第十二章 电能 能量守恒定律 单元检测试卷（巩固卷）-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 人教版必修三第十二章巩固卷，聚焦电能与能量守恒，以电源电动势、电路分析为核心，结合新能源汽车电池等真实情境，通过选择、实验、解答题梯度考查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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|电动势本质、电路故障、U-I图像|基础概念辨析与动态电路分析结合，如第8题通过图像比较电源与电阻特性| |实验题|2/24|游标卡尺测量、电池电动势内阻测定|真实器材操作与数据处理，如第11题结合刀片电池测量，体现科学探究| |解答题|3/30|电路计算、电动机功率、电容器电荷量|能量守恒与电路规律综合应用，如第15题考查开关通断时电容器充放电，突出科学思维|

2025- -2026学年物理人教版必修第三册 第十二章电能能量守恒定律单元检测试卷（巩固卷） 满分：100 分 考试时间：75 分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A．电动势就是电源供给电路的能量 B．电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领 C．电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 2．在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表的示数减小，电流表的示数增大。电压表和电流表均为理想电表，电阻元件完全相同，则可能出现的故障是（　　） A．R1断路 B．短路 C．断路 D． R3断路 3．常用手电筒是两节干电池串联作为电源的，与之相匹配的小灯泡的规格应是下面的哪一个所示数据为灯泡的额定电压 （　　） A． B． C． D． 4．已知某电源的电动势为。下列说法正确的是（　　） A．在内，该电源能把其他形式的能转化为电能 B．在内，该电源比电动势为1.5V的电源提供的电能多 C．当电荷通过电源时，该电源能把电能转化为其他形式的能 D．当电荷通过电源时，该电源比电动势为的电源非静电力做的功多 5．如图所示，直流电路中电源电动势为，内阻为r、、为定值电阻，为滑动变阻器，已知，电容器电容，现闭合，断开，下列说法正确的是（　　） A．将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动，电压表示数U增大，电流表示数减小 B．将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动，电容器两端电势差保持不变 C．将滑动变阻器滑片逐渐向左滑动，保持不变 D．滑动变阻器滑片置于中点，闭合，电容器充电，电荷量增加 6．如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R2为定值电阻，R为滑动变阻器、当R的滑片P在某一位置时，闭合开关S，电压表的读数为U=1.00V，电流表A1的读数I1=0.80A，电流表A2的读数为I2=1.20A。现将R的滑片P继续向b端移动过程中，三个电表可能得到的读数是（　　） A．U=1.00V，I1=0.60A，I2=0.80A B．U=0.80V，I1=0.60A，I2=1.40A C．U=0.90V，I1=0.70A，I2=1.40A D．U=1.10V，I1=0.70A，I2=1.50A 7．在如图所示电路中，蓄电池的电动势，内阻，电阻，已知电路中的电流公式为：，电容的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于板间正中央点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．上极板所带电荷量为 B．上极板所带电荷量为 C．若将下极板缓慢上移少许，点的电势降低 D．若将下极板缓慢上移少许，油滴将向下移动 8．某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻、组成电路。、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3V B．电源内阻为 C．将、串联后接到电源两端，电源两端电压最大 D．将、并联后接到电源两端，电源内电压最大 9．有甲、乙两个电源，其路端电压U与通过电源的电流I的关系图像如图所示。将一个6Ω的定值电阻分别与甲、乙电源的两极相接，下列说法正确的是（　　） A．接电源乙时，路端电压较大 B．接电源甲时，电路的总功率较大 C．接电源甲时，定值电阻消耗的功率较大 D．接电源乙时，电源的效率较高 10．下图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池； 和 是固定电阻，R6是可变电阻：表头G的满偏电流为250μA，内阻为600Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆100Ω挡，下列选项正确的是（　　） A．图中的A端与黑色表笔相连接 B．关于 的用法为，使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．