2023人教版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版解题技巧总结.docx

2023人教版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版解题技巧总结1单选题1、如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（温度升高，电阻减小），电源的电动势为E，内阻为r。闭合开关，当环境温度升高时，下列说法正确的是（）A电压表示数增大B电流表示数减小C有电流向上流过A点D电压表和电流表示数变化量之比保持不变答案：DAB当环境温度升高时，则R2减小，总电阻减小，总电流变大，则电流表示数变大，内阻和R1两端电压变大，则R2电压减小，即电压表读数减小，AB错误；C由于电容器两端电压减小，可知电容器放电，则有电流向下流过A点，C错误；D由于U=E-I(R1+r)则UI=R1r即电压表和电流表示数变化量之比保持不变，D正确。故选D。2、假设港珠澳大桥的照明电路可简化为如图所示电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E、内阻为r的电源，电阻R1、R2分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知r小于R1和R2，则下列说法正确的是（）A夜间，电流表示数为ER1+R2+rB夜间，开关S闭合，电路中电流表、电压表示数均变小C夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大D若电流表示数为I，则太阳能电池供电系统输出电功率为EI答案：CA夜间，桥梁需要照明，开关S闭合，电阻R1、R2并联，根据闭合电路欧姆定律，电流表示数I=ER1R2R1+R2+r故A错误；B夜间，开关S闭合，总电阻减小，干路电流增大，电路中电流表示数变大，故B错误；C根据能量守恒定律可知，夜间，由于用电器的增多，电流变大，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大，故C正确；D当电流表示数为I，则太阳能电池供电系统总功率为EI，输出功率为P出=EI-I2r故D错误；故选C。3、若用E表示电源电动势，U表示路端电压，U内表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示电源的内阻，I表示总电流，则下列各式中正确的是（）AUIRBUEIRCU=ERrDU内IR答案：A根据闭合电路欧姆定律I=ER+r,可知U=IR=E-Ir=ER+rRU内=Ir=E-IR故选A。4、用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线，由图可知（）A电池电动势的测量值是0.40VB电池内阻的测量值是3.50C外电路发生短路时的电流为0.40AD电压表的示数为1.20V时电流表的示数I=0.20A答案：DA由题图乙可知，UI图线纵坐标截距为电源的电动势，E1.40V，A错误；BUI图线的斜率绝对值表示电源内阻r=UI=1.40-1.000.4=1.00B错误；C外电路发生短路时的电流为I=Er=1.40AC错误；D当电压表示数为U1.20V时I=E-Ur=1.40-1.201.00=0.20AD正确。故选D。5、某款扫地机器人如图所示，额定功率为24W，额定电流为3A，正常工作时电机输出的功率为19.5W，锂电池容量为9Ah。为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（）A电机的电阻为83B额定电压为6.5VC正常工作时，单位时间内电机产生的热量为19.5JD充满电的电池可以正常工作的时间为2.4h答案：DA由P=P出+I2r得r=0.5A项错误；B由P=UI得额定电压U=8VB项错误；C正常工作时，单位时间内电机产生的热量Q=I2rt=4.5JC项错误；D由80%q=It解得t=2.4hD项正确。故选D。6、如图所示，R1、R2为定值电阻，C为电容器，闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片向下滑动过程中（）A电阻R2中有向下的电流B电阻R1两端的电压减小C通过滑动变阻器R的电流变小D电容器C极板所带电荷量变小答案：DBC闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则电路总电流变大，即通过电阻R1的电流变大，电阻R1两端的电压变大，故BC错误；AD根据串联分压规律可知滑动变阻器R两端的电压变小，所以电容器C两端电压变小，根据Q=CU可知电容器C极板所带电荷量变小，即电容器将放电，根据电路连接方式可知电容器上极板带正电，所以电阻R2中有向上的电流，故D正确，A错误。故选D。