高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律测试卷测试题(Word版 含解析)

高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷测试卷 （word 版，含解析）一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．（1）下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____A ．测出两组I 、U 的数据，代入方程组E=U 1+I 1r 和E=U 2+I 2rB ．多测几组I 、U 的数据，求出几组E 、r ，最后分别求出其平均值C ．测出多组I 、U 的数据，画出U-I 图像，在根据图像求E 、rD ．多测几组I 、U 的数据，分别求出I 和U 的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即 为电动势E ，再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r（2）(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像，由图像可知_______A ．电池的电动势为1.40VB ．电池内阻值为3.50ΩC ．外电路短路时的电流为0.40AD ．当电压表示数为1．20V 时，电路电流为0．2A（3）如上（2）中甲图所示，闭合电键前，应使变阻器滑片处在________（填“左”或“右”）端位置上．（4）．(多选)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，才能达到实验目的_______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】C ； AD ； 左； ABC【解析】(1) A 项中根据两组测量数据可以算出一组E 、r 值，但不能减少偶然误差；B 项中可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，D 选项的做法是错误的，故符合要求的选项为C ．(2) A 项：由图示图象可知，电源U-I 图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V ，故A 正确；B 项：电源内阻等于图象斜率的大小，为1U r I∆==Ω∆，故B 错误；C 项：由图示图象可知，路端电压为1.00V 时，电路电流为0.4A ，可知外电路发生短路时的电流为= 1.4E I A r=短，故C 错误； D 项：当电压表示数为1.20V 时，0.20E U I A r ='-=，故D 正确； (3)为了保护用电器，在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处，即应使变阻器滑片处在左端位置；(4) 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 ，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，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．也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻，故ABC 正确．点晴：由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻；测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．2．同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内电阻r 。

高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷试卷（word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．①已知灵敏电流计G的满偏电流I g=100μA、内阻r g=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；③某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r= Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是．④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是．（填选项前的字母）A．电压表内阻的影响 B．滑动变阻器的最大阻值偏小C．R1的实际阻值比计算值偏小 D．R0的实际阻值比标称值偏大测量次数12345678电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46改装表A读数I/mA20406080100120140160【答案】（2）①1.0 ②如图所示③ 1.66 充分利用测得的数据④CD【解析】解：1.根据改装后电表的量程1g ggI rI IR=+,代入解得11.0R=Ω.2.实物图如图所示3.根据闭合电路的欧姆定律()E U I R r=++可得UR rI∆+=∆,故1551U UR rI I-+=-,或2662U UI I--或3773U UI I--或()()()123456784884515.664U U U U U U U UU UI I I I+++⋅+++-==Ω--可得: 1.66r=Ω．因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差．4.实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响.电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻r和定值电阻0R之和,当1R的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,C正确.当0R的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,D正确.2．同学们用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。

高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷测试题（Word版含解析）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω【解析】【详解】[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，gInI=并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有1gRRn=-解得R=5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21200I I+，由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r =++整理得21200g g E r I I R r R r=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-0.003g E R r=+ A 2000.4G r R r=+ 解得 3.0E =V ，解得 2.0r =Ω2．为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下所示：A ．干电池2节，每节干电池的电动势约为1. 5V ，内阻约为0. 9ΩB ．电流表A （0～0. 6A ，内阻约为0. 5Ω）C ．滑动变阻器R 1（0～50Ω，额定电流为3A ）D ．滑动变阻器R 2（0～1000Ω，额定电流为1A ）E. 电流表G （0～3mA ，R g =10Ω）F. 定值电阻3990R =ΩG. 定值电阻490R =Ω（1）由于两节干电池的内阻较小，现将03R =Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。

一、选择题1．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。

电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。

当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。

有关下列说法中正确的是（）A．在只逐渐增大光照强度的过程中，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动的过程中，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动的过程中，电压表示数变大，带电微粒向下运动D．若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动2．如图所示电路中，电源内阻忽略不计，电阻不随温度变化。

闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器1R的滑片P由a端滑到b端的过程中（）A．U先变大后变小B．I先变小后变大C．3R的功率先变小后变大D．2R的功率先变大后变小3．在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离，待电路稳定后，与滑片移动前比较（）A ．灯泡L 变暗B ．电容器C 上的电荷量不变 C ．电源消耗的总功率变大D ．电阻0R 两端电压变大 4．现有规格为“220V ，36W”的排气扇，如图所示，排气扇电动机的线圈电阻为40Ω，当正常工作时，排气扇的（ ）A ．通电电流计算式为220A 40I =B ．输出功率计算式为2220(36)W 40P =-出 C ．发热功率计算式为236()40W 220P =⨯热 D ．电功率大于36W5．如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.5Ω，电流表和电压表均为理想电表。

只接通S 1时，电流表示数为10A ，电压表示数为10V ；再接通S 2，启动电动机工作时，电流表示数变为6A ，则此时通过启动电动机的电流是（ ）A ．2AB ．10AC ．12AD ．20A6．如图所示，一个电源的电动势为E 、内阻为r ，将一个额定电压为U 的电动机接在该电源上，电动机正常工作，通过电动机的电流为I 。

高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷试卷（word 版含答案）一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．（1）下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____A ．测出两组I 、U 的数据，代入方程组E=U 1+I 1r 和E=U 2+I 2rB ．多测几组I 、U 的数据，求出几组E 、r ，最后分别求出其平均值C ．测出多组I 、U 的数据，画出U-I 图像，在根据图像求E 、rD ．多测几组I 、U 的数据，分别求出I 和U 的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即 为电动势E ，再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r（2）(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像，由图像可知_______A ．电池的电动势为1.40VB ．电池内阻值为3.50ΩC ．外电路短路时的电流为0.40AD ．当电压表示数为1．20V 时，电路电流为0．2A（3）如上（2）中甲图所示，闭合电键前，应使变阻器滑片处在________（填“左”或“右”）端位置上．（4）．(多选)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，才能达到实验目的_______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】C ； AD ； 左； ABC【解析】(1) A 项中根据两组测量数据可以算出一组E 、r 值，但不能减少偶然误差；B 项中可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，D 选项的做法是错误的，故符合要求的选项为C ．(2) A 项：由图示图象可知，电源U-I 图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V ，故A 正确；B 项：电源内阻等于图象斜率的大小，为1U r I∆==Ω∆，故B 错误； C 项：由图示图象可知，路端电压为1.00V 时，电路电流为0.4A ，可知外电路发生短路时的电流为= 1.4E I A r=短，故C 错误； D 项：当电压表示数为1.20V 时，0.20E U I A r ='-=，故D 正确； (3)为了保护用电器，在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处，即应使变阻器滑片处在左端位置；(4) 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 ，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，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．也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻，故ABC 正确．点晴：由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻；测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．2．（1）如图所示为某多用电表内部简化电路图，作电流表使用时，选择开关S 应接________(选填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大．（2）某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V 的电压表内阻(如图乙)，主要步骤如下：① 把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；② 把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；③ 把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；④ 换用________(选填“×10”或“×1 k”)欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕．（3）实验中(如图丙)某同学读出欧姆表的读数为_________Ω，这时电压表读数为___________V.（4）请你计算欧姆表内部电源电动势为________V．