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知识点归纳超级精简版.docx

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知识点归纳超级精简版1单选题1、一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已经知道铜的密度为，铜的摩尔质量为M，电子电荷量为e，阿伏加德罗常数为NA，设每个铜原子只提供一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动速率为（）AMINASeBMNASeCMAMSeDMASeM答案：A设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为n=SvtMNA，t时间内通过导体截面的电荷量为q=ne，则电流强度为I=qt=SveNAM解得v=MISNAe故选A。2、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=3.0VB横轴截距表示短路电流，即I短=0.6AC根据r=EI短，计算出待测电池内阻为5D根据r=UI，计算出待测电池内电阻为0.5答案：AAUI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=3.0V故A正确；B横轴截距表示路端电压为2.4V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r=UI=2.4-3.00.6-0=1.0故CD错误。故选A。3、热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是（）A能量耗散说明能量不守恒B由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机C能量耗散过程中能量不守恒D能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中涉及热运动的宏观过程具有方向性答案：D能量耗散是指能量在转化和转移的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来，其满足能量守恒定律，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了。能量耗散反映了涉及热运动的宏观过程都具有方向性，故D正确,ABC错误。故选D。4、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：DA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。5、如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是（）A溶液内电流方向从A到B，电流大小为n1etB溶液内电流方向从B到A，电流大小为n2etC溶液内电流方向从A到B，电流大小为(n1+n2)etD溶液内电流方向从A到B，电流大小为(n1-n2)et答案：C电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，由图可得溶液内电流的方向从A到B；设电解液中通过截面S的电荷量为q，根据题意得q=(n1+n2)e故溶液内电流的大小为I=qt=(n1+n2)et故选C。6、国庆期间小明去逛超市，遇促销打折买了一个电吹风，电吹风的使用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是（）电吹风铭牌参数额定电压220V50Hz额定功率热风1000W冷风250WA该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5B该电吹风电动机M的内阻为193.6C当开关S1断开、S2闭合时，电吹风吹热风D当开关S1、S2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为1000J答案：AA由表格可知发热电阻的功率PR=P-PM=1000W-250W=750W发热电阻R与电动机是并联关系，电压都是U=220V，则有R=U2PR=220275064.5故A正确；B电动机正常工作过程为非纯电阻，则RU2PM=193.6故B错误；C由图可知当开关S1断开、S2闭合时，发热电阻断路，电动机工作，故吹冷风，故C错误；D当开关S1、S2均闭合时，电动机正常工作，功率仍然为250W，故电动机每秒钟消耗的电能为W=Pt=2501J=250J故D错误。故选A。7、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。8、一个竞速四驱车模型的电动机，额定电压为3V，电流为2mA，线圈阻值R=5，当它正常工作时（）A电动机的输出功率为610-3WB电动机的发热功率为610-3WC电动机的输入功率为5.9810-3WD电动机输出的机械功率为5.9810-3W答案：D电动机输入功率P入=UI=610-3W线圈发热功率为P热=I2R=210-5W输出功率P出=UI-I2R=5.9810-3W即输出的机械功率为5.9810-3W。