7、关于能量和能源，下列说法中正确的是（）A化石能源是清洁能源；水能是可再生能源B能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性C在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源D能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了答案：DA化石能源不是清洁能源；水能是可再生能源，A错误；B在自发状态下，能量传递具有方向性，B错误；C在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质在降低，所以还需要节约能源，C错误；D能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了，D正确。故选D。8、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（）A一个电流表和一个电阻箱B一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C一个电压表和一个电阻箱D一个电流表和一个滑动变阻器答案：DA根据E=IR+r，由电流表测出电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，故A能达到实验目的，不符合题意；B根据E=U+Ir，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出E、r，故B能达到实验目的，不符合题意；C根据E=U+URr，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，故C能达到实验目的，不符合题意；D因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，D不能达到实验目的，符合题意。故选D。9、如图所示，若滑动变阻器的滑片P向C端移动时，小灯泡变亮，那么应将N接（）AB接线柱BC接线柱CD接线柱D以上都可以答案：B根据题意可知，小灯泡变亮表明电路中的电流增大，滑动变阻器接入电路中的电阻值减小，长度变短，而滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定，只有N接C才能满足题意。故选B。10、如图甲所示，电阻R1的阻值为0.25R0，灯泡L的电阻值恒为1.5R0，R2是热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。已知电流表为理想电表，电源的内阻r=R0。则下列说法中正确的是（）A当温度升高时，电流表的示数减小，R1两端的电压减小B当温度降低时，灯泡L的亮度变暗C在060范围内，当温度为0时，灯泡L和R2的总功率最大D在060范围内，当温度为60时，电源的输出功率最大答案：CA当温度升高时，R2的阻值减小，根据串反并同规律，R1两端电压增大，A错误；B当温度降低时，R2的阻值增大，根据串反并同规律，灯泡L两端电压变大，灯泡L变亮，B错误；D温度为20时，R2=1.5R0，此时外电路的总电阻为R0，等于电源的内阻，电源的输出功率最大，D错误；C将R1看成等效电源内阻，则r=1.25R0，0时R2的电阻为2R0，灯泡L和R2的总电阻为R并=1.5R02R01.5R0+2R0=0.86R01.25R0在060范围内，当温度为0时，灯泡L和R2的总电阻最大，最接近等效电源的内阻，灯泡L和R2的总功率最大，C正确。故选C。11、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，电压表与电流表均为理想电表；开始时开关S闭合，电压表、电流表均有示数，某时刻发现电压表和电流表读数均变大，则电路中可能出现的故障是（）AR1断路BR2断路CR1短路DR3短路答案：BA若R1断路，电流表读数为零，故A错误；B若R2断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，则电压表读数变大；R3的分压增大，则电流表的读数变大，故B正确；C若R1短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，电流表的读数变大，故C错误；D若R3短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，则电压表读数变小，故D错误。故选B。12、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图像。当它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为（）AU3I3BU2-U1I1CU1I1DU2I2答案：BA两图线的交点表示电阻R与电池组成的闭合回路时的工作状态，由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，由于I变化时，r也发生变化，所以UI的大小不等于r，即a图线切线的斜率大小不等于内阻。由图可知U3I3rA错误；B由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，E=U，由a图线与纵轴的交点读出电动势为E=U2。