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梳理

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4000mA·h充电限制电压4.35V待机时间22d……A．电池的电动势为4.35VB．电池能提供的电能为4000mA·hC．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：CA．4.35V为充电的电压，不是该电池的电动势，A错误；B．mA·h为电荷量的单位，所以4000mA·h表示该电池提供的电荷量，B错误；C．由代入数据得I＝A≈0.0076AC正确；D．由，得t＝h＝40hD错误。故选C。2、某款扫地机器人如图所示，额定功率为24

W，额定电流为3

A，正常工作时电机输出的功率为19.5

W，锂电池容量为9

A·h。为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（

）A．电机的电阻为

ΩB．额定电压为6.5

VC．正常工作时，单位时间内电机产生的热量为19.5

JD．充满电的电池可以正常工作的时间为2.4

h答案：DA．由P=P出+I2r得r=0.5

ΩA项错误；B．由P=UI得额定电压U=8

VB项错误；C．正常工作时，单位时间内电机产生的热量Q=I2rt=4.5

JC项错误；D．由80%×q=It解得t=2.4

hD项正确。故选D。3、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。4、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。5、如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体乙刚好能嵌入导体甲，导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）A．导体丙的电阻最大B．导体甲两端的电压最大C．导体乙消耗的电功率最大D．三段导体在相等时间内产生的热量相等答案：DA．由题知三个导体电阻的电阻率ρ相同，长度l相同，根据电阻定律可知，比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得，，S丙=L2所以三个电阻的阻值相等，A错误；BCD．由于三个电阻串联且阻值相等，根据串联电路的特点，流过它们的电流相等，则根据，，可知各自两端的电压、消耗的电功率、在相等时间内产生的热量均相等，BC错误，D正确。故选D。6、某家庭使用的智能电饭煲，其铭牌如图所示。假如用此电饭煲煮饭时，均在额定功率下工作30min，则该电饭煲煮饭时消耗的电能数量级为（

）豪华微电脑电饭煲货号：FC307B型号：MB-FC307B额定容量：3.0L稳定电压：220V~/50Hz额定功率：640WA．102B．104C．106D．108答案：C根据题意，由公式可得，该电饭煲煮饭时消耗电能为故选C。7、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻、组成电路。、可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是（

）A．将单独接到电源两端B．将单独接到电源两端C．将、串联后接到电源两端D．将、并联后接到电源两端答案：D根据闭合电路欧姆定律可得根据图中电源的路端电压与电流的关系图线可知，电源电动势和内阻分别为，设外电阻为时，电源的输出功率为由于基本不等式可知，当外电阻时，电源的输出功率最大；由电阻的伏安特性曲线可得，、串联后的阻值为、并联后的阻值为可知将、并联后接到电源两端时，电源输出功率最大。故选D。8、如图甲所示，电阻R1的阻值为0.25R0，灯泡L的电阻值恒为1.5R0，R2是热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。已知电流表为理想电表，电源的内阻r=R0。则下列说法中正确的是（

）A．当温度升高时，电流表的示数减小，R1两端的电压减小B．当温度降低时，灯泡L的亮度变暗C．在0~60

℃范围内，当温度为0

℃时，灯泡L和R2的总功率最大D．在0~60

℃范围内，当温度为60

℃时，电源的输出功率最大答案：CA．当温度升高时，R2的阻值减小，根据串反并同规律，R1两端电压增大，A错误；B．当温度降低时，R2的阻值增大，根据串反并同规律，灯泡L两端电压变大，灯泡L变亮，B错误；D．温度为20

℃时，R2=1.5R0，此时外电路的总电阻为R0，等于电源的内阻，电源的输出功率最大，D错误；C．将R1看成等效电源内阻，则r'=1.25R0，0

℃时R2的电阻为2R0，灯泡L和R2的总电阻为在0~60

℃范围内，当温度为0

℃时，灯泡L和R2的总电阻最大，最接近等效电源的内阻，灯泡L和R2的总功率最大，C正确。故选C。9、某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（

）序号电压电流电动机工作状态11.250.50卡住未转动22.000.20稳定转动33.50.30稳定转动A．小电动机的电阻大约为B．当小电动机的电压为时，其发热功率为C．当小电动机的电压为时，其电功率为D．当小电动机的电压为时，其对外做功的功率为答案：BA．将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率将第一组数据代入可解得故A错误；B．当小电动机的电压为时，电流是0.50A，由P=I2r得其发热功率为，故B正确；C．当小电动机的电压为时，其电功率故C错误；D．当小电动机的电压为时，其对外做功的功率故D错误。故选B。10、图甲为某一小灯泡的U—I图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻r为1Ω、电动势E为3V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流I和每盏小灯泡的电功率P分别约为（

