2025年高二物理人教版寒假銜接講練 提升練-04 電能 能量守恒定律（學(xué)生版）

04電能能量守恒定律內(nèi)容早知道?第一層鞏固提升練（5大題型）題型1電功和電功率、焦耳定律題型2閉合電路歐姆定律題型3動態(tài)電路分析題型4含容電路分析題型5故障電路分析?第二層能力提升練?第三層拓展突破練電功和電功率、焦耳定律?積累與運用?積累與運用電功和電熱、電功率和熱功率的區(qū)別項目意義公式聯(lián)系電功電流在一段電路中所做的功W=UIt對純電阻電路，電功等于電熱，即W=Q=UIt=I2Rt;對非純電阻電路，電功大于電熱，即W>Q電熱電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q=12Rt電功率單位時間內(nèi)電流所做的功P電=UI對純電阻電路，電功率等于熱功率,即P電=P熱=UI=I2R;對非純電阻電路，電功率大于熱功率，即P電>P熱熱功率單位時間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量P熱=I2R1．如圖所示，由同種材料制成的、長度相同的兩段導(dǎo)體A、B，已知橫截面積，給A、B中通以大小相等的穩(wěn)恒電流時，電荷定向移動速率分別為、，兩端電壓分別為、，電功率分別為、，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量分別為、，不考慮溫度對電阻的影響，下列說法正確的是（）A． B． C． D．2．如圖所示是某筆記本電腦電池上的部分標注，該型號的電池據(jù)說是最強的筆記本電腦電池之一。關(guān)于此電池的下列說法中，正確的是（

）A．該電池充滿電后儲存的能量約B．該電池充滿電后可供電腦使用10小時，則平均電流強度約0.1AC．若某電容器充滿電后，電壓為10.8V，電量為8700mAh，則電容器儲存的能量和該電池充滿電后相同D．該電池充滿電后，提供的總能量可以使一名質(zhì)量的學(xué)生提升的高度超過“中國尊”（北京最高建筑，高度為）的高度3．央視《是真的嗎》節(jié)目中，主持人做了“電池包口香糖的錫紙取火工具”的實驗：取包口香榶的錫紙，中間剪掉一些（如圖2），將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負極，很快發(fā)現(xiàn)錫紙條開始冒煙、著火（如圖1）。已知錫紙條上、、段長度相等，下列說法正確的是（）A．材料和長度相同時，橫截面積越大，電阻越大B．該實驗利用了電流的熱效應(yīng)C．圖2中，段的電阻最大D．該實驗取火的原理和“鉆木取火”的原理相同（多選）4．如圖所示，a、b兩點間的電壓為9V，三個電阻的阻值分別為R1=R2=6Ω、R3=3Ω。下列說法正確的是（）A．R1、R2、R3兩端的電壓之比為1：1：1B．R1、R2、R3消耗的電功率之比為1：1：2C．在相等的時間內(nèi)，通過R1、R2、R3的電荷量之比為2：2：1D．在相等的時間內(nèi)，R1、R2、R3產(chǎn)生的焦耳熱之比為1：2：2（多選）5．一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為R。串聯(lián)接在電路中（電動機正常運轉(zhuǎn)），則以下說法正確的是（）A．電爐和電動機兩端電壓相等B．電動機的電功率大于電爐的電功率C．在相同的時間內(nèi)電爐和電動機產(chǎn)生的電熱相等D．電爐兩端電壓與通過的電流的比值小于電動機兩端電壓與通過的電流的比值閉合電路歐姆定律?積累與運用?積累與運用閉合電路歐姆定律(1)公式:I=(2)常用表達式：6．如圖所示的電路中，電源電動勢、電阻，開關(guān)斷開時電壓表示數(shù)為3.15V，若開關(guān)閉合電壓表示數(shù)為（）A．3．15V B．3.6V C．2.8V D．3.0V7．如圖所示的圖像中，直線a、b分別為兩個電源的路端電壓與電流的關(guān)系，曲線c為小燈泡的兩端電壓與電流的關(guān)系，三條線交于Q點。若將小燈泡先后分別與這兩電源直接相連組成閉合回路，則（）A．電源電動勢 B．電源內(nèi)阻C．電源的輸出功率 D．電源的總功率8．如圖所示的U-I圖像中，直線I為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（）A．電源的輸出電壓為2VB．電源電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩC．電源的輸出功率為3.0WD．電源的效率為60%9．華為在2023年10月發(fā)布了一款據(jù)稱可實現(xiàn)“一秒一公里”的全液冷超級充電樁，其最大輸出電流為600A，充電電壓范圍為200V至1000V，并且該充電樁能根據(jù)很多電動汽車車型的充電需求智能分配所需充電功率。某天，小振開著自己的某款電動汽車來這種充電站體驗，其車總質(zhì)量為1．6t，所用電池組規(guī)格為“360V，”（內(nèi)阻不能忽略），車上顯示屏顯示此次充電電量由充到用時10分鐘，本次充電共消費60元（充電樁計費規(guī)則為每度電2元）。經(jīng)他幾天實測，顯示屏電量由下降到共行駛了120公里，已知他的車行駛時的阻力為車重的0.02倍，則（）A．充電樁上標識的“600kW”表示給各車充電時的平均功率B．小振本次充電的平均功率約為300kWC．小振本次充電的充電效率約為D．小振汽車電機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率約為（多選）10．將一電動勢和內(nèi)阻恒定的電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗的功率P隨電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示，則（）A．電源最大輸出功率為4.5WB．電源電動勢為9VC．電阻箱阻值為1Ω時，電阻箱消耗的功率最大D．電源的內(nèi)阻為1Ω動態(tài)電路分析?積累與運用?積累與運用在直流電路中，當調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片或者開關(guān)閉合或斷開改變電路結(jié)構(gòu)時，電路中各個部分的電流、電壓和功率等都會隨之發(fā)生變化，這種變化構(gòu)成了電路的動態(tài)問題11．在校園安全大檢查中，檢查小組的同學(xué)研究了學(xué)校宿舍樓的火警報警裝置的電路，如圖所示，為熱敏電阻，溫度升高時，急劇減小，當電鈴兩端電壓達到一定值時，電鈴會響，下列分析正確的是（）A．報警裝置的電池老化（內(nèi)阻變大，電動勢不變），不會影響報警裝置的安全性能B．若研究時發(fā)現(xiàn)當有火時報警裝置不響，應(yīng)把的滑片P向下移C．若研究時發(fā)現(xiàn)報警裝置過于靈敏，應(yīng)把的滑片P向上移D．增大電源的電動勢，會使報警裝置的臨界溫度降低12．如圖所示，電路中c點接地。若不考慮電流表和電壓表對電路的影響，將滑動變阻器的滑片向a端移動，則（）A．電流表讀數(shù)變小 B．電路的總電阻變小C．電壓表讀數(shù)減小 D．電源的效率變小（多選）13．在如圖所示的電路中，電源電動勢E和內(nèi)阻r為定值，為定值電阻，為滑動變阻器，閉合電鍵S，理想電流表A的示數(shù)為I，理想電壓表和的示數(shù)分別為和，當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，各電表示數(shù)變化量分別為和，下列說法正確的是（

）A．I變大，變大 B．電源的效率增加C．電源的總功率增加 D．不變，不變（多選）14．如圖電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，滑動變阻器的滑片P從左向右滑動時，下列說法正確的是（）A．電容器上的電荷量變小B．電阻消耗的功率一定變大C．燈L變亮D．電源的效率降低（多選）15．在如圖所示的電路中，電池的輸出電壓不變，、、是三個定值電阻，當滑動變阻器的滑片向下滑動時，（

）

A．電壓表示數(shù)變小 B．電流表示數(shù)變小C．電壓表示數(shù)變大 D．電流表示數(shù)變大含容電路分析?積累與運用?積累與運用電容器是一個儲存電能的元件，在直流電路中，當電容器充電、放電時，電路中有電路接通瞬間，電充電、放電電流.一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當于一個電阻無窮大容器中有充電電流，的元件，電容器所在支路可視為斷路，簡化電路時可去掉.分析和計算含有電容器的視為通路.16．如圖所示，電源的電動勢、內(nèi)阻，電阻，電容器的電容。閉合開關(guān)K，電路達到穩(wěn)定后，則（）

