2025年高中物理人教版必修3（电路中的能量转化）同步训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值时，电压表示数为2.00V。已知电源的电动势，内阻r一定。当电阻箱接入电路的阻值时，电阻箱的热功率P为（ ）
A．1.0W B．1.5W C．2.0W D．2.5W
2．随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多。下列电器中主要利用电流的热效应工作的是（ ）
A．电风扇 B．电饭煲 C．电视机 D．洗衣机
3．三只不同的小灯泡，电阻分别为R1、R2、R3（R1、R2、R3互不相等）。把它们并联起来，接在电源两端，则下列说法正确的是（ ）
A．通过每只小灯泡的电流相等
B．每只小灯泡两端的电压相等
C．每只小灯泡消耗的功率相等
D．一只小灯泡熄灭了，其他小灯泡不能继续发光
4．如图所示，四个完全相同的灯泡，亮度最高的是（ ）
A． B． C． D．
5．关于电功、电功率和焦耳定律，下列说法中不正确的是（ ）
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．在非纯电阻电路中，
D．焦耳热适用于任何电路
6．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示，把它们串联在电路中，如图乙所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4 A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8W B．2.5V 1.0W C．4.5V 1.0W D．4.5V 1.8W
7．如图所示，定值电阻R1、R2按并联方式接入电路，此时消耗的电功率分别为P1=3W，P2=6W，则该部分电路消耗的总电功率是（ ）
A．9 W B．2 W C．18 W D．3 W
8．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法正确的是（ ）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
B．对应P点，小灯泡的电阻R＝
C．对应P点，小灯泡的电阻R＝
D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积
9．某同学为测量家里一盏灯的实际功率，他只开这一盏灯，观察电度表转盘在3min内转了9转，若每千瓦时该表转3000转，则这只灯泡的实际功率为（ ）
A．30W B．60W C．600W D．120W
10．如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的表面边长大于R2的表面边长。把两个电阻串联到同一电路中，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．导体的电阻R1＞R2
B．导体的电压U1＜U2
C．流经导体的电子定向移动的速度v1＜v2
D．相同时间内导体产生的焦耳热Q1＞Q2
11．有两个灯泡L1、L2，额定电压皆为6 V，额定功率分别为6 W、3 W，将它们接在电路中，下列说法正确的是（ ）
A．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W
B．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为6 W
C．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9 W
D．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为4.5 W
12．浙江省某地的“渔光互补”光伏发电项目计划在5000多亩荒草地和水域上方安装90余万块单晶双面双玻光伏组件（如图所示），该光伏电站在阳光照射时正常工作的总容量为4.0×108W，则晴朗的一天能够提供的电能约为（ ）
A．4.0×108kW·h B．3.0×106kW·h
C．9.6×105kW·h D．9.6×109kW·h
13．在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为，滑动变阻器的全值电阻，滑片P可在a、b两端点间滑动，定值电阻，则（ ）
A．电阻R两端的电压调节范围为0～7.5V
B．滑片P位于a、b连线的中点时，电阻R两端的电压为5V
C．滑片P位于a点时，变阻器消耗的功率为10W
D．电路中的最大电流为1.5A
14．如图是某款扫地机器人的照片，下表是它的一些重要参数。
额定电压/频率 100-240V/50-60Hz 额定功率 40W
电池输入电压 20V 电池容量 3000mAh
充电时间 约4h 工作时间 100-120min
根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．工作时电池把电能转化为化学能
B．电池充电时的充电电流约为0.75A
C．电池充满电时储存的能量大约为2.16×108J
D．在100-120min工作时间内，机器人一直以40W的额定功率工作
15．如图，电路中R1、R2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，R1、R2厚度相同，R1的上下表面的面积大于R2的上下表面的面积。闭合开关后，以下判断正确的是（ ）
A．通过R1的电流大于通过R2的电流
B．R1两端的电压大于R2两端的电压
C．R1两端的电压等于R2两端的电压
D．R1的电功率小于R2的电功率
16．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关。下列说法中正确的是（ ）
A．其中R1是供加热用的电阻丝；
