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考点精题训练

单选题1、一个竞速四驱车模型的电动机，额定电压为3

V，电流为2

mA，线圈阻值R=5

Ω，当它正常工作时（

）A．电动机的输出功率为6×10-3

WB．电动机的发热功率为6×10-3

WC．电动机的输入功率为5.98×10-3

WD．电动机输出的机械功率为5.98×10-3

W答案：D电动机输入功率P入=UI=6×10-3

W线圈发热功率为P热=I2R=2×10-5

W输出功率P出=UI-I2R=5.98×10-3

W即输出的机械功率为5.98×10-3

W。故选D。2、下列说法正确的是（

）A．恒定电流是指大小、方向都不随时间变化的电流B．白炽灯在正常发光时，“220V

15W”的灯泡电阻比“220V

60W”的灯泡电阻小C．导体的电阻与构成它的材料无关D．电动机正常工作时的电功率等于其发热的功率答案：AA．恒定电流是指大小、方向都不随时间变化的电流，故A正确；B．根据可知白炽灯在正常发光时，“220V

15W”的灯泡电阻比“220V

60W”的灯泡电阻大，故B错误；C．导体的电阻与电阻率有关，而电阻率与构成它的材料有关，故C错误；D．电动机正常工作时的电功率等于其发热的功率和输出的机械功率之和，故D错误。故选A。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、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图像，两图线与横轴夹角分别为α、β，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B．a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．根据欧姆定律可知直线a是定值电阻的图线；因为电源具有内阻，所以电源电压满足可知直线b是电源的图线，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。5、某电阻的阻值为5Ω，通过的电流为2A，则它在10s内产生的热量为（

）A．100JB．200JC．10JD．20J答案：B根据Q=I2Rt，代入数据解得故选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．根据电阻定律代入数据可得电阻丝的电阻率为选项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（

）A．22WB．12WC．15WD．16W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，根据可知R1与R'所消耗功率之比为。由题知，三个电阻R1，R2，R3的阻值相同，R2与R3的并联值，所以，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2×4W=8W<10W所以总功率最大为2W+2W+8W=12W故选B。8、如图所示，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，电阻R=5Ω，当开关S闭合后，电路中的电流为（

）A．0.5AB．1AC．1.2AD．6A答案：B由闭合电路欧姆定律可得故选B。9、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。10、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（

）A．3.3×104kW·hB．3.1×106kW·hC．1.8×104kW·hD．3.3×105kW·h答案：A由题可知，列车从北京到上海的时间为在动力上消耗电能为故选A。11、如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，电压表和电流表均为理想电表。闭合电路，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（

）A．电流表的示数变大B．电压表的示数不变C．滑动变阻器接入电路的阻值变大D．定值电阻消耗的电功率变小答案：A当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则总电阻变小，总电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压减小，即电流表示数变大，电压表示数减小；根据P=I2R可知，定值电阻消耗的电功率变大。故选项A正确，BCD错误。故选A。12、有关电动势的说法中不正确的是（）A．电源的电动势在数值上等于非静电力把1

C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功B．当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等C．电源提供的电能越多，电源的电动势越大D．当电路中通过1

C电荷量时，电源便将E

J其他形式的能转化为电能答案：CA．根据电动势的定义式可知，电源的电动势等于非静电力把1

C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，A正确，不符合题意；B．根据当外电路断开时

解得

电源的电压与电源电动势相等，B正确，不符合题意；C．根据，电动势与非静电力做的功和移送的电荷量无关，与电源提供的电能多少无关，电动势由电源本身的结构决定，C错误，符合题意；D．根据电动势的定义式E＝可知，当电路中通过1

C电荷量时，非静电力做功EJ，电源便将E

J其他形式的能转化为电能，

D正确，不符合题意。故选C。13、在如图所示的电路中R1=4，R2=6，电源电动势E=3V。当S闭合时，理想电压表的示数为U=1V。则流过电源的电流为和电源的内阻分别为（

）A．0.25A，2B．0.5A，2C．0.25A，4D．0.5A，4答案：A流过电源的电流与流过R1的电流相同，根据欧姆定律根据闭合电路欧姆定律代入数据可得电源内电阻故选A。14、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ρ，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（

）A．B．C．D．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，t时间内通过导体截面的电荷量为q

=

ne，则电流强度为解得故选A。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，画出如图的图像，根据图线可得出该电源电动势和电源内阻分别为（

