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高中物理必修三单元复习检测
第十二章 电能 能量守恒定律单元复习检测
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1．（2024年2月17日重庆质检）有四个电源，电动势均为8V，内阻分别为2 、3 、5 、8 ，这四个电源现分别对一个R=5 的定值电阻供电，为使R上获得最大的功率应选择的电源内阻为 （ ）
A．2 B．3 C．5 D．8
【参考答案】C
【名师解析】根据电源输出电功率最大的条件可知，当外电阻等于电源内阻时，输出电功率最大，所以为使R上获得最大的功率应选择的电源内阻为5Ω，C正确。
2. （2024山东青岛期末）如图电路中开关S接通后，电阻R1每通过1C的电量放出2J热量，电阻R2上每通过1C的电量放出4J的热量，电阻R3与R1消耗电功率相等，则R1、R2、R3的电阻值之比是（ ）
A. 1∶4∶4 B. 1∶2∶2 C. 1∶2∶4 D. 2∶1∶1
【答案】A
【解析】
根据Q=IUt=Uq
电阻R1每通过1C的电量放出2J热量，可知R1两端电压U1=2V；电阻R2上每通过1C的电量放出4J的热量，可知R2两端电压U2=4V；电阻R3与R2电压相等，电阻R3与R1消耗电功率相等可知
可得电阻
R3=4R1
可得
R3=R2
故选A。
3. (2024浙江台州期末) 图甲为某脂肪测量仪，其工作原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。人体所含水中有钠、钾等离子容易导电，而脂肪不容易导电。测量时，测试者甲两手分别握住两手柄，闭合开关，则体型相近的两人相比，下列说法正确的是（ ）
A. 脂肪含量低者对应的电压表示数较大，电流表示数较大
B. 脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较小
C. 脂肪含量高者对应的电源输出功率较小
D. 脂肪含量高者对应的电源效率较小
【答案】C
【解析】
脂肪含量低者的电阻更小，则它两端的电压更小，总电流更大，所以电压表示数较小，电流表示数较大，A错误；脂肪含量低者的电阻更小，总电流更大，根据
对应的电源内阻消耗功率较大，B错误；
电源输出功率为
当时，I越小，电源输出功率越小，而脂肪含量高者的电阻更大，肯定比电源内阻r大，所以电流更小，对应的电源输出功率较小，C正确；
电源效率为
脂肪含量高者的电阻更大，电流更小，所以电源效率更大，D错误；
4.. (2024浙江台州期末)将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，设输电电压为，输电线的总电阻为，输电线上的电流为，则下面说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】输电线上的分压为
而非输电电压，A错误；
在输电线上会损失一部分功率为
C正确，BD错误；
5. （2024四川成都一诊）图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电路中电流减小
B. 两端电压减小
C. 整个电路消耗的功率增大
D. 电源输出功率一定增大
【答案】C
【解析】
当汽车加油时油箱内油面上升时，通过浮球和杠杆使触点P向下滑动，滑动变阻器R接入电路的电阻变小，整个电路的总电阻变小，电路中的电流变大，故A错误；
．两端电压
由于电路中的电流变大，所以两端电压升高，故B错误；
．整个电路消耗的功率
由于电路中的电流变大，所以整个电路消耗的功率增大，故C正确；
．电源输出功率
当时，电源输出功率最大，因不知道电路中各个电阻的大小关系，所以无法判断电源输出功率的变化，故D错误。
6. （2024安徽部分学校期末）如图所示，电源的电动势E不变，内阻r=1Ω，定值电阻R1=R2=1Ω，滑动变阻器R3的最大值为6Ω，下列说法正确的是（ ）
A. R1消耗的功率最大时，R3为0Ω
B. R2消耗的功率最大时，R3为6Ω
C. 电源的输出功率最大时，R3为6Ω
D. R3消耗的功率最大时，R3为1Ω
【答案】C
【解析】
由串并联电路的基本规律可知，R1与R3是并联关系， R1消耗的功率
由闭合电路欧姆定律可得
最大时，干路中电流最小，电路中总电阻最大，R3为6Ω，故A错误；
R2消耗的功率
