第12章 电能能量守恒定律 章末检测-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理必修第三册4星学霸黑白题（人教版）

(2)如图所示 大 (3)3.001.02(4)等于等于 解析：(1)结合所给器材规格可知，若采用电路图甲，电阻箱 R2的阻值全部接人回路时，该回路中的电流约为【= E ≈2.5×103A,大于表头的量程，不能完成实验.电路 R2m+Ri 图乙较合适结合电表政装原理，有=91，则应将电阻 R 箱R,接入回路的阻值调为22.(3)由闭合电路欧姆定律得 E101R+R打，整理得IOR+9380+100 E 结合图像得100.200,10V1,1980+10r-100A1,解得 E 3 E E=3.00V,r=1.022.(4)结合上述分析可知，在不考虑实验 操作和读数带来的误差时，不存在实验误差，故电池组电动 势的测量值和内阻的测量值均等于真实值. 3.(1)R1(2)如图所示 T (36(4y,和V, a 解析：(1)两节干电池的电动势约为3V,电压表V2的量程 除以定值电阻阻值得最大电流为0.6A,电路的最小电阻约 为52，为方便实验操作，同时为了减小电压表V,的分流， 滑动变阻器应选0~10Ω的R1·(2)按照图甲，实物连线如 答案图所示.(3)根据电路图和闭合电路欧姆定律可得E= U+,整理可得U=￡2，可知纵坐标的截距和图像 的斜率绝对值分别为6=E,名-元可得8=6，。 bRo a (4)通过电源内阻的干路电流真实值为I U2,故 Ro Rv2 Ryi ,即V,和V,的分流都会引起误差 R 4.(1)甲(2)1.4066.7(3)=> 解析：(1)将电流表A和R,串联改装成的电压表的量程为 U3=300x106×(600+4400)V=1.5V,电源电动势为1.5V, 改装后的电压表的量程可以满足实验要求，故图甲合适，将 电流表A,和R4串联改装成的电压表的量程为U4=300× 10-6×(600+400)V=0.3V,0.3V小于电源电动势1.5V,改 装后的电压表的量程太小，故图乙不合适.故选甲.（2)根据 闭合电路欧姆定律有I(,+R)=E-山，解得r=E T1+R3 。1,利用图中的数据可知纵轴截距6二 r1+R2 E别=280× r1+R3 必修第三册·RJ 106A,代入数据解得E测=1.40V,斜率的绝对值为1k|= /测-280×10-6-120×10-64 T1+R3 12×10-3 =3×102,解得倒≈6.70. (3)根据所选择的电路可知，当I=0时，路端电压等于电源 电动势，故电动势的测量值没有系统误差，即E测=E真，电流 表A,的分压使内阻的测量值存在系统误差，测量值为干电 池内阻T真和电流表A2内阻r2之和即r测=T真+r2,所以T测>T真 第4节能源与可持续发展 白题基础过关 1.A解析：A.不同形式的能量之间可以相互转化，总量不变， 故A正确：B.能量不能被创生，也不能被消灭，故B错误； CD.虽然能量是守恒的，总量不变，但是我们目前可以利用 的能源是有限的，故一定要节约能源，防止能源危机，故 CD错误.故选A. 2.D 3.C解析：A.太阳能转化为电能过程中能量总和不变， 故A错误：B.能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可 利用率越来越小，但总量不会减少，故B错误；C.能量耗散 说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用 的品质降低了，故C正确：D.能量耗散说明能量在转化过程 中具有方向性，故D错误.故选C. 4.D解析：能源耗散是指将高品质的能源在利用过程中转化 为了低品质的能量过程，内能的品质最低.故选D. 5,C解析：二次能源是由一次能源直接或间接转化而来的能 源，不一定是可重复利用的能源，故A错误：新能源一般是 指在新技术基础上加以开发利用的可以重复使用的能源， B错误；一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能 源，分为可再生能源和不可再生能源，石油是不可再生能源， 故C正确，D错误 6.D 7.B解析：令历时为t(单位：s),能够利用的太阳能E。= 6.0×10 t×100×10%J=t×104J,根据功率的表达式有P.= 60 ,解得P=10kW,故选B t 第十二章章末检测 1.C 2.B解析：因为滑动变阻器的滑片P自C向D滑动时，滑动 变阻器接入电路的电阻减小，所以总电阻减小，总电流增大， 根据闭合电路欧姆定律E=U+可知，路端电压减小，所以 L,变暗，通过电阻R的电流增大，所以L2和滑动变阻器 的分压减小，因此L2变暗故B正确. 3.B解析：A.电池的U-I图像的斜率的绝对值等于电源的内 阻，由图可知电池a的内阻较大，故A错误；B.电池的效率 _-R=1,因电池a的内阻较大，则R接到电池a m=EIR+r 1+ R 上时，电池的效率较低，故B正确：C.