海南省海口市秀英区枫叶国际学校物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷

海南省海口市秀英区枫叶国际学校物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．在练习使用多用电表的实验中，(1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值R x，先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图所示．以下是接下来的测量过程：a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，然后断开两表笔b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”档），并拔出两表笔c．将选择开关旋到“×1”挡d．将选择开关旋到“×100”挡e．将选择开关旋到“×1k ”挡f．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出阻值R x，断开两表笔以上实验步骤中的正确顺序是________（填写步骤前的字母）．(2)重新测量后，指针位于如图所示位置，被测电阻的测量值为____Ω．(3)如图所示为欧姆表表头，已知电流计的量程为I g=100μA，电池电动势为E=1.5V，则该欧姆表的内阻是____kΩ，表盘上30μA刻度线对应的电阻值是____kΩ．(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值R y，采用如图所示的电路．电源电压U恒定，电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出．①用多用电表测电路中的电流，则与a点相连的是多用电表的____（选填“红”或“黑”）表笔．②闭合电键，多次改变电阻箱阻值R，记录相应的R和多用电表读数I，得到R－1I的关系如图所示．不计此时多用电表的内阻．则R y＝___Ω，电源电压U＝___V．(5)一半导体电阻的伏安特性曲线如图所示．用多用电表的欧姆挡测量其电阻时，用“×100”挡和用“×1k”挡，测量结果数值不同．用____（选填“×100”或“×1k”）挡测得的电阻值较大，这是因为____________．【答案】dafb 2200 15kΏ35kΩ红 200 8 ×1k 欧姆表中挡位越高，内阻越大；由于表内电池的电动势不变，所以选用的挡位越高，测量电流越小；该半导体的电阻随电流的增大而减小，所以选用的档位越高，测得的电阻值越大【解析】【分析】【详解】(1)[1]先把选择开关旋到“×10”挡位，测量时指针偏转如图所示．指针指在示数较大处，为使指针指在刻度盘中央附近，应换用“×100 ”挡(几百×10=几十×100)，再欧姆调零，测量，整理器材．实验步骤中的正确顺序是：dafb(2)[2]重新测量后，指针位于如图所示位置，被测电阻的测量值为221002200⨯Ω=Ω(3)[3]电表内阻461.5 1.51015k Ω10010g E R I -==Ω=⨯Ω=⨯内 [4]当电表指针指在30μA 刻度线上时E I R R =+内，整理得 4461.5 1.510 3.51035k Ω3010E R R I -=-=-⨯Ω=⨯Ω=⨯内 (4)[5]①多用电表测电路中的电流， a 点与电源正极相连，则与a 点相连的是多用电表的红表笔．[6][7]②由欧姆定律可得()y U I R R =+整理得y U R R I=- 由图象的纵截距得： 200y R =Ω由图象的斜率得：4000V 8V 7525U -==- (5)[8][9]欧姆表挡位越高，内阻越大；由于表内电池的电动势不变，所以选用的挡位越高，测量同一电阻时电路中电流越小；该半导体的电阻随电流的减小而增大，所以选用的档位越高，测得的电阻值越大．所以选“×1k”挡测得的电阻值较大．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=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．3．某同学利用一个电阻箱、一个电压表（视为理想电表）、一个定值电阻（05ΩR=）、一个开关和若干导线测定一电源（电动势小于3V）的电动势及内阻，实验原理图如图（甲）所示。

(1)根据实验原理图完成实物图（乙）中的连线______________。

(2)若某次测量时电阻箱的旋钮位置如图（丙）所示的，电压表的示数如图（丁）所示，则电阻箱的阻值为________Ω，电压表的示数为__________V。

(3)改变电阻箱的电阻R，读出电压表的示数U，然后根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线11U R-。

若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则电源的电动势E=__________，内阻r=_________。