可知，R2消耗的功率最大时，R3为0Ω，故B错误；
电源输出功率
当时电源输出功率最大，电源内阻为1Ω，而外电阻小于1Ω，所以R3越大电源的输出功率越大，输出功率最大时，R3为6Ω，故C正确；
D．由等效电源内阻
时，R3消耗的功率最大，此时R3为1.5Ω，故D错误。
7. （2024江苏无锡期末）太阳能电池在空间探测器上广泛应用。某太阳能电池在特定光照强度下工作电流I随路端电压U变化的图线如图中曲线①，输出功率P随路端电压U的变化图线如图中曲线②。图中给出了该电池断路电压U0和短路电流I0。当路端电压为U1时，工作电流为I1，且恰达到最大输出功率P1，则此时电池的内阻为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可知，太阳能电池的电动势为，路端电压为U1时，太阳能电池的总功率为
太阳能电池内阻的功率为
根据
联立可得
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. (2024浙江台州期末)无人机已广泛应用于航拍领域，如图为某品牌无人机，已知额定工作电压为，总额定功率为，电池容量为，则下列说法正确的是（ ）
A. “mAh”是电能的单位
B. 无人机正常工作时电流为
C. 无人机的电机总电阻为
D. 无人机充满电后一次正常工作时间约为
【答案】BD
【解析】
“mAh”是电荷量的单位，故A错误；
无人机正常工作时电流为
设无人机的电机总电阻为，由于无人机的输入功率大于热功率，则有
可得
故B正确，C错误；
无人机充满电后一次正常工作时间约为
故D正确。
7. （2024年5月重庆三模）2023年2月，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中系统输出的——图像如图乙所示，其中为直流电源的输出功率、为总电流，下列说法正确的是
A．该蓄电池的内阻为1Ω
B．该蓄电池的电动势为24V
C．该蓄电池的短路电流为24A
D．该蓄电池的最大输出功率为72W
答案：CD 解析 直流电源的输出功率，P=EI-I2r，变形为=E·-r，结合题图可得，——图像的斜率E=0.5÷1/24V=12V，B错误；——图像在纵轴的截距-r=-0.5Ω，r=0.5Ω，A错误；
蓄电池的短路电流 Imax=E/r=24A，C正确；
根据P=EI-I2r=-（I-）2r+可知，当I=E/2r=12A时，电源输出的功率最大，最大输出功率 Pmax==72W，D正确。
10. （2024山东青岛期末）新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某品牌汽车电池采用的是“刀片电池”技术。某学习小组在实验室测量一块电池电芯的电动势E和内阻r。为了能较准确地测量，该小组利用图甲所示电路进行实验，单刀双掷开关S2先后与1、2连接，调节R阻值，得到多组电压和电流的数据，根据实验记录的数据绘制了A、B两条U-I图线，如图乙所示。则（ ）
A. 仅利用S2接2时的数据，所得内阻测量值小于真实值
B. 图线B是利用单刀双掷开关S2接1中的实验数据绘制的
C. 综合A、B两条图线，可以排除两电表内阻的影响，得到此电芯的内阻
D. 综合A、B两条图线，可以排除两电表内阻的影响，得到此电芯的内阻
【答案】AC
【解析】．当S2接1时，误差在于电流表的分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，所以内阻测量值比真实值偏大；当S2接2时，误差在于电压表的分流，所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻，所以内阻测量值比真实值偏小。由于U-I图线斜率的绝对值表示内阻，即S2接1时的图线陡一些，由图可以判断图线是A，单刀双掷开关S2接2时图线缓一些，由图可以判断图线B，故A正确，B错误；
CD．S2接1时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，排除两电表内阻的影响,即S2接1时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于S2接2时，当电路短路时，电压表没有分流，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的U-I图线是B图线纵轴交点与A图线横轴交点的连线，可知
