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知识点总结归纳.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知识点总结归纳1单选题1、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。下列说法正确的是（）A应选用较新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量B应选用内阻比较大旧电池，使得电压表示数变化大C滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻为零的地方，这样可以保护电压表D根据实验记录的数据作U-I图像时，应连上所有的点。答案：BAB干电池用久了内阻会变大，为了使电池的路端电压变化明显，实验时应使用内阻较大的旧电池作为被测电源，使得电压表示数变化大，故A错误，B正确；C滑动变阻器的滑片初始时应放在接入电路电阻最大的地方，这样可以保护电流表，故C错误；D根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀对称的分布在直线两侧，故D错误。故选B。2、如图所示，当电路中滑动变阻器R2的滑片P向下滑动时，下列判断正确的是（）A电容器C两端的电压减小B电容器C两极板间的电场强度增大C电压表的示数减小DR1消耗的功率增大答案：BD当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，根据E=I（r+R1+R2）可知电流I减小，根据PR1=I2R1可知R1消耗的功率减小，故D错误；C根据路端电压U=E-Ir可知路端电压增大，即电压表示数增大，故C错误；A滑动变阻器分得的电压为U2=E-I（r+R1）U2增大，电容器与R2并联，可知电容器C两端电压增大，故A错误；B由于电容器两极板间距不变，根据电场强度E电=U2d可知电容器C两极板间的电场强度增大，故B正确。故选B。3、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。4、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。5、如图所示，电源电动势E=6V，内电阻r=1，电阻R=5，当开关S闭合后，电路中的电流为（）A0.5AB1AC1.2AD6A答案：B由闭合电路欧姆定律可得I=ER+r=65+1A=1A故选B。6、某研究性学习小组用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻，则引起该实验误差的主要原因是（）A由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大B由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压大C由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小D由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压小答案：C由电路图可以看出，由于电压表分流，造成电流表读数小于电源实际输出电流，导致电源电动势和内阻测量值偏小，故ABD错误，C正确。故选C。7、我国新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/h，则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为（）A3.3104kWhB3.1106kWhC1.8104kWhD3.3105kWh答案：A由题可知，列车从北京到上海的时间为t=sv=1300350h=267h在动力上消耗电能为W=Pt=9000kW267h3.3104kWh故选A。8、关于能源的利用和节约，下列说法正确的是（）A根据能量守恒定律知，能源的利用率应该是100%B由于能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，总是守恒的，所以节约能源的意义不大C节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关D在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉答案：DAD能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，不可能做到没有任何损失，虽然遵从能量守恒定律。但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来的能量总量相等，选项A错误，D正确；BC根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利用的能量只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大，同时只有节能意识是不够的，必须利用科技手段来提高能源的利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要，选项BC错误。故选D。