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1 通用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题型总结及通用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题型总结及解题方法解题方法 单选题 1、有一款绿色环保冰箱的产品规格如下表，该冰箱每天正常工作的平均功率（）电源 耗电量 输入功率 净重 220 V，50 Hz 0.9 kW h/24 h 125 W 72 kg A相当于 900 W 电饭煲的功率 B接近于 90 W 电热毯的功率 C相当于 125 W 彩电的功率 D小于 40 W 白炽灯泡的功率 答案：D 有功率的定义可知，该冰箱每天正常工作的平均功率为=0.9kW h24h=37.5W 可知该冰箱每天正常工作的平均功率小于 40 W 白炽灯泡的功率。故选 D。2、一台电动机，线圈电阻为 0.8，当它两端所加电压为 220V 时，通过的电流为 5A，关于此电动机，下列说法正确的是（）A由于其电压、电流、电阻关系不符合欧姆定律，可以判断电动机已经损坏 B此电动机的发热功率为 10W C此电动机的输出功率为(220V)20.8=60500W 2 D此电动机的效率约为 98%答案：D A电动机不是纯电阻用电器，不满足欧姆定律，不能依据电压、电流、电阻关系不符合欧姆定律判断电动机已经损坏，故 A 错误。B电动机的发热功率为 热=2=52 0.8W=20W 故 B 错误。C此电动机的输入功率 =1100W 输出功率=2=1080W 故 C 项错误。D此电动机的效率 =2 100%98%故 D 正确。故选 D。3、如图所示为某智能手机电池上的信息，电池支持 2 A 快充技术。电池充满仅需 1.3 小时，轻度使用状态可使用一天。下列说法正确的是（）3.8 V Li-ion BATTERY 9.88 Wh 执行标准：GB/T18287-2013 类型：3.8 V 锂离子 充电限制电压：4.35 V A9.88 W h 为该电池的电荷量 B4.35 V 为该电池的电动势 3 C轻度使用时的平均功率约为 0.1 W D根据数据可以计算得到该电池的容量约为 2600 mA h 答案：D A 9.88 W h 为该电池存储的电能，A 错误；B4.35 V 为充电限制电压，该电池的电动势为 3.8V，B 错误；C轻度使用时的平均功率约为=9.8824W=0.41W C 错误；D根据题意得解得 =2000mA 1.3h=2600mA h D 正确。故选 D。4、2019 年 1 月 11 日 1 时 11 分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“中星 2D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池。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，图线b是某纯电阻用电器的UI图像。则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个闭合电路时，该电池的（）A内阻为 6.5 B输出功率为 12.5 W 4 C内耗功率为 0.22 W D效率为 30.6%答案：C A由图线a与纵轴的交点可知电池电动势为E3.6 V，根据两图线交点处的状态可知，该电池和该电器组成一个闭合电路时，电阻两端的电压为 2.5 V，即路端电压为 U2.5 V 电路电流为 I0.2 A 内阻为 =5.5.A 错误；B该状态下电池输出功率为 =0.5W B 错误；C内阻消耗的功率为 r=()=0.22W C 正确；D效率为 =100%=69.9%D 错误。故选 C。5 5、用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中，根据某次实验记录数据画出的UI图像如图所示，下列关于这个图像的说法中正确的是（）A纵轴截距表示待测电池的电动势，即E=3.0 V B横轴截距表示短路电流，即I短=0.6 A C根据r=短，计算出待测电池内阻为 5 D根据r=|，计算出待测电池内电阻为 0.5 答案：A AUI图像的纵截距为I=0 时的路端电压，其大小等于电动势，故 E=3.0 V 故 A 正确；B横轴截距表示路端电压为 2.4 V 时的电流，并非短路电流，B 错误；CDUI图像的斜率的绝对值表示电池内电阻，故 =|=|2.4 3.00.6 0|=1.0 故 CD 错误。故选 A。6、额定电压均为 110V，额定功率PA=100W，PB=40W 的 A、B 两盏灯泡，若接在电压为 220V 的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（）6 ABCD 答案：C 判断灯泡能否正常发光，就要判断实际电压是不是额定电压或实际电流是不是额定电流，对灯泡有 =2 可知RARB。对于 A 电路，由于RAUA，又 UBUA=220V 则UB110V，B 灯被烧毁，UARA，A 灯与滑动变阻器并联，并联电阻小于RB，所以UBU并，则UB110V，B 灯被烧毁，A灯不能正常发光；对于 C 电路，B 灯与滑动变阻器并联，并联电阻可能等于RA，所以可能 UA=UB=110V 两灯可以正常发光；对于 D 电路，若滑动变阻器的有效电阻等于 A 灯、B 灯的并联电阻，则 UA=UB=110V 两灯可以正常发光。比较 C、D 两个电路，当灯 A、B 均正常发光时，由于 C 电路中滑动变阻器功率为 PC=（IA-IB）110V 而 D 电路中滑动变阻器功率为 PD=（IAIB）110V 7 所以 C 电路消耗电功率最小。