阻箱阻值的变化关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 电源电动势，内阻 B. 当时，电源总功率为，内阻热功率为 C. 该电源输出功率的最大值为 D. 电阻箱阻值从逐渐增加到的过程中，电源的总功率减小，输出功率增大 9.擦窗机器人有效解决了外层窗户清洁困难的问题。某款擦窗机器人如图所示，主要由电动机、传感器等部件构成，其电池容量为电池能够提供的电荷量，表示当电池以的输出电流工作时，最长可以持续工作、额定电压为、待机时功率为、工作时功率为。下列说法正确的是(    ) A. 充满电后，机器人的最长待机时间为 B. 进行擦拭工作时机器人内部电路的电阻为 C. 若电动机卡住不转时，通过电动机的电流会增大 D. 进行擦拭工作时机器人把电能全部转化为机械能 10.如图是一款扫地机器人，它的一些重要参数如下表所示： 额定电压 额定功率 电池输入电压 电池容量 充电时间 约小时 工作时间 分钟 根据以上信息，下列说法正确的是(    ) A. 扫地机器人工作时，电池把化学能转化为电能 B. 电池充电时充电电流约 C. 电池充满电时储存的能量大约为 D. 在分钟工作时间内扫地机器人并非一直以额定功率工作 11.在如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，各电阻阻值如图所示。在滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，下列说法正确的是。 A. 电压表的示数先减小后增大 B. 电流表的示数先增大后减小 C. 电压表示数与电流表示数的比值先增大后减小 D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 12.超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流，当通过限流器的电流时，将造成超导部件失超，从超导态本题认为电阻为零转变为正常态本题认为是一个纯电阻。以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常态电阻为，超导临界电流，限流电阻，小灯泡上标有‘，’字样，电源电动势，内阻。原来电路正常工作，现小灯泡突然发生短路。则(    ) A. 小灯泡短路前，通过的电流为 B. 小灯泡短路后，超导部件将由超导态转为正常态 C. 小灯泡短路后，通过的电流为 D. 小灯泡短路后，通过的电流为 二．实验题：本大题共2小题，共12分。 13.（7分）某同学利用如图所示的电路“测量电源的电动势和内阻”。已知待测干电池的电动势约，内阻约。除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表：量程，内阻为 电压表：量程，内阻约 滑动变阻器：，额定电流 滑动变阻器：，额定电流 为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中滑动变阻器应选用          填写仪器前的序号。 经过多次测量并记录对应的电流表示数和电压表示数，利用数据在软件中绘制图像，拟合得出电压和电流之间满足关系：，由此得出电池的电动势           ；内阻           。 利用上述方案进行实验时，测量存在系统误差。下列说法正确的是          。 A.因为电压表的分流作用，电动势的测量值小于真实值 B.因为电流表的分压作用，电动势的测量值大于真实值 C.因为电压表的分压作用，电动势的测量值小于真实值 D.因为电流表的分流作用，电动势的测量值大于真实值 该同学实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时，电压表示数的变化量不到，出现这一现象的原因可能是          ；由于过小，实验时采集数据较为不便。在不改变已选实验器材的基础上，设计使电压表示数变化更为明显的方案          ，并说明该方案电池内阻的测量值与真实值的关系          。 14.（5分）为准确测量电源的电动势和内电阻，实验室提供有下列器材： 灵敏电流计内阻约为； 电压表，内阻约为； 电阻箱； 滑动变阻器； 旧干电池一节； 导线开关若干。 某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为，灵敏电流计示数为，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为          。 该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，将灵敏电流计的量程扩大为原来的倍。调节好后连接成如图丙所示的电路测量干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出几组电压表和电流计的示数如表，请在图丁所示的坐标系中选择合理的标度，作出对应的图线。           