9、如图所示，在测电源电动势和内阻的实验中，闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，读出电压表示数U和电流表示数I，下列说法正确的是（）A电压表读数U增大时电流表读数I也必定增大B电压表与电流表读数变化量的比值的绝对值UI是滑动变阻器的电阻C电压表与电流表读数的比值UI是电源内阻D电压表与电流表读数变化量比值的绝对值UI是电源内阻答案：DA电压表读数U增大时，电源内部电压减小，而电源内阻不变，由I=U内r知回路中电流减小，电流表示数减小，故A错误；BD由闭合电路的欧姆定律U=E-Ir可知U1=E-I1rU2=E-I2r两式相减可得UI=r故D正确B错误；C由电路图可知，电压表与电流表读数的比值UI是滑动变阻器的阻值，故C错误。故选D。10、下面各种电器的工作原理中，主要利用电流的热效应的是（）A电风扇B微波炉C电热水壶D电视机答案：CABD电风扇、微波炉、电视机全是非纯电阻用电器，电能没有全部转化成焦耳热，不是主要利用电流热效应工作的，ABD错误。C电热水壶是利用电流的热效应工作的，C正确。故选C。11、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（）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时外电阻是1.8答案：AAB根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir可知U-I图像的纵轴截距等于电动势，则有E=6.0VU-I图像的斜率绝对值等于内阻，则有r=UI=6.0-5.00.5=2故A正确，B错误；C电源的短路电流为I短=Er=6.02A=3A故C错误；D电流为0.3A时外电阻R=EI-r=6.00.3-2=18故D错误。故选A。12、十八大报告提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，以下做法中不符合这个理念的是（）A夏天天气炎热，空调的温度调得越低越好B把家里不好用的燃气热水器换成太阳能热水器C出行时，如果条件允许的话，尽可能选择公共交通工具D随手关灯，关掉较长时间不使用的电脑和电视答案：AA夏天天气炎热，空调温度调得越低电能消耗越多，造成不必要的能源浪费，A不符合“绿色发展、低碳发展”的理念，故A满足题意要求；BCD燃气热水器消耗的燃气是不可再生能源，太阳能热水器使用的太阳能取之不尽、用之不竭，属于绿色能源；选择公交出行有利于减小碳排放，减少污染；随手关灯等习惯有利于节约能源，B、C、D都符合“绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，故BCD不满足题意要求。故选A。13、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24V，每天发射时间为15h，功耗20W，其余9小时为接收等候时间，功耗为5W，则（）A转换设备电流恒为56AB转换设备负载每天耗电量约为14.37AhC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24V答案：BA发射时间转换设备电流为I1=P1U=2024A=56A而在接收等候时间内，其电流为I2=P2U=524A=524A故A错误；B转换设备负载每天耗电量约为q=I1t1+I2t2=5615Ah+5249Ah=34524Ah14.375Ah故B正确；C转换设备每天消耗电能为W=P1t1+P2t2=2015Wh+59Wh=345Wh=0.345kWh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。14、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。15、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。多选题16、如图所示的电路中，电源电压恒定不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b点移动到a点的过程中，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A电压表V1的示数将不变B灯泡的亮度将变暗C整个电路的总电流将变大D电压表V2的示数与电流表A的示数的比值将变大答案：AD由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表V1、V2均测电源两端的电压，电流表A测滑动变阻器的电流；A因电源电压恒定不变，所以滑片移动时，电压表V1、V2的示数均不变，故A正确；B因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时，通过灯泡的电流不变，实际功率也不变，则灯泡的亮度始终保持不变，故B错误；C将滑动变阻器的滑片P由b点移动到a点的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由I=UR可知，通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A示数变小；根据并联电路中的电流规律可知，干路中的总电流变小，故C错误；D因电压表V2的示数不变，电流表A示数变小，则电压表V2的示数与电流表A示数的比值变大，故D正确。故选AD。17、如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R为定值电阻，C为平行板电容器，G为灵敏电流计。