湖南浏阳市田家炳实验中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷

湖南浏阳市田家炳实验中学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．图为某同学组装完成的简易多用电表，图中E 是电池，R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻，R 6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R 6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⨯=．221kΩ22000Ω3．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A1 :量程0〜0. 6A，内阻约为0.2C．电流表A2:量程0〜0.6A，内阻为0.1D．电压表V1:量程0〜3V，内阻未知E.电压表V2 :量程0〜15V，内阻未知F.滑动变阻器R1:0〜10，2AG.滑动变阻器R2:0〜100，1AH.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，。

4．某同学为了测一节干电池的电动势E和内电阻r．⑴先用多用电表估测电动势E．将选择开关旋至直流2.5V档，红、黑表笔与干电池的正、负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用表的读数为_______V．⑵再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示．请你用实线代替导线在图丙中连接好实物_______，要求变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大．⑶由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出，请你完成图线________．由图象可得E＝_______V（保留三位有效数字），r＝_______Ω（保留两位有效数字）．⑷这位同学对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是_______．A．主要是由电压表的分流引起的B ．主要是由电流表的分压引起的C ．电动势测量值小于真实值D ．内阻测量值大于真实值【答案】1.450.01±； 图见解析； 图见解析; 1.490.01± ; 1.0-1.1; AC;【解析】 【详解】 （1）选择开关旋至直流2.5V 档，由图示多用电表可知，多用电表分度值是0.5V ，多用电表示数是1.45V ；（2）变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大，滑动变阻器应接左下接线柱，根据实验电路图连接实物电路图，如图丙所示；（3）用直线把坐标系中各点连接起来，得到U-I 图象，如图丁所示；由图象可知，图象与纵轴交点是1.5V ，则电源电动势E=1.5V ，电源内阻1.50 1.10 1.10.36U V V r I A-==≈Ω； （4）在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用．可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小．故AC 正确，BD 错误，故选AC.【点睛】电源的U-I 图象斜率等于电源内阻；由图象求电源内阻时，一定要注意图象纵坐标轴的起点是否是零，这是容易忽略的地方．5．某学生实验小组做测定电源的电动势和内电阻的实验，请回答下列问题（1）在测定电源电动势和内阻的实验方案中，该小组提出下列几种实验方案，其中不能达到实验目的是_____（2）该实验小组选择上一问中的某一种方案，根据实验数据画出的U -I 图象，如下图所示，由此可知这节干电池的电动势E ＝___V 、内电阻r ＝___Ω．（保留两位有效数字）【答案】A 1.40 0.67【解析】【详解】(1)[1]测量电源电动势和内阻的实验需要测出两个未知物理量，所以实验中需要通过仪器测出两个物理量，根据选择仪器的不同有三种方案：伏安法、伏阻法、安阻法，其中伏安法测量电动势和内阻的实验中根据电流表的位置不同，有两种不同的连接方法；A.与分析相符，符合题意；B.与分析不符，不符合题意；C.与分析不符，不符合题意；D.与分析不符，不符合题意；(2)[2][3]由闭合电路欧姆定律可知U E Ir =-；由图象可知电源的U I -图象与纵轴的交点坐标值是1.40，则电源电动势 1.40V E =，电源内阻1.40 1.0Ω0.67Ω0.6U r I ∆-===∆6．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）①10K②【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．7．某同学利用图甲所示的电路，测多用电表内电池的电动势，以及多用电表“×100”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表电压表(量程3V,内阻几千欧)滑动变阻器(最大阻值5kΩ)导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，直到指针指在右端的零刻度处．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当的位置，使多用电表的示数和电压表的示数如图乙所示，则测得的电阻是____Ω，电压表的示数是________V．(4)调节滑动变阻器的滑片，读取多组电阻R和电压U,根据测得的数据，在坐标纸上描绘出11图线如图丙所示，图线的斜率和截距分别为k和b,则多用电表内电池的电动势可表U R示为E=_________,电阻“×100”挡内部电路的总电阻可表示为r=_________(用图线的斜率k 和截距b表示)．【答案】2 1600 2.14 1b k b【解析】（2）多用电表红表笔内部接电源的负极，则应将图甲中多用电表的红表笔和 “2”端相连，黑表笔连接另一端．（3）测得的电阻是16×100Ω=1600Ω，电压表的示数是2.14V ． （4）由闭合电路的欧姆定律：UE U r R =+，即111r U E E R=+⋅，由题意：1b E =；r k E =，解得1E b =，kr b=． 点睛：本题考查多用电表的使用方法，解题的关键是明确实验原理，会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压，同时注意掌握多用电表的内部原理，知道两表笔的正确接法．二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优（难）8．将标有“110V ，40W”小灯泡L 1和“110V 、100W”的小灯泡L 2与一只滑动变阻器（0﹣30Ω）组合接在220V 的电压上，若让两个灯泡都能正常发光，则最省电的一种接法是（ ）A ．B ．C ．D ．【答案】C 【解析】 【分析】在该电路中，既要保证两灯泡都正常发光，又要保证消耗的功率最小．运用排除法，先判断哪些电路不能正常发光，在正常发光的情况下，抓住整个电路消耗的功率等于各用电器消耗的功率之和求出总功率，取功率最小的电路．【详解】A．图中两个灯泡串联，总电压为220V，而电阻不等，故两个灯泡的电压不可能同时为110V，故A错误．D．标有“110V，40W”小灯泡额定电流为：140W4A 110V11I==；标有“110V、100W”的小灯泡额定电流为：2100W10A 110V11I==；而支路电流不可能大于干路电流，故D错误．BC．两幅图中小灯泡均正常发光，只要变阻器电功率最小即可，变阻器的电压均为110V，B图中变阻器电流为两个灯泡的额定电流之和，而C图中的变阻器电流为两个灯泡的额定电流之差，故C图中变阻器的电流小，根据P=UI，C图中变阻器的功率最小；故B 错误，C正确．故选C．【点睛】解决本题的关键知道在混联电路中，总功率等于各电阻消耗的功率之和，会根据功率的公式求出额定电流，判断灯泡能否正常发光．9．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的2R、3R分别为总阻值一定的滑动变阻器，0R为定值电阻，1R为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是（）A．只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动B．只调节电阻3R的滑动端2P向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动C．只调节电阻2R的滑动端1P向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动D．只增大1R的光照强度，电阻0R消耗的功率变大，带电微粒向上运动【答案】D【解析】【分析】【详解】只断开开关S ，电容器放电，所带电荷量变小，带电微粒向下运动，所以A 错误；电阻R 3与电容器串联，该之路断路，所以只调节电阻R 3的滑动端P 2向上移动时，电压表示数不变，带电微粒静止不动，所以B 错误；只调节电阻R 2的滑动端P 1向下移动时，外电路电阻不变，路端电压不变，故电压表示数保持不变，电容器的电压增大，带电微粒向上运动，C 错误；只增大R 1的光照强度，R 1的阻值减小，电流增大，所以电阻R 0消耗的功率变大，带电微粒向上运动，D 正确．10．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（ ） A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B ．W UIt =适用于任何电路，而22U W I Rt t R==只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，2UI I R >D ．焦耳热2Q I Rt =适用于任何电路 【答案】A 【解析】试题分析：电功率越大，表示电流做功越快，但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的时间的长短有关，A 错误；公式W UIt =是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电路时，根据欧姆定律U I R =，可以推到出22U W I Rt W t R==，，所以22U W I Rt W t R==，只能适用于纯电阻电路，B 正确；在不是纯电阻的电路中，UI 表示的是总的功率的大小，而2I R 只是电路中发热的功率，还有对外做功的功率的大小，所以2UI I R >，所以C 正确；焦耳热2Q I Rt =适用于任何电路中的焦耳热量的计算，D 正确．考点：考查了电功率的计算【名师点睛】每个公式的使用的条件是不同的，掌握住公式的使用的条件，这是做题的前提条件．11．如图所示电路，已知电源电动势为E ，内阻为r ，R 为固定电阻.当滑动变阻器R 的触头向下移动时，下列说法中错误的是 ( )A ．灯泡L 一定变亮B ．电压表的示数变小C ．电流表的示数变小D ．0R 消耗的功率变小【答案】B 【解析】【详解】AB.当R 的滑动触点向下滑移动时，R 变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律知，总电流I 变小，电源的内电压变小，则路端电压变大，因此电压表的示数变大。