由作出的图线求得干电池的电动势           ，内阻            。 本实验测出的电源电动势与真实值相比          选填“偏大”“偏小”或“相等”。 三．计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.（8分）如图，电池组的电动势，内阻，电阻，，小电动机的内电阻。当小电动机稳定转动时，电流表可视为理想电表的读数为。求： 电源的总功率； 电动机的输出功率出。 16.（10分）一台电风扇，内阻为，接上电压后，消耗的功率为。 电风扇正常工作时，求通过风扇电动机的电流 电风扇正常工作时，求转化为机械能的功率、内能的功率以及电动机的效率 若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流为多大电动机消耗的电功率和发热功率各为多大 17.（11分）如图所示，图甲中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的、两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 电压表、的示数随电流表示数的变化图像应分别为图像中的哪一条直线 定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大电阻分别为多少 求出电源的电动势和内阻。 18.（11分）如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机电阻，电路中另一电阻，直流电压，理想电压表示数。求： 通过电动机的电流； 输入电动机的电功率； 若电动机以匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量取。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理必修三单元自测 第十二章 电能·提分卷 （建议用时：90分钟，试卷满分：100分） 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B A C C B C B A AC ABD CD BD 二．实验题：本大题共2小题，共12分。 13.（7分） 【答案】（1分） （1分） （1分） （1分） 电池内阻过小（1分） 将电压表直接并联到滑动变阻器两端（1分） （1分） 14.（5分）【答案】  （1分） （1分）  （1分） （1分） 相等（1分） 三．计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.（8分） 【答案】并联部分的电压为 （1分） 根据闭合电路欧姆定律可得 （1分） 故电路中的总电流为（1分） 则电源的总功率为；（1分） 电动机中的电流为（2分） 电动机的输出功率为。（2分） 16.（10分） 【答案】根据可得（1分） 电风扇正常工作时，通过风扇电动机的电流为（1分） 电风扇正常工作时，转化为内能的功率为（2分） 电风扇正常工作时，转化为机械能的功率为（2分） 电风扇正常工作时，电动机的效率为（1分） 电风扇扇叶被卡住后，通过电动机的电流为（1分） 电动机消耗的电功率为（1分） 电动机发热功率为（1分） 17.（11分） 【答案】电流增大，路端电压减小，定值电阻分压增大，示数变化如直线所示示数变化如直线所示。（2分） 根据欧姆定律，定值电阻。（2分）当电流取最小值时，滑动变阻器的阻值最大，此时滑动变阻器两端电压，（2分）滑动变阻器的总电阻。（1分） 根据闭合电路的欧姆定律，路端电压与电流的关系是，（1分）所以直线斜率的绝对值表示电源内阻，即，（1分） 电动势。（2分） 18.（11分） 【答案】通过电动机的电流为 （4分） 输入电动机的电功率  （4分） 若电动机以匀速竖直向上提升重物，则有  解得。（3分） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二物理必修三单元自测 第十二章 电能·提分卷 （建议用时：90分钟，试卷满分：100分） 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1.下列关于电功和电热的说法正确的是(    ) A. 在任何电路里都有，，且 B. 在任何电路里都有，，但不一定等于 C. ，均只在纯电阻电路中才成立 D. 在任何电路中都成立，只在纯电阻电路中成立 【答案】B  【解析】略 2.在如图所示的电路中，已知电源的电动势为，定值电阻的阻值为。闭合开关后，电流表的示数为。则此电源的内电阻为(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】解：电路的路端电压： 内电压为 所以内电阻为：，故A正确，BCD错误． 故选：． 3.在如图所示的电路中，输入电压恒为，灯泡标有‘’字样，电动机线圈的电阻，若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是(    ) A. 