故C正确，D错误。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. . （2024四川成都七中期末）在练习使用多用电表时：
（1）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（ ）
A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果
B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开
D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变
（2）用多用电表的欧姆挡探测二极管的极性，当黑表笔接端，红表笔接端时，指针向右偏转角较大；然后黑、红表笔反接时，指针偏转角较小，说明______（填“”或“”）端是二极管正极。
（3）某同学想通过多用电表A中的欧姆挡，直接去测量相同规格的多用电表B中量程为2.5V的电压挡的内阻，如图甲连线，选择倍率为×1k欧姆挡，测量前应对多用电表A进行______，按正确的操作步骤测量，两表指针位置相同，如图乙所示，从A表读出B表内阻约为______，从B表读出电压约为______V。计算出多用电表A的电源电动势约为______V（已知表盘正中电阻刻度值为15，计算结果保留两位有效数字）。
【参考答案】 ①. AC##CA ②. ③. 欧姆调零 ④. 13 ⑤. 1.32 ⑥. 2.8##2.9
【名师解析】
（1）[1]A．由于欧姆表是由直流电流表改装成的，所以要求电流应从“+”插孔进，从“-”插孔出，否则指针将反向偏转，因此如果红黑表笔分别插在负、正插孔时不会影响测量结果，A正确；
B．若双手捏住两表笔金属杆，由于人是导体，会使测量结果偏小，故B错误；
C．为防止有电源时烧坏表头或其它电阻影响待测电阻，测量时应将该电阻与外电路断开，C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律，调零时应有
所以若电池电动势变小内阻变大，调零时应有
比较可知，两次的中值电阻阻值不同，即测量结果会发生变化，D错误。
故选AC。
（2）[2]用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接a端，红表笔接b端时，指针向右偏转角较大，说明电阻很小，由于黑表笔内部接电源的正极，说明所加的是正向电压，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明加了反向电压，故a端是二极管的正极。
（3）[3][4][5]测量前应对多用电表A进行欧姆调零，按正确的操作步骤测量，两表指针位置相同，如图乙所示，从A表读出B表内阻约为
读取第二行的刻度，由于多用电表B中量程为2.5V的电压，则从B表读出电压约为
[6]由于表盘正中电阻刻度值为15，则当选用×1k欧姆挡时欧姆表的内阻是，根据欧姆定律可知，电源电动势
12. (2025河北十县联考)（8分）如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻.
（1）已知图甲中电阻R1=28.8Ω，R2=7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA= Ω.
（2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻.闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示.已知定值电阻R0=1.0Ω，则电源的电动势E= V，内阻r= Ω.
（3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值.
12.答案（1）3.1（2分） （2）1.5（2分） 1.9（2分） （3）等于（1分） 等于（1分）
解析：（1）由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得，代入数据解得.
（2）根据闭合电路欧姆定律，可得，可得，由图丁可得，，解得，.
（3）根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值.
