第十二章 电能能量守恒定律 章末巩固题-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理第十二章“电能 能量守恒定律”单元卷，立足单元复习，以电路能量转化、闭合电路欧姆定律、能源可持续发展为核心，通过电吹风机、新能源车、风力发电机等真实情境，融合物理观念与科学思维，实现基础巩固与能力提升的有机统一。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|12题|电路能量转化（1-5题）、闭合电路欧姆定律（6-10题）、能源（11-12题）|结合电吹风机电路（3题）、新能源车电池（5题）等真实情境，考查功率计算与电路分析| |多选题|4题|能量转化判断（13题）、电路功率综合（14-15题）、能源分类（16题）|通过“风光互补”照明（16题）等情境，强化科学态度与社会责任| |解答题|2题|电动机功率与效率（17题）、电路综合计算（18题）|以电动机提升重物（17题）、含电动机电路（18题）为载体，考查科学推理与模型建构|

第十二章 电能 能量守恒定律 基础巩固题 一、单选题 【知识点】电路中的能量转化 1．例题中若四盏灯泡接成如图所示的电路，其他条件不变。电路中它们的实际功率大小关系正确的是（　　） A． B． C． D． 2．下列说法正确的是（　　） A．适用于任何电路 B．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解 C．非纯电阻电路中的电功不可能等于焦耳热 D．公式、都适用于任何电路，因此W一定等于Q 3．如图所示为某简易电吹风机的电路图，电动机M额定电压为，其线圈内阻为，电热丝，为定值电阻。将该电吹风机接入家庭电路中，闭合、，电动机M恰好正常工作，电吹风机的功率为。下列说法正确的是（     ） A．定值电阻 B．电动机的额定功率为 C．电动机正常工作时的机械效率约为 D．吹冷风时电吹风机的功率为 4．如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω B．电路的总电阻为2Ω C．电阻丁两端的电压为2V D．除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W 5．如图所示，一款新能源车装配了块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是，该车型采用充电电压为的快充充电桩时，充电效率为，充满电需要的时间为．已知该车型每行驶100km平均能耗是，则（    ） A．快充充电桩的平均充电电流为 B．电池组充满电后储存的电荷量为 C．单块电池充满电后储存的电能为 D．电池组充满电后的续航里程为 【知识点】闭合电路的欧姆定律 6．一种新型的锌-空气电池以疏水性的三氟甲磺酸锌为电解液，放电时总反应Zn+O2=ZnO2。下列有关该电池放电时的说法正确的是（     ） A．电势：锌电极>空气电极 B．空气电极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O C．电子移动方向：锌电极→ 电解液→  空气电极 D．当锌电极质量减少65g时，理论上空气电极消耗氧气22.4L（标准状况） 7．如图所示的U﹣I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U﹣I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（     ） A．电源电动势为3.0V，内阻为0.5Ω B．电源的效率为60% C．R消耗的功率1.5W D．电源消耗的总功率为2.5W 8．马路边的光控电路节能灯的简化电路原理图如图所示，其中灯为照明用灯，灯为指示灯，电流表可视为理想电表，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光线照射的强度的增大而减小）。随着照射在光敏电阻上的光线强度的增大，下列说法正确的是（　　） A．灯变暗 B．灯变亮 C．电流表示数减小 D．电源的总功率减小 9．在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线。用该电源与电阻连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．的阻值为 B．电源内阻为 C．电源的输出功率为 D．电阻消耗的功率为 10．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻、，现将S闭合，下列说法正确的是（　　） A．电容器的上极板带负电 B．电容器的带电量 C．S断开瞬间，流过的电流方向向右 D．S断开后，电容器的电压为零 【知识点】能源与可持续发展 11．