电动机的输入电压是 B. 流过电动机的电流是 C. 电动机的效率是 D. 整个电路消耗的电功率是 【答案】C  【解析】略 4.把两根电阻阻值相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比为(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】设每根电热丝电阻为，则，。由得。故C正确。 5.如图所示，开关闭合后电容器两板间处的带电油滴恰好处于静止状态，定值电阻与电源内阻的阻值关系满足。仅将滑动变阻器的滑片下移，下列说法正确的是(    ) A. 电容器所带的电荷量增加 B. 带电油滴向下运动 C. 消耗的功率减小 D. 电源的输出功率减小 【答案】B  【解析】解：、在将滑动变阻器的滑片下移动的过程中，减小，总电阻减小，电动势和内阻不变，可知总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电容器两端电压减小，根据电容器所带的电荷量减小；开始电场力与重力平衡，根据可知电场强度减小，则电场力小于重力，因此带电油滴向下运动，故A错误，B正确． C、仅将滑动变阻器的滑片下移，则电流逐渐增大，所以定值电阻消耗的功率逐渐增大，故C错误。 D、当电源内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由于定值电阻与电源内阻的阻值关系满足。仅将滑动变阻器的滑片下移，电阻减小，因此电源的输出功率逐渐增大，D错误； 6.如图所示电路，电源电动势为、内阻为为定值电阻阻值均大于电源内阻。开关闭合时，一带电质点恰能静止在平行金属板之间，电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向端滑动时，则(    ) A. 电源的效率增大 B. 质点将向上运动 C. 电源的输出功率逐渐增大 D. 电流表电压表的示数均变大 【答案】C  【解析】由于  ，且总电阻减小，故电源的输出功率增大，而电源效率减小，故A错误，C正确； B.滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则干路电流增大，由 可知电容器两端电压减小，电场力减小，故带电质点将向下运动，故B错误； D.由于干路电流增大，而  减小，故  减小，则流过  的电流增大，  两端电压增大，则滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，电流表示数变大，故D错误。 故选C。 7.小明利用自制的简易土豆电池来研究路端电压与负载的关系，设计了图甲所示的电路图，小明改变电阻箱的阻值，测得电阻箱两端的电压和通过它的电流，保持其他实验条件不变，将铜片和锌片插入得更深一些，重复上述实验，作出图乙中图像的图线、、。、是图线上的两点，则(    )  A. 电阻箱在图中点时的阻值比在点时的阻值小 B. 电阻箱在图中点时的电功率比在点时的电功率小 C. 土豆电池的内阻与铜片和锌片插入的深度无关 D. 土豆电池的电动势与铜片和锌片插入的深度有关 【答案】B  【解析】A.根据电源的图像 可知，电阻的电压最大，对应的电流最小，因此两点的阻值关系为  ，故A错误； B.由  ，根据题图中数据，电阻箱在点时电路中的电功率比在点时的电功率小，故B正确； C.根据电阻定律  ，可知，将铜片和锌片插入得更深一些，使正对面积增大，内阻减小，电源的图像中斜率的绝对值表示电源的内阻，三条图线的斜率的绝对值不同，即土豆电池的内阻不同，故C错误； D.由图像可知，图线与纵轴交点即为电源电动势，因此电源的电动势相等，与铜片和锌片插入的深度无关，故D错误。 故选B。 8.在如图甲所示的电路中，调节电阻箱的阻值，电压表示数随电阻箱阻值的变化关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 电源电动势，内阻 B. 当时，电源总功率为，内阻热功率为 C. 该电源输出功率的最大值为 D. 电阻箱阻值从逐渐增加到的过程中，电源的总功率减小，输出功率增大 【答案】A  【解析】A.根据图像知，时，即电源的电动势为，当时，，电路电流，根据闭合电路的欧姆定律得，得，故A正确； B.当时，，，电源的总功率，内阻热功率为，故B错误； C.当内外电路电阻相等时，电源的输出功率最大，最大输出功率为，故C错误； D.滑动变阻器阻值从到逐渐变大过程中，总电阻增大，总电流减小，根据知，电源的总功率减小，由的解析可知，当时，电源输出功率最大，所以输出功率先增大后减小，故D错误； 故选：。 9.擦窗机器人有效解决了外层窗户清洁困难的问题。某款擦窗机器人如图所示，主要由电动机、传感器等部件构成，其电池容量为电池能够提供的电荷量，表示当电池以的输出电流工作时，最长可以持续工作、额定电压为、待机时功率为、工作时功率为。下列说法正确的是(    ) A. 充满电后，机器人的最长待机时间为 B. 