故选D。9、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。10、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ERB短路电流为ErC正常工作时的电流为ErD正常工作时的电流为ER答案：BAB短路是指外电路电阻为零，则短路电流为I短=Er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I=ER+r选项C、D错误。故选B。11、如图所示，在同一坐标系中分别画出某定值电阻和某电源的U-I图像，两图线与横轴夹角分别为、，且=。若将该定值电阻与该电源串联形成闭合回路，则（）A该定值电阻与该电源内阻大小无法比较Ba表示电源，b表示定值电阻C此时电源效率达到最大D此时电源输出功率达到最大答案：DAB根据欧姆定律U=IR可知直线a是定值电阻的U-I图线；因为电源具有内阻，所以电源电压满足U=E-Ir可知直线b是电源的U-I图线，直线a的斜率代表定值电阻的阻值，直线b的斜率的绝对值代表电源内阻，因为=且两图线在同一坐标系中，则直线a的斜率和直线b斜率的绝对值相等，所以该定值电阻与该电源内阻大小相等，故AB错误；CD当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，但效率并不是最高，电源的效率为=P出P总100%=I2RI2R+r100%=RR+r可知外电阻越大，电源的效率越高，根据选项AB的分析可知，此时外电阻与内电阻相等，所以电源效率并没有达到最大，而电源的输出功率达到最大，故C错误，D正确。故选D。12、图示电路中，电源的电动势E=6V、内阻为r，电流表A为理想电表，小灯泡L标有“4V，4W”字样。R1、R2为两根同材料电阻丝，已知R1的长度是R2的两倍，R1的横截面积是R2的一半，当开关S接1时，小灯泡正常发光，开关S接2时，电流表示数为1.5A。则开关S接3时，电流表示数为（不考虑温度对电阻的影响）（）A1.5AB1.2AC0.6AD0.2A答案：CR1、R2为两根同材料电阻丝，已知R1的长度是R2的两倍，R1的横截面积是R2的一半，根据R=LS可得R1=4R2小灯泡的电阻RL=424=4当开关S接1时，小灯泡正常发光，则I1=PLUL=ERL+r解得r=2开关S接2时，电流表示数为1.5A，则I2=ER2+r解得R2=2则开关S接3时，电流表示数为I3=ER1+r=642+2A=0.6A故选C。13、如图所示，电源的电动势为E=6V，内阻r=1，保护电阻R0=4，ab是一段粗细均匀且电阻率较大的电阻丝，总阻值为10，长度l=1m，横截面积为0.2cm2。下列说法正确的是（）A当电阻丝接入电路的阻值为1时，电阻丝的功率最大B当电阻丝接入电路的阻值为4时，保护电阻的功率最大C电源效率的最小值为80%D电阻丝的电阻率为110-4m答案：CA根据推论，当外电阻与电源内阻相等时，电路的输出功率最大。将保护电阻等效为内阻，当电阻丝接入电路的阻值为5时，电阻丝的功率最大，选项A错误；B电路中电流越大，保护电阻的功率越大，当电阻丝接入电路的阻值为0时，保护电阻的功率最大，选项B错误；C外电阻越小，电源效率越小，当电阻丝接入电路的阻值为0时，电源效率的最小值为80%，选项C正确；D根据电阻定律R=lS代入数据可得电阻丝的电阻率为=2104m选项D错误；故选C。14、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。根据实验数据作出U-I图像如图所示，该电池的电动势，内阻分别为（）A1.45V，1.30B1.45V，2.90C0.45V，2.8D0.5V1.45答案：A根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir则该电池的电动势为图线的纵轴截距E=1.45V内阻为图线的斜率绝对值r=UI=1.45-0.800.50-0=1.3故选A。15、如图，电路中定值电阻值R大于电源内阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3，理想电流表A示数变化量的绝对值为I，则（）AA的示数减小BV2的示数增大CU3与I的比值小于rDU1大于U2答案：DA理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A的示数增大，故A错误；B电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，所以V2的示数减小，故B错误；C根据闭合电路欧姆定律得U3=EI（R+r）可得U3I=R+rrV3与I的比值大于r，故C错误；D根据闭合电路欧姆定律得U2=EIr可得U2I=rU1I=R根据题意可得Rr所以U1U2故D正确。故选D。多选题16、如图所示，把直流电源、电容器、电流表、电压表、开关组装成电路。闭合开关S，电路稳定后，在电容器两板之间有一带负电的油滴恰好处于静止状态。