B．当开关S断开时电饭锅为加热状态，S接通时为保温状态；
C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2：1；
D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为（-1）：1
17．某无人值守彩色电视中转站采用太阳能电源工作，转换设备电压为24 V，每天发射时间为15 h，功耗20 W，其余9小时为接收等候时间，功耗为5 W，则（ ）
A．转换设备电流恒为 A
B．转换设备负载每天耗电量约为14.375 A·h
C．转换设备每天消耗电能为345度
D．转换设备在等待过程中，工作电压小于24 V
18．有四盏如图所示的电灯连接在电路中，L1和L2都标有“220V，60W”字样，L3和L4都标有“220V，25W”字样，把电路接通后，四个灯都能发光。最暗的是（ ）
A． L3 B．L2 C．L1 D．L4
19．甲、乙两灯分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样，先将两灯串联后接在电压为U的电路中，甲灯的功率为P1；再将两灯并联后接在同一电压下，乙灯的功率为P2。两次灯泡均安全，忽略温度对灯丝电阻的影响，则P1∶P2为（ ）
A．9∶2 B．2∶9 C．4∶9 D．1∶9
20．如图1所示，有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成，电路如图2所示，将电吹风接在电路中，电吹风两端的电压为U，电吹风正常工作，此时电热丝两端的电压为，则下列判断正确的是（ ）
A．电热丝中的电流大小为 B．电动机线圈的发热功率为
C．电动机消耗的功率为 D．电吹风消耗的功率为
二、解答题
21．一浴霸的额定功率、额定电压。试问：该浴霸在正常工作时，通过的电流有多大？如果连续正常工作，消耗多少电能？
22．如图所示的电路中，M、N两点间电压恒为12.0V，电阻，灯泡L的额定电压为4.0V，理想电流表的示数为1.0A，此时灯泡L恰好正常工作。求：
（1）流过的电流；
（2）灯泡L正常工作时的阻值；
（3）此时电阻消耗的电功率。
23．表中列出了不同品牌的电视机、电冰箱、电风扇、空调器铭牌上的主要技术指标。
（1）各用电器正常工作时，功率最大的是哪一个？
（2）根据铭牌所提供的信息，比较内连续正常使用的电冰箱与电风扇消耗的电能的大小。
表
电视机 电冰箱
工作电压 整机功率 待机功率 额定电压 电源频率 额定功率 耗电量
电风扇 空调器
规格 额定电压 电源频率 额定功率 额定电压 电源频率 制冷/制热电流
24．小型直流电动机（其线圈内阻为）与规格为“”的小灯泡并联，再与阻值为的电阻串联，然后接至的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：
（1）流过电阻R的电流；
（2）电动机的发热功率；
（3）如果在正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机中的电流。（不考虑温度对各电阻的影响，保留两位有效数字）
25．如图所示，a、b两端接到电压恒定的电源上，如果c、d两端接一电压表，示数为60 V；如接一电流表，示数为3 A；如果在c、d间接一电阻R3，则三个电阻消耗的功率相等。求R1、R2、R3的阻值及a、b间的电压（电表为理想表）。
试卷第1页，共3页
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《2025年高中物理人教版必修3（电路中的能量转化）同步训练》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B A A C A D B C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 C B D B C D B A B C
1．C
【详解】电阻箱的热功率为
故选C。
2．B
【详解】电饭煲工作时，将消耗的电能全部转化为内能，即利用电流的热效应工作，电风扇、洗衣机、电视机除了将电能转化为热能外，还转化成了其他形式的能。
故选B。
3．B
【详解】AB．由串并联电路的规律可知，并联电路，电压相等，所以三个灯泡的电压相同，由欧姆定律可知
因为电阻不同，所以三个灯泡的电流不同，故A错误，B正确；
C．由
因为电阻不同，所以三个灯泡的电功率不同，故C错误；
D．并联电路，其中一条支路断路，其余电路依然可以工作，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】四个完全相同的灯泡，、串联电流相同，、亮度相同；与、并联，并联两支路两端电压相同，故两端电压等于、各自两端电压之和，故比、都亮；在干路上，电流大小等于两支路电流之和，故流过电流最大，亮度最高。
故选A。
5．A
【详解】A．电功率时描述电流做功快慢的物理量，但电路中产生的焦耳热与时间有关，A错误；
B．W=UIt适用于任何电路中电功的计算，纯电阻电路满足欧姆定律，则
B正确；
C．在非纯电阻电路中
得
C正确；
D．任意电路均使用求焦耳热，D正确。
本题选择不正确的，故选A。
6．C
【详解】由图像可得，当电流表的示数为0.4 A时，电路元件A和B的电压分别为2.0V，2.5V，所以电源电压为
元件B的电功率为
故选C。
7．A
【详解】电路中消耗的总功率等于各支路消耗的功率之和，因此可知该部分电路消耗的总功率为
故选A。
8．D
【详解】A．如图所示，图像上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率减小，则说明随着电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；
BC．根据电阻的定义得，对P点，小灯泡的电阻为
故BC错误；
D．根据功率公式
可知，对P点，小球的功率为矩形PQOM所围面积，故D正确。