（用k、b和0R表示）【答案】 115.0 2.30 1b0kRb-【解析】【分析】【详解】（1）根据电路图连接实物图如图所示（2）如图（丙）和（丁），电阻箱和电压表的读数分别为 11001105100.1115.0R =⨯+⨯+⨯+⨯=Ω， 2.30U =Ｖ（3）根据电路图可知电路的电流满足关系0+E U I R R r R==+ 变形可得 0111R r U E R E+=+ 再由11U R-图像的斜率为k ，在坐标轴上的截距为b ，即 11k b U R=+ 所以可得0R r k E+=，1b E = 即可求得1E b =，0k r R b=-4．某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，（1）首先用螺旋测微器测量其直径，其值为_____________mm ．为了进一步测量此金属丝电阻R x 的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：A ．多用电表B ．电压表V l ，量程6 V ，内阻约10 kΩC ．电压表V 2，量程15 V ，内阻约20 kΩD ．电流表A l ，量程0.6 A ，内阻约0.2 ΩE ．电流表A 2，量程3 A ，内阻约0.02 ΩF ．电源：电动势E =7.5 VG ．滑动变阻器R l ，最大阻值10 Ω，最大电流为2 AH ．滑动变阻器R 2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 AI ．导线、电键若干（2）在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×1”)，并要重新进行_________________；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则R x 的阻值大约是_________Ω；（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是___________________________ (填器材前面的字母代号) ； （4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图__________．【答案】0.8850.002mm ± ; 1⨯ ; 欧姆档欧姆调零; 9Ω ; BDFGI;【解析】【详解】（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：0.5mm+38.5×0.01mm=0.885mm ；（2）由图所示可知，欧姆表针偏角过大，故说明所选量程过大，使读数偏小，故应换用小档位，使指针偏角在中间位置，故应选用×1档；由图所示可知，欧姆表指针示数为9.0，则其读数为：9.0×1=9.0Ω；（3）电源、滑动变阻器、导线和电键是构成闭合电路必须选择的；要减小误差，在不超出量程的情况下，电压表和电流表量程尽量选择较小的量程；由于实验要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，实验要选取电阻值较小的滑动变阻器，故选BDFGI；（4）为获得较大的电压条件范围，滑动变阻器选择分压式接法；由于待测电阻的电阻值与电流表的电阻值较接进，故采用电流表外接法，则实验原理图如图所示；【点睛】本题考查了多用电表的读数，对多用电表进行读数前要明确多用电表选择开关置于什么挡上，根据多用电表的档位及表盘确定其分度值，然后根据指针位置读数；读数时视线要与电表刻度线垂直．5．小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻（1）图中电流表的示数为__________A（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线____________________．由图线求得：电动势E=_________V，内阻r=_________________Ω．（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__________________________________．【答案】0.44 1. 60 （1. 58 ~ 1. 62 都算对） 1.2（1.18 ~1.26都算对）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.【解析】【分析】【详解】（1）由题目表格测量数据知，电流表使用0.6A量程，所以读数为0.44A；（2）描点画图，如图所示；根据可得：电动势为E=1.6V；图线的斜率等于内阻r=1.2Ω；（3）干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.6．用如图甲所示的电路测量一节新干电池的电动势和内电阻．干电池内电阻较小．除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表V (量程3V)B．电流表A(量程0.6A)C．定值电阻R0（阻值2Ω，额定功率2W）D．滑动变阻器R（阻值范围0-20Ω，额定电流1A）（1）在图乙中已画出部分线路的连接，请你以笔画线代替导线，完成剩余的线路连接；（2）根据实验数据作出U—I图象如图丙所示，则干电池的电动势E＝_____V，内阻r=____Ω（保留两位有效数字）；（3）定值电阻R0在电路中作用是_____________（只要求写出一点）．【答案】 1.6V，0.29Ω①保护作用；②增大等效阻的测量值，减小误差；③当改变变阻器阻时，电压表示数变化大．【解析】(1)根据图甲所示电路图为电流表内接法和滑动变阻器的限流式，连接实物电路图如图所示：(2)由闭合电路的欧姆定律U E Ir=-，结合图丙图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.6，则电源电动势E=1.6V, 图象斜率表示等效内阻1.62.290.7UkI∆==≈Ω∆，电源的内阻r=k-R0=2.29-2=0.29Ω.