粤教版（2019）必修第三册《第4章闭合电路 &第5章电能与能源的可持续发展》 2024年单元测试卷
一、单选题：本大题共18小题，共72分。
1.某日，小芳从家里的总电能表中测得在时间内消耗的电能为，设小芳家的供电电压为，总电流为，电器工作时的总电阻为，总功率为，下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
2.两电阻和的伏安特性曲线分别对应和，如图所示，从图线可判断( )
A. 两电阻阻值的关系是
B. 电阻一定时，电流随着电压的增大而减小
C. 电压相同时，通过的电流强度较大
D. 两电阻并联时，消耗的功率大
3.下列说法正确的是( )
A. 日常生活中，我们常说的“度”电，指的是电功率的单位
B. 功率为千瓦的空调正常工作小时所消耗的电能是度
C. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的热量一定越多
D. 度等于
4.两个小灯泡，分别标有“、”和“、”的字样，则它们均在正常发光时的电阻阻值之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
5.铅蓄电池的电动势为，这表示( )
A. 电路中每通过电荷量，电源把的化学能转化为电能
B. 蓄电池工作时两极间的电压总是
C. 蓄电池在内将的化学能转化成电能
D. 蓄电池将化学能转变为电能的本领与一节干电池电动势为相同
6.如图所示的电路中，为电源，其内阻为，为小灯泡其灯丝电阻可视为不变，、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则( )
A. 电压表的示数变大 B. 小灯泡变暗
C. 通过的电流变小 D. 电源内阻消耗的功率变大
7.如图所示，电源的电动势，内阻，外电阻，开关闭合后电路中的电流是( )
A. B. C. D.
8.如图所示，光敏电阻、与恒压源输出电压不变串联，光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，初始时、的光照强度相同，阻值相等。现保持的光照强度。不变，改变的光照强度，则消耗的电功率变化情况为( )
A. 无论增大还是减小，均变小
B. 无论增大还是减小，均变大
C. 增大时，变大，减小时，变小
D. 增大时，变小，减小时，变大
9.如图所示电路，是可变电阻，是定值电阻，保持干路电流不变的情况下，减小，下列说法正确的是( )
A. 间电阻增大 B. 两端的电压可能不变
C. 两个电阻消耗的总功率可能不变 D. 消耗的功率减小
10.在阳光的照射下，悬挂在墙上的太阳能小风扇快速转动，这说明( )
A. 动能可以凭空产生
B. 不同形式的能可以相互转化
C. 可以制造出不需要消耗能量的“永动机”
D. 太阳可以提供无穷无尽的能量，不需要节约能源
11.下列属于可再生的一次能源的是( )
A. 煤气 B. 煤炭 C. 天然气 D. 太阳能
12.关于能量耗散，下列说法中正确的是( )
A. 能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B. 能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C. 能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了
D. 能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性
13.下列供热方式最有利于环境保护的是( )
A. 用煤做燃料供热 B. 用石油做燃料供热
C. 用天然气或煤气做燃料供热 D. 用太阳能灶供热
14.你看见过杂技的蹦床表演吗？演员从高处跳下落在蹦床上又被弹起，在这个过程中，发生的能量转化顺序是( )
A. 重力势能动能弹性势能动能重力势能
B. 动能一弹性势能一重力势能
C. 势能一动能一势能一动能
D. 动能一弹性势能动能重力势能
15.下列关于能量的转化，下列说法中正确的是( )
A. 因为能量守恒，所以“永动机”是存在的
B. 摩擦生热的过程是不可逆过程
C. 空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D. 由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
16.一台电动机带动水泵，每小时将水竖直提升。已知电动机的绕线电阻为，工作电压为，工作电流为。下列说法正确的是( )
A. 水泵的输出功率为 B. 电动机的输出功率为
C. 水泵的效率为 D. 电动机每小时产生的焦耳热为
17.手工能够让儿童体验到创造过程中的乐趣和成就感。如图为某款太阳能小车，组装成功后质量约为，太阳直射时行驶速度约为，行驶过程中阻力约为车重的倍。已知太阳与地球之间的平均距离约为，太阳每秒辐射的能量约为，太阳光传播到达地面的过程中大约有的能量损耗，太阳能电池有效受光面积约为，则该车所用太阳能电池将太阳能转化为机械能的效率约为( )
