第十二章 电能 能量守恒定律 单元卷（基础卷） -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十二章 电能 能量守恒定律单元卷（基础卷） 答题卡 ( 条形码 粘贴 区 域 ) 学校： 试卷类型：A B 缺考标记(考生禁止填涂) 班级： ( ) 姓名： 考号： ( 注 意 事 项 1 、答题前，考生须准确填写自己 的 姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、 准考证号。 2 、 第一部分选择题必须使用2B铅笔填涂，第二部分非选择题必须用0.5毫米黑色 墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰。 3、按照题号在对应的答题区域内作答，超出各题答题区域的答案无效，在草稿纸、 试卷上作答无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 填 涂 样 例 正确填涂 ■ ) ( 选择题 1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 非选择题 11. 12. ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) ( 13 （1 0 分） 14.（ 14 分） 15.（ 18 分） ) ( 请在各题目的答题区域内作答 ， 超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 电能 能量守恒定律单元卷（基础卷） 解析版 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.下列关于能源的说法正确的是(　　) A．太阳能是地球上最主要的能量源泉 B．珠江的水能是用之不尽的 C．天然气是可再生能源 D．基本粒子的运动规律不遵守能量守恒定律 A 解析：太阳能是地球上最主要的能量源泉，故A正确；珠江的水能不是用之不尽的，故B错误；天然气是不可再生能源，故C错误；基本粒子的运动规律遵守能量守恒定律，故D错误。 2.如图所示，电熨斗的电阻是50 Ω，通电1 min产生的热量是4.8×104 J，那么，通过这个电熨斗的电流是(　　) A．0.4 A B．2.4 A C．4.0 A D．4.4 A C 解析：根据Q＝I2Rt得电流I＝＝ A＝4.0 A。 3.物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图所示，当电路中点亮的电灯数量逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗．对这一现象的解释，下列说法正确的是(　　) A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变 B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大 答案　B 解析　当电路中点亮的电灯数量逐渐增多时，根据并联电阻的规律可知，电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得干路中的电流I＝增大，根据闭合电路的欧姆定律可得E＝U＋Ir，可知路端电压减小，所以加在灯泡两端的电压减小，亮度变暗，故B正确，A、C、D错误． 4.如图，电路中电阻。断开后，理想电压表的示数为；闭合后，理想电压表的示数为，则电源的内阻为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】断开 后，理想电压表的示数为，则电动势，闭合 后，电压表的示数为，由，代入数据解得电源的内阻 ，项正确。 5.电工师傅常用一只标有“220 V,40 W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示．当只闭合S、S1时，L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光．由此可以判断(　　) A．L1所在的支路短路 B．L2所在的支路断路 C．L3所在的支路短路 D．各支路均完好 答案　C 解析　当只闭合S、S1，L0不亮时，说明电路是断路状态，L1所在支路断路，故A错误；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色，说明L0与L2是串联，两个灯得到的电压小于220 V，故不能正常发光，L2应该是好的，故B错误；当只闭合S、S3时，L0正常发光，说明L3所在支路短路，检验灯正常发光，故C正确；L1所在支路断路、L3所在支路短、L2应该是完好的，故D错误． 6.如图所示是小王老师的电动车，它使用“48 V　0.5 kW”电机，由4个“12 V　20 A·h”的电池串联起来供电，车上前大灯的灯泡规格是“48 V　20 W”，尾灯和4个转向灯的灯泡都是“48 V　10 W”。