专题04 电能能量守恒定律 期中专项训练（A卷）-2026-2027学年高二物理上学期人教版必修第三册

专题04 电能 能量守恒定律 期中专项训练（A卷） 一、单选题 1．下表是某热水器铭牌上的部分内容，根据表中信息可知该热水器的额定电流为（　　） 电器名称 热水器 额定电压 额定功率 容量 A． B． C． D． 2．某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。两支表笔直接接触时，电流表的读数为4mA；两支表笔与的电阻相连时，电流表的读数为2.0mA。由此可知，则此欧姆表所用电源的电动势E是（　　） A．8V B．4V C．6V D．无法求出 3．若用E表示电源电动势，U表示外电压，U'表示内电压，R表示外电路总电阻（外电路为纯电阻电路），r表示内电阻，I表示总电流，观察下列各关系式：①② ③ ④ ⑤ ⑥。上述关系式中成立的是（　　） A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．①③⑤⑥ 4．如图所示的电路中，现将滑动变阻器的滑片P向右移动，则（） A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大 C．电灯L消耗的功率变大 D．电阻R1消耗的功率变大 5．某同学做“测定电池的电动势和内阻”实验，电路如图所示．测得电流与路端电压的数据见下表：                  组次 物理量 1 2 3 4 … I/A 1.72 1.35 0.98 0.63 … U/V 1.88 1.92 1.78 1.98 … 其中存在测量错误的数据是（   ） A．第1组 B．第2组 C．第3组 D．第4组 6．如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（　　） A．用内阻小的电压表 B．用内阻大的电压表 C．用内阻小的电流表 D．用内阻大的电流表 7．如图所示，射箭运动员用力把弓拉开，然后放手让箭射出。对此过程的判断，下列说法正确的是（　　） A．在把弓拉开过程中，运动员的动能转化弓和弦的动能 B．在把弓拉开过程中，弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能 C．在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为箭的动能 D．在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为运动员的动能 8．如图所示电路中，S闭合后，三个灯实际消耗的电功率相同．则三个灯的电阻R1．R2．R3的关系是（ ） A．R1＜R2＜R3 B．R2＜R3＜R1 C．R3＜R2＜R1 D．R3＜R1＜R2 9．如图所示的电动自行车既可以电动骑行，也可以脚踏骑行．当电动骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车的主要技术参数，根据学过的物理知识，判断以下估算结果中合理的是（　　） A．电动骑行过程中，电动机的工作电流保持5A不变 B．蓄电池一次充足电，放电时可输出的电能最多约为 C．若蓄电池储存能量的用于驱动电动自行车在平均阻力为40N的水平公路上匀速行驶，蓄电池一次充满电后，最多可供电动骑行约41km D．蓄电池一次充电后，该电动自行车最多可供电动骑行 二、多选题 10．A灯为“220V，100W”，B灯为“36V，100W”，则下列说法正确的是 A．当它们均正常发光时，A灯较亮 B．A灯的电阻比B灯大 C．若将A、B串联接入220V电路中时，B灯将烧毁 D．若将A、B并联接入36V电路中时，B灯更亮些 11．铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(　　) A．电路中每通过1 C的电荷量，电源就把2 J的化学能转化为电能 B．蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领比干电池的大 C．蓄电池在1秒内将2 J的化学能转化为电能 D．蓄电池接入不同电路中，电动势就会发生变化 12．一台电动机，线圈电阻为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是（　　） A．电动机消耗的电能为 B．电动机消耗的电能为 C．电动机线圈产生的热量为 D．电动机线圈产生的热量为 13．某同学利用如图所示的电路做“测定电池的电动势和内阻”的实验，其中P、Q为两个电表，则 A．P为电流表 B．P为电压表 C．Q为电压表 D．Q为电流表 14．下列关于能源的说法正确的是（　　） A．能源是取之不尽，用之不竭的 B．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源 C．