进行擦拭工作时机器人内部电路的电阻为 C. 若电动机卡住不转时，通过电动机的电流会增大 D. 进行擦拭工作时机器人把电能全部转化为机械能 【答案】AC  【解析】已知电池容量为，待机功率为，根据公式，可以计算出待机电流，因此，最长待机时间，故A正确 进行擦拭工作时，机器人的电动机为非纯电阻电路，则有，可得内部电路的电阻，故B错误 若电动机卡住不转时，通过电动机的电流，可知通过电动机的电流会增大，故C正确； 进行擦拭工作时机器人把电能转化为机械能和焦耳热，故D错误。 10.如图是一款扫地机器人，它的一些重要参数如下表所示： 额定电压 额定功率 电池输入电压 电池容量 充电时间 约小时 工作时间 分钟 根据以上信息，下列说法正确的是(    ) A. 扫地机器人工作时，电池把化学能转化为电能 B. 电池充电时充电电流约 C. 电池充满电时储存的能量大约为 D. 在分钟工作时间内扫地机器人并非一直以额定功率工作 【答案】ABD  【解析】略 11.在如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，各电阻阻值如图所示。在滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，下列说法正确的是。 A. 电压表的示数先减小后增大 B. 电流表的示数先增大后减小 C. 电压表示数与电流表示数的比值先增大后减小 D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 【答案】CD  【解析】滑片位于端和端时外电路总电阻均为，滑片位于的中点时外电路总电阻为，所以当滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，总电阻先增大后减小，电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，总电流先减小后增大，则内电压先减小后增大，外电压先增大后减小，即电压表的示数先增大后减小，电流表的示数先减小后增大，、两项错误； 电压表示数与电流表示数的比值表示外电阻，外电阻先增大后减小，项正确； 因为内外电压之和不变，所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等，所以，项正确。 12.超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流，当通过限流器的电流时，将造成超导部件失超，从超导态本题认为电阻为零转变为正常态本题认为是一个纯电阻。以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常态电阻为，超导临界电流，限流电阻，小灯泡上标有‘，’字样，电源电动势，内阻。原来电路正常工作，现小灯泡突然发生短路。则(    ) A. 小灯泡短路前，通过的电流为 B. 小灯泡短路后，超导部件将由超导态转为正常态 C. 小灯泡短路后，通过的电流为 D. 小灯泡短路后，通过的电流为 【答案】BD  【解析】电路正常工作时，超导部件的电阻为，故外电路只有灯泡，经计算此时通过的电流为，故A错误 当灯泡突然发生短路时，外电路突然短路，电路中的电流为，所以超导部件将由超导态转为正常态，故B正确 当由超导态转为正常态时，此时超导部件的电阻变为，由于限流电阻为，故其并联后的总电阻为，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流为，则通过的电流为，故C错误，D正确。 二．实验题：本大题共2小题，共12分。 13.（7分）某同学利用如图所示的电路“测量电源的电动势和内阻”。已知待测干电池的电动势约，内阻约。除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表：量程，内阻为 电压表：量程，内阻约 滑动变阻器：，额定电流 滑动变阻器：，额定电流 为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中滑动变阻器应选用          填写仪器前的序号。 经过多次测量并记录对应的电流表示数和电压表示数，利用数据在软件中绘制图像，拟合得出电压和电流之间满足关系：，由此得出电池的电动势           ；内阻           。 利用上述方案进行实验时，测量存在系统误差。下列说法正确的是          。 A.因为电压表的分流作用，电动势的测量值小于真实值 B.因为电流表的分压作用，电动势的测量值大于真实值 C.因为电压表的分压作用，电动势的测量值小于真实值 D.因为电流表的分流作用，电动势的测量值大于真实值 该同学实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时，电压表示数的变化量不到，出现这一现象的原因可能是          ；由于过小，实验时采集数据较为不便。