已知所用电表均为理想电表，则下列说法正确的是（）A断开开关S，电压表示数为零B断开开关S，带电油滴仍处于静止状态C保持开关S闭合，适当增加两极板之间的距离，带电油滴向上运动D保持开关S闭合，适当减小两极板正对面积的过程中，电流表示数不为零答案：BDA断开开关S时，电压表示数为电容器两极板间的电势差且不为0，故A错误；B断开开关S时，由于电表为理想电表，则电容器无法放电，则电容器两端电压不变，场强不变，则带电油滴仍处于静止状态，故B正确；C保持开关S闭合，电容器两极板间的电压不变，适当增加两极板之间的距离，由公式E=Ud可知，场强可减小，电场力减小，则带电油滴向下运动，故C错误；D保持开关S闭合，电容器两极板间的电压不变，适当减小两极板正对面积的过程中，由公式C=rS4kd可知，电容减小，再由公式C=QU知，电荷量减小，即电容器放电，则有自右向左的电流流过电流表，故D正确。故选BD。17、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。18、下列操作正确的是（）A用多用电表测电压时，要将红表笔接高电势点B用多用电表测电流时，应将多用电表串联接入电路C用多用电表测电阻时，要选择合适挡位，使表头指针偏转角度尽可能大D用多用电表测电阻时，待测电阻可以与外电路的电源相连接答案：ABA使用多用电表时，电流都是从红表笔流进，黑表笔流出。测电压时电源在外部，红表笔接的电源正极所以，红表笔的电势更高。A正确；B测电流时，多用电表就是一个电流表，应将多用电表串联接入电路。B正确；C测电阻时，要选择合适挡位，使表头指针指在中央附近，不可偏转角度过大。C错误；D测电阻时，待测电阻与外电路的其他元件（含电源）断开，D错误。故选AB。19、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rDI1I2答案：BCB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I2I1IA2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UI2r而I1大于I2，所以UI1r故C项正确；故选BC。20、下列关于电源的说法正确的是（）A电源电动势与外电路的组成有关B在电源外部，电流是从电源的正极流向负极C电源是将其他形式的能转化为电能的装置D有电源，电路中一定有持续的电流答案：BCA电动势反映本身的特性，与外电路的结构无关，故A错误；B物理中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，按照这个规定，在电源外部，电流方向是沿着“正极用电器负极”的方向流动，故B正确；C电源是将其它形式的能转换为电能的装置，故C正确；D有电源，电路中不一定有持续的电流，电路还必须闭合，故D错误。故选BC。21、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。22、某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示，当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，下列说法正确的是（）A车灯变亮B路端电压变大C电路的总电流变大D电源的总功率变大答案：CDABC当汽车启动时，电机工作，与车灯并联，此时路端电阻变小，所以电路的总电流变大，内电压升高，路端电压降低，车灯变暗，AB错误，C正确；D根据电源的总功率为P=EI由于电路的总电流变大，因此电源的总功率变大，D正确。故选CD。23、在电学实验中，电流表的内阻几乎为零，但实验室中有一种小量程电流表，其内阻不为零，在处理这种电流表时，可看成是一个无内阻的电流表A和一个电阻RA串联（如图中虚线框所示）现在我们要测量一只这种电流表的内阻RA的阻值，电路设计如图所示，电源输出电压U不变，当S1闭合、S2断开时，电流表示数I1=0.15AR1消耗的电功率为P1；当S1断开、S2闭合时，电流表示数为0.1A，RA消耗的电功率为0.1W，R2消耗的电功率为P2；且P1:P2=9:8，则下列说法正确的是（）AR1=10BRA=20CP1=0.3WDU=3V答案：AD当S1断开、S2闭合时，由P=I2R可求电流表内阻为RA=PAI22=10当S1闭合、S2断开时，由闭合电路欧姆定律及P=UI可得U=I1RA+P1I1当S1断开、S2闭合时，由闭合电路欧姆定律及P=UI可得U=I2RA+P2I2又有P1:P2=9:8综合解得U=3V，P1=0.225W，P2=0.2W又由P=I2R可得R1=P1I12=10故AD正确，BC错误。故选AD。24、如图甲为内阻及损耗均不计的理想直流电动机，电动机线圈与一电阻R连接，将电动机作为发电机使用，电动机牵引一质量为m1的物体，当物体以某速率匀速下落时，这时电路中的电流为I。