(保留两位有效数字)【答案】1 负 ×1k 4.0×104 2.20 3.0【解析】（1）当做电流表使用时，电阻应和表头并联分流，故连接1和2时为电流表，根据欧姆定律可知并联支路的电压相等，并联支路的电阻越大，分流越小，故当接1时量程最大；（2）③根据“红进黑出”原理，即电流从红表笔流进可知红表笔接电压表的负极；④欧姆表在测量电阻时指针从无穷大处开始偏转，故欧姆表指针偏转很小，说明被测电阻大，档位应提升一级，即换×1k的测量；（3）欧姆表的读数为440.01000 4.010VR=⨯=⨯Ω；电压表分度值为0.1V，故读数为2.20V；（4）根据（3）采用的档位可知中值电阻即欧姆表内阻为41.510r=⨯Ω，根据闭合回路欧姆定律可得4.02.24.0 1.5VVRE ER r==++，解得3.0VE≈．3．图为某同学组装完成的简易多用电表，图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．（1）图（a）中的A端与 ______________（选填“红”或“黑”）色表笔相连接．（2）关于R6的使用，下列说法正确的是_____________________．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）用×100档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_____________档（选填“×10”或“×1K”）．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行测量，那么缺少的步骤是__________________________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图b，则该电阻的阻值是___________________________Ω．【答案】黑 B ×1K 进行欧姆调零 22000【解析】【详解】(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出；由图示电路图可知A端与黑色表笔相连；(2)[2]由电路图可知6R只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节；A.与分析不符，不符合题意；B.与分析相符，符合题意；C.与分析不符，不符合题意；(3)[3]用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×1k挡；[4]如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是：重新进行欧姆调零；[5]由图示表盘可知该电阻的阻值是221kΩ22000Ω⨯=．4．测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:（1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P 应放在_____处（2）现备有以下器材：A .干电池1个B .滑动变阻器（0~50Ω）C .滑动变阻器（0~1750Ω）D .电压表（0~3V ）E .电压表（0~15V ）F .电流表（0~0.6A ）G .电流表（0~3A ）其中滑动变阻器应选_____，电流表应选____，电压表应选_____．(填字母代号)（3）由U-I 图像．由此可知这个干电池的电动势E =_______V ，内电阻r =______Ω． （4）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E 测___ E 真，，r 测____r 真(填“>”“<”或“=”)【答案】a B D F 1.5 0.75 < <【解析】【分析】【详解】（1）[1] 闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P 应放在最大值位置处，即a 处．（2）[2]滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5V ，电路中电流较小，故为了便用调节，滑动变阻器选取B ．[3]电源电动势大约1.5V ，因此电压表选择量程为3V 的比较合适，故电压表选择D ，[4]由图可知，电路中的电流较小，因此电流表选择F ．（3）[5]在U -I 图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V ；[6]图象中的斜率表示电源的内阻，则有：1.5 1.20.750.4r -==Ω （4）[7][8]由图所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U -I 图象如图所示：电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值．5．如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：U（V） 1.2 1.00.80.6I（A）0.100.170.230.30（1）R0的作用是____________________；（2）用作图法在坐标系内作出U-I图线（___）；（3）利用图线，测得电动势E=___________V，内阻r =_________ Ω．（4）某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示．由所得图线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝_______Ω．【答案】保护电源、电表，防止短路见解析 1.5 1.0 30 5【解析】【分析】【详解】(1)[1]R0接在电源附近，是为了防止外部电路短路时，电源出现短路现象，故此电阻在此起保护电源、电表，防止短路的作用．(2)[2]描点作图如下(3)[3][4]由完全电路欧姆定律可得()0E U I R r =++整理得()0U E I R r =-+对比图象，由纵截距可得： 1.5E V =；由图象斜率可得0 1.50.630.30U R r I ∆-+==Ω=Ω∆- 解得 1.0r =Ω(4)[5][6] 串联电池组的输出功率P 随外电阻R 变化的关系为222()4E E P R R r R r r R⎛⎫== ⎪-+⎝⎭+ 当R r =时，电源的输出功率最大；由图象可得，当5R =Ω时，电源的输出功率最大且为45W ；则5r =Ω，且 245555E ⎛⎫=⨯ ⎪+⎝⎭解得30E V =6．“用DIS 测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图a ．所示，其中R 1为定值电阻，R 为滑动变阻器．