高一物理奥赛12 能量
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷测试题(Word版 含解析)
人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷测试题（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．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1121530120.430.6V U R U I R ==Ω=Ω-- 电流表的内阻为21228.2 1.80.4DA A U R R I =-=-=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''222AC E U I r =+⋅即2E =2×11.7+0.6∙2r解得E =12.6Vr=1.50Ω2．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，R 1为滑动变阻器，R 2、R 3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R 1和R 2必须满足的关系是__________________．（2）若R 1＝6Ω，R 2＝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R 3的阻值应该选择（ ） （A ）2Ω （B ）4Ω （C ）6Ω （D ）8Ω【答案】（1）R 1≤R 2，（2）B【解析】【详解】(1)电流表的示数： 3E I r 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R 1≤R 2． （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R 1和R 2部分的电阻变化范围是0～4Ω，因此R 3的阻值必须大于2Ω小于6Ω．所以A 、C 、D 错误，只能选B ．3．为了测定电源电动势E 、内电阻r 和定值电阻R o 的阻值，某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路．闭合电键S 1，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M 、N 两条U-I 直线，请回答下列问题(1)图乙中的M 、N 两条图线，根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是___________，根据电压传感器 2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M 或图线N )(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.A ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端B ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端C ．定值电阻R o 上消耗的功率为2.5WD ．电源的输出功率最大(3)根据图乙可以求得定值电阻R o=______Ω， 电源电动势E =______V ，内电阻r =______Ω.【答案】N M BD 2.5 1.5 1.25【解析】【详解】（1）[1][2]．从电路连接可以看出，电流表A 的读数增大时，电压传感器1的读数减小，电压传感器2的读数增大．故图线N 是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象，图线M 是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象（2）[3]．图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，故滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端，故A 错误，B 正确；图象可以得出电阻R 0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，故D 正确；、定值电阻R 0消耗功率为：P=U 2I =1.0×0.4 W=0.4W ，故C 错误；所以选择BD ． （3）[4][5][6]．从图象a 的斜率可以得出定值电阻R 0的阻值为：0 1.00 2.50.40R -==Ω-； 从甲同学的图象可以得出图象在U 轴上的截距为1.50 V ，即电源的电动势为：E =1.50 V ， 图象斜率的绝对值为：1.5 1.0 1.250.4k -==即电源的内阻为：r =1.25Ω．【点睛】（1）从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义．（2）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．（3）图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，根据图象求解．4．某实验小组设计了如图所示的电路，用于研究热敏电阻T R 的伏安特性曲线，所用电压表量程为3V ，内阻V R 约10k Ω，电流表量程为0.5A ，内阻A 2.5R =Ω，R 为电阻箱。
高一物理 电专题提升 专题12 带电粒子在电场中运动的综合问题
专题12 带电粒子在电场中运动的综合问题一：专题概述示波管的工作原理1．如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子束沿直线运动,打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑．2．YY′上加的是待显示的信号电压．XX′上是机器自身产生的锯齿形电压,叫做扫描电压，若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象。
