第十二章 电能 能量守恒定律 单元综合测试（含解析）2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页第十二章电能能量守恒定律单元综合测试2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册班级：姓名：学号：分数：（考试时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题尾的答题表中。3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。第Ⅰ卷（选择题共43分）一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中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，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1．（改编）下列电器把电能主要转化为内能的是（）A．洗衣机 B．电风扇C．护眼灯 D．电饭煲2．电阻R和电动机M相串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等，开关接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为和；经过时间t，电流通过电阻R做功，产生的电热为；电流通过电动机M做功，产生的电热为，则下列说法不正确的是（）

A． B． C． D．3．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表、电压表均为理想电表，当的滑片向左滑动时（

）

A.电压表读数变小B．电流表读数变大C.消耗的功率变大D.电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比的绝对值不变4．如图所示，四个完全相同的灯泡并联。闭合开关，灯泡发光；陆续闭合开关、、，其他灯泡也相继发光。关于灯泡的亮度变化分析，下列说法正确的是（）

A．电源电动势不变，亮度不变 B．电源路端电压变小，亮度变暗C．电路总电阻变大，亮度变亮 D．电路总电阻变小，亮度不变5．下列说法中正确的是（）A．导体中自由电荷的定向运动形成了电流B．电流强度虽有正负方向，但是标量，+3A大于-6AC．电源电动势实质上就是电源两极间的电压D．电动势为3V的电源，电路中每通过1C电量，电源将消耗3J的电能6．将一电动势和内阻恒定的电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率P随电阻箱读数R变化的曲线如图所示，则（）A．电源最大输出功率为4.5WB．电源电动势为12VC．电源的内阻为2ΩD．电阻箱阻值分别为2Ω和0.5Ω时，电阻箱消耗的功率相等7．如图所示为某品牌的扫地机器人，其工作的额定电压为12V，额定功率为24W，充电完成时电池容量为，充电后正常工作的时间约为（）A．40分钟 B．50分钟 C．60分钟 D．80分钟8．如图为一块手机电池的文字说明，下列说法正确的是（）

A．该电池的容量为，能存储的最大电能为1.8kJB．该电池的电动势为3.6VC．该电池在工作时的电流为500mAD．若电池以10mA的电流工作，可用50h9．下列措施有助于缓解能源危机、保证可持续发展的有（）A．用木材代替煤，进行火力发电 B．将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区C．少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具出行D．大力开发风力发电，减少火力发电10．如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡电阻均为R，其中与一光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）串联，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现装置所处位置光照强度变大，电压表、示数变化量绝对值分别为、，电流表示数变化量为，则下列说法中错误的是（）A．两灯泡逐渐变暗 B．油滴将向下运动C． D．第Ⅱ卷（非选择题共57分）非选择题（本题共6小题，满分57分，其中11题6分，12题8分，13题10分，14题10分，15题10分，16题13分，除了第11、12题外每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）11．（6分）小南同学准备用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻，实验所用的电路图如图甲所示，图中虚线框内为用电流计G改装的电流表。（1）已知电流计G的满偏电流、内阻，电路中已将它改装为最大量程为0.6A的电流表，则___________Ω。（2）根据测量所得数据，描点作图，得到电压表V的读数U和电流计G的读数的关系曲线如图乙所示，则电池的电动势___________V，内电阻___________Ω。（结果均保留两位有效数字）（3）若用来改装电流表的电阻的实际阻值略小于计算值，则对电源电动势测量的结果___________（选填“有”或“没有”）影响。12．（8分）（2025∙贵州高考）某实验小组为测量粗细均匀的铅笔芯单位长度电阻及电压表的内阻，选用的器材有：待测铅笔芯；电源（电动势，内阻不计）；毫安表（内阻约，量程）；电压表V（内阻约几百欧，量程）；滑动变阻器（阻值）；刻度尺；开关；导线若干。请完成下列步骤：（1）该小组设计了如图（a）所示的电路图。根据图（a）在答题卡上完成图（b）中的实物图连线______。（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片调到________端（填“A”或“B”）。（3）移动滑动触头P到铅笔芯上的某位置，测量铅笔芯接入电路部分的长度；闭合S，移动滑动变阻器的滑片使毫安表示数，读出此时电压表的示数，断开。（4）重复步骤（3），得到多组条件下不同对应的，如下表所示。表中电压的某个数据记录有误，有误的数据是________。/cm3.004.006.0010.0014.00U/V0.130.180.260.40.57（5）实验小组更正表中的数据后，计算出和的值，并以为横坐标、为纵坐标对其进行线性拟合，得到直线的斜率，纵轴截距。计算出该铅笔芯单位长度的电阻为________，电压表的内阻为________。（结果均保留至整数）13．（10分）在如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V6W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.5Ω，若灯泡恰能正常发光，求：（1）流过电动机的电流；（2）电动机的输出功率。14．（10分）如图甲所示的电路中，、为定值电阻，且，阻值未知，为一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的，求：(1)电源的电动势和内阻？定值电阻的阻值？(2)接入电路的阻值为多少时，电源的输出功率最大，最大功率是多少？此时若的功率最大，最大功率是多少？(3)接入电路的阻值为多少时，并联电路和的总功率最大，和的总功率最大是多少？此时若的功率最大，最大功率是多少？15．（（10分）如图所示的电路图中，电源电动势E=10V，内阻忽略不计，R1=6Ω，R2=4Ω，C=50pF，求：（1）开关S闭合后，电路稳定后电阻R2两端的电压；（2）开关S由闭合再断开，电路稳定后电容器上所带电荷量的变化量。

