2022秋物理人教2019必修第三册第12章：电能 能量守恒定律习题（Word版含答案）

2022秋物理人教2019必修第三册第12章：电能 能量守恒定律习题附答案
人教（2019）必修第三册第12章 电能 能量守恒定律
一、选择题。
1、（双选）如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机绕线电阻R2＝10 Ω，当开关S断开时，电流表的示数是I1＝0.5 A，当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是(　　)
A．I＝1.5 A B．I<1.5 A C．P＝15 W D．P<15 W
2、在右图电路中K1、K2、K3、K4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个开关后P会向下运动(　　)
A．K1 B．K2 C．K3 D．K4
3、在用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错误的是（ ）
A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D.根据实验记录的数据作U－I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
4、关于能量耗散，下列说法中正确的是(　　)
A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明能量守恒定律具有一定的局限性
C．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，因此，可利用的品质并未降低
D．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性
5、一台额定电压为U的电动机，它的电阻为R，正常工作时通过的电流为I，则(　　)
A．电动机t秒内产生的热量是Q＝Uit
B．电动机t秒内产生的热量是Q＝I2Rt
C．电动机的功率为P＝I2R
D．电动机的功率为P＝
6、（双选）如图所示为某电学元器件的伏安特性曲线，图中虚线为曲线上P点的切线。当通过该元器件的电流为0.4 A时(　　)
A．该元器件的阻值为250 Ω
B．该元器件的阻值为125 Ω
C．该元器件消耗的电功率为20 W
D．该元器件消耗的电功率无法求解
7、如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则(　　)
A．电灯L更亮，电流表的示数减小
B．电灯L更亮，电流表的示数增大
C．电灯L更暗，电流表的示数减小
D．电灯L更暗，电流表的示数增大
8、图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为(　　)
A. B.
C. D.
9、下列关于能源的说法不正确的是(　　)
A．石油、天然气都属于新能源
B．能量耗散仍遵循能量守恒定律
C．能量耗散会导致能量品质的降低
D．为了可持续发展，必须节约能源
10、如图为甲、乙两灯泡的I U图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中时实际发光的功率约为(　　)
A．15 W,30 W B．30 W,40 W
C．40 W,60 W D．60 W,100 W
11、把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的总功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．P甲＝P乙 B．P甲＝3P乙 C．P乙＝3P甲 D．P乙>3P甲
12、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　)
A．的读数变大，的读数变小
B．的读数变大，的读数变大
C．的读数变小，的读数变小
D．的读数变小，的读数变大
二、填空类题。
13、如图所示，电源内阻r=2Ω，R1= 10Ω、 R2= 22Ω。当开关S1闭合、S2断开时，理想电流表的读数I= 1A，则电源的电动势E=________V。 当开关S1断开、S2闭合时，电源内阻r消耗的功率Pr=______W。
14、（实验类选择题）（双选）右图是根据某次实验记录数据画出的U I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是(　　)
A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3 V
B．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A
C．根据r＝，计算出待测电源内阻为5 Ω
D．根据r＝，计算出待测电源内阻为1 Ω
三、解答题。
15、（计算类综合题）两用电器A和B上分别标有“110 V　12.1 Ω”和“110 V　6.05 Ω”．现将A、B串联接在电压为220 V的电源两端，电源内阻不计，且A和B均为电阻元件．试计算用电器A和B的实际功率，并说明哪一个用电器可能被烧毁。
16、如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1 Ω，电动机两端的电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重为20 N，不计摩擦力，求：
(1)电动机线圈上消耗的热功率是多少？
(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？
(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？
(4)这台电动机的机械效率是多少？
17、（计算题）某景区电动车载满游客时总质量m＝1.75×103 kg，以4 m/s的速度在水平路面匀速行驶，驱动电机的输入电流I＝20 A，输入电压U＝400 V，电动车行驶时所受阻力为车重的，g取10 m/s2，不计电机内部摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：
(1)驱动电机的输入功率；
(2)电动车行驶时输出的机械功率；
(3)驱动电机的内阻。
2022秋物理人教2019必修第三册第12章：电能 能量守恒定律习题附答案
人教（2019）必修第三册第12章 电能 能量守恒定律
一、选择题。
1、（双选）如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机绕线电阻R2＝10 Ω，当开关S断开时，电流表的示数是I1＝0.5 A，当开关S合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是(　　)
A．I＝1.5 A B．I<1.5 A C．P＝15 W D．P<15 W
【答案】BD
2、在右图电路中K1、K2、K3、K4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个开关后P会向下运动(　　)
A．K1 B．K2 C．K3 D．K4
【答案】C
3、在用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错误的是（ ）
A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D.根据实验记录的数据作U－I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
【答案】B
4、关于能量耗散，下列说法中正确的是(　　)
A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明能量守恒定律具有一定的局限性
C．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，因此，可利用的品质并未降低
D．能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性
【答案】D　
5、一台额定电压为U的电动机，它的电阻为R，正常工作时通过的电流为I，则(　　)
A．电动机t秒内产生的热量是Q＝Uit
B．电动机t秒内产生的热量是Q＝I2Rt
C．电动机的功率为P＝I2R
D．电动机的功率为P＝
【答案】B　
6、（双选）如图所示为某电学元器件的伏安特性曲线，图中虚线为曲线上P点的切线。当通过该元器件的电流为0.4 A时(　　)
A．该元器件的阻值为250 Ω
B．该元器件的阻值为125 Ω
C．该元器件消耗的电功率为20 W
D．该元器件消耗的电功率无法求解
【答案】BC　
7、如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则(　　)
A．电灯L更亮，电流表的示数减小
B．电灯L更亮，电流表的示数增大
C．电灯L更暗，电流表的示数减小
D．电灯L更暗，电流表的示数增大
【答案】A
8、图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为(　　)
A. B.
C. D.
【答案】B
9、下列关于能源的说法不正确的是(　　)
A．石油、天然气都属于新能源
B．能量耗散仍遵循能量守恒定律
C．能量耗散会导致能量品质的降低
D．为了可持续发展，必须节约能源
【答案】A　
10、如图为甲、乙两灯泡的I U图像，根据图像，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中时实际发光的功率约为(　　)
A．15 W,30 W B．30 W,40 W
C．40 W,60 W D．60 W,100 W
【答案】C　
11、把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的总功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．P甲＝P乙 B．P甲＝3P乙 C．P乙＝3P甲 D．P乙>3P甲
【答案】B　
12、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则(　　)
A．的读数变大，的读数变小
B．的读数变大，的读数变大
C．的读数变小，的读数变小
D．的读数变小，的读数变大
【答案】B
二、填空类题。
13、如图所示，电源内阻r=2Ω，R1= 10Ω、 R2= 22Ω。当开关S1闭合、S2断开时，理想电流表的读数I= 1A，则电源的电动势E=________V。 当开关S1断开、S2闭合时，电源内阻r消耗的功率Pr=______W。
【答案】12 0.5
14、（实验类选择题）（双选）右图是根据某次实验记录数据画出的U I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是(　　)
A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3 V
B．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A
C．根据r＝，计算出待测电源内阻为5 Ω
D．根据r＝，计算出待测电源内阻为1 Ω
【答案】AD
三、解答题。
15、（计算类综合题）两用电器A和B上分别标有“110 V　12.1 Ω”和“110 V　6.05 Ω”．现将A、B串联接在电压为220 V的电源两端，电源内阻不计，且A和B均为电阻元件．试计算用电器A和B的实际功率，并说明哪一个用电器可能被烧毁。
【答案】1 778 W　889 W　用电器A可能被烧毁
【解析】用电器A、B串联后，R总＝RA＋RB＝18.15 Ω，总电流I＝＝A.PA＝I2RA＝×12.1 W≈1 778 W>P额A＝ W＝ 1 000 W；PB＝I2RB＝×6.05 W≈889 W16、如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1 Ω，电动机两端的电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体A重为20 N，不计摩擦力，求：
(1)电动机线圈上消耗的热功率是多少？
(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？
(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高？
(4)这台电动机的机械效率是多少？
【答案】(1)1 W　(2)5 W　4 W　(3)2 m　(4)80%
【解析】电动机的输入功率是电动机消耗的总功率，输出功率是机械功率。
(1)根据焦耳定律，电动机线圈上消耗的热功率为
PQ＝I2r＝12×1 W＝1 W。
(2)电动机的输入功率等于输入电流与电动机的两端电压的乘积，故有P入＝IU＝1×5 W＝5 W。
输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率，所以有P出＝P入－PQ＝5 W－1 W＝4 W。
(3)电动机的输出功率用来提升重物，转化为机械功率，在10 s内，有P出t＝mgh，
解得h＝＝ m＝2 m。
(4)电动机的机械效率η＝＝×100%＝80%。
17、（计算题）某景区电动车载满游客时总质量m＝1.75×103 kg，以4 m/s的速度在水平路面匀速行驶，驱动电机的输入电流I＝20 A，输入电压U＝400 V，电动车行驶时所受阻力为车重的，g取10 m/s2，不计电机内部摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：
(1)驱动电机的输入功率；
(2)电动车行驶时输出的机械功率；
(3)驱动电机的内阻。
【答案】(1)8 000 W　 (2)7×103 W　 (3)2.5 Ω
【解析】(1)驱动电机的输入功率
P入＝UI＝400 V×20 A＝8 000 W。
(2)电动车行驶时所受阻力f＝mg＝1.75×103 N
电动车匀速行驶时，F＝f
电动车行驶时输出的机械功率
P出＝Fv＝1.75×103×4 W＝7×103 W。
(3)驱动电机内阻的发热功率P热＝P入－P出＝8 000 W－7 000 W＝1 000 W，根据P热＝I2r，有r＝＝ Ω＝2.5 Ω。