A. B. C. D.
18.如图所示，电阻，电动机的绕组当电键断开时，电流表的示数是，当电键闭合后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数和电路消耗的电功率应是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题：本大题共1小题，共4分。
19.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A. 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B. 适用于任何电路，而只适用于纯电阻的电路
C. 在非纯电阻的电路中，
D. 焦耳热适用于任何电路
三、实验题：本大题共1小题，共9分。
20.如图所示为某多用电表的欧姆挡“”挡内部电路示意图。表头满偏电流、内阻，电源的电动势设计值为。
该多用电表的表笔应为______填“红”或“黑”表笔。
由于长时间未使用，该多用表内部电源电动势发生了变化，但仍可欧姆调零。为了测得其内部电源的电动势，实验步骤如下：
将选择开关旋至欧姆“”挡位，红、黑表笔短接进行欧姆调零；
将一电阻箱串联在两表笔间，实验电路如图所示，为使测量过程指针偏转范围尽量大些，电阻箱应选用______填字母序号；
A.最大阻值
B.最大阻值
调节电阻箱的阻值，当多用表的指针如图所示时，通过表头的电流为______；
连续调节电阻箱的阻值，记录多组电阻箱阻值和通过毫安表的电流，作出图像如图所示，则现在的电源电动势 ______。
用该欧姆表测得一定值电阻的阻值为，如果操作无误，不考虑偶然误差的情况下，则该定值电阻的实际阻值为______。
四、简答题：本大题共1小题，共15分。
21.用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻按图所示连接电路，实验时先闭合，从电压表中读得；再闭合，改变电阻箱的电阻，当时，，由上述数据求：
该电池的电动势是多少？
该电池的内电阻是多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、公式是定义式，普遍适用，故A正确；
B、公式只能用来求电热，不能用来求消耗的电能，故B错误；
C、由于洗衣机是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以不成立，故C错误；
D、由于洗衣机是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以关系式不成立，故D错误。
故选：。
小芳家的电路有纯电阻的也有非纯电阻的，比如洗衣机就是非纯电阻，，是普遍适用的；而只能用来求热功率；只能适用于纯电阻电路。
本题考查对功率公式的理解及欧姆定律的适用条件，要注意明确各功率公式的适用范围。
2.【答案】
【解析】解：、由图可知，的斜率大于的斜率，故可知，故A错误；
B、电阻一定时，电流与电压成正比，故电流随电压的增大而增大，故B错误；
C、因，故电压相同时，通过的电流强度较大，故C正确；
D、两电阻并联，则电压相等，由可知，消耗的功率大，故D错误。
故选：。
图线的斜率表示电阻的倒数；通过斜率比较电阻的大小；两电阻电压相等时，根据欧姆定律比较电流的大小；并联时，电压相等，根据比较消耗的功率大。
解决本题的关键知道串并联电路的特点，以及知道图象斜率表示的物理意义。
3.【答案】
【解析】解：、度是电功的单位，不是电功率的单位。故A错误。
B、功率是千瓦的空调正常工作个小时所消耗的电功是度，即度故B正确。
C、电功与电热是不同的概念，电功率大，电流做功越快，但相等时间内产生的热量不一定多，故C错误；
D、由电功公式得，当功率，时，J.即度J.故D错误。
故选：。
度是实际生活所用的电功的单位，根据电功的公式推导度与焦耳之间的关系．
本题考查对日常生活中物理量单位的了解程度，抓住度就是千瓦时，根据公式进行单位的换算．
4.【答案】
【解析】解：由可得：
；
解得：；；
故电阻之比为：：．
故选：．
已知两灯泡的电流及功率，而灯泡为纯电阻，故由可求得电阻大小．
本题考查功率公式的应用，对于纯电阻电路功率公式要注意灵活掌握并加以应用．
5.【答案】
【解析】解：、根据电动势的定义式，得非静电力做功为，当时，，即电路中每通过电荷量，电源把的化学能转化为电能，故A正确；
B、根据电动势等于内外电压之和，蓄电池工作时，有内电压，则两极间的电压小于，故B错误；
C、铅蓄电池的电动势为，表示电路中每通过电荷量时，蓄电池将的化学能转化成电能，而不是在内将的化学能转化成电能，故C错误；
D、电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大，这种本领就大，所以蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池电动势为大，故D错误。
故选：。