16．（13分）一个平行板电容器极板正对面积为S，间距为d，两极板间为真空，静电力常量为k。如图1所示，将平行板电容器接入直流电源充电至稳定状态。(1)已知无限大带电平板产生的电场可视为匀强电场，其场强大小E=2πkσ，其中σ为平板单位面积的电荷量。请推导平行板电容器电容C的表达式（用S、d和k表示）；(2)若平行板电容器接入直流电源的输出电压为U，初始时电容器极板带电量为0。请在图2所示的坐标系中画出充电过程中板间电压u随极板带电量q变化关系的图像；根据图像求电容器充电结束后储存的电场能​。(3)充电过程中电源输出的电能为W，分析W与​的关系。试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页《第十二章电能能量守恒定律单元综合测试2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册》参考答案题号12345678910答案DCDBADCBDCDAB1.【答案】D【详解】洗衣机主要是把电能转化为机械能的装置；电饭煲都是把电能主要转化为内能的装置；而电风扇主要是把电能转化为机械能；护眼灯主要是把电能转化为光能。故选D。2．【答案】C【详解】设回路电流为I，则对电阻对电动机即故选C。3．【答案】D【详解】AB．当的滑片向左滑动时，接入电路中的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知电流表的读数减小，根据可知电源的内电压和R1两端电压均减小，则电压表的读数为所以电压表的读数增大，故AB错误；C．消耗的功率为可知消耗的功率在减小，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律得电压表两端电压为由上式得为U1-I图像的斜率，即为所以电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比的绝对值不变，故D正确。故选D。4．【答案】B【详解】四盏灯泡为并联关系，陆续闭合开关、、，总电阻越来越小，电源电动势不变，根据闭合电路的欧姆定律可知，干路中的电流越来越大，因为可知随着干路电流的增大，路端电压越来越小，所以两端电压变小，亮度变暗。故选B。5．【答案】A【详解】A．导体中自由电荷的定向运动形成了电流，故A正确；B．电流强度虽有正负方向，但是标量，+3A小于-6A，故B错误；C．电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，故C错误；D．电动势为3V的电源，电路中每通过1C电量，电源将3J的其他能转变为电能，故D错误。故选A。6．【答案】D【详解】A．电源最大输出功率即电阻箱最大消耗功率，根据题图可知为9W，故A错误；BC．电源的输出功率则当时，输出功率最大，最大值为代入题图中数据，解得，，故BC错误；D．电阻箱阻值分别为2Ω和0.5Ω时，电阻箱消耗的功率均为故D正确。故选D。7．【答案】C【详解】扫地机器人正常工作时的电流由解得故选C。8．【答案】BD【详解】A．是该电池的容量，能存储的最大电能为A错误；B．该电池的电动势为3.6V；故B正确；C．该电池的容量为，在工作时的电流不一定为500mA，C错误；D．该电池的容量为，根据可知，若电池以10mA的电流工作，可用50h，D正确。故选BD。9．【答案】CD【详解】A．用木材代替煤，进行火力发电，不能减少电能的消耗，也不能减少化石燃料的使用，不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故A错误；B．将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区，不能减少化石燃料的使用，也不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故B错误；C．少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故C正确；D．大力开发风力发电，减少火力发电，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故D正确。故选CD。10．【答案】AB【详解】A．光敏电阻阻值减小→总电阻减小→总电流增大→两个灯泡的电流都增大，功率增大，因此两灯都变亮，故A错误；B．总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V1的示数减小，而L1的电压变大，所以并联部分L2的电压减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，由于Q不变，则由，得可知E不变，油滴静止不动，故B错误；C．把L1电阻R看作电源内阻一部分，就是两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少量，则，故C正确；D．由闭合电路欧姆定律可得所以，故D正确。故选AB。11．【答案】0.51.51.1没有【详解】（1）[1]根据并联电路特点可知代入数据解得（2）[2][3]由图乙可知，电源的电动势为，改装的电流表的内阻为则电源内阻（3）[4]电源电动势等于电流表读数为零时电压表的读数，可知电表改装时，若用来改装电流表的电阻的实际阻值略小于计算值，则对电源电动势测量的结果无影响。12．【答案】①②.B③.0.4④.87⑤.333【详解】（1）[1]根据电路图描绘实物图如下（2）[2]滑动变阻器限流式连接，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片调到B端使回路电阻最大。（4）[3]表格中电压表的读数均为保留两位小数，电压有误的数据是0.4V，应为0.40V。（5）[4][5]设该铅笔芯单位长度的电阻为，根据电路图可知整理得已知，计算得13．【答案】（1）2A；（2）8W【详解】（1）流过电动机的电流和流过灯泡的电流相同，因灯泡正常发光，由P=UI，得I=2A（2）电动机两端的电压UM=U-UL=5V电动机的总功率P总=UMI=10W电动机的热功率P热=I2RM=2W故电动机的输出功率P出=P总-P热=8W14．【答案】(1)，；(2)，；，(3)，；，【详解】（1）当滑到的左端时，电路参数对应图乙中的点，则，当滑到的右端