高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律测试卷检测题(WORD版含答案)
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高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律测试卷检测题（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零．2．听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学将一个土豆做成水果电池．同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0～3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V．可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为3V，0.5A的小灯泡供电时，灯泡并不发光．检查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多．(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是：__________（不要求写分析、推导过程）．（2）为了能尽可能准确测定水果电池的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电流表A1（量程为0～0.6A ，内阻为1Ω）B．灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω）C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA ，内阻未知）D．滑动变阻器R1（最大阻值约10Ω）E．滑动变阻器R2（最大阻值约2kΩ）F．变阻箱（0～9999Ω）①实验中应选择的器材是_____________(填器材前的字母代号)．②在方框中画出应采用的电路________．【答案】水果电池的内阻太大． BF【解析】 【分析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律可得电路电流EI R r=+，要想灯泡发光，就得有较大电流，只是电动势高还不行，必须内阻也小才行，所以灯泡不亮的原因是水果电池的内阻太大． （2）①本题中电流表1A 量程太大，3A 内阻未知，所以选2A 较好；由于没有电压表，所以选电阻箱将电路串联，利用闭合电路欧姆定律可以测出内阻．故实验中应选择的器材是B 、F ．②实验电路如下图【点睛】测电源电动势和内阻的方法虽然各不相同，但是都是根据闭合电路欧姆定设计的．3．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻。
电池的内阻较小，为了保护电路，电路中用一个定值电阻0R 起保护作用。
除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a ）电流表（量程0.6A 、3A ）； （b ）电压表（量程3V 、15V ）； （c ）定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W ）； （d ）定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W ）； （e ）滑动变阻器（阻值范围0~10Ω、额定电流2A ）； （f ）滑动变阻器（阻值范围0~100Ω、额定电流1A ）。
那么：(1)要正确完成实验，0R 应选择_____Ω的定值电阻，应选择阻值范围是_____Ω的滑动变阻器。
(2)一位同学测得的六组数据如下表所示。
组别123456电流I/A0.120.200.310.320.500.57电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05-图线________________。
试根据这些数据在答题纸的图中作出U I(3)根据图线求出电池的的内阻r=_____Ω。
（结果保留两位有效数字）(4)导致该实验误差的主要原因是_____________________。
【答案】1 0～10 0.72Ω（0.68~0.76）电压表的分流（偶然误差也正确）【解析】【分析】【详解】(1)[1]为使滑动变阻器滑动时电表示数有明显变化，应使R0+R与电源内阻r尽可能接近，因干电池的r较小，则考虑选择1Ω的定值电阻；[2]滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就可以，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω不方便调节；所以应选择阻值范围是0～10Ω的滑动变阻器。
(2)[3]根据数据描点作出U I-图线如图(3)[4]U I -图线的斜率等于电池的的内阻，则1.461Ω0.72Ω0.64r k -==≈（0.68~0.76都正确） (4)[5]导致该实验误差的主要原因是电压表的分流，从而导致电流表示数偏小。
（答偶然误差也正确）4．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，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. 6A ，内阻约为0.2C ．电流表A 2:量程0〜0.6A ，内阻为0.1D ．电压表V 1:量程0〜3V ，内阻未知 E.电压表V 2 :量程0〜15V ，内阻未知 F.滑动变阻器R 1:0〜10，2A G.滑动变阻器R 2:0〜100，1A H.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，为消除上述系统误差，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：电流表___, 电压表_____，滑动变阻器选______。
（填写器材前的序号字母)（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。
由此可知，干电池的电动势E =___V ，内电阻r =_____。
（结果保留一位小数)【答案】C D F 乙 1.5 0.9【解析】【详解】(1)[2]干电池的电动势约为1.5V，故为了读数准确，电压表应选择D；[1]内阻较小，为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表C；[3]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；(2)[4]根据以上分析可知，电流表与电池串联，将电流表内阻等效为电源内阻，故电路图选择乙；(3)[5][6]根据闭合电路欧姆定律可得：结合图象可得，。
5．用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组旳电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡旳伏安特性曲线.A．电压表V1（量程6V、内阻很大）B．电压表V2（量程3V、内阻很大）C．电流表A（量程3A、内阻很小）D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）E．小灯泡（2A、5W）F．电池组（电动势E、内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器旳阻值，多次测量后发现：若电压表V1旳示数增大，则电压表V2旳示数减小.（1）请将设计旳实验电路图在虚线方框中补充完整_____.（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2旳示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到U—I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组旳电动势E＝__________V、内阻r＝_________Ω.（本小题结果保留2位有效数字）（3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路旳阻值应为________Ω，电池组旳效率为_____________（此空结果保留2位有效数字）.【答案】 4.5 1.0 0 56%【解析】 【详解】（1）[1]伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小，调节滑动变阻器时，电压表1V 的示数增大，则电压表2V 的示数减小，则1V 测路端电压，2V 测灯泡两端电压，电路图如图所示：（2）[2]电源的U-I 图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势为：4.5V E =；[3]则电源内阻为：4.5V 2.5V1.0Ω2.0AU I r -===∆∆； （3）[4]由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压 2.5V LU=，此时电路电流 2.0A I =，则电源电动势为：L E Ir U IR =++滑即：4.5V 2.0A 1Ω 2.5V 2.0A R =⨯++⨯滑则：0ΩR =滑；[5]则电池组旳效率为：100%56%LEIIUη=⨯=。
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．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学在实验室找出了下列器材： A ．电流表G （满偏电流10mA ，内阻r g =10Ω） B ．电流表A （0~0.6A ，内阻不计） C ．滑动变阻器R 0（0~100Ω，1A ） D ．定值电阻R （阻值990Ω） E.开关与导线若干 F.待测电源（E 、r 未知）（1）由于未找到合适量程的电压表，该同学利用电表改装知识，将电流表G 与定值电阻R ________（填“并”或“串”）联改装成的电压表量程的最大值为________V 。