(1)下列关于图a ．电路的说法中正确的有_____A ．甲为电压传感器，R 的作用是保护电路B ．甲为电压传感器，R 1的作用是保护电路C ．乙为电压传感器，R 的作用是保护电路D ．乙为电压传感器，R 1的作用是保护电路(2)实验测得电池①的路端电压U 与电流I 的拟合曲线如图b ．中①图线所示，由此得到电池①的电源电动势E 1=_______V ，内阻r 1=______Ω；(3)改用电池②，重复上述实验方法，得到图b ．中的图线②．用阻值相同的两个定值电阻分别与电池①及电池②连接，两电池的输出功率相等，则这两个定值电阻的阻值为________Ω，电池①和电池②的效率η1______η2（选填“>”“=”或“<”）．【答案】D 6.0 2.4 1.6 <【解析】【详解】(1)[1]甲串联在电路中，是测量电流的，所以甲是电流传感器；乙接在电源两端，测量电压，所以乙是电压传感器；定值电阻R 1在实验中的作用主要是保护电源，防止短路；故D 正确，ABC 错误．(2)[2][3]根据U =E −Ir 可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E 1=6.0V ；图象的斜率表示内阻，则r 1=△U/△I =（6.0−1.2）/（2.0-0）Ω=2.4Ω；(3)[4][5]由图可知，电池②的电动势E 2=4.8V.内阻r 2=1.6Ω，外接电阻R 时，电源的输出功率为：2()E P R R r =+，则226.0 4.8()()2.4 1.6R R R R =++，解得：R =1.6Ω．电池的效率：UI R EI R rη==+，带入数据得：η1<η2． 7．为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A ．被测干电池一节B ．电流表A 1，量程0～0.6 A ，内阻r ＝0.3 ΩC ．电流表A 2，量程0～0.6 A ，内阻约为0.1 ΩD ．电压表V 1，量程0～3 V ，内阻未知E ．电压表V 2，量程0～15 V ，内阻未知F ．滑动变阻器1,0～10 Ω，2 AG ．滑动变阻器2,0～100 Ω，1 AH ．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材：______ (填写选项前的字母)；(2)实验电路图应选择下图中的______ (填“甲”或“乙”)；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则干电池的电动势E ＝______V，内电阻r＝______Ω.【答案】ABDFH 甲 1.5 0.7【解析】【详解】(1)[1]本实验中必选的仪器有：A．被测干电池一节；H开关、导线若干；因电源电动势为1.5V，电流较小，为了读数准确，所以电流表应选择：量程0～0.6A，内阻0.3Ω的B；电压表选择D量程0～3V，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F，故选ABDFH.(2)[2]因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲；(3)[3][4]根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则干电池的电动势E＝1.5V内电阻r＝1.5 1.00.5Ω－0.3Ω＝0.7Ω.二、第十二章电能能量守恒定律选择题易错题培优（难）8．如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑片P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，下列判断正确的是A．小球带负电B．当滑片从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变大C．当滑片从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D．当滑片从a向b滑动时，电源的输出功率一定变大【答案】C【解析】【分析】由题，小球向右偏，可判断小球所受电场力方向，根据电场方向，能判断出小球的电性．滑动头从a向b滑动时，接入电路电阻变小，由欧姆定律可分析电容器的电压的变化，从而判断细线的偏角变化，同时可判断电容器是充电还是放电，得出电流表中电流方向．利用电源的输出功率与外电阻关系，可判断输出功率大小．【详解】A.由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电．故A错误．B.滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U=E-Ir变小，电容器电压变小，小球受到电场力变小，细线偏角变小，故B错误．C.滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下．故C正确．D.根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻，外电阻减小输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小．故D错误.【点睛】本题含容电路的问题，是高考热点问题．对于电容器，关键是分析和计算其电压，及充电情况．电源的输出功率与外电阻的关系可根据数学知识进行严格推导．9．如图所示的电路中，闭合开关后各元件处于正常工作状态，当某灯泡突然出现故障时，电流表读数变小，电压表读数变大．下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是( )A．L1灯丝突然短路B．L2灯丝突然烧断C．电源的输出功率一定变小D．电容器C上电荷量减少【答案】B【解析】【分析】【详解】安培表在干路上，读数变小，说明总电阻变大．A．L1灯丝突然短路，总电阻减小，电流表读数变大，A错误；B．L2灯丝突然烧断，总电阻增大，电流表读数变小，电压表读数变大，B正确；C．电源的输出功率P=UI，电压增大而电流减小，输出功率不一定变小，C错误；D．电流表读数变小，灯泡1的分压减小，并联支路的电压增大，电容器两端的电压增大，根据Q=CU知电容器的带电量增大，D错误．【点睛】本题考查了电路的动态分析，方法是：先从支路的变化，分析总电流和路端电压的变化，再到支路，分析各用电器的电压和电流的变化关系．10．2017年5月，被网友称为共享时代高大上的产物——共享汽车入驻金华，共享汽车全部是节能环保的电动汽车。