13．（10分）如图，轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在足够大的平行金属板电容器中。已知两极板相距d = 0.1 m，小球的电荷量和质量分别为、m = 3 kg，电源的电动势和内阻分别为E = 9 V、r = 2Ω，电阻R1 = 4Ω，R2 = 48Ω，R3 = 16Ω，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求：
（1）R1两端的电压U；
（2）轻质细绳与竖直方向的夹角。
13．解析：（1）与并联后的电阻
（1分）
代入数据解得
由闭合电路欧姆定律有
（1分）
由 （1分）
解得（2分）
（2）由 （1分）
解得
对小球进行受力分析，有 （2分）
解得 （2分）
14．．(2024年4月上海宝山区模拟)太阳能汽车是利用太阳能电池，将太阳能直接转化为电能，再利用电动机驱动汽车的一种新型汽车，目前正处在实验阶段。某辆实验车，太阳能电池板的总面积S=8m2，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率P0=1kW/m2，对电动机的供电效率η1=15% ，提供的电压U=120V，电动机的内阻r=2Ω，实验车内部机件摩擦的能耗率η2=10%，在水平路面行驶时车受到的阻力Ff=150 N。求这辆实验车在该路面上行驶的最大速率。
解析：太阳能电池对电动机提供的电功率为
；
流过电动机的电流为
；
电动机产生的牵引力的功率为
）；
实验车达最大速率时做匀速直线运动，此时有；
而；
所以
15. (2024年11月深圳期中)如图所示的电路中，A、B两端的电压，灯L标有“3V 0.9W”的字样，。电键S断开时，灯L正常发光，求：
（1）此时滑动变阻器的阻值；
（2）当电键S闭合时，灯L的功率；
（3）若电键S闭合后灯L仍正常发光，则此时滑动变阻器的阻值。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
(1)灯L正常发光时的电流
滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器的阻值
(2)灯L的电阻
S闭合后，与灯L并联的总电阻
由串联电路的电压分配关系，有
解得
则灯L的功率
(3)要使灯L正常发光，则通过的电流
通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器的阻值
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高中物理必修三单元复习检测
第十二章 电能 能量守恒定律单元复习检测
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1．（2024年2月17日重庆质检）有四个电源，电动势均为8V，内阻分别为2 、3 、5 、8 ，这四个电源现分别对一个R=5 的定值电阻供电，为使R上获得最大的功率应选择的电源内阻为 （ ）
A．2 B．3 C．5 D．8
2. （2024山东青岛期末）如图电路中开关S接通后，电阻R1每通过1C的电量放出2J热量，电阻R2上每通过1C的电量放出4J的热量，电阻R3与R1消耗电功率相等，则R1、R2、R3的电阻值之比是（ ）
A. 1∶4∶4 B. 1∶2∶2 C. 1∶2∶4 D. 2∶1∶1
3. (2024浙江台州期末) 图甲为某脂肪测量仪，其工作原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。人体所含水中有钠、钾等离子容易导电，而脂肪不容易导电。测量时，测试者甲两手分别握住两手柄，闭合开关，则体型相近的两人相比，下列说法正确的是（ ）
A. 脂肪含量低者对应的电压表示数较大，电流表示数较大
B. 脂肪含量低者对应的电源内阻消耗功率较小
C. 脂肪含量高者对应的电源输出功率较小
D. 脂肪含量高者对应的电源效率较小
4.. (2024浙江台州期末)将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，设输电电压为，输电线的总电阻为，输电线上的电流为，则下面说法正确的是（ ）
A. B.
C. D.
5. （2024四川成都一诊）图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点P接滑动变阻器R，油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电路中电流减小
B. 两端电压减小
C. 整个电路消耗的功率增大
D. 电源输出功率一定增大
6. （2024安徽部分学校期末）如图所示，电源的电动势E不变，内阻r=1Ω，定值电阻R1=R2=1Ω，滑动变阻器R3的最大值为6Ω，下列说法正确的是（ ）
A. R1消耗的功率最大时，R3为0Ω
B. R2消耗的功率最大时，R3为6Ω
C. 电源的输出功率最大时，R3为6Ω
D. R3消耗的功率最大时，R3为1Ω
7. （2024江苏无锡期末）太阳能电池在空间探测器上广泛应用。某太阳能电池在特定光照强度下工作电流I随路端电压U变化的图线如图中曲线①，输出功率P随路端电压U的变化图线如图中曲线②。图中给出了该电池断路电压U0和短路电流I0。当路端电压为U1时，工作电流为I1，且恰达到最大输出功率P1，则此时电池的内阻为（ ）