）A．B．C．V，D．V，答案：A由闭合回路欧姆定律可知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、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。18、如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ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Ⅲ是一个小灯泡的U－I图线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ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U－I图像中，图像斜率的绝对值表示电源的内电阻，由图线Ⅰ、Ⅱ可知，电源1、电源2的内阻分别为r1＝

Ωr2＝

Ω即电源1与电源2的内阻之比是3∶2，A正确；B．电源的U－I图像纵轴截距表示电源电动势，E1＝E2＝10

V，则电源1与电源2的电动势之比是1∶1，B正确；CD．小灯泡的U－I图线与电源的U－I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，U1＝3.75

V，I1＝5

A，故小灯泡消耗的功率为P1＝U1I1＝18.75

W小灯泡的电阻R1＝＝0.75

Ω连接电源II时，U2＝5

V，I2＝6A，故灯泡消耗的功率P2＝U2I2＝30

W灯泡的电阻R2＝＝

Ω则R1∶R2＝9∶10P1∶P2＝5∶8CD错误。故选AB。19、铅蓄电池的电动势为2

V，这表示（

）A．电路中每通过1

C的电荷，电源把2

J的化学能转化为电势能B．蓄电池在1

s内将2

J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2

VD．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1.5

V）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、如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），R2为定值电阻，L为小灯泡，电表均为理想电表。闭合开关S稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，若减小照射光强度，则（

）A．电流表示数变大B．电压表的示数变小C．小灯泡变暗D．不变答案：CDAB．闭合开关S稳定后，R2与灯泡L并联，二者再与R1串联，电流表测干路电流，电压表测量R1两端电压。减小照射光强度，R1的阻值变大，电路中的总电阻增大，电流表示数变小，则路端电压变大，而并联部分的电压变小，故电压表的示数变大，AB错误；C．因灯泡两端分得的电压变小，小灯泡变暗，C正确；D．根据闭合电路欧姆定律有根据数学知识可得保持不变，D正确。故选CD。21、角速度计可测量飞机、航天器等转动时的角速度，其结构如图所示。当系统绕光滑的轴转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片P刚好位于B点，当系统以角速度ω转动时（

）A．输出电压随角速度的增大而增大B．回路中电流随角速度的增大而增大C．弹簧的伸长量为D．输出电压U与的函数式为答案：ADAC．设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得求得可见，角速度越大，弹簧伸长量越大，则长度BP越大，又因为输出电压为即角速度越大，输出电压越大，故A正确，C错误；B．系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，电路的总电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，即回路中电流与角速度无关，故B错误；D．由题意知，系统静止时滑片P刚好位于B点，所以当弹簧伸长量为x时BP=x则输出电压为求得故D正确。故选AD。22、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UI－I2r1B．充电宝的总功率为UI＋I2r1C．手机电池产生的焦耳热为tD．手机电池增加的化学能为UIt－I2r2t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＝UI＋I2r1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t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UIt－I2r2t，故D正确。故选BD。23、如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中（

）A．电流表A1的示数变小B．电流表A2的示数变小C．电压表V的示数变小D．电压表的变化量ΔU与电流表A1的变化量ΔI1的比值不变答案：ADA．当滑动变阻器R的滑片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律可知，干路电流变小，电流表A1的示数变小，A正确；B

C．由于干路电流变小，根据U外=E-Ir可知外电路两端的电压变大，电阻R1两端的电压变小，电压表两端电压变大，即电压表V的示数变大，通过电阻R2的电流变大，即电流表A2的示数变大，

B、C错误；D．根据闭合电路欧姆定律得变式得即U-I关系图像中，图线斜率k=R1+r则=R1+r保持不变，

D正确。故选AD。24、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表、示数为、，其变化量的绝对值分别为和；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为。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．小灯泡变亮，、变暗B．电源的输出功率一定减小C．D．不变答案：ADA．当滑动变阻器的触片P从左端滑到右端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，则L2变暗，V2读数变小，变阻器的电阻增大，并联部分的电阻增大，则并联部分的电压增大，V1读数变大，则L3变亮．总电流减小，而L3的电流增大，则L1的电流减小，则L1变暗，A正确；B．由于不清楚外电阻和电源内阻的大小关系，故无法判断电源输出功率的变化情况，B错误；C．由上分析可知，电压表V2读数减小，V1读数增大，由于路端电压增大，故可得C错误；D．由于可得可知其值不变，D正确。故选ACD。25、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。填空题26、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）[1][2]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）[3][4][5]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。27、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