根据题给条件可得 D．某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“3”相连的，则读数为110Ω 二、实验题 11．新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络查找了某种知名的电池铭牌，电池采用的是“刀片电池”技术。现将一块电芯拆解出来，测得长为960mm，宽为90mm，用游标卡尺准确测量其厚度，结果如图甲所示，然后测量其电动势E和内阻r。所提供的器材有： A．电压表（量程3V） B．电流表（量程0.6A） C．电流表（量程3A） D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A） E.保护电阻 某同学采用了图乙所示的电路图，在进行了正确操作后，得到了图丙所示的U-I图像。 (1)一块刀片电芯厚度为__________mm。 (2)实验中，电流表应选__________；（填器材前的字母代号） (3)根据图丙所示，则该电池的电动势__________V，内阻__________；（结果保留到小数点后一位）。 12．学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了图1所示电路，实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5V，内阻约1Ω）； 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 滑动变阻器（最大阻值20Ω）； 滑动变阻器（最大阻值200Ω）； 定值电阻（阻值0.5Ω）； 开关一个，导线若干。 (1)实验中，滑动变阻器应选择________（选填“”或“”）。 (2)正确操作，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，并根据实验数据作出图像，如图3所示。根据图线求得电动势________V。（选填“1.48”或“0.48”） (3)若采用图2实验原理图进行实验，由于________（选填“电压”或“电流”）表的分压作用，________（选填“电压”或“电流”）表的测量存在误差，其测量值________（选填“偏大”或“偏小”）。如果用实线表示由实验数据描点得到的图线，用虚线表示该干电池真实的路端电压和干路电流的关系图像，则下列图像正确的是________。 A． B．C． D． 三、解答题 13．如图所示，直流电源的电动势、内阻，电动机M的规格为“6V  12W”，为定值电阻。开关S闭合且电路稳定后，电动机M恰好能正常工作。求： （1）定值电阻的阻值； （2）该直流电源的输出功率。 14．如图所示，闭合开关S，电动机恰好正常工作．已知定值电阻，灯泡的电阻，电动机线圈电阻，通过电动机的电流，通过灯泡的电流，求： (1)电阻R的电功率P； (2)10s内电动机输出的机械功W。 15．如图所示，电源电动势E = 32 V、内阻r = 2 Ω，电阻R1 = R2 = R3 = R = 5 Ω，电流表为理想电表，电容器的电容C = 9 μF。闭合开关S，电路稳定后，求： (1)电流表的示数； (2)电容器两极板所带电荷量为多少； (3)S断开后通过R1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 《2026年7月5日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B D C C C ACD AD AB 1．B 【详解】A．电动势是电源将其他形式能转化为电能的能力的物理量，并非直接供给电路的能量，故A错误； B．电动势的物理意义正是反映电源转化其他形式能为电能的本领，故B正确； C．电源接入电路时，路端电压为，仅当电流，即断路时，故C错误； D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极的做功越多，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】若电路正常，则电压表测量R1两端的电压，电流表测量流过R3的支路电流。 A．若R1断路，电压表测量路端电压，电流表的示数为零，故A错误； B．若短路，则R3被短路，电流表的示数为零，电压表的示数增大，故B错误； C．若断路，总电阻增大，干路电流减小，则电压表的示数减小；和R3的总电阻增大，分压增大，流过R3和电流表的电流增大，所以电流表的示数增大，故C正确； D．若R3断路，电流表的示数为0，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】两节干电池串联作为电源，电压为3.0V。 故选B。 4．D 【详解】电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，根据电动势的定义式 可知电动势为2.4V，表示电路通过1C的电荷量时，非静电力做了2.4J的功，电源把2.4J其他形式的能转化为电能，电动势为1.5V，表示电路通过1C的电荷量时，非静电力做了1.5J的功，电源把1.5J其他形式的能转化为电能。 故选D。 5．C 【详解】A．闭合，断开，滑片逐渐向左滑动，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，即电流表示数增大，根据闭合电路欧姆定律有 可知，电压表示数U减小，故A错误； B．