能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等 D．核能是可以无限开发和使用的 15．如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠。R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r。现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是 A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．小电珠L变暗 C．电容器C上电荷量变大 D．电源的总功率变大 三、填空题 16．焦耳定律 （1）内容：电流通过导体产生的热量跟________成正比，跟导体的_____及_____成正比。 （2）表达式：Q＝______。 17．电源电动势用符号E表示，国际单位为______。电源通过______做功把其他形式的能转化为电能。 四、实验题 18．方法1　“伏安法” （1）如图所示，由E＝( )知，改变外电路的阻值可测出多组( )、( )的值，通过图像可求出E、r的值． （2）器材：电池、开关、滑动变阻器、( )、( )． 　　　　 19．现用伏安法测某电源的电动势和内阻，数据处理时画出了如图的U-I图像，由图像可知，电源的电动势为____________，内阻为_________________（均保留到小数点后两位）。 五、解答题 20．如图为由电源、电阻箱、电流表、开关等连接的成的电路。闭合开关S，当电阻箱接入电路的阻值R=10.0Ω时，电流表示数I=0.50A。已知电源的内阻r=2.0Ω，电流表的内阻不计。求： (1)电源的电动势； (2)电阻箱R消耗的电功率。 21．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，其中电动机内电阻，电路中另一电阻，直流电压，理想电压表示数，电动机正以匀速竖直向上提升某重物，g取，则： （1）输入电动机的电功率是多少？ （2）重物的质量是多少？ 22．如图所示为某同学自制的电子秤原理图：粗细均匀的电阻棒尺（每厘米长的电阻为1Ω）竖直放置、其总长度L=10cm，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，保护电阻R0=4Ω，托盘连接在竖直放置、下端固定的轻弹簧上端，其质量mo=0.1kg，水平金属轻杆一端连接弹簧上端、一端通过滑片与电阻棒接触．当托盘内不放物体静止时，弹簧的形变量x=1cm，轻杆的滑片刚好与电阻棒上端接触．若电路各处接触良好、导线及轻杆电阻不计、弹簧的形变始终未超过限度、轻杆只能上下平移，g取10m/s2 ． 求: （1）弹簧的劲度系数k；     （2）该电子秤能称出的最大物体质量m及对应的理想电压表V的示数U ． 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 《专题04 电能 能量守恒定律 期中专项训练（A卷）》参考答案 1．A 【详解】热水器的额定电流为 故选A。 2．A 【详解】两支表笔直接接触时 两支表笔与的电阻相连时 联立解得 E=8V 故选A。 3．B 【详解】内电压为内阻两端的电压，所以根据欧姆定律可得内电压为，①错误；电源电动势大小等于电路外电压与内电压之和，即，即，②③正确⑥错误；电阻总电阻为R+r，所以电路总电流为，④正确；因为代入④可得，⑤正确。 故选B。 4．D 【详解】A.滑片P向右移动，电阻变小，回路总电阻变小，根据，干路电流变大，电流表示数变大，A错误． BCD.根据，干路电流变大，路端电压变小，灯泡L两端电压变小，灯泡L电流变小，灯泡功率变小；而干路电路变大，所以R1支路电流变大，，R1消耗功率变大；R1两端电压变大，而路端电压变小，所以电压表示数变小，BC错误D正确． 5．C 【详解】当电流减小时，内电压减小，路端电压增大，即电压表读数增大，第3组电压值应大于1.92，小于1.98，所以第3组数据错误． 故选C。 6．B 【详解】实验的误差来源是电压表的分流作用，流经电源的电流大于电流表的示数，所以当电压表的内阻越大时，根据并联电路的特点可知，电压表分得的电流越小，对测量结果的影响越小，故需要用内阻大些的电压表。 故选B。 7．C 【详解】AB. 在把弓拉开过程中，运动员做功把人体的生物能转化弓和弦的弹性势能，故AB错误； CD. 在箭射出过程中，弓和弦的弹性势能转化为箭的动能，故C正确，D错误。 故选C。 8．C 【详解】①开关闭合后恰好三个灯消耗的电功率都相等，设为P； 对于灯泡R1与灯泡R3，由于灯泡R1的电压大，根据P=，有：R=，故R1＞R3； ②对于灯泡R3与灯泡R2，由于灯泡R3的电流大，根据P=I2R，有R2＞R3； ③对于灯泡R1与灯泡R2，由于灯泡R1的电压大，根据P=UI，灯泡R1的电流小，根据R=，有：R1＞R2； 故R1＞R2＞R3； 故选C． 9．C 【详解】A．