故选D。
9．B
【详解】这盏灯3min内消耗的电能
灯泡的实际功率
故选B。
10．C
【详解】A．R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，根据电阻定律
即
故A错误；
B．由于两电阻串联，电流相等，根据欧姆定律可知导体两端电压相等，即
故B错误；
C．假设单位体积内的自由电子数量为n，电子带电为e，则根据电流微观表达式有
可得
由于R1的表面边长大于R2的表面边长，故可得
故C正确；
D．相同时间内导体产生的焦耳热根据焦耳定律有
结合前面的分析可知
故D错误。
故选C。
11．C
【详解】AB．当两灯泡串联时，流过灯泡的电流相等，L1的额定电流为
L1的电阻为
L2的额定电流为
电阻
两灯泡串联时，要使两灯泡不致被烧坏，电路中的最大电流为0.5 A，两灯泡的最大功率为
故A、B错误；
CD．当两灯泡并联时，灯泡两端电压相等，当电压为6 V时，两灯泡皆可正常发光，此时两灯泡最大功率为
故C正确，D错误。
故选C。
12．B
【详解】一天的有效阳光照射时间约为8小时，所以
故选B。
13．D
【详解】A．c、d间的电压恒为，所以电阻R两端的电压调节范围为0~10V，A错误；
B．触头P位于a、b连线的中点时，电阻R与R0的RPb并联，电阻值为
并联后R两端的电压为
B错误；
C．触头P位于a点时，变阻器R0消耗的功率，由电功率公式为
C错误；
D．触头P位于a点时，电路中的电阻最小，电流最大，此时总电阻电阻为
此时电路中的电流为
所以D正确。
故选D。
14．B
【详解】A．扫地机器人对电池的重量没有特别高的要求，所以基本使用镍氢电池，工作时，电池把化学能转化为电能，故A错误；
B．电池充电时，
故B正确；
C．电池充满电具有的能量为
故C错误；
D．若一直以40W工作，则工作时间为
而且机器人也并不是一直处于扫地工作状态，故D错误。
故选B。
15．C
【详解】A．由于两导体串联在电路中，因此两导体中电流一定相等，选项A错误；
BC．设导体上表面边长为a，厚度为d，根据
R=
可知
R=
则可知导体电阻与厚度d有关，与上下表面的面积无关，因此R1的电阻等于R2的电阻；
C．由
U=IR
可知，R1两端的电压等于R2两端的电压，选项B错误，C正确；
D．二者电阻值相等，由
P=I2R
可知，R1的电功率等于R2的电功率，选项D错误。
故选C。
16．D
【详解】AB．根据功率的公式
可知，电压一定时，用电器的电功率跟电阻成反比，当图中开关断开时，、串联接入电路，阻值较大，功率较小，故此时为保温状态，而开关闭合时，只有接入电路，此时阻值较小，功率较大，为加热功率，为加热电阻丝，AB错误；
CD．根据上述分析可知，加热时的功率
保温时的功率
结合题意可得
联立解得
C错误，D正确。
故选D。
17．B
【详解】A．发射时间转换设备电流为
而在接收等候时间内，其电流为
故A错误；
B．转换设备负载每天耗电量约为
故B正确；
C．转换设备每天消耗电能为
故C错误；
D．转换设备在等待过程中，工作电压等于24V，他是恒定不变的，故D错误；
故选B。
18．A
【详解】根据公式
可得L1和L2的电阻小于L3和L4的电阻，因为通过L2和L3的电流之和等于L1的电流，也等于L4的电流，所以通过L1的电流大于L2的电流，通过L3的电流小于L4的电流，根据公式
可得，因为L2和L3并联，所以电压相等，根据公式
可得，因此，。所以L3最暗。
故选A。
19．B
【详解】由题可知，甲、乙两灯的额定电压相同，额定功率之比为1∶2，根据公式
可得两灯的电阻之比为
当两灯串联时，根据串联电路中电流处处相等可得两灯两端电压之比为2∶1，所以
当两灯并联时，根据并联电路电压特点可知
所以
故选B。
20．C
【详解】A．电热丝中的电流大小为
A错误；
B．电动机两端的电压为
通过电动机的电流为
电动机线圈的发热功率为
B错误；
C．电动机消耗的功率为
C正确；
D．电吹风消耗的功率为
D错误。
故选C。
21．5A；
【分析】根据题中“一浴霸的额定功率、额定电压”可知，本题考查电功和电功率，根据浴霸正常工作的规律，运用电功率公式、电功公式等，进行求解。
【详解】设浴霸正常工作时电流为I，则根据电功率的公式
可得
浴霸连续正常工作时间
消耗电能
22．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据欧姆定律可知
解得流过的电流
（2）根据并联电路的电流特点可知，流过灯泡L的电流
根据欧姆定律可知，灯泡L正常工作时的阻值
（3）根据串联电路的电压特点可知，电阻两端的电压
此时电阻消耗的电功率
解得
23．（1）空调器；（2）内连续正常使用的电风扇消耗的电能大
【详解】（1）空调器的制热电流大于制冷电流，空调的制热功率和制冷功率分别为
结合其他用电器正常工作时的功率比较可知功率最大的是空调器。
（2）正常使用，电冰箱应该用耗电量来计算损耗电能
电风扇内连续正常使用消耗的电能
内连续正常使用的电风扇消耗的电能大。
24．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）加在电阻R两端的电压为
因此流过电阻R的电流为
（2）根据
可知流过灯泡的电流为
因此流过电机的电流为
电动机的发热功率为
（3）灯泡的电阻为
转子突然被卡住后，整个回路为纯电阻电路，总电阻为
解得
整个回路的总电流为
因此流过电动机的电流为
25．，，，
【详解】设ab之间的电压为U，c、d端接电压表时，根据欧姆定律和串联电路的特点有
c、d端接电流表时，R2短路，根据欧姆定律有
如果在c、d间接一电阻R3，与并联，三个电阻消耗的功率相等，根据并联电路的特点和功率的表达式，可知R2、R3的阻值相等，根据串并联电路的特点和功率表达式，有
因此可得
联立解得R1、R2、R3的阻值为
，，a、b间的电压为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