在不改变已选实验器材的基础上，设计使电压表示数变化更为明显的方案          ，并说明该方案电池内阻的测量值与真实值的关系          。 【答案】 电池内阻过小 将电压表直接并联到滑动变阻器两端 【解析】解：为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，即滑动变阻器应选择； 由图所示电路图可知，路端电压：，由电压和电流之间关系：可知，电源电动势：，电源内阻：； 引起该实验误差的主要原因是由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小，从而导致测电源电动势的测量值小于真实值，故A正确，BCD错误； 根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压：，如果电源内阻太小，会导致电压表示数的变化量不到；为了增大外电压的变化，可以将电压表直接并联到滑动变阻器两端，即采用相对电源的电流表内接法，从而将电流表内阻等效为电源内阻进行实验，实验结果中内阻的测量值为电源内阻与电流表内阻之和，即。 故答案为：；；；；电池内阻过小；将电压表直接并联到滑动变阻器两端，。 14.（5分）为准确测量电源的电动势和内电阻，实验室提供有下列器材： 灵敏电流计内阻约为； 电压表，内阻约为； 电阻箱； 滑动变阻器； 旧干电池一节； 导线开关若干。 某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为，灵敏电流计示数为，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为          。 该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，将灵敏电流计的量程扩大为原来的倍。调节好后连接成如图丙所示的电路测量干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出几组电压表和电流计的示数如表，请在图丁所示的坐标系中选择合理的标度，作出对应的图线。           由作出的图线求得干电池的电动势           ，内阻            。 本实验测出的电源电动势与真实值相比          选填“偏大”“偏小”或“相等”。 【答案】     相等 【解析】解：先根据各挡位的指示值，读出电阻箱接入电路的值，由于图甲中电压表是测量灵敏电流计与电阻箱的总电压，所以； 先在坐标系上标上适当的刻度，再将表格的数据描在坐标系中，最后画出一条直线，如图所示， 将灵敏电流计的量程扩为倍后，那么实际电流就为灵敏电流计示数的倍，且其总内阻。由图丙根据闭合电路欧姆定律有：，显然图象是一条倾斜直线，纵截距，图象的斜率 所以； 从电路图和实验原理看，即使考虑电表的内阻，电压表和电流表的示数均为电路的真实值，由图象法又减小了偶然误差，所以电源电动势测量值与真实值相等。 故答案为：；见解析图；、；相等 三．计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.（8分）如图，电池组的电动势，内阻，电阻，，小电动机的内电阻。当小电动机稳定转动时，电流表可视为理想电表的读数为。求： 电源的总功率； 电动机的输出功率出。 【答案】并联部分的电压为  根据闭合电路欧姆定律可得  故电路中的总电流为 则电源的总功率为； 电动机中的电流为 电动机的输出功率为。 16.（10分）一台电风扇，内阻为，接上电压后，消耗的功率为。 电风扇正常工作时，求通过风扇电动机的电流 电风扇正常工作时，求转化为机械能的功率、内能的功率以及电动机的效率 若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流为多大电动机消耗的电功率和发热功率各为多大 【答案】根据可得 电风扇正常工作时，通过风扇电动机的电流为 电风扇正常工作时，转化为内能的功率为 电风扇正常工作时，转化为机械能的功率为 电风扇正常工作时，电动机的效率为 电风扇扇叶被卡住后，通过电动机的电流为 电动机消耗的电功率为 电动机发热功率为 17.（11分）如图所示，图甲中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的、两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 电压表、的示数随电流表示数的变化图像应分别为图像中的哪一条直线 定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大电阻分别为多少 求出电源的电动势和内阻。 【答案】电流增大，路端电压减小，定值电阻分压增大，示数变化如直线所示示数变化如直线所示。 根据欧姆定律，定值电阻。当电流取最小值时，滑动变阻器的阻值最大，此时滑动变阻器两端电压，滑动变阻器的总电阻。 根据闭合电路的欧姆定律，路端电压与电流的关系是，所以直线斜率的绝对值表示电源内阻，即， 电动势。 18.