小王老师晚值班后，骑上该车并开启前大灯和尾灯，以最大速度匀速骑行20分钟回到家。在此过程中，电动车消耗的电能至少是(　　) A.6.36×105 J B.6.84×105 J C.3.6×104 J D.8.4×104 J 解析　E总＝0.5×103 W×20×60 s＋(20＋10) W×20×60 s＝6.36×105 J。 答案　A 7.如图所示的 图像中，直线 为一个电源的路端电压与电流的关系，直线 是电阻 两端电压与电流的关系。下列判断正确的是( ) A. 该电源的电动势为 B. 该电源的内阻为 C. 该电阻 为 D. 若该电阻与电源连接成闭合电路，电源的输出功率为 [解析]选 。由闭合电路欧姆定律 ,可得 图线与纵轴交点表示电动势，图线斜率绝对值表示内阻，可得 ， , 错误， 正确；由电阻 两端电压与电流的关系可得 , 错误；若该电阻与电源连接成闭合电路， 、 图线的交点即为电路的电流及电源输出电压，则电源的输出功率 , 错误。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8．如图所示，一个阻值为R的电阻和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上，电路中的电流为I。电阻两端的电压为U1，电功率为P1；灯泡两端的电压为U2，电功率为P2，则下列关系式正确的是(　　) A．P1＝UI B．U2＝U－IR C．P2＝U2I D．U1＝U－IR BC 解析：电阻的电功率P1＝U1I，故A错误；电阻两端的电压U1＝IR，灯泡两端的电压U2＝U－U1＝U－IR，故B正确，D错误；灯泡的电功率P2＝U2I，故C正确。 9.在闭合电路中，下列叙述正确的是( ) A. 外接电阻增大时，电源的输出功率可能减小 B. 当外电路断开时，路端电压等于电源电动 C. 当电源短路时，电路中的电流趋近于 D. 当外电阻增大时，路端电压可能减小 [解析]选 。根据电源输出功率随外电阻变化图像可知外接电阻增大时，电源的输出功率可能减小，故 正确； 路端电压表达式为 ，当外电路断开时，电流 变为0，则 ，故 正确；当电源短路时，外电阻 ，此时 ，故 错误；当外电阻 增大时，由 ， ，可知电流 减小，路端电压增大，故 错误。 10.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是(　　) A.电源的电动势为6.0 V B.电源的内阻为12 Ω C.电源的短路电流为0.5 A D.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω 解析　由于该电源的U－I图象的纵轴坐标不是从零开始的，纵轴上的截距仍为电源的电动势，即E＝6.0 V，选项A正确；由于横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计算，即r＝||＝ Ω＝2 Ω，选项B、C错误；由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3 A时，外电阻R＝－r＝ 18 Ω，故选项D正确。 答案　AD 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.某学习小组想测定一电池的电动势（约为）和内阻（约为），要求测量结果尽量准确，实验室提供的器材如下： A.电流表（量程为，内阻为）； B.电压表（量程为，内阻约为）； C.滑动变阻器（最大阻值为 ，额定电流为）； D.滑动变阻器（最大阻值为 ，额定电流为）； E.开关、导线若干。 （1）为了方便和更准确地完成实验，滑动变阻器应选择_ _ _ _ 。（填仪器前的字母序号） （2）实验中的电路图应选用下图中的_ _ _ _ （选填“图1”或“图2”）。 （3）选择合适的实验仪器和电路图进行实验，得到一条实验数据拟合线如图3所示，则该电池的电动势_ _ _ _ （保留3位有效数字），内阻_ _ _ _ （保留2位有效数字）。 【答案】（1） D （2） 图2 （3） 1.48；0.44 【解析】 （1）由于电源电动势较小，为使实验时便于操作和减小误差，滑动变阻器应采用限流式接法，则选择最大阻值为 的 即可。 （2）由于使用的电流表内阻已知，因此电流表用内接的方式，所以实验中的电路图应选用图2。 （3）由闭合电路的欧姆定律可得， 由上式及 图像的纵轴截距可得电池的电动势 图像的斜率大小为，可得 。 12.用如图甲所示的电路测量电池组的电动势和总内阻。 (1)闭合开关,发现电压表指针不偏转,小明用多用电表的直流电压挡来检测故障,保持开关闭合,将　　　　(选填“红”或“黑”)表笔始终接触b位置,另一表笔依次试触a、c、d、e、f、g六个位置,发现试触a、f、g时,多用电表均有示数,试触c、d、e时多用电表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障是　　　　。  A.b、c间短路 B.d、e间断路 C.