高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律测试卷试卷（word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．①已知灵敏电流计G的满偏电流I g=100μA、内阻r g=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；③某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r= Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是．④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是．（填选项前的字母）A．电压表内阻的影响 B．滑动变阻器的最大阻值偏小C．R1的实际阻值比计算值偏小 D．R0的实际阻值比标称值偏大测量次数12345678电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46改装表A读数I/mA20406080100120140160【答案】（2）①1.0 ②如图所示③ 1.66 充分利用测得的数据④CD【解析】解：1.根据改装后电表的量程1g g g I r I I R =+,代入解得1 1.0R =Ω.2.实物图如图所示3.根据闭合电路的欧姆定律()0E U I R r =++可得0U R r I ∆+=∆,故15051U U R r I I -+=-, 或2662U U I I --或3773U U I I --或()()()12345678488451 5.664U U U U U U U U U U I I I I +++⋅+++-==Ω-- 可得: 1.66r =Ω．因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差．4.实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响.电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻r 和定值电阻0R 之和,当1R 的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,C 正确.当0R 的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,D 正确.2．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A ．两只相同的毫安表（量程I g ＝3mA ，内阻R g ＝1000Ω）；B ．滑动变阻器R 1（最大阻值20Ω）；C ．滑动变阻器R 2（最大阻值2000Ω）；D ．各种规格的定值电阻R 0；E ．电源E （电动势约为3.0V ）；F ．开关、导线若干．由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A 的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R 0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G 1示数逐渐增大，电流表G 2示数接近3.0mA 并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G 2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G 1、G 2的示数分别为I 1、I 2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I 2和I 1的关系图线，经拟合得到直线I 2＝3.0mA －0.4I 1 ,则得出电源电动势E ＝_____V ，内阻r ＝_____Ω．（保留一位小数） 【答案】5.0 Ω 小 3.0V 2.0Ω 【解析】 【详解】[1]已知量程I g ＝3mA ，内阻R g ＝1000Ω, 0.6I =A ，设电流表的量程扩大的倍数为n ，gI n I =并联的电阻为R ,根据并联电路的特点则有1g R R n =-解得R =5.0Ω[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G 1示数逐渐增大，电流表G 2示数接近3.0mA 并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器， [3][4]G 1示数是1I 时,电路中的总电流是21200I I +，由闭合电路的欧姆定律得()221200g E I R I I r =++整理得21200g g E rI I R r R r=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-0.003g ER r=+ A 2000.4G rR r=+ 解得 3.0E =V ， 解得 2.0r =Ω3．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源E(电动势约为6V,内阻不计)，电压表V1（量程0~2.5V,内阻约为2.5kΩ)，电压表V2(量程0~3v,内阻约为10kΩ)，电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为3kΩ)，滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干(1)如图(1)所示的甲、乙、丙三图是几位同学为完成本次验而设计的电路图，你认为选用哪一个电路图完成本次实验最合理？_______ (填“甲”、“乙”“丙”)(2)电路中应选用滑动变阻器_______（选填“R1”或“R2”）(3)按照下列步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6Ωk,调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V电压表V2的示数为2.40V;③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，再将电阻箱调到2kΩ, 此时电压表V1的示数如图(2)所示，其示数为_______V,电压表V2的数为1.40V(4)根据以上实验数据，计算得到电源的电动势为_______V,电压表V1的内阻为_______KΩ，电,压表V2的内阻为_______KΩ.【答案】丙1R 2.10V 5.60V 2.5kΩ 2.5kΩ【解析】【分析】考查测电阻、电源电动势的方法，根据欧姆定律综合分析可得。