）A．I

≈

0.2A，P

≈

0.6WB．I

≈

0.3A，P

≈

0.6WC．I

≈

0.2A，P

≈

0.2WD．I

≈

0.3A，P

≈

0.4W答案：C设每盏小灯泡的电压为U，通过的电流为I，则通过整个电路的电流为2I，根据闭合电路的欧姆定律有E

=

U＋2I(R＋r）即U、I还应满足U

=

3－10I在小灯泡的U—I图像中作出对应的函数图线，如图所示则两个图线的交点即为小灯泡在电路中的工作点，所以通过小灯泡的电流I

≈

0.2A，对应灯泡两端的电压U

≈

1V，每盏小灯泡的功率P

≈

0.2W。故选C。11、在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，其中，现将滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动过程中（

）A．电压表的示数减小，电流表的示数减小B．电压表的示数增大，电流表的示数增大C．电源的总功率增大D．电源的输出功率减小答案：CAB．滑动变阻器的滑动触头逐渐向a移动中，滑动变阻器接入电路中的电阻R0减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，则电源内阻上的电压降增大，由可知，电源的路端电压减小，即电压表的示数减小，因电源的路端电压减小，R1两端电压增大，R2与R0并联电路的电压减小，由欧姆定律可知R2电流减小，则电流表的示数增大，AB错误；C．由P=EI可知，电路中的总电流I增大，E不变，所以电源的总功率增大，C正确；D．由题意可知，则外电路电阻大于内电阻，当外电阻减小时，外电阻与内电阻更接近，所以电源的输出功率增大，D错误。故选C。12、关于电源的作用，下列说法不正确的是（

）A．为电路提供自由电子B．使导体中形成电场C．保持导体两端的电势差D．使自由电荷定向移动起来答案：A电源是提供电能的装置，是将其他形式能转换为电能的装置，电源使导体中始终存在电场，并使导体两端保持有电势差，从而使导体中的电子运动起来形成电流，故A错误，BCD正确。本题选错误的，故选A。13、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。14、一台电动机，线圈电阻为0.8Ω，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10WC．此电动机的输出功率为D．此电动机的效率约为98%答案：DA．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故B错误。C．此电动机的输入功率输出功率故C项错误。D．此电动机的效率故D正确。故选D。15、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。多选题16、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0

V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如题图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（

）A．灯泡L1的电阻为12

ΩB．通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍C．灯泡L1消耗的电功率为0.75

WD．干路电流为0.45

A答案：ACDAC．当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V由图2读出其电流I1=0.25A则灯泡L1的电阻为灯泡L1消耗的电功率为P1=U1I1=0.75W故AC正确；BD．灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V由图读出其电流I2=I3=0.20A则I1=1.25I2干路电流为故B错误，D正确；故选ACD。17、2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者两手分别握两手柄A、B，则（

）A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大D．当A、B间电阻逐渐增大时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值不变答案：BDABC．体型相近的两人相比，脂肪含量高者电阻较大，图乙是串联电路，总电阻增大，电流减小，AB两端电压增大，电源效率％路端电压随外电阻增加而增大，因此脂肪含量高者对应的电源效率高，电源输出功率与外电阻和电源内阻的关系有关，外电阻与电源的内阻越接近，电源输出功率越大，本题中未给出外电阻与电源内阻的关系，故无法判断谁对应的电源输出功率大，故B正确，AC错误；D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值为其大小不变，故D正确。故选BD。18、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不变，板间场强E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。19、秋千是人们都喜欢的健身娱乐活动。会荡秋千的人，不用别人帮助推，就能越荡越高，而不会荡秋千的人则始终荡不起来。对能独自把秋千越荡越高的现象，下列说法正确的是（）A．通过人做功，系统的机械能不断增加B．只存在动能和重力势能的相互转化C．系统没有外力做功，机械能守恒D．从高处荡下时身体应迅速下蹲，从最低点向上摆起时，身体应迅速直立起来答案：ADAD．从高处荡下时身体应迅速下蹲，此过程降低重心，将更多的重力势能转化为动能，获得更大的速度，从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来，此过程人克服重力做功，升高重心，获得更大的重力势能，系统的机械能不断增加，这样秋千才能越荡越高，AD正确。BC.从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来，重心升高，此过程人克服重力做功，系统的机械能不断增加，人克服重力做功的过程中，将自身的化学能转化为机械能，BC错误。故选AD。20、为了减少二氧化碳的排放，我国一直在大力发展新能源汽车，已知某型号的电动汽车主要技术参数如下：车型尺寸长×宽×高/（mm×mm×mm）4870×1950×1725最高时速/（km·h-1）120电机型式交流永磁同步电机电机最大功率/kW180工况法纯电续驶里程/km500等速法纯电续驶里程/km600电池容量/（kW·h）82.8快充时间/h1.40～50km/h加速时间/s2.40～100km/h加速时间/s5.4根据行业标准，电机的最大功率为电机输出的最大机械功率，电池容量为电池充满电时储存的最大电能，根据表中数据可知（