(如图1）电场中的力电综合问题1．动力学的观点（1）由于匀强电场中带电粒子所受电场力和重力都是恒力，可用正交分解法．（2)综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式，注意受力分析要全面，特别注意重力是否需要考虑的问题．2．能量的观点(1)运用动能定理,注意过程分析要全面，准确求出过程中的所有力做的功，判断选用分过程还是全过程使用动能定理．（2）运用能量守恒定律,注意题目中有哪些形式的能量出现．二：典例精讲1．示波管的工作原理典例1：示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管,其原理图如下, XX'为水平偏转电极，YY'为竖直偏转电极。
以下说法正确的是（）A. XX'加图3波形电压、YY'不加信号电压，屏上在两个位置出现亮点B。
XX'加图2波形电压、YY'加图1波形电压,屏上将出现两条竖直亮线C。
XX'加图4波形电压、YY'加图2波形电压,屏上将出现一条竖直亮线D。
XX'加图4波形电压、YY'加图3波形电压,屏上将出现图1所示图线【答案】A2．带电粒子在复合场中的应用问题典例2：美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子的电荷量。
油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源相连，上、下板分别带正、负电荷。
油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电，经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况，两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力作用。
高中物理：第12届全国物理决赛
第十二届全国中学生物理竞赛决 赛 试 题一、一理想的凸透镜，它容许入射光完全透过，此透镜直径D ＝10cm ，焦距f ＝15cm ，水平放置，四束激光沿竖直方向对称地入射到透镜靠边缘处，已知四束激光总功率为W ＝1.2W ，求激光对透镜之作用力，已知光子动量p ＝Ec ，其中E 为光子能量，c 为光速。
二、如图电路中，C 1＝4C 0，C 2＝2C 0，C 3＝C 0，电池电动势为ε，不计内阻，C 0和ε为已知量，先在断开K 4的条件下，接通K 1、K 2、K 3，令电池给三个电容充电；然后断开K 1、K 2、K 3，接通K 4，使电容器放电，求：（1）放电过程中，电阻R 上共产生多少热量。
（2）放电过程达到放电总量一半时，R 上的电流是多大。
三、如图所示，正四面体ABCD 各面均为导体，但又彼此绝缘，已知带电后四个面的静电势分别为φ1、φ2、φ3和φ4，求四面体中心O 点的电势φ0。
四、在某自行车赛场直行跑道的一侧有一外高内低、倾角为θ的斜面，直行跑道长度为L ，斜面上端高度为h ，如图所示，运动员由A 点出发，终点为Aʹ，运动员可以选行直线AAʹ行进，或沿对称折线AMAʹ行进的路线，若出发时自行车的速度均为v 0，且在行进途中运动员蹬车时的驱动力等于所受的阻力，又设车轮与地面间的侧向摩擦足以阻止车轮侧滑，若要取得较好的成绩，运动员应采用哪种路线？K 4 RC 3 C 2C 1εK 2K 3K 1DAOCBhLMB ′BA A ′ θ五、如图所示，一根两端封闭、粗细均匀的石英管，竖直放置，内有一段水银柱，将管隔成上下两部分，下方为空气。
上方为一种可分解的双原子分子气体（每个分子由两个原子组成）。
此种双原子分子气体的性质为：当T＞T0时，其分子开始分解为单原子分子（仍为气体），用n0表示T0时的双原子分子。
Δn表示T0＋ΔT时分解了的双原子分子数，其分解规律为当ΔT很小时，有如下的关系：Δnn0＝ΔT T0已知初始温度为T0，此时，下方的气柱长度为2l0，上方气柱长度为l0，水银柱产生的压强为下方气体压强的α倍（0＜α＜1），试讨论当温度由T0开始缓慢上升时，水银柱将上升还是下降，忽略石英管和水银柱的体积随温度的变化。
高中物理第十二章 电能 能量守恒定律第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷测试卷(解析版)
高中物理第十二章电能能量守恒定律第十二章电能能量守恒定律精选试卷测试卷（解析版）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1121530120.430.6V U R U I R ==Ω=Ω-- 电流表的内阻为21228.2 1.80.4DA A U R R I =-=-=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''222AC E U I r =+⋅即2E =2×11.7+0.6∙2r解得E =12.6V r=1.50Ω2．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A 1（量程为0～0.6A ，内阻为1Ω）B ．灵敏电流表A 2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω）C ．灵敏电流表A 3（量程为0～300μA ，内阻未知）D ．滑动变阻器R 1 （最大阻值约10Ω）E ．滑动变阻器R 2（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．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。
高中物理竞赛讲义(超级完整版)(1)