根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U1，则内阻r=E-U1I1=U2-U1I1B正确；C电阻为线性元件，则有U1I1=R即U1I1是电阻R的表示，C错误；D由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，由a图线与纵轴的交点读出电动势为E=U2，电池短路时的电流为I2，则电池短路时的内阻为r短=EI短=U2I2由于电池内阻不是常数，所以电池短路时的内阻U2I2不等于电池与电阻R构成回路时的内阻，D错误。故选B。13、某儿童智能型玩具机器人，其额定功率为24W，额定工作电压为6V，机器人的锂电池容量为2Ah，则机器人（）A额定工作电流为2AB充满电后最长工作时间为2.5hC电池充满电后总电荷量为7.2103CD在额定电流工作时每秒消耗能量为2J答案：CA由P=UI得，额定工作电流I=PU=246A=4A故A错误；B充满电后最长工作时间t=QI=24h=0.5h故B错误；C电池充满电后总电量为Q=It=23600C=7.2103C故C正确；D额定电流工作时每秒消耗能量E=UIt=641J=24J故D错误。故选C。14、在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，其中R1=r，现将滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动过程中（）A电压表的示数减小，电流表的示数减小B电压表的示数增大，电流表的示数增大C电源的总功率增大D电源的输出功率减小答案：CAB滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动中，滑动变阻器接入电路中的电阻R0减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，则电源内阻上的电压降增大，由U=E-Ir可知，电源的路端电压减小，即电压表的示数减小，因电源的路端电压减小，R1两端电压增大，R2与R0并联电路的电压减小，由欧姆定律可知R2电流减小，则电流表的示数增大，AB错误；C由P=EI可知，电路中的总电流I增大，E不变，所以电源的总功率增大，C正确；D由题意可知R1=r，则外电路电阻大于内电阻，当外电阻减小时，外电阻与内电阻更接近，所以电源的输出功率增大，D错误。故选C。15、关于电源的作用，下列说法不正确的是（）A为电路提供自由电子B使导体中形成电场C保持导体两端的电势差D使自由电荷定向移动起来答案：A电源是提供电能的装置，是将其他形式能转换为电能的装置，电源使导体中始终存在电场，并使导体两端保持有电势差，从而使导体中的电子运动起来形成电流，故A错误，BCD正确。本题选错误的，故选A。多选题16、在报警电路中常用到蜂鸣器，其原理为当电流从蜂鸣器正极流入负极流出时，蜂鸣器会发出报警声。如图所示是一个断路报警电路，平行板电容器电容为C，电源电动势为E，内阻r0，D可视为理想二极管，R1、R2为定值电阻。当电路中的电键K在电路工作过程中断开时，蜂鸣器会发出报警声。对于该电路下列说法正确的是（）Aa端为蜂鸣器的负极BK闭合稳定后，电容器电量为CECK闭合稳定后，增加平行板间距离有可能会使蜂鸣器发出报警声DK断开后，流过蜂鸣器的电量等于流过R2的电量答案：CDA分析可知，电键K闭合时，电流从b端流过蜂鸣器，则电容器C的右端为正极板，电键K断开时，电容器放电，电流从a端流过蜂鸣器，此时蜂鸣器发出报警声，则a端为蜂鸣器的正极，故A错误。BK闭合稳定后，电容器两端电压为电阻R2两端电压，小于电动势E，故电容器电量小于CE，故B错误。CK闭合稳定后，增加平行板间距离，根据平行板电容器的决定式C=rS4kd可知电容减小，电容器放电，电流从a端流过蜂鸣器，有可能会使蜂鸣器发出报警声，故C正确。DK断开后，电容器放电，二极管具有单向导电性，没有电流通过二极管，则流过蜂鸣器的电量等于流过R2的电量，故D正确。故选CD。17、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（）A电源的电动势为6.0VB电源的内阻为12C电源的短路电流为0.5AD电流为0.3A时的外电阻是18答案：AD由闭合电路欧姆定律E=U+Ir得U=E-Ir可知该电源的U-I图像纵轴上的截距为电源的电动势，即E6.0V故A正确；BC由于横轴上的截距0.5A并不是电源的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计算，即r=UI=6.0-5.00.5-0=2故BC错误；D由闭合电路的欧姆定律可得电流I0.3A时，外电阻R=EI-r=18故D正确。故选AD。