电动势在数值上等于非静电力将的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，电动势越大，非静电力做功的本领就大，即将其它形式的能转化为电能的本领就大。电动势等于内外电压之和。
解决本题的关键要掌握电动势的物理意义以及定义式，知道电动势的大小反映电源将其他形式的能转变为电能本领的大小，电动势等于内外电压之和。
6.【答案】
【解析】解：若将照射的光的强度减弱，可知其电阻增大，所以外电路的总电阻增大。
A.根据闭合电路欧姆定律可知，
外电路总电阻增大，干路电流减小，在干路上，所以其电压减小，因此电压表示数减小，故A错误；
因为干路电流减小，所以路端电压增大，和的电压之和等于路端电压，所以的电压增大，因此流过的电流增大，又和的电流之和减小，所以的电流必然减小，因此灯泡变暗，故B正确，C错误；
D.内阻上消耗的功率因为干路电流减小，故电源内阻消耗的功率变小，故 D错误。
故选：。
先判断光敏电阻的阻值变化情况，再根据闭合电路的欧姆定律分析干路电流和电压表的读数变化，结合总电流和各支路电流的关系分析电流情况，由内功率的公式分析判断。
考查电路的动态分析问题，会根据闭合电路的欧姆定律分析解决实际问题。
7.【答案】
【解析】解：开关闭合后，根据闭合电路欧姆定律得：
，即开关闭合后电路中的电流是，故ACD错误，B正确。
故选：。
开关闭合后，根据闭合电路欧姆定律求电路中的电流。
本题考查闭合电路欧姆定律的直接应用，牢记公式即可正确解答，解题时电源的内阻不能遗漏。
8.【答案】
【解析】解：根据电功率的计算公式有
根据数学方法可知时最大，所以无论增大还是减小，均变小，故A正确，BCD错误；
故选：。
根据电功率的计算公式结合数学方法分析改变的光照强度，则消耗的电功率变化情况。
本题考查可变电阻电功率的判断，解题关键掌握时最大。
9.【答案】
【解析】解：、根据，可知，减小，总电阻减小，故A错误；
B、干路电流不变的情况下，减小，通过其的电流变大，故的电流减小，电压减小，即电压减小，故B错误；
C、两个电阻的总功率为，由于总电阻减小，则两个电阻消耗的总功率减小，故C错误；
D、由于通过的电流减小，则根据，可得消耗的功率减小，故D正确。
故选：。
根据并联电路规律、欧姆定律和电功率公式来分析，抓住干路电流不变这一关键信息。
本题考查并联电路的相关知识，需要对欧姆定律和电功率熟练掌握。
10.【答案】
【解析】解：根据能量守恒定律可以知道，能量是不能凭空产生的，只能从一种形式转化为另一只形式，也可以从一个物体转移到另一个物体上，在转移或转化过程中，能的总量是保持不变的，永动机因为违反了能量守恒定律，所以不可能制造出来，故AC错误，B正确；
D.在能量的转化过程中能量的总量虽然保持不变，但能量的品质在不断的降低，可以利用的越来越少，所以还需要节约能源，且太阳能不可能满足一切生产和生活的需要，故D错误。
故选：。
根据能量守恒定律可以知道能量不会凭空产生，但不同形式的能之间可以相互转化，永动机违反了能量守恒定律，不可能制造出来；在能量转化过程中，虽然能量保持不变，但是能量的品质在不断的降低，所以还是要节约能源。
熟练记忆能量守恒定律，即可正确解答，难度不大。
11.【答案】
【解析】解：太阳能、煤炭、石油、煤气及天然气都可以直接从自然界获得，它们都是一次能源；但属于可再生能源，只有太阳能，故D正确，ABC错误；
故选：。
从自然界直接获得、不需要加工转换的能源是一次能源，由其它能源经过加工转换而获得的能源是二次能源．天然气、煤、石油属于化石燃料，在我国能源领域占有重要的地位，是不可再生能源；而太阳能属于可再生能源．
本题考查了能源的分类，知道能源分类的概念即可正确解题．
12.【答案】
【解析】【分析】能量耗散的过程中能量的总量保持不变。
明确能量耗散并不是违背能量守恒定律，只是降低了能量的品质。
【解答】、能量耗散的过程中能量向品质低的内能转变，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，但有方向性，故AB错误，C正确．
D、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性，机械能可以自发地转化为内能，但内能不可能全部转化为机械能而不引起其它变化，故D错误．
故选：．
13.【答案】
【解析】解：、煤做燃料供热会释放二氧化碳，提高温室效应，不利于环境保护；
B、石油作燃料释放碳氧化物和硫化物，可形成酸雨，不利于环境保护；
C、天然气或煤气燃烧都会释放碳氧化物，不利于环境保护；
D、太阳能是利用光能转化为电能供热，是清洁能源，有利于环境保护；
故选：。
常见的有利于环境保护的能源包括风能，水能，太阳能，潮汐等．供热过程释放出各种碳氧化物，硫化物的都不利于保护环境．
考查学生理论联系生活的能力，需学生本身多观察，多思考．
14.【答案】
【解析】解：演员下落时，重力做功，重力势能转化为动能。接触蹦床后，弹力做负功，演员的机械能转化为蹦床的弹性势能。被弹起后，弹力做正功，蹦床的弹性势能转化为演员的机械能，离开蹦床后，动能转化为重力势能，所以发生的能量转化顺序是重力势能动能弹性势能动能重力势能，故A正确，BCD错误。