如图所示，某地有一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地的风速为6m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，该风力发电机可将经过此圆面内空气动能的10%转化为电能，发电的功率约为16kW，则下列说法正确的是（　　） A．若风速变大，则发电的功率变大 B．每秒流经此圆面空气的动能约为1.6kJ C．每秒流经此圆面空气的动能约为16kJ D．经过此圆面空气动能的90%转化为内能 12．由于4月梅州连日强降雨，蕉岭县长潭水库泄洪闸孔全开泄洪。如图所示，已知泄洪流量为，水位落差100m，水的密度为泄洪时，水流的重力势能有25%转化为电能，取 ，按照以上数据估算发电站的发电功率是（　　） A． B． C． D． 能力提升题 二、多选题 13．下列电器把电能主要转化为内能的是（　　） A．热水壶 B．电风扇 C．护眼灯 D．电饭煲 14．如图为汽车启动简化电路，电源电动势为E、内阻为r，车灯的电阻为R（可视为纯电阻）。开关S闭合，电动机M正常工作，其两端电压为U、电流为I、内阻为。忽略温度对电阻的影响，则（　　） A．电动机的热功率为UI B．电动机的热功率为 C．车灯的电功率为 D．电源的总功率为 15．如图所示的图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻、的电压U与电流I的关系。只将与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为，电源的效率为；只将与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为，电源的效率为。下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 16．如图所示是新型“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（　　） A．照明灯利用的风能属于不可再生能源 B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能 C．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能 D．太阳能为可再生能源，光电池板将光能转化为电能 三、解答题 17．如图是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。P是一个质量为的重物，它被细绳拴在电动机的轴上。闭合开关，重物P以速度匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是和，重物P上升的速度为。重物的质量为，取。求 (1)绳对重物做功的机械功率； (2)电动机线圈发热功率； (3)电动机线圈的内阻。 18．如图所示，电源电动势，，内电阻，小灯泡标有“3V；3W”字样，小灯泡标有“2V；4W”字样，电动机D的内阻，当闭合电键S，将滑动变阻器R的阻值调到时，两灯泡和电动机均能正常工作。求： (1)流过电动机的电流； (2)电动机输出的机械功率； (3)电动机效率； (4)电源的输出功率。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C B A D C A B C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 A A AD CD BCD BD 1．B 【详解】灯泡的电阻 灯泡的电阻 根据并联电路的特点知并联后的总电阻，大电阻分大电压，所以两端的电压小于灯泡的电压。 根据，可得，灯串联，电流相等，根据可知，与成正比，则，故有 故选B。 2．B 【详解】A．在纯电阻电路中，根据和，可以得到，故该式只能适用于纯电阻电路，故A错误； B．焦耳定律适用于任何电路中的焦耳热的计算，故B正确； CD．公式计算电功，公式计算焦耳热，二者均适用于任何电路。在纯电阻电路中，。在非纯电阻电路中，电能会转化为内能和其他形式的能，一般情况下，但在特殊情况（如电动机堵转）下，。故CD错误。 故选B。 3．C 【详解】A．电阻丝消耗的功率 可知R2与电动机消耗的功率之和为 电动机支路的电流 定值电阻，A错误； B．电动机的额定功率为，B错误； C．电动机正常工作时的机械效率为，C正确； D．由A的分析可知，吹冷风时电吹风的功率为，D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．甲、乙、丙串联的总电阻为，故A错误； B．与丁（）并联的总电阻为 与戊、己串联的总电阻为 与庚（）并联的总电阻 则电路的总电阻为 故B正确； C．甲的电流为1A，由欧姆定律可得的电压为 两端的电压即丁两端的电压为，故C错误； D．由欧姆定律可得丁的电流为1A，则戊、己的电流均为2A，除电阻庚之外，根据可得其他6个电阻的热功率之和为 故D错误。 故选B。 5．A 【详解】A．快充充电桩充电过程有 可得平均充电电流为，故A正确； B．电池组充满电后储存的电荷量为，故B错误； C．单块电池充满电后储存的电能为，故C错误； D．