若将这个电动机与一内阻为R、电动势为E的电源连接，如图乙所示，能够牵引质量为m2的物体以同样的速率匀速上升，这时电路中的电流也为I，关于I及电源的内耗功率P内，下列关系式正确的是（）AI=Em1R(m1+m2)BI=Em2R(m1+m2)CP内=E2m12R(m1+m2)2DP内=E2m22R(m1+m2)2答案：AC当电动机作为发电机使用时，有m1gv=I2R当电动机与电源连接牵引物体匀速上升时，有IE=m2gv+I2R联立上式解得I=Em1Rm1+m2P内=E2m12Rm1+m22故选AC。25、某电路如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1、R2，电位器(滑动变阻器)为R，L1是小灯泡，电压表和电流表均为理想电表当电位器的触片滑向b端时，下列说法正确的是()A小灯泡L1将变亮B电压表示数与电流表A1示数的比值将变大C电流表A1的示数将变大D电源的总功率将变大答案：ACDAC电位器的触片滑向b端时,电位器电阻减小,外电路总电阻R减小,由闭合电路欧姆定律知：总电流增加,电流表A1的示数将变大,电压表V的示数将减小，流过R1和R2的电流减小，流过L1的电流将增大，灯泡L1将变亮故A正确，C正确；B.电压表V的示数与电流表A1比值等于外电路总电阻，可知该比值变小，故B错误；D.总电流变大，由P=EI知，电源的电功率将变大，故D正确；故选ACD点睛：根据电位器电阻的变化情况得到外电路总电阻的变化情况，得到电流变化情况，由欧姆定律分析电压表的示数与电流表A1比值如何变化由P=EI分析电源的总功率如何变化填空题26、如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图像，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电阻R=_，电源的电动势为_。答案：13V12电阻R=UI=22=1根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir当I=0时，U=E，由图读出电源的电动势E=3V27、如图，小灯泡的规格为“6V，3W”，R3=4，电源内阻r=1。闭合开关S，灯泡L正常发光，电压表示数为零，电流表示数为1.5A，电表均为理想电表，则电源电动势E为_V，电阻R2为_。答案：9.561电压表示数为零，所以没有电流流过电压表，则流过R3与流过灯泡的电流相等，电流为IL=3W6V=0.5A电源的路端电压为U=ILR3+UL=8V电流表示数为I=1.5A，由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir解得E=9.5V2流过电阻R2的电流为I1=I-IL=1A因电压表示数为零，故电阻R2与灯泡L两端的电压相等，所以R2的阻值为R2=ULI1=628、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，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。则电源的最大输出功率为_W，滑动变阻器R2的最大功率为_W答案：1.8W0.9W1当R2的滑动头P滑到最左端时，电压表V2的示数为0，可知图线甲是V2示数随电流变化的图线。由两图线得U1+U2=5VU1+U2=3V可知电源有内阻R1=U1I1=5，R2m=U2I1=20由闭合电路欧姆定律I=ER+r得0.2=E5+20+r，0.6=E5+r解得E=6V，r=5当R2=0时，因R1=r电源有最大输出功率Pm=E24r=1.8W2把R1等效成电源内阻，则当R2=R1+r时，R2上有最大功率P2m=E24(R1+r)=0.9W29、手持小风扇因便于携带而深受学生喜欢，某款手持小风扇的直流电动机额定电压5V，内阻0.5，正常工作时，通过该电动机的电流为0.6A，则该电动机正常工作时的输入功率为_W，输出的机械功率为_W。答案：32.821该电动机正常工作时的输入功率为P入=UI=3W2该电动机正常工作时的发热功率为P热=I2r=0.18W该电动机正常工作时输出的机械功率为P出=P入-P热=2.82W30、如图所示电路中，R1=12,R2=6，滑动变阻器R3上标有“20，2A”字样，理想电压表的量程有0-3V和0-15V两挡，理想电流表的量程有0-0.6A和0-3A两挡。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的13，电流表指针指在满偏的14，则此时电流表示数为_A，该电源的电动势为_V。答案：0.157.5（1）1当P向右移动时，R3接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，电源内电压减小，路端电压增大，R1和R2两端电压减小，R3两端电压增大，所以电压表示数增大，电流表示数减小，则由题意可知电压表所用量程为015V，电流表所用量程为00.6A，所以此时电流表示数为0.15A。（2）2当电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A时，电路总电流为I=I1R1R2+I1=0.9A根据闭合电路欧姆定律有E=I1R1+Ir+U3当电压表、电流表示数分别为5V和0.15A时，电路总电流为I=I1R1R2+I1=0.45A根据闭合电路欧姆定律有E=I1R1+Ir+U3解得E=7.5V28