A．當開關(guān)S斷開時，穩(wěn)定后電容器的電壓8VB．當開關(guān)S閉合時，穩(wěn)定后流過中的電流約為0.824AC．開關(guān)S從斷開到閉合直至電路穩(wěn)定的過程中通過電阻R的電荷量約為1.06×10-4CD．開關(guān)S從斷開到閉合直至電路穩(wěn)定的過程中通過電阻R的電荷量約為2.59×10-5C17．如圖所示，電源的電動勢，內(nèi)阻，,，平行板電容器的電容，則（）

A．開關(guān)斷開時兩極板間的電壓為B．開關(guān)斷開時電容器所帶電荷量為C．開關(guān)接通時兩極板間的電壓為D．開關(guān)接通時電容器所帶電荷量為18．水平放置的平行板電容器C與兩個可變電阻器、以及電源（內(nèi)阻不可忽略）連成如圖所示的電路。閉合開關(guān)S，電路達到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。則下列說法正確的是（）A．開關(guān)保持閉合，只將上極板向上移動，帶電液滴向下運動B．開關(guān)保持閉合，將可調(diào)電阻的阻值增大，則帶電液滴向上運動C．將開關(guān)斷開后，只將上極板向下移動，帶電液滴仍保持靜止D．將開關(guān)斷開后，將上極板向右移動一點，帶電液滴向上運動（多選）19．如圖所示的電路中，電源電動勢為，內(nèi)阻為，、為定值電阻，為滑動變阻器，，變阻器的總阻值為，為下極板接地的平行板電容器，電表均為理想電表，為靈敏電流計。初始狀態(tài)和均閉合，滑片位于最右端，此時兩極板之間的帶電油滴恰好處于平衡狀態(tài)，則下列說法正確的是（）A．將滑動變阻器的滑動頭向左移動，油滴在運動過程中的電勢能和動能都增大B．將滑動變阻器的滑動頭向左移動，電壓表的示數(shù)增大，變阻器上的功率先增大后減小C．將兩極板的正對面積減小，電流計中有向下的電流D．斷開開關(guān)，將電容器上極板向上平移一小段距離，帶電油滴的電勢能不變20．如圖所示電路，電源電動勢E=6V，內(nèi)阻忽略不計，電容C=10μF，R1=R2=10kΩ，R3=20kΩ。當開關(guān)S接“1”時，電源給電容器充電，穩(wěn)定后S接“2”。求：（1）S接通“1”的瞬間，流過R1的電流強度I；（2）S接通“2”后，通過R2的電量Q。

故障電路分析?積累與運用?積累與運用進行電路故障分析時，要以電路動態(tài)分析為基礎(chǔ)，若電路較復(fù)雜，首先需畫出等效電路圖，將題目設(shè)置的可能故障代入等效電路，根據(jù)各物理量間存在的相互依賴、相互制約的關(guān)系，判斷其他物理量發(fā)生的變化與題目是否吻合.電路出現(xiàn)的故障一般是短路和斷路.常見的情況有導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、燈泡短路、電阻內(nèi)部短路、接觸不良等.斷路狀態(tài)的特點短路狀態(tài)的特點電源電壓不為零而電流為零；若外電路某兩點之間的電壓不為零，則這兩點間有斷點，但這兩點與電源連接部分無斷點有電流通過電路而電壓為零21．如圖所示，電源電動勢為，電路中有AB、CD、EF、GH四根連接電路的導(dǎo)線，其中一根導(dǎo)線內(nèi)部的銅絲是斷的，電路其余部分完好。為了查出故障導(dǎo)線，某同學(xué)選用多用電表直流擋，閉合開關(guān)后，將多用電表紅表筆接在A接線柱上，黑表筆依次接在B、D、F所示的接線柱上，多用電表的示數(shù)分別為、、?？膳袛喑龉收蠈?dǎo)線是（）A．AB B．CD C．EF D．GH22．如圖所示，某時刻兩電表的示數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障（）A．斷路 B．短路 C．短路 D．短路23．如圖所示，將滑動變阻器滑片P滑到最左端，閉合S后移動滑片P燈泡L不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)很小。若電路只有一處出現(xiàn)斷路故障，當用多用電表的電壓擋檢測故障位置時（）A．若多用電表接在滑動變阻器兩端有示數(shù)，則可能是燈泡L斷路B．若多用電表接在滑動變阻器兩端有示數(shù)，則可能是滑動變阻器R斷路C．若多用電表接在燈泡L兩端有示數(shù)，則可能是滑動變阻器R斷路D．若多用電表與電容器的兩極板相連有示數(shù)，則可能是燈泡L斷路24．如圖所示，電池、開關(guān)和燈泡組成串聯(lián)電路。當閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光。某同學(xué)為了判斷究竟是什么原因造成了這種現(xiàn)象，在閉合開關(guān)且不拆開導(dǎo)線的情況下，用多用電表2.5V直流電壓擋進行檢測。他將紅表筆與接線柱A接觸并保持不動，用黑表筆分別接觸接線柱B、C、D、E、F。他發(fā)現(xiàn)，當黑表筆接觸B、C、D時，示數(shù)為1.50V；當黑表筆接觸E、F時，示數(shù)為0.若該電路中只存在一個問題，則燈泡不發(fā)光的原因可能是（）A．電池沒電了 B．燈泡燈絲斷了C．導(dǎo)線DE斷了 D．開關(guān)接觸不良25．如圖所示的電路，開關(guān)閉合后小燈泡甲和乙均正常發(fā)光，電流表的示數(shù)不為零；突然兩燈均熄滅且電流表的示數(shù)也變?yōu)榱?。將電壓表與甲、乙兩燈泡并聯(lián)，電壓表有示數(shù)，電壓表與甲燈并聯(lián)，電壓表無示數(shù)。則下列說法正確的是（）A．甲燈短路 B．電流表燒斷C．甲燈燒斷 D．乙燈燒斷（多選）26．如圖為小明設(shè)計的一個自動控制電路，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R為光敏電阻，C為電容器，為定值電阻，L為燈泡，電流表和電壓表均為理想電表。已知光敏電阻的阻值隨著光照強度的增加而減小，電容器未被擊穿。閉合開關(guān)，減小光敏電阻的光照強度，下列說法正確的是（

）A．燈泡變亮 B．電容器儲存電量變大C．不變 D．電源的輸出功率變大1．近年來，風力發(fā)電作為一種清潔能源得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注和應(yīng)用。如圖每臺風力發(fā)電機的葉片轉(zhuǎn)動時可形成面積為S的圓面，當風向與葉片轉(zhuǎn)動的圓面垂直時，發(fā)電機將圓面內(nèi)氣流動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為，若此時風速為v，空氣密度為，則發(fā)電機的發(fā)電功率為（）A． B．C． D．2．用不同材料做成兩形狀、大小相同的導(dǎo)體棒甲、乙，接在如圖所示的電路中，理想電壓表V1的示數(shù)大于V2的示數(shù)。則導(dǎo)體棒甲（）A．電阻率小 B．電功率小C．在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多 D．在相同時間內(nèi)通過的電荷量大3．閉合電路內(nèi)、外電阻的功率隨外電路電阻變化的兩條曲線如圖所示，曲線A表示內(nèi)電阻的功率隨外電阻變化的關(guān)系圖線，曲線B表示外電阻的功率隨外電阻變化的關(guān)系圖線。下列說法正確的是（）A．電源的電動勢為3VB．電源的內(nèi)阻為2.5ΩC．內(nèi)電阻的最大功率為7.2WD．外電阻取2.5Ω時外電阻的功率是外電阻取10Ω時外電阻的功率的4．在如圖所示的圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，曲線Ⅱ為某一小燈泡L的曲線，曲線Ⅱ與直線Ⅰ的交點坐標為（1.5，0.75），曲線Ⅱ在該點的切線與橫軸的交點坐標為（1.0，0），用該電源直接與小燈泡L連接成閉合電路，由圖像可知（）A．電源電動勢為2.0VB．電源內(nèi)阻為C．小燈泡L接入電源時的電阻為D．小燈泡L實際消耗的電功率為1.125W5．下圖是根據(jù)飛機升降時機翼受力的原理設(shè)計的裝置，用于監(jiān)測河水流速的變化。機翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動，電源電動勢為4．8V，內(nèi)阻不計，理想電流表量程為0~0．6A，理想電壓表量程為0~3V，定值電阻R1阻值為6Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關(guān)S，隨著水流速度的改變，下列說法正確的是（