（11分）如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机电阻，电路中另一电阻，直流电压，理想电压表示数。求： 通过电动机的电流； 输入电动机的电功率； 若电动机以匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量取。 【答案】通过电动机的电流为  输入电动机的电功率  若电动机以匀速竖直向上提升重物，则有  解得。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高二物理必修三单元自测 第十二章 电能·提分卷 （建议用时：90分钟，试卷满分：100分） 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1.下列关于电功和电热的说法正确的是(    ) A. 在任何电路里都有，，且 B. 在任何电路里都有，，但不一定等于 C. ，均只在纯电阻电路中才成立 D. 在任何电路中都成立，只在纯电阻电路中成立 2.在如图所示的电路中，已知电源的电动势为，定值电阻的阻值为。闭合开关后，电流表的示数为。则此电源的内电阻为(    ) A. B. C. D. 3.在如图所示的电路中，输入电压恒为，灯泡标有‘’字样，电动机线圈的电阻，若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是(    ) A. 电动机的输入电压是 B. 流过电动机的电流是 C. 电动机的效率是 D. 整个电路消耗的电功率是 4.把两根电阻阻值相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比为(    ) A. B. C. D. 5.如图所示，开关闭合后电容器两板间处的带电油滴恰好处于静止状态，定值电阻与电源内阻的阻值关系满足。仅将滑动变阻器的滑片下移，下列说法正确的是(    ) A. 电容器所带的电荷量增加 B. 带电油滴向下运动 C. 消耗的功率减小 D. 电源的输出功率减小 6.如图所示电路，电源电动势为、内阻为为定值电阻阻值均大于电源内阻。开关闭合时，一带电质点恰能静止在平行金属板之间，电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片向端滑动时，则(    ) A. 电源的效率增大 B. 质点将向上运动 C. 电源的输出功率逐渐增大 D. 电流表电压表的示数均变大 7.小明利用自制的简易土豆电池来研究路端电压与负载的关系，设计了图甲所示的电路图，小明改变电阻箱的阻值，测得电阻箱两端的电压和通过它的电流，保持其他实验条件不变，将铜片和锌片插入得更深一些，重复上述实验，作出图乙中图像的图线、、。、是图线上的两点，则(    )  A. 电阻箱在图中点时的阻值比在点时的阻值小 B. 电阻箱在图中点时的电功率比在点时的电功率小 C. 土豆电池的内阻与铜片和锌片插入的深度无关 D. 土豆电池的电动势与铜片和锌片插入的深度有关 8.在如图甲所示的电路中，调节电阻箱的阻值，电压表示数随电阻箱阻值的变化关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(    ) A. 电源电动势，内阻 B. 当时，电源总功率为，内阻热功率为 C. 该电源输出功率的最大值为 D. 电阻箱阻值从逐渐增加到的过程中，电源的总功率减小，输出功率增大 9.擦窗机器人有效解决了外层窗户清洁困难的问题。某款擦窗机器人如图所示，主要由电动机、传感器等部件构成，其电池容量为电池能够提供的电荷量，表示当电池以的输出电流工作时，最长可以持续工作、额定电压为、待机时功率为、工作时功率为。下列说法正确的是(    ) A. 充满电后，机器人的最长待机时间为 B. 进行擦拭工作时机器人内部电路的电阻为 C. 若电动机卡住不转时，通过电动机的电流会增大 D. 进行擦拭工作时机器人把电能全部转化为机械能 10.如图是一款扫地机器人，它的一些重要参数如下表所示： 额定电压 额定功率 电池输入电压 电池容量 充电时间 约小时 工作时间 分钟 根据以上信息，下列说法正确的是(    ) A. 扫地机器人工作时，电池把化学能转化为电能 B. 电池充电时充电电流约 C. 电池充满电时储存的能量大约为 D. 在分钟工作时间内扫地机器人并非一直以额定功率工作 11.在如图所示的电路中，电源的电动势为，内阻为，各电阻阻值如图所示。在滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，下列说法正确的是。 A. 电压表的示数先减小后增大 B. 电流表的示数先增大后减小 C. 电压表示数与电流表示数的比值先增大后减小 D. 电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 12.超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。