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. (2024浙江台州期末)无人机已广泛应用于航拍领域，如图为某品牌无人机，已知额定工作电压为，总额定功率为，电池容量为，则下列说法正确的是（ ）
A. “mAh”是电能的单位
B. 无人机正常工作时电流为
C. 无人机的电机总电阻为
D. 无人机充满电后一次正常工作时间约为
7. （2024年5月重庆三模）2023年2月，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中系统输出的——图像如图乙所示，其中为直流电源的输出功率、为总电流，下列说法正确的是
A．该蓄电池的内阻为1Ω
B．该蓄电池的电动势为24V
C．该蓄电池的短路电流为24A
D．该蓄电池的最大输出功率为72W
10. （2024山东青岛期末）新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某品牌汽车电池采用的是“刀片电池”技术。某学习小组在实验室测量一块电池电芯的电动势E和内阻r。为了能较准确地测量，该小组利用图甲所示电路进行实验，单刀双掷开关S2先后与1、2连接，调节R阻值，得到多组电压和电流的数据，根据实验记录的数据绘制了A、B两条U-I图线，如图乙所示。则（ ）
A. 仅利用S2接2时的数据，所得内阻测量值小于真实值
B. 图线B是利用单刀双掷开关S2接1中的实验数据绘制的
C. 综合A、B两条图线，可以排除两电表内阻的影响，得到此电芯的内阻
D. 综合A、B两条图线，可以排除两电表内阻的影响，得到此电芯的内阻
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. . （2024四川成都七中期末）在练习使用多用电表时：
（1）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（ ）
A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果
B．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开
D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变
（2）用多用电表的欧姆挡探测二极管的极性，当黑表笔接端，红表笔接端时，指针向右偏转角较大；然后黑、红表笔反接时，指针偏转角较小，说明______（填“”或“”）端是二极管正极。
（3）某同学想通过多用电表A中的欧姆挡，直接去测量相同规格的多用电表B中量程为2.5V的电压挡的内阻，如图甲连线，选择倍率为×1k欧姆挡，测量前应对多用电表A进行______，按正确的操作步骤测量，两表指针位置相同，如图乙所示，从A表读出B表内阻约为______，从B表读出电压约为______V。计算出多用电表A的电源电动势约为______V（已知表盘正中电阻刻度值为15，计算结果保留两位有效数字）。
12. (2025河北十县联考)（8分）如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻.
（1）已知图甲中电阻R1=28.8Ω，R2=7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA= Ω.
（2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻.闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示.已知定值电阻R0=1.0Ω，则电源的电动势E= V，内阻r= Ω.
（3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值.
13．（10分）如图，轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在足够大的平行金属板电容器中。已知两极板相距d = 0.1 m，小球的电荷量和质量分别为、m = 3 kg，电源的电动势和内阻分别为E = 9 V、r = 2Ω，电阻R1 = 4Ω，R2 = 48Ω，R3 = 16Ω，重力加速度大小取g = 10 m/s2。求：
（1）R1两端的电压U；
（2）轻质细绳与竖直方向的夹角。
14．(2024年4月上海宝山区模拟)太阳能汽车是利用太阳能电池，将太阳能直接转化为电能，再利用电动机驱动汽车的一种新型汽车，目前正处在实验阶段。某辆实验车，太阳能电池板的总面积S=8m2，太阳光照射到电池板单位面积上的辐射功率P0=1kW/m2，对电动机的供电效率η1=15% ，提供的电压U=120V，电动机的内阻r=2Ω，实验车内部机件摩擦的能耗率η2=10%，在水平路面行驶时车受到的阻力Ff=150 N。求这辆实验车在该路面上行驶的最大速率。
15. (2024年11月深圳期中)如图所示的电路中，A、B两端的电压，灯L标有“3V 0.9W”的字样，。电键S断开时，灯L正常发光，求：
（1）此时滑动变阻器的阻值；
（2）当电键S闭合时，灯L的功率；
（3）若电键S闭合后灯L仍正常发光，则此时滑动变阻器的阻值。
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