）A．當水流速度增大時，電流表的示數(shù)變小B．當水流速度增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大C．滑動變阻器允許接入電路的取值范圍為2Ω~15ΩD．電阻R1的電功率的變化范圍為0.54W~2.16W6．如圖所示電路，當滑動變阻器R3的滑片向右移動一小段距離后，電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)的變化量分別為ΔU1和ΔU2（均取絕對值）。下列說法中正確的是（）A．電壓表V1的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變小，且有ΔU1>ΔU2B．電壓表V1的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)增大，且有ΔU1>ΔU2C．電容器的左極板帶正電，且兩極板間電場強度減小D．電源的輸出功率比R3的滑片移動前大7．如圖所示，電源電動勢為6V，電路中有AB、CD、EF、GH四根連接電路的導(dǎo)線，其中一根導(dǎo)線內(nèi)部的銅絲是斷的，電路其余部分完好。為了查出故障導(dǎo)線，某同學(xué)選用電壓表的直流10V擋，閉合開關(guān)后，將電壓表的正極接在A接線柱上，黑表筆依次接在B、D、F所示的接線柱上，多用電表的示數(shù)分別為6V、6V、6V?？膳袛喑龉收系膶?dǎo)線是（

）A．AB B．CD C．EF D．GH8．將電池、開關(guān)和燈泡組成串聯(lián)電路，如圖所示。閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光。為了尋找故障原因，某同學(xué)在閉合開關(guān)且不拆開導(dǎo)線的情況下，用多用電表2．5V直流電壓擋進行檢測。他將紅表筆與接線柱A接觸并保持不動，用黑表筆分別接觸接線柱B、C、D、E、F。他發(fā)現(xiàn)，當黑表筆接觸B、C、D時，示數(shù)為1.50V；黑表筆接觸E、F時，示數(shù)為0。若該電路中只存在一處故障，則燈泡不發(fā)光的原因可能是（）A．燈泡短路 B．開關(guān)接觸不良C．DE間導(dǎo)線斷路 D．AF間導(dǎo)線斷路9．如圖所示，電路兩端加恒定電壓U，電路穩(wěn)定后，燈泡L正常發(fā)光，然后向右移動滑動變阻器R的滑片，在此過程中（

）A．燈泡L逐漸變暗 B．定值電阻兩端電壓逐漸減小C．電容器C所帶的電荷量逐漸增大 D．定值電阻中有水平向右的電流（多選）10．如圖所示，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，，。開關(guān)閉合后，電動機恰好正常工作。已知電動機的額定電壓為6V，電動機線圈的電阻為0.5Ω，下列說法正確的是（）A．電阻兩端的電壓為3VB．通過電動機的電流為12AC．電源的效率為75%D．電動機的輸入功率為12W（多選）11．交警使用的某型號酒精測試儀工作原理如圖所示，傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻，電路中的電表均為理想電表。當飲酒駕駛后對著測試儀吹氣時，下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B．飲酒量越多，電源的效率越小C．飲酒量越多，電源的輸出功率一定越大D．電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變（多選）12．如圖，電源電動勢，內(nèi)阻，電阻，，，電容器電容，開關(guān)S原來斷開，現(xiàn)在合上開關(guān)S直到電路穩(wěn)定，則（

）A．S閉合電路穩(wěn)定時，電容器b極板帶正電B．S斷開電路穩(wěn)定時，電容器