故选 C。7、下列关于电功的说法中错误的是（）A导体内静电力移动电荷所做的功叫作电功 B电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程 C电流做功消耗的能量由电源提供 D电功就是电能 答案：D A导体内静电力移动电荷所做的功即为电功，故 A 正确；B电流做功的过程是将电能转化为其他形式能的过程，故 B 正确；C电源是把其他形式的能转化为电能的装置，所以电流做功消耗的能量由电源提供，故 C 正确；D电功是过程量，电能是状态量；在纯电阻电路中，虽然电功的数值等于消耗的电能，但电功不是电能，故 D错误。故选 D。8、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-图线，由图可知（）A电池电动势的测量值是0.40V B电池内阻的测量值是3.50 C外电路发生短路时的电流为0.40A 8 D电压表的示数为1.20V时电流表的示数=0.20A 答案：D A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=|=1.40-1.000.4=1.00 B 错误；C外电路发生短路时的电流为=1.40A C 错误；D当电压表示数为U1.20 V 时=-=1.40-1.201.00=0.20A D 正确。故选 D。9、冬天人们喜欢用电热毯来取暖。现有一个家庭使用电热毯的电阻的阻值是 550，正常接在家庭电路中使用的时候，电热毯在 10s 内产生的热量为（）A600JB720JC880JD1 200J 答案：C 电热毯为纯电阻电路，根据焦耳定律有 =2=2=2202550 10J=880J 故选 C。9 10、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：D BC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 =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。11、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：D A化石能源不是清洁能源；水能是可再生能源，A 错误；10 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。12、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：D A根据=(+)，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=+，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=+，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。13、某一电源的电动势为E，内阻为r，外电路（纯电阻电路）的电阻为R，此电路（）A短路电流为B短路电流为 C正常工作时的电流为D正常工作时的电流为 11 答案：B AB短路是指外电路电阻为零，则短路电流为 短=选项 A 错误，B 正确；CD根据闭合电路的欧姆定律，知此电路正常工作时的电流为 =+选项 C、D 错误。故选 B。14、某同学将一直流电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断不正确的是（）A在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系=+Bb、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4 C电源的最大输出功率m=9W D电源的电动势=3V，内阻=1 答案：C A在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率等于输出功率和电源内部的发热功率之和，所以这三点的纵坐标一定满足关系 12 =+故 A 正确；B当内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电路中的电流即为b、c图线的交点处的电流，此时电流的大小为 +=2 功率的大小为24，a、b图线的交点表示电源的总功率和电源内部的发热功率相等，此时电路中只有电源的内阻，此时电流的大小为，功率的大小为2，所以两个交点的横坐标之比为1:2，纵坐标之比为1:4，故 B 正确；C图线c表示电源的输出功率与电流的关系图像，由图可知最大输出功率小于 3 W，故 C 错误；D当=3A时，=0，说明外电路短路，根据=知电源的电动势 =3V 内阻 =1 故 D 正确。本题选不正确项，故选 C。15、四盏灯泡接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220V，40W”，b、d灯泡的规格为“220V，100W”，各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、Pd且都没有超过各自的额定功率，则这四盏灯泡实际消耗的功率大小关系是（）13 APa=Pc Pb Pd CPa Pc Pb Pd DPa Pc Rb=Rd ab并联的电阻与cd并联的电阻相同，串联电路，分压相同，故 Uab=Ucd 又因为 Ua=Ub，Uc=Ud 故 Ua=Ub=Uc=Ud 根据=2，得 Pa Pb，Pc Pd且Pa=Pc，Pb=Pd 故有 Pa=Pc m；开关S1闭合、S2断开时，理想电流表 A 的示数为I，理想电压表V1、V2的示数分别为1、2，三个电表示数变化量的绝对值分别为、1、2，则下列说法正确的是（）A保持开关S2断开，将R的滑片向右移动，则电流 A 示数变小、电压表V2示数变小 B保持开关S2断开，将R的滑片向右移动，则有1=2 C保持开关S2断开，将R的滑片向右移动，则滑动变阻器消耗的电功率增大 D保持R的滑片不动，闭合开关S2，则电流表 A 示数变大、电压表V1示数变小 答案：AC ABC断开开关S2时，将R的滑片向右移动，R阻值增大，由闭合电路欧姆定律可知，电流减小，电流表 A 示数减小，电压表V2测得的电压是0两端的电压0，显然是减小的。