一、选择题1．如图所示，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大2．恒压电源的内阻可视为零，普通电源的内阻不可忽略。

为判别一电源是哪种电源，某同学连接了如图所示实验电路，并断开电键，设想通过观察电键闭合后的电流表作出判断。

此方案（）A．无效。

因为无论是哪种电路，电流表示数都变大B．无效。

因为无论是哪种电路，电流表示数都变小C．有效。

若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变大D．有效。

若是恒压电源，电流表示数不变，若是普通电源，则电流表示数变小3．如图所示电路中，电源内阻忽略不计，电阻不随温度变化。

闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器1R的滑片P由a端滑到b端的过程中（）A ．U 先变大后变小B ．I 先变小后变大C ．3R 的功率先变小后变大D ．2R 的功率先变大后变小4．下列说法中正确的是（ ） A ．在匀强电场中，电势降低的方向就是电场强度的方向B ．根据公式U =Ed 可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点的距离成正比C ．单位时间通过导体横截面的电荷量越多，电流越大D ．在某电池的电路中每通过2C 的电荷量，电池提供的电能是4J ，那么这个电池的电动势是0.5V ；5．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。

如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图像（电池内阻不是常量），图线b 是某电阻R 的U I -图像。

在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为（ ）A ．5.5ΩB ．7.0ΩC ．12.0ΩD ．12.5Ω 6．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，以下最能体现能量守恒定律的是（ ）A ．闭合电路欧姆定律B ．动能定理C ．动量守恒定律D ．牛顿第三定律 7．某热敏电阻的阻值随温度的变化关系为R =(2t －400）Ω（t 的单位为K ，计算时t 只取数值），使用该热敏电阻测量温度大于t A 的温度值（t A =250K ），需首先把热敏电阻、电池、电流表、滑动变阻器串联起来，如图所示，然后把装置放入标准温度箱内，保持温度箱内温度为t A ，调整滑动变阻器使电流表达到满偏，满偏处标注温度为t s ，提高标准温度箱内的温度，在电流表表盘上刻上相应温度，这就得到了一个简易温度计。

高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律测试卷测试卷（word版，含解析）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：两个相同的待测电源（内阻r约为1Ω）电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）电压表V（内阻未知）电流表A（内阻未知）灵敏电流计G，两个开关S1、S2主要实验步骤如下：①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；②反复调节电阻箱R1和R2（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为0.60A、11.7V。

回答下列问题：(1)步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势差U AB=______ V；A和C 两点的电势差U AC=______ V；A和D两点的电势差U AD=______ V；(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω，电流表的内阻为______Ω；(3)结合步骤①步骤②的测量数据，电源电动势E为___________V，内阻为________Ω。

【答案】012.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3]．步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中AB两点电势相等，即A和B两点的电势差U AB=0V；A和C两点的电势差等于电压表的示数，即U AC=12V；A和D两点的电势差U AD= =-12 V；(2)[4][5]．利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为1121530120.430.6VURUIR==Ω=Ω--电流表的内阻为21228.2 1.80.4DAAUR RI=-=-=Ω(3)[6][7]．由闭合电路欧姆定律可得2E=2U AC+I∙2r即2E=24+0.8r同理''222ACE U I r=+⋅即2E=2×11.7+0.6∙2r解得E=12.6Vr=1.50Ω2．某位同学用如图甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关和两个部件．请根据下列步骤完成电阻测量:(1)在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则他应调节__________ (选填或或)．(2)正确处理完上述步骤后,他把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,发现指针如图丙所示,则他应调节__________ (选填或或)．(3)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示,则他应采取的措施是①___________________;②____________________．(4)正确处理完上述步骤后,他把红黑表笔接在定值电阻两端,发现指针如图戊所示,则该定值电阻的阻值___________．【答案】（1）S （2）T （3）①将打到欧姆挡；②将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处（4）【解析】【分析】【详解】（1）在使用前,发现多用电表指针如图乙所示,则应机械调零，即他应调节S使针调到电流的零档位．（2）把开关打在欧姆挡,把红黑表笔短接,即欧姆调零，应该调到电阻的零档位，此时要调节欧姆调零旋钮，即T（3）他把红黑表笔接在某定值电阻两端,发现指针如图丁所示，说明待测电阻较小，应该换小挡，即换挡，换挡必调零，所以要重新调零即将两表笔短接,重新调节,使指针指在欧姆零刻度线处．（4）根据欧姆表读数原则可知欧姆表的读数为【点睛】要熟练万用表的使用规则，并且要注意在换挡时一定要欧姆调零．R的伏安特性曲线，所用电压3．某实验小组设计了如图所示的电路，用于研究热敏电阻TR=Ω，R为电阻箱。