根据上述，闭合，断开，电容器所在支路等压等于路端电压，即等于电压表示数U，可知电容器两端电势差减小，故B错误； C．根据上述有 则有 可知，保持不变，故C正确； D．滑动变阻器滑片置于中点，闭合，此时，定值电阻与滑动变阻器并联后与定值电阻串联，电容器两端电压等于定值电阻两端电压，在滑动变阻器滑片置于中点，闭合之前，电容器两端电压为 在滑动变阻器滑片置于中点，闭合之后，由于 则电容器两端电压为 可知 根据电容器电容的定义式有 由于电压减小，可知电荷量减小，电容器处于放电状态，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】将R的滑片P继续向b端移动过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据“串反并同”可知，增大，减小，U减小，再由可知，总电阻减小，总电流变大，所以增大。 故选C。 7．C 【详解】AB．电阻两端的电压为 电阻与电容器并联，电阻两端的电压等于电容器两端电压。则电容器上极板所带的电荷量为 故AB错误； C．若将下极板上移，则板间距离减小，此时电容器的电压不变，由匀强电场公式 场强增大，上极板到点间的电势差增大，则点到下极板间的电势差减小，点的电势降低，故C正确； D．由油滴受力可知，油滴受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，则将下极板上移，场强增大，油滴向上的电场力大于向下的重力，故油滴将向上运动，故D错误。 故选C。 8．ACD 【详解】A B．电源的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 故A正确，B错误； C．两个电阻串联的总电阻比任何一个电阻都大，所以将、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，故C正确； D．两个电阻并联的总电阻比任何一个电阻都小，所以将、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，故D正确。 故选ACD。 9．AD 【详解】A.由图可知，，，。根据闭合电路欧姆定律，接电源甲时干路电流为 因此路端电压为 接电源乙时干路电流为 因此路端电压为 可见，接电源乙时，路端电压较大，故A正确； B.接电源甲时，电路的总功率为 接电源乙时，电路的总功率为 可见，接电源甲时，电路的总功率较小，故B错误； C.接电源甲时，定值电阻消耗的功率为 接电源乙时，定值电阻消耗的功率为 可见，接电源甲时，定值电阻消耗的功率较小，故C错误； D.接电源甲时，电源的效率为 接电源乙时，电源的效率为 可见，接电源乙时，电源的效率较高，故D正确； 故选AD。 10．AB 【详解】A．根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流“红进黑出”，即图（a）中的A端与黑色表笔相连接，故A正确； B．是可变电阻，只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，故B正确； C．由图（a）可知，换挡开关接2时，对应量程为直流电流，则有 求得 换挡开关接4时，对应量程为直流电压，这时表头与、并联组成新表头，新表头的内阻为 新表头的量程是，则有 解得 故C错误； D．某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“3”相连的，则多用电表为欧姆“”挡，读数为 故D错误。 故选AB。 【点睛】 11．(1)13.50 (2)B (3) 3.8 0.7 【详解】（1）一块刀片电芯厚度为 （2）最大电流不超过0.6A，电流表选B。 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 所以图像纵轴的截距表示电源的电动势为E=3.8V，图像的斜率的绝对值表示电源的等效内阻，有 所以电源的内阻为 12．(1) (2)1.48 (3) 电流 电压 偏小 C 【详解】（1）若选用滑动变阻器，且阻值全部接入电路，则电流表示数约为，结合电流表量程可知，能够满足实验需要，阻值过大，为了操作方便，滑动变阻器应选择； （2）根据闭合电路欧姆定律和电路图可知 整理得 图像的纵截距表示电源电动势，结合图像可得； （3）[1][2][3]图2中，真实路端电压为电压表示数加电流表两端电压，故由于电流表的分压作用，电压表的测量存在误差且偏小； [4]根据“等效电源法”，知图2测得的电动势准确，但内阻偏大，即测量电动势等于真实电动势，测量图线斜率大于真实图线斜率，故选C。 13．（1）；（2） 【详解】（1）由题知，电路中的电流 由闭合电路欧姆定律，有 解得 （2）该直流电源的输出功率 解得 14．(1) (2) 【详解】（1）根据电路图，可得总电流为 根据 解得 （2）电动机与灯泡并联，故电动机两端的电压等于灯泡两端的电压，则有 根据功能关系有 解得 15．(1)6 A (2)9 × 10−5 C (3)6 × 10−5 C 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据解得 （2）由于电容器与R1并联，所以 联立可得 （3）S断开后，电容器放电，则通过R1的电荷量为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $