2025-2026学年高中物理必修三单元测试 第十二章 电能 能量守恒定律（含解析）

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2025-2026学年高中物理必修三单元测试 第十二章 电能 能量守恒定律
一、单选题
1．如图甲为测量电源的电动势和内阻的电路图，路端电压和电流表的关系如图乙所示，则该电源的电动势和内阻分别为( )
A.、 B.、 C.、 D.、
2．在如图所示的电路中，电阻，电源电动势，电源内电阻，不计电流表的内阻，闭合开关S后，电流表的示数为( )
A. B. C. D.
3．某手机电池上标有“3.7V”字样，即电池的电动势为3.7V，下列说法正确的是( )
A.电池对外供电时电池内部沿电流方向电势降低
B.电池正常工作时非静电力做的功全部转化为外电路的电能
C.该电池正常工作1s内电池内非静电力做的功一定为3.7J
D.非静电力把1C的正电荷在该电池内从负极移动到正极做的功为3.7J
4．一车载加热器（额定电压为24 V）发热部分的电路如图所示，是三个接线端点，设间的功率分别为，则( )
A. B. C. D.
5．手机电池普遍采用锂离子电池，其电动势通常为，这表示( )
A.在电池内部，内有的化学能转化为电能
B.在电池内部，非静电力把的正电荷从负极移至正极的过程中，的化学能转变为电能
C.在电池内部，非静电力把的正电荷从正极移至负极的过程中，的化学能转变为电能
D.无论接不接入外电路，手机电池两极间电压都为
6．新能源汽车动力电池的充电倍率对其使用的便捷性和节能性均产生极大的影响，目前多数新能源汽车充电电压都从400V平台升级到800V平台，某厂家对其产品宣传数据如下：100kWh电池组在800V超充桩5C充电倍率下，理论峰值功率为500kW，均值约为350kW，当该电池组能量从充至时，请估算充电时长约为( )
A.10min B.20min C.30min D.50min
7．国产安卓手机在闪充的发展上已经完全领先国际大牌，华为、OPPO等都有推出超级闪充功能。“充电五分钟通话两小时”的手机电源就是源于VOOC闪充新技术。VOOC闪充新技术采用低压大电流的方案，相对其他方案温度较低，充电功率更高，电能转化率达到95%，最快充电速度比一般手机充电技术快4倍以上。如图是普通单线充电数据线和双线快充数据线示意图。与普通充电数据线相比，闪充增加数据线的作用是( )
A.增大充电电压 B.增大电池的容量 C.增大充电电流 D.增大充电电阻
8．如图所示,电源的电动势，内电阻，电阻。闭合开关S，理想电压表的示数应为( )
A.0.5V B.1.0V C.1.5V D.2.0V
9．中国已经成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家，报道称。新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/h，则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为( )
A. B. C. D.
10．如图所示，直线a为某电源的图线，直线b和曲线c分别为电阻A、B的图线，下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为6V，内阻为
B.单独把A与该电源相连时，电路的总功率为2.25W
C.单独把B与该电源相连时，B消耗的功率为9W
D.把A、B串联后与该电源相连时，B消耗的功率小于A消耗的功率
11．奥斯特的电流磁效应实验具有划时代的意义，引领人类进入了电气时代。下列关于电和磁的说法正确的是( )
A.对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
B.电磁波谱按波长由小到大排列的顺序是，射线、紫外线、可见光、红外线
C.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
D.电场强度和磁感应强度都采用比值定义法，它们的方向与力F的方向相同或相反
二、多选题
12．在如图所示电路中，当变阻器的滑动头P向b端移动时，则( )
A.电压表示数变大，外电阻值变大 B.电压表示数变小，电流表示数变大
C.电压表示数变大，电流表示数变大 D.电压表示数变小，外电阻值变小
13．在图甲所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化。图乙中的三条图线分别表示了三个电压表示数随电流的变化情况，下列说法正确的是( )
A.滑动触头P向上滑动的过程中的示数增大
B.图线A表示的是电压表的示数随电流的变化情况
C.图线A和图线B纵截距的物理意义是电源的电动势E
D.图线B与图线C的交点纵坐标表示当时的示数
14．如图所示的电路中，电源电压恒定，为定值电阻，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从a端向b滑动过程中，下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变，示数变小
C.电压表与电流表A示数的比值变小
D.电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
15．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦式脉冲波和方波式的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，经过1 min的时间，则( )
A.图甲所示交变电流的有效值为 B.图乙所示交变电流的有效值为
C.两电阻消耗的电功之比为1:3 D.两电阻消耗的电功之比为3:1
三、填空题
16．煤、石油、天然气、核能、太阳能、潮汐能、地热能中，属于新能源的是________、________、________、________，其余的是________能源。
17．某电热水壶铭牌的部分参数如表中所示，从表中可知，该电热水壶正常工作时电压U=_______V，功率P=_______W，电流I=_______A。
产品型号 DF-938
额定电压 220V
额定频率 50HZ
额定功率 1100W
四、实验题
18．某同学测量待测电流表（，内阻约）内阻的电路，如图（a）所示。可供选择的仪器还有：电流表（，内阻约），定值电阻（阻值），定值电阻（阻值），滑动变阻器（）滑动变阻器（），干电池（），开关S及导线若干。
（1）定值电阻应选___________（选填“”或“”），滑动变阻器应选___________（选填“”或“”）
（2）根据电路图（a）将图（b）中的实物连线___________；
（3）闭合开关S，多次移动滑动变阻器的滑动触头，记录相应的，的读数，，并以为纵坐标，为横坐标，作出图线，如图（c）所示；
（4）根据图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式___________。
五、计算题
19．能源的过度消费，会对环境造成怎样不利的影响？
20．如图所示，调节滑动变阻器使电动机刚好正常工作，此时电路中电源的输出功率最大。已知电源电动势，电动机额定输出功率，额定电压，额定电流。求
(1)电动机内阻的值；
(2)电源内阻r的值及电源输出功率最大时滑动变阻器接入电路的阻值R。
参考答案
1．答案：C
解析：根据闭合电路欧姆定律有结合图乙有故选C。
2．答案：B
解析：根据闭合电路欧姆定律有解得故选B。
3．答案：D
解析:A.电池放电时，内部电流方向从负极到正极，非静电力作用下电势升高（如锂离子电池内部电势差由化学反应维持），故A错误；
B.电池工作时，非静电力做功转化为电能，但部分电能因内阻转化为热能，故B错误；
C.非静电力做功为，题目未给出电流I的具体值，无法确定功的数值，故C错误；
D.电动势定义式为解得，故D正确。故选D。
4．答案：D
解析：当接ab时，电路的总电阻为；当接ac时，电路的总电阻为；当接bc时，电路的总电阻为，由题知，不管接哪两个点，电压不变，为，根据可知，D正确.
5．答案：B
解析:A.电动势3.7V表示每移动1C电荷时化学能转化为3.7J电能，而非单位时间内的能量转化，故A错误。
BC.电动势的定义是非静电力将单位正电荷从负极移至正极所做的功。3.7V对应移动1C电荷时非静电力做功3.7J，化学能转化为电能，故B正确，C错误。
D.电动势是电源未接入电路时的电压。接入外电路时，内阻导致路端电压小于电动势，故D错误。
故选B。
6．答案：A
解析:根据能量守恒，有
代入数据，有
解得
故选A。
7．答案：C
解析:VOOC闪充新技术采用低压大电流的方案，故C正确，A错误；电池的容量由手机决定，数据线根数越多，并联的电阻越小，充电的总电流越大，故B、D错误。故选C。
8．答案：D
解析:根据闭合电路欧姆定律，可得电流为则电阻R两端的电压为即为电压表的示数。
故选D。
9．答案：B
解析：列车从北京到上海的时间为
在动力上耗电约为
故选B。
10．答案：D
解析：A.由闭合电路欧姆定律得
结合图线a可知，内阻为
则
故A错误；
B.单独把A与该电源相连时，电流，电路的总功率为
故B错误；
C.单独把B与该电源相连时，电压,电流，B消耗的功率为
故C错误；
D.把A、B串联后与该电源相连时，电流会小于1.5A，由图可知，A分得的电压大于B分得的电压，则B消耗的功率小于A消耗的功率。故D正确。
故选D。
11．答案：B
解析:A.对于给定的电源，从负极到正极移动单位正电荷非静电力做功越多，电动势就越大，故A错误；
B.电磁波谱按波长由小到大排列的顺序是射线、X射线、紫外线、可见光、红外线，故B正确；
C.在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，在均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，故C错误；
D.电场强度和磁感应强度都采用都采用比值定义法，电场强度的方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反，磁场强度方向与磁场力的方向垂直，故D错误。
故选B。
12．答案：BD
解析:A.当变阻器的滑动头P向b端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路外电阻变小。根据闭合电路欧姆定律可知所以电路中总电流增大，根据公式有路端电压变小，电压表示数变小。故A错误；
B.根据电路中分压原理，可知对根据欧姆定律，有根据电流分流原理，可知综上所述，可知电流表示数变大。故B正确；
C.根据B选项分析，易知电压表示数变小，电流表示数变大，故C错误；
D.根据AB两选项分析，可知电压表示数变小，外电阻值变小。故D正确。故选BD。
13．答案：BC
解析：ABC.在滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，根据欧姆定律
可知电压表的示数随电流的增大而增大，图线C表示的是电压表的示数的变化情况。根据闭合电路欧姆定律可得，
所以电压表的示数减小，根据图线B的斜率绝对值比A的斜率绝对值大，可知图线B表示的是电压表的示数的变化情况，图线A表示的是电压表的示数的变化情况，且图线A和图线B纵截距的物理意义是电源的电动势E，故BC正确，A错误；
D.图线B与图线C的交点纵坐标表示的示数和的示数相等，此时不为零，故D错误。
故选BC。
14．答案：AD
解析：AB.由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器接入电路的阻值增大，电源电压不变，则电路中电流减小，电流表A示数变小，两端电压变小，电压表变小，和总电压不变，则两端电压变大，电压表变大，故A正确，B错误；C.电压表示数与电流表A示数比值即为变阻器接入电路阻值，则电压表示数与电流表A示数比值变大，故C错误；D.电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值等于电阻的值，不变，选项D正确。故选AD。
15．答案：AC
解析：题图甲中，在一个周期内，电阻发热的时间是内，根据电流的热效应有，代入数据得，A正确；题图乙中，在一个周期内，电阻发热的时间是，根据电流的热效应有，代入数据得，B错误；根据公式可知，在相同时间内两电阻消耗的电功之比为1:3，D错误，C正确.
16．答案：核能；太阳能；潮汐能；地热能；常规
解析：太阳能、地热能虽然以前就已经被人类利用，但是现在又有了新的利用方式，所以属于新能源；潮汐能、核能是现在正在积极开发的新能源，其余的都是常规能源。
17．答案：220；1100；5
解析：根据电热水壶的铭牌可知：220V表示电水壶的额定电压为，即正常工作时电压为220V；
1100W表示水壶的额定功率为
；
额定电流为
。
18．答案：(1)；
(2)
(4)
解析：(1)根据两块电流表的量程，可知定值电阻应该选择阻值与电流表内阻相差不多的，以保证电流表的安全性。故选。
由电路图可知，滑动变阻器采用的是分压式接法。应该选用阻值小的滑动变阻器，故选。
(2)按照电路图，依次连接即可，如图
(4)根据分流原理，有
整理，有
依题意，图像斜率为k，则有
19．答案：见解析
解析：大量使用石油、煤炭造成空气污染并产生各种废料；使用木柴等加剧对树木的砍伐，会导致水土流失和沙漠化；海上石油开采发生泄漏，会破坏生态环境；煤炭燃烧产生的二氧化硫等气体会形成酸雨，导致水、土壤酸化，对植物、建筑物造成危害等。
20．答案：(1)
(2)，
解析：（1）由
解得
（2）对电源
当时最大得
由闭合电路欧姆定律，有
解得
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