将0和r合并成等效电源的内阻等，由输出功率与外电阻R的关系曲线可知，此时R是靠近等的，滑动变阻器消耗的电功率是增大的。1是R两端的电压变化的绝时值，是干路电流变化的绝时值，1在数值上等于等，2在数值上等于0，前者较大，由以上可知，B 错误，AC 正确；D保持R的滑片不动，闭合开关S2，R0短路，总电阻减小，电流表 A 示数变大、电压表V1示数变大，D 错误。故选 AC。18、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（）16 Aa端为蜂鸣器的负极 BK 闭合稳定后，电容器电量为CE CK 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：CD A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 =4 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。19、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（）17 A电源的电动势为 6.0 V B电源的内阻为 12 C电源的短路电流为 0.5 A D电流为 0.3 A 时的外电阻是 18 答案：AD 由闭合电路欧姆定律=+得 =可知该电源的U-I图像纵轴上的截距为电源的电动势，即 E6.0 V 故 A 正确；BC由于横轴上的截距 0.5 A 并不是电源的短路电流，故内阻应按斜率的绝对值计算，即 =|=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I0.3 A 时，外电阻 =18 故 D 正确。18 故选 AD。20、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当滑动变阻器R2滑片向右滑动后，理想电流表 A1、A2的示数变化量的绝对值分别为 I1、I2，理想电压表示数变化量的绝对值为 U。下列说法中正确的是（）A电压表 V 的示数减小 B电流表 A2的示数变小 CU与 I1比值一定小于电源内阻r DI1I2 答案：BC B当滑动变阻器滑片向右滑动后，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，所以电流表 A2的示数减小，故 B 项正确；A总电流减小，路端电压增大，即电压表 V 的示数增大，故 A 项错误；D根据并联电路的电流规律有 I2I1I A2的示数I2变小，通过定值电阻R1的电流I增大，则 A1的示数I1变小，所以 I1一定大于 I2，故 D 项错误；C电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律 UEI2r 可知 19 2r 而 I1大于 I2，所以 1 故当=0时，(0+)20+4最小，电源的输出功率最大，为 出 max=2(0)20+4=2.25W 29、如图所示电路，滑动变阻器R0=4，电阻R=4，电源的电动势E=6 V、内阻r=2.2，伏特表为理想电表。则当PA之间的的电阻是 1 时，伏特表的示数为_V。当滑片P从B移动到A的过程中，电源的输出功率_（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。答案：1.6 变小 1由图可知，R与PA并联部分电阻为 外=PA+PA=4 14+1=0.8 电路中的总电流为 =外+=60.8+2.2A=2A 29 则电压表的示数为 =（6 2 2.2）V=1.6V 2根据题意可知当变阻器取最大阻值时，与R并联后的阻值最大，即 并=AB+AB=4 44+4=2 则有 并=外 根据输出功率与外阻间的关系图像可知，在滑片P从B移动到A的过程中，外电阻逐渐减小，则输出功率也逐渐变小。30、在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关 S，将滑动变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端，整个过程中两个电压表的示数随电路中电流变化的图线如图（b）所示。则电源内阻的阻值为_，滑动变阻器R2的最大功率为_W。答案：2.5 0.45 1当滑动变阻器的滑动触头 P 在最左端时，电压表V2的读数为零，则可知图（b）中甲是V2的图线，根据部分电路的欧姆定律，由图（b）可知 1=0.50.2=2.5，2m=20.2=10 根据闭合电路欧姆定律 =+30 当滑动变阻器的滑动触头 P 在最左端时，代入数据得 0.6=2.5+当滑动变阻器的滑动触头 P 在最右端时，代入数据得 0.2=2.5+10+联立解得 =3V，=2.5 2根据图（a）可知，当 2=1+=5 时，滑动变阻器R2的功率最大，根据闭合电路欧姆定律，此时，电路中的电流 =1+2+=310A=0.3A 则滑动变阻器R2的最大功率为 =22=(0.3)2 5W=0.45W