由P=UI可得，电动机的额定电流：I电动机= =5A，因电动机行驶过程中不一定以额定功率行驶，所以，电动机的工作电流不一定是5A，故A错误； B．蓄电池一次充足电后放电时可输出的最多电能：W电=U电I电t电=48V×12A×3600s=2.0736×106J，故B错误； C．每次充电可以给电动机提供的电能：W机械=W电×80%=2.0736×106J×80%=1.65888×106J，因电动车匀速行驶，所以，受到的牵引力F=f=40N，由W=Fs可得，最远行驶的距离：s= =41472m≈41km，故C正确； D．由I=可得，该电动自行车最多可供电动车骑行的时间：t= ═2.4h，因电动车行驶时，蓄电池不能完全放电，所以，该电动自行车最多可供电动车骑行的时间小于2.4h，故D错误． 10．BD 【详解】由题意知A、B灯正常发光时功率相同，所以两灯一样亮，故A错误；A灯的电阻为：，B灯的电阻为：，故B正确；正常工作时A灯的电流为：，B灯的电流为：，由此可知串联时B灯将不会被烧毁，故C错误；根据可知，若将A、B并联接入36V电路中时，B灯更亮些，故D正确．所以BD正确，AC错误． 11．AB 【详解】A．铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电源把2 J的化学能转化为电能，故A正确； B．电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领；故铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的强，故B正确； C．电源的电动势表示将1C的电量转移时做功为2J，但并不明确做功的时间；故C错误； D．电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领；与接入的外电路无关，故D错误． 12．AC 【详解】电动机正常工作时，电动机消耗的电能为UIt，电动机为非纯电阻电路线圈产生的热量为。 AB．电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作的时间为t，所以电动机消耗的电能为UIt，所以A正确，B错误； CD．电动机为非纯电阻电路线圈产生的热量为，不能用来计算，所以C正确，D错误； 故选AC。 13．AC 【详解】P与滑动变阻器为串联关系，故P为电流表，Q并联在电源两端，故Q为电压表，故AC正确，BD错误； 故选AC。 14．BC 【详解】AC．尽管能量守恒，但耗散的能量无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源，故A错误，C正确； B．常规能源的利用比新能源的利用对环境的影响大，故B正确； D．核能反应的原材料是有限的，且核反应会带来核污染，需要合理利用核能，故D错误。 故选BC。 15．ABC 【详解】AB．当滑动变阻器滑片P向左移动时，变阻器接入电路电阻增大，外电路总电阻增大，由欧姆定律得知，总电流减小，路端电压增大，则电流表示数变小，电压表示数变大，小电珠L变暗，故AB正确； C．电容器的电压 U=E-I（RL+r）I减小，其它量不变，则U增大，由Q=CU可知电容器C上电荷量Q增加，故C正确； D．电源的总功率P=EI，I减小，E不变，则电源的总功率变小，故D错误； 故选ABC。 16． 电流的二次方 电阻 通电时间 I2Rt 【详解】略 17． 伏特 非静电力 【详解】[1][2]电源电动势用符号E表示，国际单位为伏特。电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。 18． U I 电流表 电压表 【详解】略 19． 1.50V 0.80Ω 【详解】由图示电源U-I图像可知，图像与纵轴交点坐标值是1.50，则电源电动势E=1.50V，电源内阻为 20．(1)6.0V；(2)2.5W 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得 (2)电阻箱R消耗的当功率为 21．（1）；（2） 【详解】（1）通过R的电流为 电动机的输入功率为 （2）电动机内电阻的发热功率为 输出的机械功率为 解得 22．（1） （2） ，4V 【分析】弹簧劲度系数可用胡克定律来求；当托盘放上重物时，弹簧被压缩，电压测量电阻范围增大，示数增加，利闭合电路欧姆定律可求最大电压． 【详解】（1）当托盘内不放重物时，弹簧弹力为可得， （2），当重量最大时，轻杆位于R最下端，此时电压表示数为R的电压，即， 此时弹簧又缩短了10cm，所放重物重量，可得． 故该电子秤能称出的最大物体质量为1kg，对应的理想电压表V的示数4V． 【点睛】本题为传感器知识，为力学与电学知识结合的题目，需着重注意力学物理量与电学物理量之间的对应和联系，解题时将题目一分为二，力电分家处理． 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 $