该车型每行驶100km平均能耗是，电池组充满电后储存的电能为，则电池组充满电后的续航里程为，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．原电池中正极电势高于负极，锌电极失电子为负极，空气电极得电子为正极，故电势：锌电极<空气电极，故A错误； B．该电池电解液为三氟甲磺酸锌盐溶液，无大量，且总反应产物为，正极反应不可能生成，正确的正极反应为，故B错误； C．原电池中电子仅能在外电路中移动，从负极经外电路流向正极，不能经过电解液，电解液依靠离子定向移动导电，则电子移动方向：锌电极→ 负载→ 空气电极，故C错误； D．65g 的物质的量为 负极反应为，共转移2mol电子；正极每消耗1mol 转移2mol电子，故消耗的物质的量为1mol，标准状况下体积为 ，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律，电源的路端电压满足 直线Ⅰ是电源的图线，纵轴截距对应电流为0（开路状态），此时路端电压等于电源电动势，得 图线斜率的绝对值等于电源内阻，得，故A错误； B．两图线的交点是电源直接接电阻R的实际工作点：此时电路电流，R两端电压（路端电压） 电源效率，故B错误； C．R消耗的功率为输出功率，故C正确； D．电源消耗的总功率，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】CD．随着照射在光敏电阻上的光线强度的增大，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，电流表示数增大，根据P=IE 可知电源的总功率增大，故CD错误； A．通过电源的电流增大，根据U=E-Ir 可知路端电压减小，灯两端电压减小，灯变暗，故A正确； B．通过电源的电流增大，通过灯的电流减小，因此通过的电流增大，两端电压增大，灯两端电压减小，灯变暗，故B错误。 故选A。 9．B 【详解】A．由题中两图线的交点知，选项A错误； B．根据 直线Ⅰ在纵轴上的截距为电动势，即 斜率的绝对值为内阻，即，选项B正确； CD．电源的输出功率，也等于电阻消耗的功率，选项C、D错误。 故选B。 10．C 【详解】A．电容器上极板与电源正极连接，上极板带正电，A错误； B．根据串联电路电压规律可知 电容器带电量为，B错误； CD．将开关S断开，电路稳定后电容器的电势差为E，则带电量增加。 在断开瞬间，电容器将充电，充电电流方向从电源正极出发，向右经电阻R1流向电容器的上极板，C正确，D错误。 故选C。 11．A 【详解】A．时间内穿过圆面空气的质量为 则发电功率为 解得 可知，若风速变大，则发电的功率变大，故A正确； BC．令，则有 解得 故BC错误； D．该风力发电机可将经过此圆面内空气动能的10%转化为电能，空气还存在一定的动能，则经过此圆面转化为内能的值小于空气动能的90%，故D错误。 故选A。 12．A 【详解】由题意可知t时间内流水的体积 发电功率为 代入数据可得 故选A。 13．AD 【详解】热水壶和电饭煲都是把电能主要转化为内能的装置；而电风扇主要是把电能转化为机械能；护眼灯主要是把电能转化为光能。 故选AD。 14．CD 【详解】AB．电动机的热功率为，故AB错误； C．车灯的电功率为，故C正确； D．电源的总功率为，故D正确。 故选CD。 15．BCD 【详解】AC．由电源的路端电压U与电流I的关系图线a知，电源电动势为E=6V，只将与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为 电源的效率为，故A错误，C正确； BD．只将与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为 电源的效率为，故BD正确。 故选BCD。 16．BD 【详解】A．照明灯利用的风能属于可再生能源，故A错误； B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能，故B正确； C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能，故C错误； D．太阳能为可再生能源，光电池板将光能转化为电能，故D正确。 故选BD。 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）由于重物以速度匀速上升，则绳对重物做功的机械功率为 得 （2）电动机的总功率为 得 （3）根据功能关系有    得 18．(1)1A (2)3.5W (3)87.5% (4)12W 【详解】（1）对小灯泡分析，可得流过的电流为 对小灯泡分析，可得流过的电流为 可得流过电动机的电流为 （2）小灯泡的电阻为 电动机两端的电压 电动机的输入功率 电动机的热功率 电动机输出的机械功率 （3）电动机效率为 （4）电源两端的电压 电源的输出功率 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 $