定值电阻断路 (2)排除故障后按规范操作进行实验,改变电阻箱R的阻值,分别读出电压表和电阻箱的示数U、R。某一次测量,电压表的示数如图乙所示,该示数为　　　　V。  (3)作出-图像如图丙所示,根据图中数据可得电池组的电动势E=　　　V、总内阻r=　　　Ω。(计算结果均保留两位小数)  答案:(1)红　C　(2)2.10　(3)2.94　0.37 解析:(1)b与电源正极相连,电势较高,应将红表笔始终接触b位置。 试触a、f、g时,多用电表均有示数,试触c、d、e时多用电表均无示数,说明接线柱e、f间断路,故选C。 (2)根据题图甲可知,电压表量程选择的是0~3 V,最小分度值为0.1 V,故电压表的示数为2.10 V。 (3)由欧姆定律可知U=IR,I=,联立可得=·+,结合题中图像可知= A-1,=0.340 V-1,联立解得电动势E≈2.94 V,总内阻r≈0.37 Ω。 四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.在如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝1.0 Ω，电阻R1＝9.0 Ω，R2＝15 Ω，理想电流表A的示数为0.4 A，求电阻R3的阻值和流过R3的电流大小． 答案　30 Ω　0.2 A 解析　U2＝I2R2＝6 V 由闭合电路欧姆定律，有E＝U2＋I(R1＋r) 联立解得I＝0.6 A I3＝I－I2＝0.2 A，R3＝，U3＝U2＝6 V 联立解得R3＝30 Ω. 14.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,重物受到的重力为20 N。不计摩擦力,则: (1)电动机的输入功率和线圈电阻上消耗的热功率各是多少? (2)电动机的输出功率和效率各是多少? (3)电动机可以把重物以多大的速度竖直向上提升? 答案:(1)5 W　1 W　(2)4 W　80%　(3)0.2 m/s 解析:(1)电动机的输入功率P=IU=5 W 线圈电阻上消耗的热功率 P热=I2r=12×1 W=1 W。 (2)电动机的输出功率P出=P-P热=4 W 效率η=×100%=80%。 (3)根据P出=mgv可得v=0.2 m/s。 15.智能感应式矫正器能矫正青少年的不良姿势，某矫正器铭牌信息如图所示。若该智能感应式矫正器第一次使用前的电池容量为零，关于智能驼背矫正器， 　 （1）该矫正器第一次充满电的时间。 （2）该矫正器充满电时所储存的能量。 （3）该矫正器在额定工作状态下的工作时间。 解析：（1）电池容量的单位mA·h是电荷量的单位，故A错误；根据电流的定义式I＝，可得充电时间t＝ h＝2.5 h； （2） 根据电功公式有W＝qU＝500×10－3×3 600×3.7 J＝6.66×103 J，所以该矫正器充满电时所储存的能量为6.66×103 J； （3）该矫正器在额定工作状态下的工作时间约为t1＝＝ s＝1.665×104 s＝4.6 h。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 电能 能量守恒定律单元卷（基础卷） 考试时间： 75分钟 试卷分值：100分 姓名： 班级： 考号： 题型 单项选择题(28分) 多项选择题(15分) 填空题 (15分) 解答题(42分) 合计 得分 一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分） 1.下列关于能源的说法正确的是(　　) A．太阳能是地球上最主要的能量源泉 B．珠江的水能是用之不尽的 C．天然气是可再生能源 D．基本粒子的运动规律不遵守能量守恒定律 2.如图所示，电熨斗的电阻是50 Ω，通电1 min产生的热量是4.8×104 J，那么，通过这个电熨斗的电流是(　　) A．0.4 A B．2.4 A C．4.0 A D．4.4 A 3.物理老师在课堂上做了一个演示实验，电路如图所示，当电路中点亮的电灯数量逐渐增多时，已点亮的电灯亮度却逐渐变暗．对这一现象的解释，下列说法正确的是(　　) A．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压保持不变 B．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 C．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小 D．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变大 4.如图，电路中电阻。断开后，理想电压表的示数为；闭合后，理想电压表的示数为，则电源的内阻为（ ）。 A. B. C. D. 5.电工师傅常用一只标有“220 V,40 W”的灯泡L0(检验灯泡)取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示．当只闭合S、S1时，L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光．