18、比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是200Ah，平均工作电压是3.2V，则下列说法正确的是（）A单块电池充满电后储存的电荷量是200CB单块电池充满电后储存的电能是640WhC若该车在某次行驶中平均能耗是13kWh/100km，则其续航里程是640kmD若某块电池充电电流是200A，则经过30min可将该电池从其容量的30%充到80%答案：BDA单块电池充满电后储存的电荷量是q=200Ah=200A3600s=7.2105C故A错误；B单块电池充满电后储存的电能是E1=UIt=3.2V200Ah=640Wh故B正确；C该车充满电后储存的电能为E=120E1=1200.64kWh=76.8kWh则其续航里程是s=76.813100km591km故C错误；D若某块电池充电电流是200A，则经过30min可将该电池从其容量充到q=200A30min=100Ah即为总容量的50%，故可将该电池从其容量的30%充到80%，故D正确。故选BD。19、某同学用如图甲所示的电路测得理想电压表与理想电流表的读数关系图像如图中直线a所示，同时电路中电源的输出功率与电流表读数的关系图像如图中曲线b表示，则下列说法正确的是（）A电源的电动势为50VB电源的内阻为253C电流为2.5A时，外电路的电阻为15D电源输出功率为120W时，输出电压是30V答案：ACDA根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压：U=E-Ir对照U-I图象，当I=0时，U=E=50V，故A正确；BU-I图象斜率的绝对值表示内电阻，故：r|UI|50-2065故B错误；C电流为2.5A时，总电阻为R总EI502.520故外电路电阻为：R=R总-r=15故C正确；D输出功率为120W时，对照P-I图象，电流为4A，由P=UI得输出电压为U=30V故D正确。故选ACD。20、如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知下列说法中正确的是（）A电源的电动势为4VB电源的内电阻为1C电源输出功率最大值为8WD电源被短路时，电源消耗的功率为16W答案：ABDC根据图象可以知道，曲线C1、C2的交点位置，此时的电路的内外的功率相等，由于此时电路的电流相等的，所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为4W，C错误；B根据P=I2R=I2r可知，当输出功率最大时P=4W，I=2A，代入上述公式中可得R=r=1B正确；A根据闭合电路的欧姆定律有E=I（R+r）=2（1+1）V=4V所以电源的电动势为4V，A正确；D当电源被短路时，电源消耗的最大功率P大=U2r=16WD正确。故选ABD。21、如图所示，在同一坐标纸上画出了灯泡L1和灯泡L2的UI图象，现将这两个灯泡并联，然后接在电动势E10V、内电阻r2的电源上，则下列结论正确的是（）A此时灯泡L1的电阻较大B此时灯泡L2的电阻较大C此时灯泡L1的功率约为4WD此时灯泡两端的电压约为6V答案：ACABD两个灯泡并联后接在电动势E10V、内电阻r2的电源上，由闭合电路欧姆定律，可得E=U+(I1+I2)r在题给的灯泡L1和L2的UI图象上，作出两灯泡并联的UI图象和电源的U-(I1+I2)图象，如图所示由两图象的交点可知此时灯两端电压约为4V，灯泡L1的电流约为1A，灯泡L2的电流约为2A，由欧姆定律R=UI可知，此时灯泡L1的电阻较大，BD错误A正确；C由功率公式P=UI可知，灯泡L1的功率P1=U1I1=4WC正确。故选AC。22、秋千是人们都喜欢的健身娱乐活动。会荡秋千的人，不用别人帮助推，就能越荡越高，而不会荡秋千的人则始终荡不起来。对能独自把秋千越荡越高的现象，下列说法正确的是（）A通过人做功，系统的机械能不断增加B只存在动能和重力势能的相互转化C系统没有外力做功，机械能守恒D从高处荡下时身体应迅速下蹲，从最低点向上摆起时，身体应迅速直立起来答案：ADAD从高处荡下时身体应迅速下蹲，此过程降低重心，将更多的重力势能转化为动能，获得更大的速度，从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来，此过程人克服重力做功，升高重心，获得更大的重力势能，系统的机械能不断增加，这样秋千才能越荡越高，AD正确。BC.从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来，重心升高，此过程人克服重力做功，系统的机械能不断增加，人克服重力做功的过程中，将自身的化学能转化为机械能，BC错误。故选AD。23、如图所示，电源内阻r和灯泡L的电阻R均恒定不变，D为理想二极管，R1、R2为定值电阻，电表均为理想电表。闭合S且电路稳定后，有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态。现将滑动变阻器滑片向上滑动，电表V1、V2和A示数变化量的绝对值分别为U1、U2和I，则下列说法中正确的是（）A灯泡变亮，电流表示数增大B油滴将向下运动CU1II总故U1II总，故U2I”、“1由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，图像与U轴的交点表示电动势，则a的电动势较大，图像的斜率表示内阻，则b电源的内阻r较小，即rarb2若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，定值电阻的U-I图像与电源的U-I图像的交点即为定值定值的工作状态，所以通过R0的电流分别为Ia和Ib，如图所示则有IaIb29