电阻的U-I图像与电 源的U-I图像的交点为电路的工作点，根据P=Pr可知，R 接到电池α上时，电源内阻消耗的功率较大，故C错误； D.电阻的U-1图像与电源的U-I图像的交点为电路的工作 点，根据P=U可知R接到电池a上时，电源的输出功率较 黑白题40 大，故D错误故选B. 4.D解析：由闭合电路的欧姆定律得：调零时有E=IR内， 指针衡转至满刻度的子时有发丝）， 5 指针偏转到满刻度的时有E=心）， 5 联立三式可解得R=16R,故选D. 5.D解析：AB.设该蓄电池的电动势为E,蓄电池的内阻为r, 则P=1-,变形可得与，结合图像可知，该蓄电池 的内阻为r=0.50,该蓄电池的电动势为E=0-(-0.5)v= 40 12V,故AB错误；C.该蓄电池短路时，电流最大，最大电流 为1m=B=24A,故C错误；D.输出功率为P=EL-,其中 1≤24A,由数学知识可知，当1无12A时，输出功率最 大，故D正确.故选D. 6.B解析：AB.理想电压表V,测量定值电阻R两端的电压， 根据欧姆定律可得U,=R,理想电压表V,测量电源的路端 电压，根据闭合电路欧姆定律可得U2=E-,理想电压表V? 测量滑动变阻器两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得 G=E-1(R+）,则有40- 、AU2。△W=R,+r,可知 =R,=,A △0△U△均不变，由于定值电阻R,的阻值小于，则有 △I、△I、△M △U1<△U2,故A错误，B正确；C.电源的输出功率为P出= -( (R-)2,一，可知当外电阻（即R与滑动安 2 -+4r R 阻器接入电路的阻值之和)等于τ时，电源的输出功率最大， 由于R,<r,滑动变阻器的最大阻值等于，则滑动变阻器滑 片上移，接入电路的阻值变大，外电阻变大，若滑片移动前， 外电阻小于内阻，则滑片上移，电源的输出功率可能增大，可 能先增大后减小，若滑片移动前，外电阻大于内阻，则滑片上 移，电源的输出功率减小；电源效率为η= P出。PR外 P总(R外+r) ,由于外电阻增大，则电源效率增大，故C错误：D.将 r 1+ R外 滑动变阻器滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变 大，电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律！尼，可知电 路电流减小，根据U,=E-I(R+r),可知电容器极板间电压 端大，根据C=号，可知电容器的电荷量Q增大，电容器充 电，所以定值电阻R,中有从b流向a的瞬间电流；由B=d U 可知极板间匀强电场的电场强度E变大，向上的电场力变 大，则带电液滴将向上运动，故D错误.故选B 7.(1)2(2)A(3)D(4)B U 解析：(1)由电路图甲结合闭合电路欧姆定律有E=U+ R 参考答案与解析 童果片后·只女可见，在分日因限中，网线他斜 率k=女，飘裁矩6：官结合图乙中图线a,可得Q5安得 B.=2V(2)由()问分析可得电源内阻，=专，由图乙可 知>k6,b。<b6,则>T6,故选A(3)若将同一电阻先后接 在电池a及电池b两端，则两电池的输出功率P。和P。的大 小为只=（岛）R=(点)可号=（会 +R)2 r,+R ,由于E。>E6,「.>6，部分具体数值不知，所以无法判 断P。和P,的大小故选D.(4)电源的效率为刀=E7× UI 100%=R×100%,若将同一电阻先后接在电池a及电池6 R+r 两端，由于t。>T。,则两电池的效率7。和门6的关系为刀。<6， 故选B. 8.(1)4V1232(2)3W(3)1W 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律有U,=E-r,U2=E-I(r+ R2),图线b反映了V,表示数随I的变化，则E=4V,r= 0-40=1n,图线c反映了V,表示数随I的变化，则r+ 4 0-4 R2= 1 2=4D,解得R2=32. (2)电源的输出功率为P=P(R1+R2)= E2(R1+R2) (R+R3tr)= 一，从左向右移动变阻器的滑片，R增大，根 2 R,+R,+R,+R,+2r 据数学知识可知当R+R2>r时，P随R1的增大而减小，当 R=0时，P有最大值为Pm=3W. ER (3)R的输出功率为P,=PR,= (R+R+r)2= E2 R2+r)2 ,根据数学知识可知当R=R2+r时 R1+ R +2(R2+r) (由图知此情况存在)，P,有最大值为P1m=1W. 第十二章真题演练 黑题真题体验 1.B解析：由题知，△t时间内流出的水量为m=pQ△t=1.0× 10△，发电过程中水的重力势能转化为电能，则有P=m× △ 70%≈1×10W,故选B. 2.D解析：AB.单位时间流过面积A的流动空气体积为 V。=Am,单位时间流过面积A的流动空气质量为mo=pV。= p,单位时间流过面积A的流动空气动能为2m,心= 2pM。