(3)由图甲所示电路图可知，定值电阻与电源串联组成等效电源，增大了电源内阻，定值电阻一方面可以保护电路，同时增大了电源的等效电阻，减小了实验误差，此外，增大电源等效内阻，改变变阻器阻时，电压表示数变化大，便于实验．【点睛】用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．7．小聪、小慧和小明分别做了以下三个电学实验：（1）小聪利用图甲所示电路图“研究通过小电珠的电流随其两端电压变化的关系”．他闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，使其向右端b滑动，此过程中，电压表V的示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若某一状态下，他读出电压表V、电流表A的示数分别为2.7V、0.3A，则该状态下小电珠的电阻测量值为_______Ω．（2）小慧在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，根据图乙的电路连接实物，利用测得的数据作出了图丙所示的路端电压随电流变化的关系图像(U-I图像)，由图可知，她测出的电池电动势E=____V，电池内阻r=______ Ω．（3）小明准备测量一只电阻R的阻值，要求操作方便、测量误差尽量小．①他先用多用电表的电阻挡“×1k”倍率测R的阻值，电表指针稳定时如图丁所示，其示数为_________Ω：②接着他利用下列器材进一步测量：A．电流表（0～500μA，内阻约200Ω）B ．电压表（0～3V 挡、内阻约5kΩ，0～15V 挡、内阻约25 kΩ）C ．滑动变阻器（最大阻值为20Ω）D ．两只干电池串联组成的电源（总电动势3V ）E ．开关F ．导线若干小明设计好电路后，在实物间已经连接了三根导线，请你用笔画线表示导线在图戊对应的答题卡虚线框中把还未连接的实物连接成实验电路．【答案】（1）变大， 9Ω （2）1.5V ， 0.5Ω （3）①10K ②【解析】(1) 合开关S 后，调节滑动变阻器的滑片P ，使其向右端b 滑动，此过程中，电压表V 的示数将增大；电阻阻值9U R I==Ω； (2) 由图示电源U-I 图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，电源电动势E=1.5V ，电源内阻为： 1.5 1.00.51.0U r I ∆-==Ω=Ω∆； (3) 由图示多用电表可知，地示数为10×1k=10kΩ；滑动变阻器最大阻值为20Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电流表内阻约为200Ω，电压表内阻为5kΩ，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法；滑动变阻器采用分压接法，电流表采用内接法，实物电路图如图所示：点晴：电源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．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．某居民家中的电路如图，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能正常工作，但电灯仍正常发光．拔出电饭煲的插头，把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（）A．仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障B．仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障C．仅导线AB间断路D．因为插座用导线接地，所以发生了上述故障【答案】C【解析】【分析】这个要根据串联电路或者并联电路中的电表和灯泡的亮、灭来进行判断．例如串联电路中，如果电流表示数为零，则一定是断路，谁断，谁两端的电压表示数就会变大为电源电压．而并联电路中是不能存在短路的，也就是只有断路故障，谁断，测量它的电流表的示数就为零．【详解】A、若电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障，则电饭煲应该可以正常工作，但现在电热壶也不工作，加之试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．故A错误；B、若是电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障，则灯泡不可能正常发光，故B错；C、只有导线AB断路，导致电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．故C正确；D、因插座用导线接地，没有影响火线与零线．故D错误；故选C【点睛】本题考查了家用电路的故障分析，要能够根据出现故障的现象，判断故障可能发生的原因，了解电路的连接情况，判断是短路还是断路，能够排除故障，确保电路和人身安全.10．如图所示的电路中，电表为理想电表，R1、R2为定值电阻，电源的正极接地，将滑动变阻器R3的滑片P向上移动，下列说法正确的是（）A．电流表的示数变大B．电压表的示数变大C．电容器带电量减小D．a点的电势升高【答案】B【解析】【分析】【详解】B．当滑动变阻器的滑片向上移动时，电路中的总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，电压表的示数增大，选项B正确；CD．R1两端的电压减小，R2两端的电压增大，电容器的带电量增大，a点的电势降低，选项C、D错误；A．R2两端的电压增大，流过R2的电流增大，而总电流减小，因此流过R3的电流减小，即电流表的示数减小，选项A错误。