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重点知识点大全.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重点知识点大全1单选题1、某智能手机说明书信息如图所示，电池支持低压大电流充电，则该手机（）手机类型智能手机电池容量4000mAh充电限制电压4.35V待机时间22dA电池的电动势为4.35VB电池能提供的电能为4000mAhC待机电流约7.6mAD电池充满电后以100mA的电流工作时，可连续工作4h答案：CA4.35V为充电的电压，不是该电池的电动势，A错误；BmAh为电荷量的单位，所以4000mAh表示该电池提供的电荷量，B错误；C由I=qt代入数据得I400010-3360022243600A0.0076AC正确；D由I=qt，得t400010-3360010010-3h40hD错误。故选C。2、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。3、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r。在滑动变阻器的滑片P从图示位置向下滑动的过程中（）A路端电压变大B通过滑动变阻器R1的电流变大C通过R2的电流变大D电源的输出功率变大答案：BA在滑动变阻器R1的滑片P向下滑动的过程中，R1接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知，电路中的总电流变大，由于路端电压U=E-Ir且I变大，E、r不变，所以U变小，故A错误；BC路端电压U变小，则通过电阻R2的电流变小，而总电流I变大，所以通过滑动变阻器R1的电流变大，故B正确，C错误；D当外电路电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，因为不知道内、外电阻的关系，所以电源的输出功率变化情况无法确定，故D错误。故选B。4、在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮。则下列对电路故障的分析正确的是（）A可能是定值电阻R1短路B可能是定值电阻R2断路C可能是定值电阻R3短路D可能是定值电阻R4短路答案：BA若定值电阻R1短路，总电阻变小，总电流变大，A灯将会变亮，故A错误；D若定值电阻R4短路，总电阻变小，总电流变大，A灯将会变亮，故D错误；B若R2断路，总电阻变大，总电流减小，灯泡A将变暗，根据闭合电路欧姆定律可知U并=E-I（RA+R4+r）则R1和R3所在并联支路的电压增大，根据I总=IR1+IR3因为总电流减小，R3的电流增大，所以R1的电流减小，R1的电压减小，而R1和小灯泡B所在支路的电压增大，所以灯泡B的电压将增大，灯泡B将会变亮，故B正确；C若R3短路，必引起与之并联的支路（即R1所在支路）中无电流，小灯泡B熄灭，故C错误。故选B。5、某电阻的阻值为5，通过的电流为2A，则它在10s内产生的热量为（）A100JB200JC10JD20J答案：B根据Q=I2Rt，代入数据解得Q=22510J=200J故选B。6、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。7、如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为（）A22WB12WC15WD16W答案：B由题意知R1=R2=R3=R，P1=10W，P2=10W，P3=2W。由图知，R2与R3并联，则两端电压相等，根据P=U2R可知R2与R3所消耗的功率一样，因R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和2W，则R2、R3在电路中允许最大功率只能都是2W，否者会超过R3的允许功率。又把R2与R3看成一个并联电阻R，则电路就是R1与R串联，故电流相等，根据P=I2R可知R1与R所消耗功率之比为R1R。由题知，三个电阻R1，R2，R3的阻值相同，R2与R3的并联值R=R2，所以R1R=2，所以R1上消耗的功率是并联电阻R上的两倍。若R2、R3的功率都为2W，则R的功率即为2W+2W=4W则R1的功率为24W=8W0，U10，U20故Ur+U1=U2故U1U2故B错误；C与R3并联的电容器两端电压减小，根据C=QU可知极板电荷量减小，故有电流，故C正确；D当内外电阻相同时，电源输出功率最大，不知道内外电阻关系，无法判断输出功率变化，故D错误。故选C。15、在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验测得数据，画出如图的U-I图像，根据图线可得出该电源电动势和电源内阻分别为（）A1.5V，2.5B1.5V，0.6C0.6V，2.5D0.6V，0.4答案：A由闭合回路欧姆定律可知U=E-Ir故图像与纵坐标的交点为电源电动势，即E=1.5V图像的斜率表示电源内阻，即r=1.5-00.6=2.5故选A。多选题16、关于能源的利用和节能，下列说法正确的是（）A根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%B节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关C能量的总量不变，在自然界存在的形式不同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：CDAD能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，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能源总量相等，故A错误，D正确；B根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利用的能，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，必须利用科技进步提高能源的利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要，故B错误。C能量的总量不变，在自然界存在的形式不同，故C正确；故选CD。17、如图，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，水平放置的平行板电容器C间有一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L电阻恒定。下列说法正确的是（）A将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电源的效率将增大B将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路的路端电压将减小C将电容器C的上极板向上移动，液滴将向下做加速运动D将电容器C的上极板向上移动，电容器C将充电答案：ACAB将滑动变阻器的滑片P由该位置向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源的效率=UIEI100%=UE100%外电路总电阻增大，路端电压将增大，则电源效率将增大，故A正确，B错误；C液滴受力平衡，上极板向上移动时d增大UC=E-Ir+RLUC不变，板间场强E=UCdE减小，故液滴所受电场力减小，因此液滴将向下做加速运动，故C正确；D上极板向上移动时，电容器C的电容减小，电压不变，电荷量减小，电容器C将放电，故D错误。故选AC。18、如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线是一个小灯泡的UI图线。曲线与直线、相交点的坐标分别为P（5，3.75）、Q（6，5）。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（）A电源1与电源2的内阻之比是3:2B电源1与电源2的电动势之比是1:1C在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是5:6D在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是9:10答案：ABA在电源的UI图像中，图像斜率的绝对值表示电源的内电阻，由图线、可知，电源1、电源2的内阻分别为r154r256即电源1与电源2的内阻之比是32，A正确；B电源的UI图像纵轴截距表示电源电动势，E1E210V，则电源1与电源2的电动势之比是11，B正确；CD小灯泡的UI图线与电源的UI图线的交点即为小灯泡与该电源连接时的工作状态，则连接电源I时，U13.75V，I15A，故小灯泡消耗的功率为P1U1I118.75W小灯泡的电阻R1U1I10.75连接电源II时，U25V，I26A，故灯泡消耗的功率P2U2I230W灯泡的电阻R2U2I256则R1R2910P1P258CD错误。故选AB。19、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A电路中每通过1C的电荷，电源把2J的化学能转化为电势能B蓄电池在1s内将2J的化学能转化成电势能C没有接入电路时蓄电池两极间的电压为2VD蓄电池将化学能转化为电势能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大答案：ACDAB蓄电池的电动势为2V，表示电路通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能，B错误，A正确；C电池没有接入电路时，其两极间的电压是2V，C正确；D电动势反映把其他形式的能转化为电能的本领，则铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)大，D正确。故选ACD。20、下列哪些现象属于能量耗散（）A利用水能发电转变成电能B电池的化学能转变成电能C电能通过电灯中的电阻丝放出热量和光能D火炉把房间的温度升高答案：CDAB水力发电、化学能转变成电能，电能可以利用，不属于能量耗散，AB错误；CD可再一步进行利用，直到都转变成不可回收的内能，就是能量耗散了，CD正确；故选CD。21、无人机已在航拍领域被广泛的应用，它利用自身携带的小型电机升空进行航拍，如图为某牌子的无人机，已知其电池容量为15000mAh，电机额定工作电压为20V，无人机正常工作时电机总额定功率为300W，则下列说法正确的是（）A无人机正常工作时的电流是15AB电池容量15000mAh中“mAh”是能量的单位C无人机的电机总电阻是1.33D无人机充满电后一次工作时间约为1h答案：ADA额定工作电压20V，额定功率300W，根据P=UI知电流I=PU=30020A=15A故A正确；B由电荷量的表达式q=It可知，题中“mAh”是电荷量的单位，故B错误；C根据U=IR，有R=UI=2015=1.33由于不是纯电阻电路，可知无人机的总电阻一定小于1.33，故C错误；D无人机充满电后一次工作时间t=qI=15Ah15A=1h故D正确。故选AD。22、如图甲所示，电源电动势为16V、内阻为1，灯泡L的额定电压为10V，其伏安特性曲线如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为19。则（）A灯泡的额定功率为13.5WB灯泡的阻值随电流的增大而减小C滑动变阻器接入电路的最小阻值为3D当滑动变阻器阻值为15时，灯泡的电功率约为1.5W答案：CDA由乙图可知，灯泡L的额定电压为10V时，灯泡的电流为1.5A，则灯泡的额定功率为P额=UI=101.5W=15W故A错误；B由乙图可知，灯泡电流与电压的比值IU逐渐减小，根据欧姆定律R=UI可知，灯泡的阻值随电流的增大而增大，故B错误；C为了保证灯泡的安全，电流的最大电流为1.5A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，设为Rmin，根据闭合电路欧姆定律可得I=ERL+r+Rmin此时灯泡电阻为RL=UI=101.5=203联立解得Rmin=3故C正确；D当滑动变阻器阻值为15时，设此时灯泡两端的电压为U，电路电流为I，根据闭合电路欧姆定律可得E=U+I(R滑+r)代入数据可得U=-16I+16在灯泡的伏安特性曲线图像上画出将该关系式对应的图像，如图所示由图像交点可知，此时灯泡的实际功率约为P=UI=1.60.95W1.5W23、如图甲所示，用内阻为r1的充电宝为一手机充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r2，则时间t内（）A充电宝输出的电功率为UII2r1B充电宝的总功率为UII2r1C手机电池产生的焦耳热为U2r2tD手机电池增加的化学能为UItI2r2t答案：BDA充电宝的输出电压为U，输出电流为I，则充电宝输出的电功率为UI，故A错误；B充电宝内的电流也是I，内阻为r1，所以充电宝产生的热功率为I2r1，则充电宝的总功率为P总UII2r1故B正确；C由于充电宝是非纯电阻电路，U是充电宝的输出电压，所以不能用公式U2r2t计算手机电池产生的焦耳热，根据焦耳定律，可知电池产生的焦耳热应为I2r2t，故C错误；D由题意根据能量守恒可得，手机电池增加的化学能为UItI2r2t，故D正确。故选BD。24、图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法正确的是（）A电源的内阻为5B把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3WC小灯泡的电阻随着功率的增大而增大D把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.9W答案：BCDA根据闭合电路欧姆定律变形U=E-Ir可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据题甲图电动势为E=1.5V，内阻为r=1.5-1.00.3=53故A错误；BD把电源和小灯泡组成闭合回路，将在题图乙中作该电源对应的U-I图像，如图所示两U-I图线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数U=0.5V，I=0.6A，所以小灯泡的功率为P=UI=0.50.6W=0.3W回路中的总功率为P总=EI=1.50.6W=0.9W故BD正确；C根据图乙可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得R=UI可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，故C正确。故选BCD。25、如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，滑片P在滑动变阻器的中点位置时，灯泡L正常发光，将滑片P移到最右端的过程中，则（）A电压表的示数变大B电流表的示数变小C灯泡L消耗的功率变小D电阻R1消耗的功率变大答案：CDAB将滑片P移到最右端的过程中，滑动变阻器的阻值减小，根据“串反并同”规律，电压表的示数变小，电流表的示数变大，AB错误；C将滑片P移到最右端的过程中，滑动变阻器的阻值减小，根据“串反并同”规律，灯泡L的电压变小，其消耗的功率变小，C正确；D将滑片P移到最右端的过程中，滑动变阻器的阻值减小，根据“串反并同”规律，电阻R1的电流变大，其消耗的功率变大，D正确。故选CD。填空题26、作用：（1）移送电荷，使电源正、负极间有一定的_。（2）使电路中有_的电流。答案：电势差持续（1）1电源的作用为移送电荷，使电源正、负极间有一定的电势差；（2）2电源的作用还有使电路中有持续的电流。27、如图甲是小明家厨房用的电热水龙头，能够即开即热、冷热兼用，非常方便。图乙是它的原理电路图。R1、R2为电热丝，其中R2=242。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：（1）电热丝是利用电流的_效应工作的，分析电路图，开关与_填“1、2”或“2、3”）接触时，水龙头放出的是热水；（2）若水龙头放温水时，正常工作功率为1100W，则R1的电阻是_；（3）水龙头放热水时，电路消耗的总电功率是_W。答案：热2、3441300（1）1电热丝是利用电流的热效应工作的；2水龙头放出热水时电路的总功率最大，电源电压一定，由P=UI=U2R可知，此时电路的总电阻最小，由图可知，开关与2、3接触时，R1、R2并联，总电阻最小，此时水龙头放出的是热水；（2）3由电路图可知，开关与1、2接触时，电路为R1的简单电路，水龙头放出的是温水，由P=UI=U2R可得，R1的电阻R1=U2P温=220V21100W=44（3）4水龙头放热水时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电路消耗的总电功率P=P1+P2=U2R1+U2R2=(220V)244+(220V)2242=1300W28、如表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大行驶速度行驶，则电动机的输入功率为_W，电动机的内电阻约为_，该车获得的牵引力为_N。自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率350W答案：5761.6631电动机的输入功率为P入=UI=4812W=576W2电动机的发热功率为Q=I2r=P入-P出代入数据解得r1.63根据P出=Fvmax解得F=63N29、能源的开发与环境的关系（1）人类的生存与发展需要_，能源的开发与使用又会对环境造成_。（2）一方面要大力提倡_，另一方面要发展_能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的_能源。答案：能源影响节能可再生清洁（1）12人类的生存与发展需要能源，能源的开发与使用又会对环境造成影响。（2）345一方面要大力提倡节能，另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。30、小明利用如图所示的电路测量定值电阻阻值时，闭合开关，电路工作正常。过一段时间后，突然发现一个电表的示数变为零，而另一个电表的示数变大。若定值电阻和滑动变阻器仅有一个出现故障，则故障是_或_。答案：定值电阻开路定值电阻短路1若是电压表示数变为零，电流表的示数变大，则可能是定值电阻短路，此时回路的总电阻减小；2若是电流表示数变为零，电压表的示数变大，则可能是定值电阻开路，此时回路中没有电流通过。27