闭合开关S，当环境温度明显升高且稳定后，下列说法正确的是（）AR两端电压变大BRT两端电压变大CC所带电荷量增大D温度升高的过程中，G中电流方向由a到b答案：ADABC由图可知，热敏电阻RT与电阻R串联，当环境温度升高时热敏电阻阻值减小，则电路中电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，电容器的电压等于路端电压，故电容器的电压减小，所带电量减小，电路中电流增大，电源的内电压及电阻R两端的电压均增大，由E=U内+U外可得，RT两端电压减小，BC错误，A正确；D由于电容器电量减小，则电容器要放电，故G中电流由ab，D正确。故选AD。18、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为U1和U2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为I。当滑动变阻器的触片从左端向右端滑动的过程中（不计灯泡电阻的变化）（）A小灯泡L3变亮，L1、L2变暗B电源的输出功率一定减小CU1U2C错误；D由于U1=E-I(RL2+r)可得U1I=RL2+r可知其值不变，D正确。故选ACD。19、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。在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，不可以达到测定目的（）A一只电流表和一个滑动变阻器B一只电流表和一只电压表C一只电流表和一个电阻箱D一只电压表和一个电阻箱答案：AB测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir用电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻。也可以在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由U=IR可求出路端电压。也可以用电压表和电阻箱组合，由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流但不能用一个电流表和一个不能读数的滑动变阻器组合测量电动势和内电阻，也不能一个电压表和一个电流表无法进行测量故选AB。20、智能手机安装有许多传感器，微信步数就是利用加速度传感器完成计量步数人迈出一步的过程，简化为加速度先向前，再向后。西大附中的同学决定自制一个计步器。如图甲，水平光滑杆（未画出）上的滑块左右分别栓接弹簧，两弹簧原长时小滑块恰处于杆中间位置且滑块下端连接的滑片对准R正中央滑块随人走动而来回振动，振动范围恰为滑动变阻器两端滑动变阻器总电阻为2r，电源电动势E，内阻r，图甲中V为电压传感器，人携带该计步器由静止开始行走，电压传感器输出电压如图乙则（）AU1=E2，U2=EBU1=E3，U2=2E3C图乙表示人携带该计步器从静止向右开始走动D图乙表示人携带该计步器从静止向左开始走动答案：BCAB回路电流为I=E3r滑片在中央时U1=Ir=E3滑片在右端时U2=I2r=2E3A错误，B正确；CD根据图像，t=0时，电压为U1，滑片在中央，人处于静止状态；t=t1时，电压等于零，表示滑片在最左端；t=t2时，电压等于U2，表示滑片在最右端；所以人携带该计步器从静止向右开始走动，人先向右加速运动时，滑片向左运动至最左端，人后向右减速运动时，滑片向右运动至最右端。C正确，D错误。故选BC。21、在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则当这台电动机正常运转时（）A电动机的内阻为1B电动机的内阻为7.50C电动机的输出功率为26WD电动机的输出功率为22W答案：ACAB电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V，则电动机的电阻r=U1I1=1故A正确，B错误。CD电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V，电动机的总功率为P=U2I2=15.02.0W=30W电动机内阻消耗的热功率为Pr=I22r=2.021W=4W电动机正常运转时的输出功率是P输出=P-Pr=26W故C正确，D错误。故选AC。22、如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W。则（）A当S1断开、S2闭合时，电吹风吹冷风B电热丝的电阻为50C无论吹冷风还是吹热风，流经电动机的电流均为611AD电吹风吹热风5分钟后，约耗电0.5kWh答案：ACA当S1断开、S2闭合时，电动机正常工作，电热丝处于断路状态，则电吹风吹冷风，故A正确；B根据题目条件可知，电热丝的功率为P1000W120W880W因此电热丝的电阻为R=U2P=2202880=55故B错误；C依题意，知无论吹冷风还是吹热风，电动机M的功率均为120W，根据功率的计算公式PUI得，流过电动机的电流为I=P1U=120220A=611A故C正确；D电吹风吹热风5分钟后，消耗的电能为W=P2t=1000W112h=112kWh故D错误。故选AC。23、某兴趣小组利用压敏电阻（压敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小）设计了判断电梯运动状态的装置，示意图如图甲所示。