故选：。
演员下落时，重力势能转化为动能，接触蹦床后，动能转化为弹性势能。被弹起过程，能量转化顺序相反。
解答本题时，要明确外力做功情况，判断能量转化情况，从而判断能量转化顺序。
15.【答案】
【解析】解：、因为能量守恒，所以不消耗能量而对外做功的“永动机”是不存在的，故A错误；
B、根据热力学第二定律可知，机械能向内能转化时具有方向性，摩擦生热的过程是不可逆过程。故B正确；
C、热传递在自发进行时有方向性，总是从高温物体传递到低温物体，故C错误；
D、能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，故D错误。
故选：。
正确解答本题需要掌握：利用热力学第二定律解释一些自然现象；正确理解能量的转化与守恒定律；理解热传递现象。
本题考查了对能量转化或转移的理解，大都属于理解记忆知识，对于这类问题要平时加强记忆和强化练习。
16.【答案】
【解析】解：、每小时水泵对水做的功为，水泵输出的功率全部用来提升水，则水泵的输出功率为，故A错误；
B、电动机的输出功率等于电动机消耗电功率与发热功率之差，即，故B错误；
C、水泵的效率为，故C正确；
D、电动机每小时产生的焦耳热为，故D错误。
故选：。
水泵的输出功率等于在单位时间内对水做的功；电动机的输出功率等于电动机消耗的电功率与热功率之差；水泵的效率等于水泵的输出功率与水泵消耗的功率的比值；电动机每小时产生的焦耳热可以根据焦耳定律来计算。
注意水泵消耗的总功率等于电动机的输出功率，这一点是解题的关键。
17.【答案】
【解析】解：由题意可知，驱动该太阳能小车正常行驶时所需要的机械功率为：
代入数据可得：
该太阳能小车接收太阳的功率为：
其中：，，
代入数据解得：
该车所用太阳能电池将太阳能转化为机械能的效率约为：
故BCD错误，A正确。
故选：。
当牵引力等于摩擦力时，小车的机械功率最大，分别算出汽车机械功率和小车接受太阳能的总功率即可求解。
本题考查了能量的转化效率，分别算出需要的功率，熟悉电功率的公式，是解决这类题的关键。
18.【答案】
【解析】解：当电键断开时，由欧姆定律得，当电键闭合后，通过的电流仍为，电动机的电流，故电流表的电流，电路中电功率。
故D正确。
故选：。
当电键断开时，由欧姆定律求出电阻的电压当电键闭合后，通过的电流仍为，电动机的电路是非纯电阻电路，由求出其电流的范围，即得到电流表电流的范围。由求解电路中功率范围。
本题要抓住非纯电阻电路与纯电阻电路的区别，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，是关键不等式。
19.【答案】
【解析】解：、电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，所以A错误；
B、公式是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律，可以推到出，，所以，只能适用于纯电阻电路，所以B正确。
C、在不是纯电阻的电路中，表示的是总的功率的大小，而只是电路中发热的功率，还有对外做功的功率的大小，所以，所以C正确；
D、焦耳热适用于任何电路中的焦耳热量的计算，所以D正确。
故选：。
电功是表示电流做功的多少，电功率是表示电流做功的快慢，焦耳定律是表示电流产生的热量的多少．
每个公式的使用的条件是不同的，掌握住公式的使用的条件，这是做题的前提条件．
20.【答案】红
【解析】解：欧姆表的内部电流从电流从黑表笔流出，红表笔流入，因此该多用电表的表笔应为红表笔。
欧姆表的倍率为“”时，欧姆表的中值电阻为，为使测量过程指针偏转范围尽量大些，电阻箱应选用阻值较大的电阻，故A错误，B正确。
故选：。
量程为，电流表的分度值为，通过表头的电流为；
根据闭合电路欧姆定律可得
变形得
图像的斜率
结合图像斜率的含义，电动势；
当电源的电动势为时，根据闭合电路的欧姆定律有
欧姆表的内阻
当电动势为时，根据闭合电路的欧姆定律有
欧姆表的内阻
联立解得。
故答案为：红；；；；。
欧姆表的内部电流从黑表笔流出，红表笔流入，据此分析作答；
欧姆表的倍率为“”时，欧姆表的中值电阻为，据此分析作答；
量程为，电流表的分度值为，采用“半格估读法”读数；
根据闭合电路的欧姆定律求解函数，结合图像斜率的含义求电动势；
根据闭合电路的欧姆定律进行分析。
本题考查欧姆表的原理，电源电动势的测量，注意掌握此类问题的解决方法还是闭合电路欧姆定律的应用，能够正确进行实验误差的分析。
21.【答案】解：电压表的内阻较大，则只闭合时，电压表的读数等于电源的电动势，即该电池的电动势；
闭合，则由闭合电路的欧姆定律，代入数据解得；
答：该电池的电动势是；
该电池的内电阻是。
【解析】根据题意，高阻值电压表可以看成理想电压表，根据电路图可知，电压表示数即为电源电动势；
根据闭合电路欧姆定律列式，代入数据即可求得电源的内阻。
该题考查电路图的分析以及闭合电路欧姆定律的应用，属于常规题型，难度适中。
