2022秋物理人教版2019必修第三册第十二章：电能 能量守恒定律习题（word版含答案）

2022秋物理人教版2019必修第三册第十二章：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、在直流电路中，两个电阻的阻值之比R1∶R2＝2∶1，通过的电流之比I1∶I2＝2∶1，则在相等时间内两个电阻产生的热量之比Q1∶Q2为(　　)
A．1∶1 B．2∶1 C．4∶1 D．8∶1
2、如图所示，电源电动势为6 V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压Uad＝0，Ucd＝6 V，由此可以判定(　　)
A．L1和L2的灯丝都断了 B．L1的灯丝断了
C．L2的灯丝断了 D．变阻器R断路
3、下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观简便的方法是（ ）
A.测出两组I.U的数据，代入方程组和中，求出和
B.多测几组I.U的数据，求出几组.，最后分别求出其平均值
C.测出多组I.U的数据，画出图像，再根据图像求.
D.多测出几组I.U数据，分别求出和的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即电动势，再用闭合电路欧姆定律求出电池内电阻
4、关于能源的利用和节能，下列说法正确的是(　　)
A．根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源的意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉
5、如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为16 V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系中正确的是(　　)
A．P甲P乙 C．P1>P2 D．P1＝P2
6、有一个电风扇，标有“200 V　50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法中正确的是(　　)
A．Q＝ B．Q＝Pt
C．Q＝·Rt D．以上三种方法均正确
7、（双选）右图为测量电源电动势和内阻时根据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，C、E分别是图象上点D对应的纵坐标和横坐标，由图可知(　　)
A．的值表示外电路电阻的大小
B．的值表示电源内阻的大小
C．的值表示电源效率
D．矩形OCDE的面积表示电源的输出功率
8、为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源、开关和导线以外,配合下列哪组仪器,不能达到实验目的( )
A.—个电流表和一个电阻箱
B.—个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器
C.一个电压表和一个电阻箱
D.—个电流表和一个变阻器
9、（双选）如图所示是流星在夜空中发出明亮的光焰。此时会有人在内心里许下一个美好的愿望。有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的。下列相关说法正确的是(　　)
A．流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能
B．引力对流星做正功则其动能增加，机械能守恒
C．当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动
D．流星物体进入大气层后做斜抛运动
10、如图所示的电路中，电源内阻忽略不计，电动势为E，电阻R1、R2阻值相等，保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R2消耗的功率P的说法正确的是(　　)
A．R2增大，P增大；R2减小，P减小
B．R2增大，P减小；R2减小，P增大
C．无论R2是增大还是减小，P均减小
D．无论R2是增大还是减小，P均增大
11、如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电。下列说法错误的是(　　)
A．充电器输出的电功率为0.14 W
B．充电时，电池消耗的热功率为0.02 W
C．电能转化为化学能的功率为0.12 W
D．充电器每秒把0.14 J的能量存储在电池内
12、（双选）如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升．已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则(　　)
A．电源内阻r＝－R
B．电源内阻r＝－－R
C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大
D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小
二、填空类题。
13、如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，电表为理想电表。当滑动变阻器的滑动触点向上端移动过程中，电压表V的示数将_______（选填“增大”、“减小"或“不变’’），电流表A的示数将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），电阻Rl消耗的电功率将_____ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14、（实验类选择题）（双选）如图在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中，电流表和电压表的正接线都尚未连接，为了做这个实验，应该把(　　)
A．电流表正接线柱与c点相连
B．电流表正接线柱与b点相连
C．电压表的正接线柱与a点相连
D．电压表的正接线柱与c点相连
三、计算类题。
15、（计算题）如图所示，电源电动势E=9V，电阻r=0.5Ω，电阻R1=4.0Ω、R2=4.5Ω、R3=6.0Ω、R4=3.0Ω，电容C=2.0μF。求：当电键K由与a接触转到与b接触时通过R3的电量。
16、（计算题）随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。在这种情况下，目前研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW。在晴朗的天气里，太阳能电池对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流。
(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶了多少米？
17、（计算题）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秋物理人教版2019必修第三册第十二章：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、在直流电路中，两个电阻的阻值之比R1∶R2＝2∶1，通过的电流之比I1∶I2＝2∶1，则在相等时间内两个电阻产生的热量之比Q1∶Q2为(　　)
A．1∶1 B．2∶1 C．4∶1 D．8∶1
【答案】D　
2、如图所示，电源电动势为6 V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压Uad＝0，Ucd＝6 V，由此可以判定(　　)
A．L1和L2的灯丝都断了 B．L1的灯丝断了
C．L2的灯丝断了 D．变阻器R断路
【答案】C
3、下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观简便的方法是（ ）
A.测出两组I.U的数据，代入方程组和中，求出和
B.多测几组I.U的数据，求出几组.，最后分别求出其平均值
C.测出多组I.U的数据，画出图像，再根据图像求.
D.多测出几组I.U数据，分别求出和的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即电动势，再用闭合电路欧姆定律求出电池内电阻
【答案】C
4、关于能源的利用和节能，下列说法正确的是(　　)
A．根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%
B．由于能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源的意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关
D．在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉
【答案】D　
5、如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8 V，乙电路两端的电压为16 V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙，则下列关系中正确的是(　　)
A．P甲P乙 C．P1>P2 D．P1＝P2
【答案】D　
6、有一个电风扇，标有“200 V　50 W”，电动机线圈的电阻为0.4 Ω，把它接入220 V的电路中，以下几种计算时间t内产生热量的方法中正确的是(　　)
A．Q＝ B．Q＝Pt
C．Q＝·Rt D．以上三种方法均正确
【答案】C　
7、（双选）右图为测量电源电动势和内阻时根据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，C、E分别是图象上点D对应的纵坐标和横坐标，由图可知(　　)
A．的值表示外电路电阻的大小
B．的值表示电源内阻的大小
C．的值表示电源效率
D．矩形OCDE的面积表示电源的输出功率
【答案】AD
8、为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源、开关和导线以外,配合下列哪组仪器,不能达到实验目的( )
A.—个电流表和一个电阻箱
B.—个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器
C.一个电压表和一个电阻箱
D.—个电流表和一个变阻器
【答案】D
9、（双选）如图所示是流星在夜空中发出明亮的光焰。此时会有人在内心里许下一个美好的愿望。有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的。下列相关说法正确的是(　　)
A．流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能
B．引力对流星做正功则其动能增加，机械能守恒
C．当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动
D．流星物体进入大气层后做斜抛运动
【答案】AC　
10、如图所示的电路中，电源内阻忽略不计，电动势为E，电阻R1、R2阻值相等，保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R2消耗的功率P的说法正确的是(　　)
A．R2增大，P增大；R2减小，P减小
B．R2增大，P减小；R2减小，P增大
C．无论R2是增大还是减小，P均减小
D．无论R2是增大还是减小，P均增大
【答案】C　
11、如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电。下列说法错误的是(　　)
A．充电器输出的电功率为0.14 W
B．充电时，电池消耗的热功率为0.02 W
C．电能转化为化学能的功率为0.12 W
D．充电器每秒把0.14 J的能量存储在电池内
【答案】D　
12、（双选）如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升．已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则(　　)
A．电源内阻r＝－R
B．电源内阻r＝－－R
C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大
D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小
【答案】BC
二、填空类题。
13、如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，电表为理想电表。当滑动变阻器的滑动触点向上端移动过程中，电压表V的示数将_______（选填“增大”、“减小"或“不变’’），电流表A的示数将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），电阻Rl消耗的电功率将_____ （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】增大 减小 减小
14、（实验类选择题）（双选）如图在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中，电流表和电压表的正接线都尚未连接，为了做这个实验，应该把(　　)
A．电流表正接线柱与c点相连
B．电流表正接线柱与b点相连
C．电压表的正接线柱与a点相连
D．电压表的正接线柱与c点相连
【答案】AC
三、计算类题。
15、（计算题）如图所示，电源电动势E=9V，电阻r=0.5Ω，电阻R1=4.0Ω、R2=4.5Ω、R3=6.0Ω、R4=3.0Ω，电容C=2.0μF。求：当电键K由与a接触转到与b接触时通过R3的电量。
【答案】1.7×10-5C
【详解】K接a时电路中的电流
电容器两端电压UC=U1=IR1=4V
此时电容器带电量Q=CU1=8×10-6C
且上极板带正电，下极板带负电K接b时
此时电容器带电量Q′=CU2=9×10-6C
且上极板带负电，下极板带正电
故流过R3的总电量为△Q=Q＋Q′=1.7×10-5C
16、（计算题）随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。在这种情况下，目前研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW。在晴朗的天气里，太阳能电池对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流。
(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，则在1 min内这辆汽车行驶了多少米？
【答案】(1)1 920 W　 (2)480 m
【解析】(1)电动机消耗的电功率
P＝UI＝160 V×12 A＝1 920 W。
(2)由P＝得，W电＝Pt＝1 920 W×60 s＝115 200 J
由题意W机＝W电·η＝115 200 J×75%＝86 400 J
又由W＝Fs得，汽车行驶的距离
s＝＝ m＝480 m。
17、（计算题）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。