超导部件有一个超导临界电流，当通过限流器的电流时，将造成超导部件失超，从超导态本题认为电阻为零转变为正常态本题认为是一个纯电阻。以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常态电阻为，超导临界电流，限流电阻，小灯泡上标有‘，’字样，电源电动势，内阻。原来电路正常工作，现小灯泡突然发生短路。则(    ) A. 小灯泡短路前，通过的电流为 B. 小灯泡短路后，超导部件将由超导态转为正常态 C. 小灯泡短路后，通过的电流为 D. 小灯泡短路后，通过的电流为 二．实验题：本大题共2小题，共12分。 13.（7分）某同学利用如图所示的电路“测量电源的电动势和内阻”。已知待测干电池的电动势约，内阻约。除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表：量程，内阻为 电压表：量程，内阻约 滑动变阻器：，额定电流 滑动变阻器：，额定电流 为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中滑动变阻器应选用          填写仪器前的序号。 经过多次测量并记录对应的电流表示数和电压表示数，利用数据在软件中绘制图像，拟合得出电压和电流之间满足关系：，由此得出电池的电动势           ；内阻           。 利用上述方案进行实验时，测量存在系统误差。下列说法正确的是          。 A.因为电压表的分流作用，电动势的测量值小于真实值 B.因为电流表的分压作用，电动势的测量值大于真实值 C.因为电压表的分压作用，电动势的测量值小于真实值 D.因为电流表的分流作用，电动势的测量值大于真实值 该同学实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时，电压表示数的变化量不到，出现这一现象的原因可能是          ；由于过小，实验时采集数据较为不便。在不改变已选实验器材的基础上，设计使电压表示数变化更为明显的方案          ，并说明该方案电池内阻的测量值与真实值的关系          。 14.（5分）为准确测量电源的电动势和内电阻，实验室提供有下列器材： 灵敏电流计内阻约为； 电压表，内阻约为； 电阻箱； 滑动变阻器； 旧干电池一节； 导线开关若干。 某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图甲所示，测得电压表示数为，灵敏电流计示数为，电阻箱旋钮位置如图乙所示，则灵敏电流计内阻为          。 该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，将灵敏电流计的量程扩大为原来的倍。调节好后连接成如图丙所示的电路测量干电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出几组电压表和电流计的示数如表，请在图丁所示的坐标系中选择合理的标度，作出对应的图线。           由作出的图线求得干电池的电动势           ，内阻            。 本实验测出的电源电动势与真实值相比          选填“偏大”“偏小”或“相等”。 三．计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.（8分）如图，电池组的电动势，内阻，电阻，，小电动机的内电阻。当小电动机稳定转动时，电流表可视为理想电表的读数为。求： 电源的总功率； 电动机的输出功率出。 16.（10分）一台电风扇，内阻为，接上电压后，消耗的功率为。 电风扇正常工作时，求通过风扇电动机的电流 电风扇正常工作时，求转化为机械能的功率、内能的功率以及电动机的效率 若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，则此时通过电动机的电流为多大电动机消耗的电功率和发热功率各为多大 17.（11分）如图所示，图甲中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的、两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 电压表、的示数随电流表示数的变化图像应分别为图像中的哪一条直线 定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大电阻分别为多少 求出电源的电动势和内阻。 18.（11分）如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机电阻，电路中另一电阻，直流电压，理想电压表示数。求： 通过电动机的电流； 输入电动机的电功率； 若电动机以匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量取。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $