第12章 电能 能量守恒定律 单元分层自测·基础通关卷 -2026-2027学年高二上学期物理同步培优训练（人教版必修第三册）

2026-2027学年高二上学期物理章末自测 第十二章 电能 能量守恒定律·基础通关 参考答案 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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B A B D A C BC BC BD 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．(1)1450 (2)1.48 0.80 (3)0.264 12．(1)高于 低于 (2)150 100 三．计算题（本题共3小题，共38分） 13．（1）灯泡正常发光，且与电动机并联，因此两者两端电压均为。设串联电阻为，干路电流为。由串联电路的电压关系和电阻的欧姆定律得 解得干路电流为 设灯泡电流为，额定功率为。由电功率公式得 解得灯泡电流为 设通过电动机的电流为，由并联电路的电流关系得 所以电动机电流为 （2）由第（1）问的电压、电流，电动机的输入电功率为 电动机线圈内阻为，由焦耳定律得线圈的发热功率为 电动机正常工作时，输入电能转化为机械能和线圈的内能，由能量守恒得 因此电动机的输出功率为 （3）电动机的效率等于机械输出功率与输入电功率之比，因此 14．（1）开关和都接通时，车灯与电动机并联，电流表测量干路电流。车灯两端电压等于电源路端电压，由闭合电路欧姆定律得，代入数据得 车灯为纯电阻元件，由欧姆定律得，代入数据得 （2）电源的输出功率等于供给外电路的电功率，由电功率公式得，代入第（1）问求得的路端电压，得 （3）设通过电动机的电流为。由并联电路的电流关系得，所以 电动机两端电压同样为。根据电功率公式和焦耳定律，电动机的输入功率和线圈发热功率分别为和 电动机正常工作，输入的电能转化为机械能和内能，由能量守恒，机械输出功率为 代入数据得 15．（1）由闭合电路的欧姆定律可知，电动机未启动时，路端电压 电动机启动时，路端电压 （2）车灯的电阻 电动机未启动时，车灯的功率 电动机启动时，车灯的功率 （3）电动机启动时，电动机的电流 电动机的总功率 电动机的热功率 电动机的输出功率 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二上学期物理章末自测 第十二章 电能 能量守恒定律·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第三册第12章。 第Ⅰ卷 选择题 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．能源是人类活动的物质基础，从某种意义上讲，人类社会的发展离不开能源。下列关于能源的理解正确的是（　　） A．根据能量守恒定律可知，人类可利用的能源是取之不尽的 B．电脑长时间不用时，使其待机比较节能 C．太阳能电池板是将光能转化为电能 D．只要能源可利用，开发时不必考虑其他因素 2．下列说法正确的是（　　） A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大 B．若两个电阻并联，其中一个电阻增大，则并联的等效电阻变大 C．在安全的前提下，人们尽量把输电线做得细一点，可以节省材料 D．标有“220 V，60 W”字样的电烙铁和电风扇，都在额定电压下工作相同时间，二者产生的热量一样多 3．如图所示为某家用电热毯的简化电路，S为开关。S闭合时R1被短路，电热毯处于加热状态；S断开时处于保温状态。下列说法正确的是（　　） A．S闭合时，R1中无电流 B．加热状态时电路总电阻较大 C．保温状态时R2中电流较大 D．加热状态时电路消耗的总功率较小 4．关于电学的一些知识，小明有以下认识，其中正确的是（     ） A．在只受电场力作用时，将点电荷由静止释放，点电荷的运动轨迹与电场线重合 B．点电荷的电场强度公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍 C．电动势2 V的意义是电源在单位时间内非静电力做功为2 J，把2 J的化学能转变为电能 D．电功在任何电路中都适用，只能在纯电阻电路中使用 5．如图所示，直线Ⅰ为电源的路端电压与电流的图线，直线Ⅱ为电阻的图线，将电源与电阻连接起来形成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势为 B．电阻的阻值为 C．电路中电流为 D．电源内阻为 6．用如图所示的电路测量一节电动势约为1.5V干电池的电动势和内阻。滑动变阻器有阻值范围0~15Ω和0~1000Ω两种规格备选，电流表有量程0.6A和3.0A两种规格备选。下列做法正确的是（　　） A．选阻值范围为0~15Ω的滑动变阻器 B．选量程为3.0A的电流表 C．闭合S前，应调节滑动变阻器的滑片至N端 D．闭合S后，滑片越靠近N端，电压表示数越大 7．某数据研究中心对新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中直流电源的输出功率P与总电流I的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．该蓄电池的电动势为 B．该蓄电池的内阻为 C．该蓄电池的短路电流为 D．该蓄电池的断路电压为 8．（多选）下列关于电功和电功率的说法正确的是（     ） A．用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关 B．电功是电能转化为其他形式的能的量度 C．白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率 D．电功率越小，则电流做功越少 9．（多选）两个电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（    ） A．R1的阻值为0.5Ω B．电压逐渐增大过程中，R2的电阻也逐渐增大 C．R1为线性元件，R2为非线性元件 D．当U=1V时，R1的电阻大于R2的电阻 10．（多选）如图（a）所示为一种测量环境湿度的仪器，其简化工作原理图如图（b）所示。电源电压恒为9V，定值电阻，R为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增大而减小，R的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~9V，两表均可看成理想电表。闭合开关S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（    ） A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电压表示数与电流表示数的比值不变 C．R允许接入电路的最小阻值为15Ω D．电压表示数的变化范围为1.5V~6V 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，提供如下器材：电流表（量程），电压表（量程），滑动变阻器，开关、导线若干。 (1)此电压表是由量程为，内阻为的表头改装而成，改装时所用的串联电阻的阻值为________。 (2)用图甲所示电路进行实验得到图乙中线①，则干电池的电动势________（结果保留3位有效数字），内阻________（结果保留2位有效数字）。 (3)现有一小灯泡伏安特性曲线如图乙中线②，将其与上述干电池组成串联电路时，干电池的输出功率________（结果保留3位有效数字）。 12．(1)多用电表是电学实验常用的测量仪表，多用电表有红黑两只表笔，无论测量直流电压还是测量电阻，都是电流从红表笔流入电表、从黑表笔流出电表；在测量直流电压，红表笔电势__________（选填“高于”或“低于”）黑表笔电势；在测量电阻时红表笔电势__________（选填“高于”或“低于”）黑表笔电势。 (2)某同学用毫安表、滑动变阻器、一节干电池和两只表笔组成了一个简单的欧姆表，如下图所示。所用毫安表满偏电流，干电池电动势，欧姆表表盘中央刻度称为中值电阻，这个欧姆表的中值电阻为__________，利用这只欧姆表测量电阻时，指针指在电流表刻度的6mA刻度线，则__________。 三．计算题（本题共3小题，共38分） 13．小型直流电动机（其线圈内阻为r=1Ω）与规格为“4V、4W””的小灯泡L并联，再与电阻（5Ω）串联，然后接至U=12V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： (1)通过电动机的电流； (2)电动机的输出功率P出； (3)电动机的效率。 14．如图甲所示为某品牌的共享电动自行车。某兴趣小组同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙所示。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V，内阻r=1，电动机的内阻为RM=0.8，车灯电阻R=24（不变），电流表内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表示数为I=4A，此时电动机正常工作。 (1)当S1、S2都接通时，求车灯的两端电压U1，此时车灯电流I1 ； (2)求此时电源的输出功率； (3)求此时电动机的输出功率。 15．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势 ，内阻 。车灯接通电动机未启动时，电流表示数 ；电动机启动时，电流表示数达到。车灯的电阻保持不变，电动机线圈的电阻 ，电表为理想电表，求： (1)电动机未启动时与启动时，电源的路端电压分别多大？ (2)电动机未启动时与启动时，车灯的功率分别多大？ (3)电动机启动时，电动机的输出功率多大？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高二上学期物理章末自测 第十二章 电能 能量守恒定律·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第三册第12章。 第Ⅰ卷 选择题 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．能源是人类活动的物质基础，从某种意义上讲，人类社会的发展离不开能源。下列关于能源的理解正确的是（　　） A．根据能量守恒定律可知，人类可利用的能源是取之不尽的 B．电脑长时间不用时，使其待机比较节能 C．太阳能电池板是将光能转化为电能 D．只要能源可利用，开发时不必考虑其他因素 2．下列说法正确的是（　　） A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大 B．若两个电阻并联，其中一个电阻增大，则并联的等效电阻变大 C．在安全的前提下，人们尽量把输电线做得细一点，可以节省材料 D．标有“220 V，60 W”字样的电烙铁和电风扇，都在额定电压下工作相同时间，二者产生的热量一样多 3．如图所示为某家用电热毯的简化电路，S为开关。S闭合时R1被短路，电热毯处于加热状态；S断开时处于保温状态。下列说法正确的是（　　） A．S闭合时，R1中无电流 B．加热状态时电路总电阻较大 C．保温状态时R2中电流较大 D．加热状态时电路消耗的总功率较小 4．关于电学的一些知识，小明有以下认识，其中正确的是（     ） A．在只受电场力作用时，将点电荷由静止释放，点电荷的运动轨迹与电场线重合 B．点电荷的电场强度公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍 C．电动势2 V的意义是电源在单位时间内非静电力做功为2 J，把2 J的化学能转变为电能 D．电功在任何电路中都适用，只能在纯电阻电路中使用 5．如图所示，直线Ⅰ为电源的路端电压与电流的图线，直线Ⅱ为电阻的图线，将电源与电阻连接起来形成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势为 B．电阻的阻值为 C．电路中电流为 D．电源内阻为 6．用如图所示的电路测量一节电动势约为1.5V干电池的电动势和内阻。滑动变阻器有阻值范围0~15Ω和0~1000Ω两种规格备选，电流表有量程0.6A和3.0A两种规格备选。下列做法正确的是（　　） A．选阻值范围为0~15Ω的滑动变阻器 B．选量程为3.0A的电流表 C．闭合S前，应调节滑动变阻器的滑片至N端 D．闭合S后，滑片越靠近N端，电压表示数越大 7．某数据研究中心对新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中直流电源的输出功率P与总电流I的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．该蓄电池的电动势为 B．该蓄电池的内阻为 C．该蓄电池的短路电流为 D．该蓄电池的断路电压为 8．（多选）下列关于电功和电功率的说法正确的是（     ） A．用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关 B．电功是电能转化为其他形式的能的量度 C．白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率 D．电功率越小，则电流做功越少 9．（多选）两个电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（    ） A．R1的阻值为0.5Ω B．电压逐渐增大过程中，R2的电阻也逐渐增大 C．R1为线性元件，R2为非线性元件 D．当U=1V时，R1的电阻大于R2的电阻 10．（多选）如图（a）所示为一种测量环境湿度的仪器，其简化工作原理图如图（b）所示。电源电压恒为9V，定值电阻，R为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增大而减小，R的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~9V，两表均可看成理想电表。闭合开关S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（    ） A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电压表示数与电流表示数的比值不变 C．R允许接入电路的最小阻值为15Ω D．电压表示数的变化范围为1.5V~6V 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，提供如下器材：电流表（量程），电压表（量程），滑动变阻器，开关、导线若干。 (1)此电压表是由量程为，内阻为的表头改装而成，改装时所用的串联电阻的阻值为________。 (2)用图甲所示电路进行实验得到图乙中线①，则干电池的电动势________（结果保留3位有效数字），内阻________（结果保留2位有效数字）。 (3)现有一小灯泡伏安特性曲线如图乙中线②，将其与上述干电池组成串联电路时，干电池的输出功率________（结果保留3位有效数字）。 12．(1)多用电表是电学实验常用的测量仪表，多用电表有红黑两只表笔，无论测量直流电压还是测量电阻，都是电流从红表笔流入电表、从黑表笔流出电表；在测量直流电压，红表笔电势__________（选填“高于”或“低于”）黑表笔电势；在测量电阻时红表笔电势__________（选填“高于”或“低于”）黑表笔电势。 (2)某同学用毫安表、滑动变阻器、一节干电池和两只表笔组成了一个简单的欧姆表，如下图所示。所用毫安表满偏电流，干电池电动势，欧姆表表盘中央刻度称为中值电阻，这个欧姆表的中值电阻为__________，利用这只欧姆表测量电阻时，指针指在电流表刻度的6mA刻度线，则__________。 三．计算题（本题共3小题，共38分） 13．小型直流电动机（其线圈内阻为r=1Ω）与规格为“4V、4W””的小灯泡L并联，再与电阻（5Ω）串联，然后接至U=12V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： (1)通过电动机的电流； (2)电动机的输出功率P出； (3)电动机的效率。 14．如图甲所示为某品牌的共享电动自行车。某兴趣小组同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙所示。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V，内阻r=1，电动机的内阻为RM=0.8，车灯电阻R=24（不变），电流表内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表示数为I=4A，此时电动机正常工作。 (1)当S1、S2都接通时，求车灯的两端电压U1，此时车灯电流I1 ； (2)求此时电源的输出功率； (3)求此时电动机的输出功率。 15．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势 ，内阻 。车灯接通电动机未启动时，电流表示数 ；电动机启动时，电流表示数达到。车灯的电阻保持不变，电动机线圈的电阻 ，电表为理想电表，求： (1)电动机未启动时与启动时，电源的路端电压分别多大？ (2)电动机未启动时与启动时，车灯的功率分别多大？ (3)电动机启动时，电动机的输出功率多大？ 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二上学期物理章末自测 第十二章 电能 能量守恒定律·基础通关 注意事项： 1．建议用时：75分钟 试卷满分：100分。 2．测试范围：人教版必修第三册第12章。 第Ⅰ卷 选择题 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．能源是人类活动的物质基础，从某种意义上讲，人类社会的发展离不开能源。下列关于能源的理解正确的是（　　） A．根据能量守恒定律可知，人类可利用的能源是取之不尽的 B．电脑长时间不用时，使其待机比较节能 C．太阳能电池板是将光能转化为电能 D．只要能源可利用，开发时不必考虑其他因素 【答案】C 【详解】A．能量虽然守恒，但有的资源容易利用，有的资源难以利用，资源短缺成为社会发展的阻碍，因而要合理开发利用，故A错误； B．电脑长时间处于待机状态，仍会消耗电能，不节能，故B错误； C．太阳能电池板是将光能转化为电能，储存在电池板中，故C正确； D．能源的开发和利用，必须要同时考虑其对环境的影响，故D错误。 故选C。 2．下列说法正确的是（　　） A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大 B．若两个电阻并联，其中一个电阻增大，则并联的等效电阻变大 C．在安全的前提下，人们尽量把输电线做得细一点，可以节省材料 D．标有“220 V，60 W”字样的电烙铁和电风扇，都在额定电压下工作相同时间，二者产生的热量一样多 【答案】B 【详解】A．电流强度的定义式为，表示单位时间内通过导线横截面的电荷量。仅知道通过的电荷量而不知道所用时间，无法判断电流大小，故A错误； B．两电阻并联时，支路电压相同，干路电流等于支路电流之和。由欧姆定律得 整理得 其中一个电阻增大时，对应的倒数减小，右侧总和减小，所以增大，故B正确； C．导线电阻满足，导线横截面积越小，电阻越大。相同电流下，输电线的功率损耗满足，导线越细，损耗越大，不能仅为节省材料就尽量做细，故C错误； D．两用电器在额定电压下工作相同时间，消耗的电能相等。电烙铁是纯电阻用电器，电能几乎全部转化为内能；电风扇是非纯电阻用电器，电能主要转化为机械能，只有少部分转化为内能，因此电烙铁产生的热量更多，故D错误。 故选B。 3．如图所示为某家用电热毯的简化电路，S为开关。S闭合时R1被短路，电热毯处于加热状态；S断开时处于保温状态。下列说法正确的是（　　） A．S闭合时，R1中无电流 B．加热状态时电路总电阻较大 C．保温状态时R2中电流较大 D．加热状态时电路消耗的总功率较小 【答案】A 【详解】A．S闭合时，R1被短路，R1中无电流，故A正确； B．S闭合时电热毯处于加热状态，此时电路总电阻为R2；S断开时处于保温状态，此时电路总电阻为R1+R2；则加热状态时电路总电阻较小，故B错误； C．加热状态时，电路电流为 保温状态时，电路电流为 可知保温状态时R2中电流较小，故C错误； D．根据，由于加热状态时，电路电流较大，所以加热状态时电路消耗的总功率较大，故D错误。 故选A。 4．关于电学的一些知识，小明有以下认识，其中正确的是（     ） A．在只受电场力作用时，将点电荷由静止释放，点电荷的运动轨迹与电场线重合 B．点电荷的电场强度公式表明，点电荷周围某点电场强度的大小，与该点到场源电荷距离r的二次方成反比，在r减半的位置上，电场强度变为原来的4倍 C．电动势2 V的意义是电源在单位时间内非静电力做功为2 J，把2 J的化学能转变为电能 D．电功在任何电路中都适用，只能在纯电阻电路中使用 【答案】B 【详解】A．电场线的切线方向表示电场强度方向，而牛顿第二定律表明电场力决定的是加速度方向，并不直接决定速度方向。从静止释放也不能保证电荷的速度方向始终与电场力方向在同一直线上，因此运动轨迹不一定与电场线重合，故A错误； B．场源点电荷不变时，由点电荷的场强公式可知，距离减半处的场强为，故B正确； C．电源电动势的定义式为，其中为电源内部非静电力做的功，为被移送的电荷量。电动势为表示每移送的电荷，非静电力做功，对化学电源，相应有的化学能转化为电能，并非单位时间内做功，故C错误； D．电功公式适用于恒定电流的各种电路。焦耳定律用于计算电阻产生的热量，纯电阻电路与非纯电阻电路均适用，故D错误。 故选B。 5．如图所示，直线Ⅰ为电源的路端电压与电流的图线，直线Ⅱ为电阻的图线，将电源与电阻连接起来形成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．电源电动势为 B．电阻的阻值为 C．电路中电流为 D．电源内阻为 【答案】D 【详解】A．电源的图线（直线Ⅰ）的纵轴截距代表开路状态下的路端电压，也就是电源电动势，由图可知该值为6V，并非4V，故A错误； B．电阻的图线（直线Ⅱ）的斜率等于电阻阻值，两图线的交点是电源与电阻连通后的工作点，对应坐标为、，因此，并非4Ω，故B错误； C．闭合电路的总电流对应两图线交点的横坐标，，并非1A，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律，代入、工作点的、 解得电源内阻，故D正确。 故选D 。 6．用如图所示的电路测量一节电动势约为1.5V干电池的电动势和内阻。滑动变阻器有阻值范围0~15Ω和0~1000Ω两种规格备选，电流表有量程0.6A和3.0A两种规格备选。下列做法正确的是（　　） A．选阻值范围为0~15Ω的滑动变阻器 B．选量程为3.0A的电流表 C．闭合S前，应调节滑动变阻器的滑片至N端 D．闭合S后，滑片越靠近N端，电压表示数越大 【答案】A 【详解】A．因干电池内阻较小，为了让外电路的电压有明显变化且滑动变阻器方便调节，需要选择总阻值较小的0~15Ω的滑动变阻器，故A正确； B．一节干电池的电阻大约为几欧姆，允许流经的最大电流约零点几安，为了减小误差，电流表应选量程为0.6A的电流表，故B错误； C．闭合S前，为了防止电路中电流过大，保护电表，应使滑动变阻器接入电路中的有效阻值达最大，故应调节滑动变阻器的滑片至M端，故C错误； D．闭合S后，滑片越靠近N端，滑动变阻器接入电路中的有效阻值变小，外电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压变小，则电压表示数越小，故D错误。 故选A。 7．某数据研究中心对新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中直流电源的输出功率P与总电流I的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．该蓄电池的电动势为 B．该蓄电池的内阻为 C．该蓄电池的短路电流为 D．该蓄电池的断路电压为 【答案】C 【详解】AB．设蓄电池的电动势为、内阻为、路端电压为。由闭合电路欧姆定律得，结合输出功率公式，联立得 因平方项非负，最大输出功率及其对应的电流分别为和 图乙是输出功率随总电流变化的图像，其峰值表示最大输出功率，读得和。联立得 进而求得内阻，故AB错误； C．短路时路端电压为零，由闭合电路欧姆定律得 令，求得短路电流，故C正确； D．断路时，内阻上无电压降，因此断路电压为，故D错误。 故选C。 8．（多选）下列关于电功和电功率的说法正确的是（     ） A．用电器的额定功率与用电器的实际电压和实际电流有关 B．电功是电能转化为其他形式的能的量度 C．白炽灯正常工作时，实际功率等于额定功率 D．电功率越小，则电流做功越少 【答案】BC 【详解】A．额定功率是用电器自身的固有参数，由用电器本身的结构、额定电压等出厂设定条件决定，和实际工作时的实际电压、实际电流无关，故A错误； B．功是能量转化的量度，电功是量度电能转化成其他形式的能的物理量，故B正确； C．用电器正常工作的定义就是在额定电压下工作，此时对应的实际电流也等于额定电流，因此实际功率等于额定功率，故C正确； D．电流做功的多少不仅与功率的大小有关，还与通电时间有关，故D错误。 故选BC。 9．（多选）两个电阻R1和R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（    ） A．R1的阻值为0.5Ω B．电压逐渐增大过程中，R2的电阻也逐渐增大 C．R1为线性元件，R2为非线性元件 D．当U=1V时，R1的电阻大于R2的电阻 【答案】BC 【详解】A．伏安特性曲线上的点与坐标原点连线的斜率 交点对应的数据为 所以 故A错误； B． 的伏安特性曲线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐减小，电阻逐渐增大，故B正确； C．由图像可知，为线性元件，为非线性元件，故C正确； D．当U=1V时，两电阻的电压、电流相等，所以两电阻阻值相等，故D错误。 故选BC。 10．（多选）如图（a）所示为一种测量环境湿度的仪器，其简化工作原理图如图（b）所示。电源电压恒为9V，定值电阻，R为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增大而减小，R的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~9V，两表均可看成理想电表。闭合开关S，当环境湿度增大时，下列说法正确的是（    ） A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电压表示数与电流表示数的比值不变 C．R允许接入电路的最小阻值为15Ω D．电压表示数的变化范围为1.5V~6V 【答案】BD 【详解】A．由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。因湿敏电阻的阻值随环境湿度的增加而减小，所以当环境的湿度增大时R的阻值减小，电路的总电阻减小，电路中的电流 可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大； 定值电阻R0两端的电压 可知定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，A错误； B．电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，保持不变，B正确； C．由于电流表量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，电路的总电阻 R的最小阻值为 故C错误； D．电路中的最小电流为 R0两端的最小电压 R0两端的最大电压 所以电压表示数的变化范围为1.5V~6V，故D正确； 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11．在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，提供如下器材：电流表（量程），电压表（量程），滑动变阻器，开关、导线若干。 (1)此电压表是由量程为，内阻为的表头改装而成，改装时所用的串联电阻的阻值为________。 (2)用图甲所示电路进行实验得到图乙中线①，则干电池的电动势________（结果保留3位有效数字），内阻________（结果保留2位有效数字）。 (3)现有一小灯泡伏安特性曲线如图乙中线②，将其与上述干电池组成串联电路时，干电池的输出功率________（结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)1450 (2) 1.48 0.80 (3)0.264 【详解】（1）由题知，将量程为，内阻为的表头改装成量程为3V的电压表，根据电压表改装原理，可得 解得 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 可知图像的纵截距表示电源的电动势，由图乙可得 图像斜率的绝对值表示电源的内阻，由图乙可得 （3）将上述干电池与一个小灯泡组成串联电路时，小灯泡的实际功率等于干电池的输出功率，大小等于小灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线的交点电压、电流的乘积，由图乙可知交点对应的电流、电压分别为，，则干电池的输出功率 12．(1)多用电表是电学实验常用的测量仪表，多用电表有红黑两只表笔，无论测量直流电压还是测量电阻，都是电流从红表笔流入电表、从黑表笔流出电表；在测量直流电压，红表笔电势__________（选填“高于”或“低于”）黑表笔电势；在测量电阻时红表笔电势__________（选填“高于”或“低于”）黑表笔电势。 (2)某同学用毫安表、滑动变阻器、一节干电池和两只表笔组成了一个简单的欧姆表，如下图所示。所用毫安表满偏电流，干电池电动势，欧姆表表盘中央刻度称为中值电阻，这个欧姆表的中值电阻为__________，利用这只欧姆表测量电阻时，指针指在电流表刻度的6mA刻度线，则__________。 【答案】(1) 高于 低于 (2) 150 100 【详解】（1）[1]测量直流电压时，电流从红表笔流入电表，根据电流在电路中从高电势流向低电势，所以红表笔电势高于黑表笔电势，在测量直流电压，红表笔电势高于黑表笔电势。 [2]测量电阻时，多用电表内部有电源，此时电流从黑表笔流出电表，黑表笔接内部电源正极，电势高，所以红表笔电势低于黑表笔电势。 （2）[1]欧姆表调零时，指针指向欧姆表零刻度，此时欧姆表的内阻 当欧姆表指针指在中央刻度时，电流为满偏电流的一半，即 解得 [2]根据闭合电路欧姆定律 变形可得 三．计算题（本题共3小题，共38分） 13．小型直流电动机（其线圈内阻为r=1Ω）与规格为“4V、4W””的小灯泡L并联，再与电阻（5Ω）串联，然后接至U=12V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： (1)通过电动机的电流； (2)电动机的输出功率P出； (3)电动机的效率。 【详解】（1）灯泡正常发光，且与电动机并联，因此两者两端电压均为。设串联电阻为，干路电流为。由串联电路的电压关系和电阻的欧姆定律得 解得干路电流为 设灯泡电流为，额定功率为。由电功率公式得 解得灯泡电流为 设通过电动机的电流为，由并联电路的电流关系得 所以电动机电流为 （2）由第（1）问的电压、电流，电动机的输入电功率为 电动机线圈内阻为，由焦耳定律得线圈的发热功率为 电动机正常工作时，输入电能转化为机械能和线圈的内能，由能量守恒得 因此电动机的输出功率为 （3）电动机的效率等于机械输出功率与输入电功率之比，因此 14．如图甲所示为某品牌的共享电动自行车。某兴趣小组同学对共享电动自行车的工作原理产生了浓厚的兴趣，现将其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙所示。查阅资料得知该电动车的电源电动势E=40V，内阻r=1，电动机的内阻为RM=0.8，车灯电阻R=24（不变），电流表内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表示数为I=4A，此时电动机正常工作。 (1)当S1、S2都接通时，求车灯的两端电压U1，此时车灯电流I1 ； (2)求此时电源的输出功率； (3)求此时电动机的输出功率。 【详解】（1）开关和都接通时，车灯与电动机并联，电流表测量干路电流。车灯两端电压等于电源路端电压，由闭合电路欧姆定律得，代入数据得 车灯为纯电阻元件，由欧姆定律得，代入数据得 （2）电源的输出功率等于供给外电路的电功率，由电功率公式得，代入第（1）问求得的路端电压，得 （3）设通过电动机的电流为。由并联电路的电流关系得，所以 电动机两端电压同样为。根据电功率公式和焦耳定律，电动机的输入功率和线圈发热功率分别为和 电动机正常工作，输入的电能转化为机械能和内能，由能量守恒，机械输出功率为 代入数据得 15．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势 ，内阻 。车灯接通电动机未启动时，电流表示数 ；电动机启动时，电流表示数达到。车灯的电阻保持不变，电动机线圈的电阻 ，电表为理想电表，求： (1)电动机未启动时与启动时，电源的路端电压分别多大？ (2)电动机未启动时与启动时，车灯的功率分别多大？ (3)电动机启动时，电动机的输出功率多大？ 【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可知，电动机未启动时，路端电压 电动机启动时，路端电压 （2）车灯的电阻 电动机未启动时，车灯的功率 电动机启动时，车灯的功率 （3）电动机启动时，电动机的电流 电动机的总功率 电动机的热功率 电动机的输出功率 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $