2022—2023学年物理人教2019必修第三册第12章 电能 能量守恒定律课后习题（Word版含答案）

2022—2023学年物理人教2019必修第三册第12章 电能 能量守恒定律课后习题有答案
人教（2019）必修第三册第12章 电能 能量守恒定律
一、选择题。
1、三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W，现将其中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中，则整个电路允许消耗的最大功率为(　　)
A．30 W B．20 W C．15 W D．10 W
2、如图所示，是用伏安法测电源电动势和内电阻的实验中所得的路端电压随电流变化的图像。由图可知电源电动势和内电阻（　　）
A．E=1.5V，r=3.0Ω B．E=1.5V，r=1.0Ω
C．E=2.5V，r=1.0Ω D．E=2.5V，r=3.0Ω
3、(多选)用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了U-I图线如图乙所示,由图乙可知(　　)
A.电池电动势的测量值是1.40 V
B.电池内阻的测量值是1 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40 A
D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I'=0.20 A
4、关于能源的利用，下列说法不正确的是(　　)
A．因为自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源
B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于其周围农村的环境温度
C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应
D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的
5、（双选）灯泡的亮度决定于它的实际电功率（而不是额定功率），实际消耗的电功率越大，灯泡越亮，实际消耗的功率越小，灯泡越暗，在如图所示电路中，A、B、C、D是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑键向下滑时，下列说法正确的是（ ）
A.A灯变亮； B.B灯变亮； C.C灯变亮； D.D灯变亮。
6、改革开放以来，人们的生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用．根据下图中铭牌上提供的信息，判断在12小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是(　　)
　
A．电冰箱比电风扇多 B．电风扇比电冰箱多
C．电风扇与电冰箱一样多 D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少
7、有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源。与下列电阻连接后，电源的输出功率大于2 W是（　　）
A．0.5 Ω B．1.5 Ω C．2 Ω D．2.5 Ω
8、如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的电动势和内阻的电路图。电路中为已知阻值的电阻。下列说法正确的是( )
A.只有甲同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻
B.只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻
C.只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻
D.三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内阻
9、关于能源的开发和利用，下列观点错误的是(　　)
A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的
C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护
D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径
10、在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V，则这台电动机正常运转时的输出功率为(　　)
A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W
11、如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中，电流表的示数（　　）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
12、图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置，图2是其示意图。利用铅与稀硫酸的化学反应，该装置可以将化学能转化为电能。图中M为电池正极（二氧化铅棒上端），N为电池负极（铅棒上端），分别为与正、负极非常靠近的探针（探针是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应）。用电压传感器（可看作理想电压表）测量各端间的电势差，数据如表。则下列说法正确的是（ ）
外电路断开时 1.51V 约为0 0.59V
在之间接入电阻时 1.47V -0.42V 0.63V
A.外电路接通时稀硫酸溶液中的电流方向向右
B.该电池的电动势约为0.59V
C.该电池的电动势约为1.51V
D.该电池的内阻约为
二、填空类题。
13、一个正常发光的灯泡，两端的电压是36Ｖ，通过的电流是2A。这时灯泡的电阻是_________Ω，它消耗的电功率是____________W
14、（实验类选择题）在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种电源较好(　　)
A．内阻较大的普通干电池　 B．内阻较小的普通蓄电池
C．小型交流发电机 D．小型直流发电机
三、解答题。
15、（计算题）一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表，
质量为M＝70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k＝0.02倍．取g＝10 m/s2，求：
(1)此车电机在额定电压下正常工作的效率．
(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度．
(3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1＝1.0 m/s时，人骑车的加速度．
16、某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？
17、在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；当重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。则：
(1)电动机的内阻为多大？
(2)电动机正常工作时，电动机的输出功率多大？
2022—2023学年物理人教2019必修第三册第12章 电能 能量守恒定律课后习题有答案
人教（2019）必修第三册第12章 电能 能量守恒定律
一、选择题。
1、三个阻值相同的灯泡，其允许消耗的最大功率都是10 W，现将其中的两只灯泡串联起来后再与第三只灯泡并联接在电路中，则整个电路允许消耗的最大功率为(　　)
A．30 W B．20 W C．15 W D．10 W
【答案】C
2、如图所示，是用伏安法测电源电动势和内电阻的实验中所得的路端电压随电流变化的图像。由图可知电源电动势和内电阻（　　）
A．E=1.5V，r=3.0Ω B．E=1.5V，r=1.0Ω
C．E=2.5V，r=1.0Ω D．E=2.5V，r=3.0Ω
【答案】B
3、(多选)用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了U-I图线如图乙所示,由图乙可知(　　)
A.电池电动势的测量值是1.40 V
B.电池内阻的测量值是1 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40 A
D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I'=0.20 A
【答案】ABD
4、关于能源的利用，下列说法不正确的是(　　)
A．因为自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源
B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于其周围农村的环境温度
C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应
D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的
【答案】A　
5、（双选）灯泡的亮度决定于它的实际电功率（而不是额定功率），实际消耗的电功率越大，灯泡越亮，实际消耗的功率越小，灯泡越暗，在如图所示电路中，A、B、C、D是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑键向下滑时，下列说法正确的是（ ）
A.A灯变亮； B.B灯变亮； C.C灯变亮； D.D灯变亮。
【答案】BD
6、改革开放以来，人们的生活水平和生活质量有了较大的改善，电冰箱、空调机、电视机等家用电器得到了普遍使用．根据下图中铭牌上提供的信息，判断在12小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是(　　)
　
A．电冰箱比电风扇多 B．电风扇比电冰箱多
C．电风扇与电冰箱一样多 D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少
【答案】B
7、有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源。与下列电阻连接后，电源的输出功率大于2 W是（　　）
A．0.5 Ω B．1.5 Ω C．2 Ω D．2.5 Ω
【答案】B
8、如图所示是甲、乙、丙三位同学设计的测量电池的电动势和内阻的电路图。电路中为已知阻值的电阻。下列说法正确的是( )
A.只有甲同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻
B.只有乙同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻
C.只有丙同学设计的电路能测出电池的电动势和内阻
D.三位同学设计的电路都能测出电池的电动势和内阻
【答案】D
9、关于能源的开发和利用，下列观点错误的是(　　)
A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为
B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的
C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护
D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径
【答案】B　
10、在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V，则这台电动机正常运转时的输出功率为(　　)
A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W
【答案】A
11、如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中，电流表的示数（　　）
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
【答案】A
12、图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置，图2是其示意图。利用铅与稀硫酸的化学反应，该装置可以将化学能转化为电能。图中M为电池正极（二氧化铅棒上端），N为电池负极（铅棒上端），分别为与正、负极非常靠近的探针（探针是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应）。用电压传感器（可看作理想电压表）测量各端间的电势差，数据如表。则下列说法正确的是（ ）
外电路断开时 1.51V 约为0 0.59V
在之间接入电阻时 1.47V -0.42V 0.63V
A.外电路接通时稀硫酸溶液中的电流方向向右
B.该电池的电动势约为0.59V
C.该电池的电动势约为1.51V
D.该电池的内阻约为
【答案】D
二、填空类题。
13、一个正常发光的灯泡，两端的电压是36Ｖ，通过的电流是2A。这时灯泡的电阻是_________Ω，它消耗的电功率是____________W
【答案】18 72
14、（实验类选择题）在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种电源较好(　　)
A．内阻较大的普通干电池　 B．内阻较小的普通蓄电池
C．小型交流发电机 D．小型直流发电机
【答案】A
【解析】为了使电路中路端电压变化比较明显，应使用内阻较大的干电池．
三、解答题。
15、（计算题）一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表，
质量为M＝70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力Ff恒为车和人总重的k＝0.02倍．取g＝10 m/s2，求：
(1)此车电机在额定电压下正常工作的效率．
(2)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度．
(3)仅在电机以额定功率提供动力的情况下，当车速为v1＝1.0 m/s时，人骑车的加速度．
【答案】(1)85.7%　 (2)6.0 m/s　 (3)1.0 m/s2
【解析】(1)由表可知，电机的额定电压为U0＝40 V、额定电流为I0＝3.5 A，所以电机正常工作时输入功率为
P入＝U0I0＝140 W
又因电机的输出功率为P出＝120 W，
所以电机的效率为η＝≈85.7%.
(2)行驶时所受阻力为Ff＝k(M＋m)g式中m为车的质量．
当达到最大速度vmax时，应有P出＝Ffvmax，
所以最大速度vmax＝＝6.0 m/s.
(3)当车速为v1＝1.0 m/s时，牵引力
F＝＝120 N.
设此时车的加速度为a，根据牛顿第二定律F－Ff＝(M＋m)a，解得a＝1.0 m/s2.
16、某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？
【答案】　3.4 kW
【解析】首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为m＝πr2vtρ，这些气流的动能为Ek＝mv2
故风车带动发电机发电的功率为
P＝＝πr2ρv3×10%
代入数据以后得P＝3.4 kW。
17、在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；当重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。则：
(1)电动机的内阻为多大？
(2)电动机正常工作时，电动机的输出功率多大？
【答案】(1)2.0 Ω　(2)22 W
【解析】(1)电动机停止工作，电动机相当于纯电阻，
因此其内阻r＝＝ Ω＝2.0 Ω。
(2)电动机恢复正常运转时，电动机的内阻发热功率P热＝I22r＝2.02×2 W＝8 W，电动机的总功率P总＝U2I2＝15.0 V×2.0 A＝30 W，
所以电动机的输出功率P输出＝P总－P热＝30 W－8 W＝22 W。