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专题十二 《电能 能量守恒定律》信息优化卷（基础A）
（解析版）
（考试时间90 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。
2．测试范围：人教版（2019） 必修第三册 第十二章《电能 能量守恒定律》
第 Ⅰ 卷（选择题）
一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第1~8 题只有一项符
合题目要求，第9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错或不
答的得0 分。
1．我国通过制定和实施能效标准、推广能效标识制度来提高用能产品的能源效率，促进节能减排，减少
对环境的污染。其中，能效等级是依据能效比来划分的，目前中国的能效等级根据能效比由高到低依次分
为1、2、3 三个等级。能效比是指空调在额定工作条件下制冷时，制冷量与输入功率之比。制冷量是指空
调制冷时，单位时间内从密闭空间内去除的热量总和。若空调在额定工作条件下制冷，根据以上资料可以
判断，下列说法正确的是（ ）
A．在制冷量相同的情况下，能效比大的空调输入功率大
B．在能效比相等的情况下，制冷量大的空调输入功率小
C．在输入功率相同的情况下，能效比大的空调制冷量大
D．在输入功率相同的情况下，制冷量大的空调能效比小
2．如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M 和电热丝R 构成。当闭合开关S1、S2
后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风
的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。关于该电吹风，下列说法正确
的是（ ）
A．电热丝的电阻为55Ω
B．电动机线圈的电阻为
Ω
C．当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1000J
D．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1000J
3．风能是一种洁净、无污染、可再生的能源，临海括苍山山顶上建有全国第四大风力发电场，如图所
示。已知该地区的风速约为6m/s，空气密度约
，已知风力发电机的风叶叶片长度为40m，且风能
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的30％可转化为电能，则一台发电机发电功率约为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．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的变化情况。则下列说法错误的是（ ）
A．图线a 表示的是电压表
的示数的变化情况
B．图线c 表示的是电压表
的示数的变化情况
C．此过程中电压表
示数的变化量
和电流表A 示数的变化量
的比值的绝对值变小
D．此过程中电压表
示数的变化量
和电流表A 示数的变化量
的比值的绝对值不变
5．太阳能汽车是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能工作的一种新型汽车。已知太阳辐射的总功率约
为
，太阳到地球的距离约为
，假设太阳光传播到达地面的过程中约有40%的能量损耗，
某太阳能汽车所用太阳能电池板接收到的太阳能转化为机械能的转化效率约为15%。如果驱动该太阳能汽
车正常行驶所需的机械功率为5kW，且其中的
来自于太阳能电池，则所需的太阳能电池板的面积至少约
为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．额定电压均为220V 的白炽灯L1和L2的U﹣I 特性曲线如图甲所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一
起按如图乙所示电路接入220V 电路中，则下列说法不正确的是（ ）
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A．L2的额定功率约为99W
B．L2的实际功率约为17W
C．L2的实际功率比L3的实际功率小17W
D．L2的实际功率比L3的实际功率小82W
7．构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。自动充电式电动自行车就是很好的一
例，电动自行车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，
自行车就可以通过发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以600J 的初
动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图中
的线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的
电能是（ ）
A．600J
B．360J
C．300J
D．240J
8．如图甲所示的电路中，定值电阻
。可变电阻
的功率随自身阻值变化的函数关系如图乙所示，
由此可知（ ）
A．电源电动势
B．内阻
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C．增大
，电源效率增大
D．增大