,风速在5~10m/s范围内，转化效率可视为不变，可 知该风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比， AB错误；C.由于风力发电存在转化效率，若每天平均有1.0× 108kW的风能资源，则每天发电量应满足E<1.0×103× 黑白题41第十二章 (时间：40分钟 一、选择题（每题8分，共48分） 1.某旅行充电器和某锂离子电池的铭牌如图所 示，则以下说法正确的是 ( ) A.该锂电池充满电后可 电池充电器 输入：220V=2.7A 贮存5.04×106C的 输出：5V=2A 电量 锂离子充电电池 产品型号：BA-020 B.用该充电器给锂电池 标称电压：3.7V 额定容量：1400mAh 充电时，充电器输出 功率为7.4W C.用该充电器给该锂电池充电时，电池内部 锂离子是从正极运动到负极 D.若给该锂电池充满电，需要消耗25200J 的电能 2.(2024·河北张家口质检)如图所示，闭合开 关，L1、L2均正常发光，当滑动变阻器的滑片P 自C向D滑动时 L,☒ETrL,☒ A.L,变亮 B.L,变暗 C.L2变亮 D.L2亮度不变 3.(2025·四川攀枝花期中)小亮将玩具飞机的 电池a和遥控车的电池b拆下进行实验，如图 所示，A、B分别为电池a、b的路端电压与干路 电流关系，C为一电阻R的两端电压与电流的 关系.若将电阻R分别接到a、b两电池上，下 列说法正确的是 U↑ A.电池b的内阻较大 B.R接到电池a上时，电池的效率较低 必修第三册·RJ 章末检测 总分：100分) C.R接到电池a上时，电池内阻消耗的功率 较小 D.R接到电池b上时，电池的输出功率较大 4.（2024·辽宁辽西联合体期中)如图是一个将 电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已 经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时， 指针偏转至满刻度的处，现用该表测一未知 5 电阻，指针偏转到满刻度的，处，则该电阻的 阻值为 红表笔 R 黑表笔 A.4R B.5R C.10R D.16R 5.(2025·江苏苏州四校联 ↑2w·A 2 考)工程师对某款新能源 汽车的直流蓄电池进行 性能测试，测试过程中系 A- -0.5 统输出的片】图像如 图，其中P为直流电源的输出功率，1为总电 流，下列说法正确的是 () A.该蓄电池的电动势为24V B.该蓄电池的内阻为22 C.该蓄电池的短路电流为12A D.该蓄电池输出功率最大时电流为12A 6.(2025·黑龙江龙东联盟期中)如图所示，电 源电动势E、内阻r可认为不变，定值电阻 R1=0.5r,定值电阻R2=2r,滑动变阻器的最大 阻值等于r,闭合开关S,平行板电容器两板间 有一带电液滴恰好保持静止.将滑动变阻器 滑片向上移动，稳定后理想电压表V1、V2、V 黑白题086 的示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、 △U,理想电流表A示数变化量的绝对值为 △I,下列说法正确的是 A.△U1>AU2 AU,AUAU均不变 B.AIAI AI C.电源的输出功率变大，电源效率变大 D.带电液滴将向下运动，定值电阻R2中有从 a流向b的瞬间电流 二、非选择题（共52分） 7.(24分)(2025·山东青岛期初)某同学利用 电压表（测量范围0~3V,内阻约2k2),电阻 箱等实验器材测量两种内阻较小的电池α和 电池b的电动势和内阻，实验电路如图甲所 示.实验时，多次改变电阻箱的阻值，记录电 阻箱电阻R及其对应的电压表示数U,建立 坐标系，描点绘出如图乙所示的关系图 线a,图线a与纵轴交点坐标为(0,0.5).重复 上述实验操作，测量电池b的电动势和内阻， 得到图乙中的图线b: R五 E -10.5 0 (1)由图乙可知电池a的电动势E。= V. (2)由图乙判断电池a的内阻r。和电池b的 内阻。大小关系为 A.Ta>rb B.ra<rb C.ra=rb D.不确定 (3)若将同一电阻先后接在电池α及电池b 第十二章} 两端，则两电池的输出功率P。和P。的大 小关系为 A.Pa>P B.P<P C.P。=P。 D.不确定 (4)若将同一电阻先后接在电池a及电池b 两端，则两电池的效率m。和m。的关 系为 A.na>n。 B.na<nb C.na=nb D.不确定 8.(28分)(2025·安徽期中)由滑动变阻器R1、 定值电阻R,以及电源、电表、电键组成的电路 如图甲所示.闭合开关S,从左端向右移动滑 动变阻器R,的滑片，根据电表数据得到U-I 图像如图乙所示，电表均为理想电表，滑动变 阻器R,的阻值调节范围足够大.求： ↑U/W 4U/A (1)电源电动势E和内阻r以及电阻R2的 阻值； (2)电源的最大输出功率； (3)滑动变阻器R,的最大功率， 黑白题087