高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷检测题（Word版含答案）一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况．电源E电动势、内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表．（1）若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是__________________．（2）若R1＝6Ω，R2＝12Ω，电源内电阻r＝6Ω，，当滑动片P由a滑至b时，电源E 的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R3的阻值应该选择（）（A）2Ω（B）4Ω（C）6Ω（D）8Ω【答案】（1）R1≤R2，（2）B【解析】【详解】(1)电流表的示数：3EIr R R=++并，欲使滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，须使R并一直变大，因为两电阻之和一定时，当二者相等时并联电阻最大，所以要求R1≤R2．（2）从图b知，当R外=6Ω时，电源E的输出功率P最大，即电源内阻为6Ω，而R1和R2部分的电阻变化范围是0～4Ω，因此R3的阻值必须大于2Ω小于6Ω．所以A、C、D错误，只能选B．2．（1）下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____A．测出两组I、U 的数据，代入方程组E=U1+I1r 和E=U2+I2rB．多测几组I、U 的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C．测出多组I、U 的数据，画出U-I 图像，在根据图像求E、rD．多测几组I、U 的数据，分别求出I 和U 的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r（2）(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像，由图像可知_______A ．电池的电动势为1.40VB ．电池内阻值为3.50ΩC ．外电路短路时的电流为0.40AD ．当电压表示数为1．20V 时，电路电流为0．2A（3）如上（2）中甲图所示，闭合电键前，应使变阻器滑片处在________（填“左”或“右”）端位置上．（4）．(多选)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，才能达到实验目的_______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】C ； AD ； 左； ABC【解析】(1) A 项中根据两组测量数据可以算出一组E 、r 值，但不能减少偶然误差；B 项中可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，D 选项的做法是错误的，故符合要求的选项为C ．(2) A 项：由图示图象可知，电源U-I 图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V ，故A 正确； B 项：电源内阻等于图象斜率的大小，为1U r I∆==Ω∆，故B 错误； C 项：由图示图象可知，路端电压为1.00V 时，电路电流为0.4A ，可知外电路发生短路时的电流为= 1.4E I A r=短，故C 错误； D 项：当电压表示数为1.20V 时，0.20E U I A r ='-=，故D 正确； (3)为了保护用电器，在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处，即应使变阻器滑片处在左端位置；(4) 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 ，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，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．也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻，故ABC 正确．点晴：由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V 时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻；测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．3．某同学欲测量一电容器的电容，他采用高电阻放电法来测量，电路图如图甲所示．其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：（1）先判断电容器的好坏，使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是____（选填“好”、“坏”）的；（2）按如图甲所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接通____（选填“1”、“2”），对电容器进行充电，调节可变电阻R的阻值，再将开关S接通另一端，让电容器放电，观察微安表的读数，直到微安表的初始指针接近满刻度；（3）此时让电容器先充电，记下这时的电压表读数U0=2.9V，再放电，并同时开始计时，每隔5 s或10 s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中。

高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷（Word 版 含解析）一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．用图甲中所示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻，它的电动势E 约为8V ，内阻r 约为30Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40mA ．为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有:A ．电流表A(量程0.05A ，内阻约为0.2Ω)B ．电压表V(量程6V ，内阻20kΩ)C ．定值电阻R 1(阻值100Ω，额定功率1W)D ．定值电阻R 2(阻值200Ω，额定功率1W) E.滑动变阻器R 3(阻值范围0~10Ω，额定电流2A) F.滑动变阻器R 4(阻值范围0~750Ω，额定电流1A) G.导线和单刀单掷开关若干个(1)为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选___________；滑动变阻器应该选___________．(均填写器材名称代号)(2)接入符合要求的实验器材后，闭合开关S ，调整滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数．取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．根据图象得出该电池的电动势E 为___________V ，内阻r 为___________Ω．(结果均保留2位有效数字) 【答案】R 2 R 4 7.8 29 【解析】 【分析】（1）应用欧姆定律求出电路最小电阻，然后选择保护电阻；根据电源内阻与保护电阻的阻值，选择滑动变阻器．（2）电源的U -I 图象与纵轴交点的坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻． 【详解】（1）[1]为保护电源安全，电路最小电阻8Ω200Ω0.040R ==最小， 保护电阻阻值至少为200Ω30Ω170Ω100Ω-=>，则保护电阻应选定值电阻2R ；[2]电源等效电阻（电源内阻与保护电阻之和）为200Ω，为进行多次实验，测出多组实验数据，滑动变阻器应选滑动变阻器4R ．（2）[3]由电源U -I 图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是7.8，则电源电动势E =7.8V ， [4]图象斜率7.82290.034U k I ∆==≈Ω∆， 电源内阻222920029r k R =-=Ω-Ω=Ω．2．某同学有个超霸（GP ）9V 电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为25Ω）。