，电源效率可能增大，也可能减小
9．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为15V，内阻为0.1Ω。车灯
接通电动机未启动时， 电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达
到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（ ）
A．车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225W
B．电动机启动时，车灯的功率为90W
C．电动机启动时输出的机械功率为195W
D．电动机启动时，电源输出的功率为540W
10．机动车的尾气含有铅等大量有害物质，也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无
尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电
能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是（ ）
规格
后轮驱动直流电动机
车型：
电动汽车
电动机额定输出功率：
整车质量：
额定转速：
蓄电池（容量
，输出电压：约为
）
额定工作电压电流：
A．电动汽车正常工作时消耗的电功率
B．电动机的内阻为
C．蓄电池充满电后储存的电能约为
D．充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为
11．成都八中近期实施了光明工程，将教室内原有的日光灯升级成了亮度可以随环境和需要自动调节的节
能型LED 灯，已知LED 灯比日光灯功率更小，但发光效率更高.某次施工过程中，工人将教室的部分日光灯
进行更换后将所有灯打开进行测试（可将两种灯都看成是纯电阻电路，并要考虑输电线的电阻），其示意
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图如下，则下列说法正确的是（ ）
A．该教室的总电阻较更换部分灯之前变大
B．日光灯两端的电压较更换部分灯之前变小
C．输电线的电流较更换部分灯之前变小
D．如果某灯因出现故障而熄灭，则输电线上的电压会变大
12．如图所示的电路中，电源电动势为2V，内阻
，电阻
，电阻
，电阻
，
滑动变阻器
接入电路的阻值为2Ω，电容器的电容
，电阻
与电容器间的导线记为d，单刀双
掷开关S 与触点1 连接，下列说法正确的是（ ）
A．如果仅将
的滑片向上滑动，
消耗的功率减少
B．如果仅将
的滑片向上滑动，电源的输出功率增加
C．如果仅将
的滑片向上滑动，电容器两极板间的电势差增大
D．若仅将开关S 由触点1 拨向触点2，流过导线d 的横截面的电荷量为
第Ⅱ卷（非选择题）
二、实验题
13．（10 分）某同学利用图甲的电路图测量电源的电动势（E）和内阻（r）。图中V 为理想电压表，R 为
电阻箱。
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（1）开关S 闭合前，将电阻箱阻值调到 （选填“最大”或“最小”）。
（2）开关S 闭合后，调节电阻箱，分别记录下电阻箱阻值R 和电压表示数U，记录多组数据后，作出
图像，如图乙所示。根据图乙可得电源的电动势
、内阻
。
（3）若电压表的内阻不是无穷大，则该方法测得的电源电动势 （选填“偏大”或“偏
小”），电源内阻 （选填“偏大”或“偏小”）。
二、计算题
14．（10 分）电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变
阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R0=2Ω。
（1）求电源的电动势E 和内阻r 各为多少？
（2）R0消耗的最大功率为多少？
（3）当R 为何值时，R 上消耗的功率最大，最大值为多少？
15．（10 分）某一用直流电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1 Ω，电动机两端电压恒为5 V，物
体A 重20 N。某时刻电路中的电流为1 A，不计摩擦力。
（1）此时电动机的输出功率是多少？
（2）电动机对该重物的最大提升速度是多少？
（3）若电动机因故不能转动，这时通过它的电流强度多大？电动机实际消耗的电功率多大？
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16．（12 分）如图所示，与电路连接的相同金属板A、B 一上一下水平正对放置，板间的距离d=40 cm，板
长为L=3 m。电源电动势E0=25 V，内电阻r=1 Ω，电阻R0=20 Ω，开关S 断开。一质量为m=2×10-2 kg、带电
量q=4×10-3 C 的带正电小球沿两板中心线以某一速度水平射入，射到B 板距左端60 cm 的C 处。不考虑空
气阻力，取g=10 m/s2。
（1）求小球射入两板间时的速度大小；
（2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，稳定后，该小球从同一位置以同样速度射入，刚好从A 板右边缘
飞出，求滑动变阻器接入电路的阻值。
17．（12 分）如图所示，电源电动势
，内电阻
，电容器的电容
，电阻
、
、
、
为电阻箱，闭合开关。
（1）当
时，求通过电源的电流
；
（2）求第（1）问条件下电容器的带电量
；
（3）求
功率的最大值
。
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