最新高中物理竞赛讲义（完整版）目录最新高中物理竞赛讲义（完整版） (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况 (5)二、知识体系 (5)第一部分力＆物体的平衡 (6)第一讲力的处理 (6)第二讲物体的平衡 (8)第三讲习题课 (9)第四讲摩擦角及其它 (13)第二部分牛顿运动定律 (15)第一讲牛顿三定律 (16)第二讲牛顿定律的应用 (16)第二讲配套例题选讲 (24)第三部分运动学 (24)第一讲基本知识介绍 (24)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (26)第四部分曲线运动万有引力 (28)第一讲基本知识介绍 (28)第二讲重要模型与专题 (30)第三讲典型例题解析 (38)第五部分动量和能量 (38)第一讲基本知识介绍 (38)第二讲重要模型与专题 (40)第三讲典型例题解析 (53)第六部分振动和波 (53)第一讲基本知识介绍 (53)第二讲重要模型与专题 (57)第三讲典型例题解析 (66)第七部分热学 (66)一、分子动理论 (66)二、热现象和基本热力学定律 (68)三、理想气体 (70)四、相变 (77)五、固体和液体 (80)第八部分静电场 (81)第一讲基本知识介绍 (81)第二讲重要模型与专题 (84)第九部分稳恒电流 (95)第一讲基本知识介绍 (95)第二讲重要模型和专题 (98)第十部分磁场 (107)第一讲基本知识介绍 (107)第二讲典型例题解析 (111)第十一部分电磁感应 (117)第一讲、基本定律 (117)第二讲感生电动势 (120)第三讲自感、互感及其它 (124)第十二部分量子论 (127)第一节黑体辐射 (127)第二节光电效应 (130)第三节波粒二象性 (136)第四节测不准关系 (140)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际（International Physics Olympiad 简称IPhO）① 1967年第一届，（波兰）华沙，只有五国参加。
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷训练(Word版 含解析)
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷训练（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．某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻，实验室有下列器材：A 灵敏电流计G (量程为0~10mA ，内阻约为100Ω)B 电压表V （量程为0~3V ，内阻约为10kΩ)C ．电阻箱R 1(0~999.9Ω)D ．滑动变阻器R 2(0~10Ω，额定电流为1A)E.旧电池2节F.开关、导线若干(1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程．测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示，调节R 2和电阻箱，使得电压表示数为2.00V ，灵敏电流计示数为4.00mA ，此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω，则灵敏电流计内阻为___________Ω(保留一位小数)．(2)为将灵敏电流计的量程扩大为100mA ，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R 1的阻值调为___________Ω(保留三位有效数字)．(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出G U I － (U 为电压表的示数，G I 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示则该干电池组的电动势E =___________V ，内阻r =___________Ω(保留三位有效数字)【答案】101.7 11.3 2.910.01± 9.10.2±【解析】【分析】（1）根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻．（2）把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值．（3）由闭合电路欧姆定律确定出G U I -的关系式，结合图象求得E ，r ．【详解】（1）[1]灵敏电流计内阻：132.00398.3101.74.0010g U R R I -=-=-=⨯Ω （2）[2]灵敏电流计满偏电流为10mA ，把它改装成100mA 的电流表，电流表量程扩大了10倍，并联电阻分流为90mA ，为电流计的9倍，由并联电路特点可知，并联电阻阻值：101.711.399g R R ===并Ω （3）[3][4]电流表示数：10G I I =，由图示电路图可知，电源电动势：10G E U Ir U I r =+=+整理得：()10G U E r I =-由图示G U I -图象可知，电源电动势：E =2.91V ，图象斜率：k =10r =32.91 2.00911010G U I -∆-==∆⨯ 电源内阻：r =9.1Ω。
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷练习卷(Word版 含解析)
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷练习卷（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零．3．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．4．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）。
高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷测试卷 (word版,含解析)
高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷测试卷（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）1．一研究学习小组，为了测定两节串联干电池组的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I表示），一只电阻箱（阻值用R 表示），一只开关和导线若干。
该学习小组设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。
（1）设计该实验的原理表达式是________（用E、r、I、R表示）；（2）在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”），在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω；（3）根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1I﹣R图象，则由图象求得该电池组的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω．（结果均保留两位有效数字）【答案】E=I（R+r）最大值 12 2.7 2.1【解析】【详解】（1）[1]．由图可知，本实验采用的是电流表与电阻箱测定电动势，在闭合电路中，电动势为：E=I（R+r）；（2）[2][3]．为了保证电路安全，闭合开关前电阻箱接入电路的阻值应为电阻箱的最大阻值；由图乙所示电阻箱可知，电阻箱的示数为：0×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+2×1Ω=12Ω；（3）[4][5]．在闭合电路中，E=I（R+r），则11rRI E E=+则1RI-图象的截距：rbE=，图象斜率：1kE=由图象可知：b=0.8，1413918IkR∆-===∆-解得电动势为：E ≈2.7V ，电源内阻为：r ≈2.1Ω；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）。
提供的器材如下：电流表A （量程为200μA ，内阻为500Ω），开关S ，电阻箱R 1（最大阻值为9999.9Ω），电阻箱R 2（最大阻值为99999.9Ω）和若干导线。
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷真题汇编[解析版]
人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷真题汇编[解析版]一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）1．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E I 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．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）。
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷测试卷 (word版,含解析)
人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷测试卷（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）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≈．2．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221k Ω22000Ω⨯=．3．电流表G 1的量程为0～5mA ，内阻r ＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0～10mA ，大量程为0～100mA ；电压档小量程为0～10V ，大量程为0～25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S 端是与“6”相连的，则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E 的电动势为15V ，当把开关S 接到位置4，短接A 、B 表笔进行欧姆调零后，用该档测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G 1满偏刻度的15处，则该电阻的阻值为_____kΩ. (3)此多用电表的表笔A 为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R 5＝_____Ω.【答案】20.0V （19.8～20.2） 6 红色 29【解析】【详解】(1)[1]开关S 端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V ，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V ；(2)[2]分析多用电表内部结构，开关S 端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为I m ＝10mA ，则根据闭合电路欧姆定律可知，E ()5m x I R r =+内 E ＝I m r 内联立解得R x ＝6kΩ； (3)[3]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A 为红表笔.[4]当开关S 端接“1”时，电流挡的量程为0～100mA ，根据电表改装原理可知，I g(r+R6)＝(I1-I g)R5；当开关S端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA，I g r＝(I2-I g)(R5+R6），联立解得R5＝29Ω.4．在测定一节干电池E的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻小于2.0Ω）的实验中，备有下列参数准确可靠的器材：电流表A1（量程0～3mA，内阻r1＝5.0Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻r2＝0.5Ω）滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流为2.0A）滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流为1.0A）定值电阻R3＝995Ω定值电阻R4＝9.5Ω开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图甲所示的实验电路，图中定值电阻应选____，滑动变阻器应选_____（均填写器材的字母代号）。
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高一物理奥赛12 能量1. 进行灌溉可以使用“水枪”.一块半径为12m 的农田,每分钟消耗灌溉用水80L,水枪安装在地面上,所用的水是从4m 深的井里抽取出来的.设水皆以相同的速率离开喷嘴,为抽水和喷水,水泵的电动机功率至少为多大?(由于喷嘴形状适宜,水能均匀撒在整个面积上) （答案：131W ）解:抽水时所需要的功率P 1=mgh /t =80⨯9.8⨯4/60=52.3W.最节能的喷水仰角为450,射程最大,即初速度最小,有X =v 02sin2α/g =v 02/g ,得v 02=117.6.喷水时所需要的功率P 2=t mv /2120=(80⨯117.6/2)/60=78.4W. 水泵的功率P =52.3+78.4=131W.2. 足够深的容器内竖直插入两端开口的薄壁管子，容器截面积是管子的5倍，管子的截面积S =100cm 2，管子足够长。
管内有一活塞，与管内壁之间无摩擦，不漏气。
开始时，活塞恰好在水面上。
现用外力F 把活塞向上移动H 。
取大气压强P 0=105Pa ，重力加速度g =10m/s 2，水的密度ρ=103kg/m 3。
（1）H =8m ，求外力F 的功。
（2）H =10m 时，求外力F 的功。
[答案: （1）400J; (2) 600J]解（1）活塞向上移动h ，水面下降h /4，内外液面差5h /4。
所需要的外力F =∆PS =ρgSh ，与h 成正比，则W =F 平H =85ρgSH 2=400J 。
或根据水的重力势能变化，对45ρSH 的水，重心升高∆H =5H /8-H /8=H /2. W =∆E P =mg ∆H =85ρgSH 2=400J 。
(2)当液面内外差g P h ρ0= =10m 时，活塞上升H '=4h /5=8m ，管内的液面不再上升，管内出现真空，F =P 0S 保持不变，但F 仍要克服大气压强做功，W '=（H -H '）P 0S =200J 。
F 共做功W 总=W +W '=600J 。
3. 跳水运动员从高于水面H =10m 的跳台自由落下,假设运动员的质量m =60Kg,其体形可等效为一长度L =1.0m 、直径d =0.30m 的圆柱体,略去空气阻力.运动员入水后,水的等效阻力F 作用于圆柱体的下端面,F 的量值随入水深度Y 变化的函数曲线如图所示,该曲线可近似看作椭圆的一部分,该椭圆的长、短轴分别与坐标轴OY 和OF重合.椭圆与Y 轴相交于Y =h 处,与F 轴相交于5mg /2处,为了确保运动员的安全,试计算水池中水的深度h 至少等于多少?(水的密度ρ=1.0×103Kg/m 3)（答案4.9m ）解:运动员的初末速度都为零,则W G +W f +W F =0,重力做功W G =mg (H +h )浮力做功W F =).()2(2)2(22L h g d L L g d L ---πρπρ 阻力做的功相当于曲线与坐标围成的面积425hmg E f ⨯⨯-=π得:9.4418581222=-++=m Ld m d L mH h πρππρm. 4. 如图所示,在密度为ρ1的液体上方悬挂一根长度为L 、密度为ρ2(ρ2<ρ1)的均匀木棒,棒的下端刚与液面接触,若剪断挂绳,使棒保持竖直开始下沉,试求(1)棒下落的最大速度.(2)棒下端能达到的最大深度.[答案：(1)Lg v m 12ρρ=；(2)2122ρρρ-=L x ] 解(1)当mg =F (浮力)时,下沉h =ρ2L /ρ1时速度最大,Lg v mv mgh mgh m m 122,212ρρ==- (2)下沉x <L ,则Ls ρ2gx -xs ρ2g2x =0,下沉的最大深度为122ρρL x =. 下沉x >L ,则Ls ρ2gx =Ls ρ1g 2L +Ls ρ1g (x -L ), 下沉的最大深度为2122ρρρ-=L x 。
5. 如图所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L 的两个小定滑轮A 、B 上,质量为m 的物体悬挂在绳上O 点,O 点与A 、B 两滑轮的距离相等,在轻绳两端C 、D 都施加一个竖直向下的恒力F ,且F =mg ,先托住物体,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物体.求物体在下落过程中的最大速度和下落的最大距离. （答案：gL 2)32(-；4L /3）解:∠AOB =1200,加速度a =0,速度最大,物体下落H =L cot600=3L /3, C 和D 上升h =L L L H )1332(22-=-+,有动能定理mgH -2Fh =21mv 2,得v m =gL 2)32(-. 当v =0时,H 最大,有动能定理：mgH -2Fh =0----①, 有几何关系得：L L H h -+=22---②则①和②式得：H =4L /3(H =0舍去).6. 一半径为R 的半圆形竖直圆柱面，用轻绳连接的A 、B 两球，悬挂在圆柱面边缘两则，A 球质量为B 球质量的2倍，现将A 球从圆柱面内边缘由静止释放，若不计一切摩擦，求A 球沿圆柱面滑至最低点时速度的大小?（答案：0.69Rg ）解:设B 的质量为m B ，A 的质量为m A 。
A 、B 运动过程中，系统机械能守恒,A 有静止滑至圆柱最低点时.有： m A gR -m B gh =21m A V A 2+21m B V B 2----① 其中，m A =2m B ---②物体的高度变化不一样：h =2R ----③A 滑至最低点时，速度v A 水平向左，此时B 的速度（速度不一样）V B ＝V A cos45°--④将②③④代入① 解得v A ＝0.69Rg7. 如图所示,一个小滑块放在半径为R 的光滑半球面顶部。
（1）当半球面固定时，由于轻微的扰动,小滑块开始向左由静止下滑.求它离开球面时,离半球底面的高度.（2）若从地上抛出一物体，要使物体恰好能停在固定的半球面顶上，则物体应从什么地方抛出？抛出时的速度大小和方向怎样？（3）若半球面以g /4的加速度匀加速向右运动，小物块开始向左由静止下滑. 求它离开球面时,离半球底面的高度.[答案：（1）2R /3；(2)离半球面圆心距离为2.55R ，速度大小为gR 2，方向与水平面成67︒21'；（3）0.81R ]解（1）当小物体离开斜面时的支持力N =0，有牛顿定律：mg cos=Rv m 2---(1) 根据动能定理：mgR (1-cos θ)=21mv 2---(2) 有(1)和(2)得：cos θ=2/3,小物体离开球面时,离半球底面的高度h =R cos θ=2R /3.(2)直接求解比较难，只要求出（1）问中物体的落地点位置、速度大小和方向，（1）的逆过程就是（2）的解。
因cos θ-=2/3,则95sin =θ， 物体刚离开斜面时的速度大小Rg v 320=，方向与水平面成θ角。
则运动学知识得2021sin 32gt t v R +=θ，得运动的时间g Rg Rg t /)2710346(-=。
落地时的速度：Rg gt v v Rg v v y x 2746sin ,278cos 00=+===θθ。
落地时速度方向与水平面的夹角1267223tan tan 011'===--x yv v α。
落地时速度的大小gR v v v y x 222=+=（也可用机械能守恒定律求解）落地点离圆心的距离R R t v x 55.2sin cos 0=+=θθ。
抛出点离半球面圆心距离为2.55R ，速度大小为gR 2，方向与水平面成67︒21'。
（3）当半球面以g /4的加速度匀加速向右运动时,以半球面作为参照系时,要加一个方向向左,大小为mg /4的惯性力,如图所示.当小物体离开斜面时的支持力N =0，有牛顿定律：mg cos θ-(mg /4)sin θ=Rv m 2---(3) 根据动能定理：mgR (1-cos θ)+(41mg )R sin θ=21mv 2---(4)（在非惯性系中的动能定理F和s 都是对非惯性系的）有(3)和(4)得,θ=cos -10.81,h =R cos θ=0.81R .8. 一条长度为L 的细绳,一端连着一个小球,另一端固定于O 点,如图所示.细绳能承受的最大拉力为小球重量的9倍,在悬点正下方L /2处划一条水平线AA ',且水平线上某位置钉一颗钉子,若把小球悬线拉到水平且使细线绷紧,然后释放小球，小球可以绕过钉子在竖直平面内作圆周运动,讨论钉子钉在什么位置可满足上述要求. （答案：3267L L --） 解:有mg (R +21L )=21mv 2,所以T =mg +Rv m 2=3mg +mgL /R ,R 增大,T 减小。
R 最大能通过最高点(AP 最小)时： 物体能通过最高点的条件Rg v =1 有机械能守恒212121mv mgR mhL =- 有几何关系22)()2/(AP L L R +-=，得67L AP = R 最小时，小球在最低点绳子不断 (AP 最大)绳子不断的条件：T -mg =Rv m 22 有机械能守恒定律：mgR +21mgL =21mv 22,得32l AP =。
所以AP 的范围为3267L L --。
9. 如图所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L 的两个小定滑轮A 、B 上,质量为m 的物体悬挂在绳上O 点,O 点与A 、B 两滑轮的距离相等,在轻绳两端C 、D 都施加一个竖直向下的恒力F ,且F =mg ,先托住物体,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物体.求物体在下落过程中的最大速度和下落的最大距离. （答案：gL 2)32(-；4L /3）解:∠AOB =1200,加速度a =0,速度最大,物体下落H =L cot600=3L /3, C 和D 上升h =L L L H )1332(22-=-+,有动能定理mgH -2Fh =21mv 2,得v m =gL 2)32(-. 当v =0时,H 最大,有动能定理：mgH -2Fh =0----①, 有几何关系得：L L H h -+=22---②则①和②式得：H =4L /3(H =0舍去).10. 如图所示,在密度为ρ1的液体上方悬挂一根长度为L 、密度为ρ2(ρ2<ρ1)的均匀木棒,棒的下端刚与液面接触,若剪断挂绳,使棒保持竖直开始下沉,试求(1)棒下落的最大速度.(2)棒下端能达到的最大深度.[答案：(1)Lg v m 12ρρ=；(2)2122ρρρ-=L x ]解(1)当mg =F (浮力)时,下沉h =ρ2L /ρ1时速度最大, Lg v mv mgh mgh m m 122,212ρρ==- (2)下沉x <L ,则Ls ρ2gx -xs ρ2g2x =0,下沉的最大深度为122ρρL x =. 下沉x >L ,则Ls ρ2gx =Ls ρ1g 2L +Ls ρ1g (x -L ), 下沉的最大深度为2122ρρρ-=L x 。