将压敏电阻B平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为U0，电梯由静止启动后的一段时间内，电压表的示数变化情况如图乙所示，下列说法正确的是（）A0t1内电梯可能上升Bt1t2内电梯匀加速下降Ct2t3内电梯可能匀减速上升Dt3时刻电梯速度达到最大答案：BDA根据闭合电路欧姆定律，电压表读数为U=E-I(r+R0)0t1内，U均匀增大，即电流I均匀减小，压敏电阻逐渐增大，压敏电阻受到的压力逐渐减小，系统的加速度向下逐渐增大，因为电梯从静止开始启动，所以电梯向下做加速度越来越大的加速运动，A错误；Bt1t2内，U不变且大于U0，即电流恒定且小于原来电流，压敏电阻不变且大于电梯静止时的阻值，压力不变且小于电梯静止时压力，系统的加速度向下且大小不变，故电梯继续向下加速下降且加速度恒定，B正确；Ct2t3内，电压逐渐减小但大于U0，故此时压力仍小于电梯静止时的压力，加速度还是向下，电梯还是向下做加速运动，C错误；D0t3这段时间内，电梯从静止一直向下做加速运动，故t3时刻电梯速度达到最大，D正确；故选BD。24、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。25、具有巨磁阻效应（GMR）的电阻R2在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将R2接在图示电路中，并置于该磁场，已知R1为定值电阻，此时R2R1，电表均为理想电表。保持磁场方向不变，使磁场增强，发现电压表V1示数变化量的绝对值U1，V2示数变化量的绝对值为U2，下列说法正确的是（）A电流表A的示数减小B电压表V1的示数增大C电源的总功率先减小后增大DU1一定小于U2答案：BDA磁场增强时，R2阻值减小，电路总电阻减小，则总电流增大，电流表A示数增大，故A错误；B电路总电流增大，则R1两端电压增大，电压表V1示数增大，故B正确；C电路总电流增大，根据P=EI可知电源的总功率一直增大，故C错误；D电路总电流增大，则电源内电压增大，路端电压减小，而U=U1+U2所以U1的增加量一定小于U2的减小量，即U1一定小于U2，故D正确。故选BD。填空题26、隆回大二中物理课外兴趣小组利用电流表和电压表测定某电池的电动势E和内阻r，如下图1所示，按电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。根据实验测得的几组I、U数据做出UI图像如下图2所示，由图像可确定：该电源的电动势为_V，电源的内电阻为_（结果保留到小数点后两位）。答案：1.400.5912根据闭合电路欧姆定律可得电源路端电压与干路电流关系式为U=E-Ir结合U-I图像可得，电源电动势E=1.40V电源内阻为r=UI=1.40-1.000.680.5927、下表列出了某国产品牌电动自行车的主要技术参数。若该车在额定功率状态下正常行驶时，电动机的输入功率为_W，电动机的内阻为_。自重40kg电动机额定电压48V载重75kg电动机额定电流10A最大速度20km/h电动机额定输出功率350W答案：4801.31电动机的输入功率P入=UI=4810W=480W2根据P热=P入-P出=130WP热=I2r解得r=1.328、能源利用的三个时期是_时期、_时期、_时期。答案：柴薪煤炭石油能源利用的三个时期是柴薪时期、煤炭时期、石油时期。29、某电路盒内是由两个定值电阻R1、R2连接成的电路。从该电路中引出四个端钮1、1、2、2，电路连接如图所示，I1，I2分别为通过端钮1，2的电流。若当2-2端短接，1-1端加U1=8.0V电压时，测得I1=2.0A，I2=2.0A。若当1-1端短接，2-2端加U2=4.0V电压时，测得I1=1.0A，I2=1.5A。（1）电路中R1=_、R2=_（2）当1-1端加电源E=6.0V内阻r=1，而2-2端接RL=4.0的负载时，I1=_A，该负载获得的功率P=_W。（本小题中答案保留三位有效数字）答案：480.7831.09（1）1若当2-2端短接，电路只有R1串联，若1-1端加U1=8.0V电压时，则I1=I2=U1R1则R1=U1I1=82=42若当1-1端短接，则电阻R1和R2串联，当2-2端加U2=4.0V电压时，则I2=U2R1R2R1+R2解得R2=8（2）3当1-1端加电源E=6.0V内阻r=1，而2-2端接RL=4.0的负载时，外电阻总阻值为R=R1+R2RLR2+RL=203根据闭合电路欧姆定律E=I1(R+r)解得I1=1823A0.783A4根据并联电路电压相等，有I2IL=RLR2且I2+IL=I1负载获得的功率P=IL2RL=1.09W30、某照明电路出现故障，其电路如图所示，该电路用标称值为6.2V的蓄电池为电源，导线及接触点完好。维修人员使用已调好的多用电表直流“10V”挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b两点。（1）断开开关，红表笔接a点时，多用电表读数为5.80V，说明_（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”）正常。（2）红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用电表示数仍然为5.80V，可判定发生故障的器件是_（选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯泡”）。答案：蓄电池小灯泡（1）1电压表测量是路端电压，接近电源的电动势，说明蓄电池正常；（2）2红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，则可能是小灯泡断路；闭合开关后，多用电表示数仍然为5.80V，可进一步判定发生故障的器件是小灯泡。26