）A．若以恒定功率加速，0～100km/h的加速过程中电动车行驶的路程一定大于75mB．电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，车受到的阻力大小约为5400NC．该车在0～50km/h的加速过程中平均加速度为25m/s2D．用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时，充电电流约为400A答案：ABA．速度m/s0～100km/h的加速时间为5.4s，假设电动车做匀加速直线运动，该过程中电动车行驶的路程实际上电动车做加速度减小的加速运动，所以路程一定大于75m，故A正确；B．额定功率P=180kW=180000W最大速度电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，牵引力等于阻力故车受到的阻力大小约为5400N，故B正确；C．速度该车在0～50km/h的加速过程中，用时2.4s，平均加速度故C错误；D．电池容量快充时间为1.4h，用输出电压为220V的充电桩给电池快速充电时，充电电流故D错误。故选AB。21、如图所示，USB电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电机，比传统的马达风扇更安静、更省电。关于USB电风扇，以下说法正确的是（

）A．风扇正常工作时，同一扇叶上各点角速度相等B．风扇正常工作时，同一扇叶上各点线速度大小相等C．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率：P总＝UID．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机输出机械功率：P出<UI答案：ACDAB．风扇正常工作时，同一扇叶上各点属于同轴转动，角速度相等；同一扇叶上各点的转动半径不一定相等，故线速度大小不一定相等，故A正确，B错误；C．若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率P总＝UI故C正确；D．由于电动机线圈生热消耗一部分能量，因此电机输出机械功率P出<UI故D正确。故选ACD。22、某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示，图中RT为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），用来探测加热电阻丝R的温度，RG为光敏电阻（其阻值随光照强度增大而减小），接收小灯泡L的光照，除RT、RG外，其他电阻均为定值电阻（虚线框内两元件距离很近）。当R处温度升高时（

）A．L变亮B．通过R3的电流减小C．E2的路端电压增大D．R消耗的功率减小答案：AD当R处温度升高时，RT阻值变小，小灯泡L中的电流变大，L变亮，所以光照强度增大，RG阻值变小，通过R2的电流变大，E2的路端电压变小，R两端电压变小，通过R的电流也变小，R消耗的功率变小，通过R3的电流变大，BC错误，AD正确。故选AD。23、如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电动机M的线圈电阻为R。闭合电键S后，电动机正常工作，此时电压表读数为U，电流表读数为I，电表均为理想电表。下面说法正确的是（

）A．通过电动机的电流为B．通过电动机的电流为C．电源的效率为D．电动机输出的机械功率为答案：CDAB．根据闭合电路欧姆定律有解得所以AB错误；C．电源的效率为所以C正确；D．电动机输出的机械功率为所以D正确；故选CD。24、如图所示的电路中，、均为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），电源的电动势为，内阻为，电压表和电流表均为理想电表。开关闭合后，当照射到的光照强度增大时，下列说法中正确的是（

）A．电压表示数变大B．电流表示数变小C．电容器所带电荷量增加D．的功率变小答案：CDAB．当照射到的光照强度增大时，阻值减小，减小，导致外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律外电阻减小，总电流I总增大，路端电压U减小，则并联部分电压得U并减小，所以电压表示数变小；减小，减小，I总增大，可知电流表示数增大，故AB错误；C．电容器两端电压等于两端电压UR1=I总R1随I总增大而增大，根据知电容器所带电荷量增加，故C正确；D．的功率U并减小，的功率变小，故D正确。故选CD。25、在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，V、A、V1、V2四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用U、I、U1、U2表示，下列判断正确的是（

）A．I减小，U1增大B．I减小，U2增大C．电压表V2的示数变化量与电流表A示数变化量之比的绝对值不变D．电压表V示数的变化量与电流表A示数变化量之比的绝对值变大答案：BCAB．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，总电流I变小，路端电压U变大，R1的电压减小，R2的电压增大，故A错误，B正确；C．电阻R2是变化的，无法直接分析的变化，但对电源及定值电阻R1，有所以保持不变，故C正确；D．同理，对电源有所以也不变，故D错误。故选BC。填空题26、利用如图所示的电路可以测出电池的电动势和内电阻。当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的示数分别是和。把滑动变阻器的滑片移到另一个位置时，电流表和电压表的示数分别是和。求出电池的电动势为______，内阻为______。答案：

2.0V

电流表和电压表的示数分别是和时，根据闭合电路欧姆定律有电流表和电压表的示数分别是和时，根据闭合电路欧姆定律有解得，27、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图像，设两个电源的内阻分别为和，若将一定值电阻分别接到a、b两电源上，通过的电流分别为和，则______，_____（两空填“>”、“<”或“=”）答案：

>

>[1]由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，图像与U轴的交点表示电动势，则a的电动势较大，图像的斜率表示内阻，则b电源的内阻r较小，即ra＞rb[2]若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，定值电阻的U-I图像与电源的U-I图像的交点即为定值定值的工作状态，所以通过R0