由此可以判断(　　) A．L1所在的支路短路 B．L2所在的支路断路 C．L3所在的支路短路 D．各支路均完好 6.如图所示是小王老师的电动车，它使用“48 V　0.5 kW”电机，由4个“12 V　20 A·h”的电池串联起来供电，车上前大灯的灯泡规格是“48 V　20 W”，尾灯和4个转向灯的灯泡都是“48 V　10 W”。小王老师晚值班后，骑上该车并开启前大灯和尾灯，以最大速度匀速骑行20分钟回到家。在此过程中，电动车消耗的电能至少是(　　) A.6.36×105 J B.6.84×105 J C.3.6×104 J D.8.4×104 J 7.如图所示的 图像中，直线 为一个电源的路端电压与电流的关系，直线 是电阻 两端电压与电流的关系。下列判断正确的是( ) A. 该电源的电动势为 B. 该电源的内阻为 C. 该电阻 为 D. 若该电阻与电源连接成闭合电路，电源的输出功率为 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 8．如图所示，一个阻值为R的电阻和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上，电路中的电流为I。电阻两端的电压为U1，电功率为P1；灯泡两端的电压为U2，电功率为P2，则下列关系式正确的是(　　) A．P1＝UI B．U2＝U－IR C．P2＝U2I D．U1＝U－IR 9.在闭合电路中，下列叙述正确的是( ) A. 外接电阻增大时，电源的输出功率可能减小 B. 当外电路断开时，路端电压等于电源电动势 C. 当电源短路时，电路中的电流趋近于 D. 当外电阻增大时，路端电压可能减小 10.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是(　　) A.电源的电动势为6.0 V B.电源的内阻为12 Ω C.电源的短路电流为0.5 A D.电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω 三、填空题（共计2题，第11题6分，第12题9分，共计15分） 11.某学习小组想测定一电池的电动势（约为）和内阻（约为），要求测量结果尽量准确，实验室提供的器材如下： A.电流表（量程为，内阻为）； B.电压表（量程为，内阻约为）； C.滑动变阻器（最大阻值为 ，额定电流为）； D.滑动变阻器（最大阻值为 ，额定电流为）； E.开关、导线若干。 （1）为了方便和更准确地完成实验，滑动变阻器应选择_ _ _ _ 。（填仪器前的字母序号） （2）实验中的电路图应选用下图中的_ _ _ _ （选填“图1”或“图2”）。 （3）选择合适的实验仪器和电路图进行实验，得到一条实验数据拟合线如图3所示，则该电池的电动势_ _ _ _ （保留3位有效数字），内阻_ _ _ _ （保留2位有效数字）。 12.用如图甲所示的电路测量电池组的电动势和总内阻。 (1)闭合开关,发现电压表指针不偏转,小明用多用电表的直流电压挡来检测故障,保持开关闭合,将　　　　(选填“红”或“黑”)表笔始终接触b位置,另一表笔依次试触a、c、d、e、f、g六个位置,发现试触a、f、g时,多用电表均有示数,试触c、d、e时多用电表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障是　　　　。  A.b、c间短路 B.d、e间断路 C.定值电阻断路 (2)排除故障后按规范操作进行实验,改变电阻箱R的阻值,分别读出电压表和电阻箱的示数U、R。某一次测量,电压表的示数如图乙所示,该示数为　　　　V。  (3)作出-图像如图丙所示,根据图中数据可得电池组的电动势E=　　　V、总内阻r=　　　Ω。(计算结果均保留两位小数)  四、解答题（共计3题，第13题10分，第14题14分，第15题18分，共计42分） 13.在如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝1.0 Ω，电阻R1＝9.0 Ω，R2＝15 Ω，理想电流表A的示数为0.4 A，求电阻R3的阻值和流过R3的电流大小． 14.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻r=1 Ω,电动机两端电压为5 V,电路中的电流为1 A,重物受到的重力为20 N。不计摩擦力,则: (1)电动机的输入功率和线圈电阻上消耗的热功率各是多少? (2)电动机的输出功率和效率各是多少? (3)电动机可以把重物以多大的速度竖直向上提升? 15.智能感应式矫正器能矫正青少年的不良姿势，某矫正器铭牌信息如图所示。若该智能感应式矫正器第一次使用前的电池容量为零，关于智能驼背矫正器， 　 （1）该矫正器第一次充满电的时间。 （2）该矫正器充满电时所储存的能量。 （3）该矫正器在额定工作状态下的工作时间。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $