2022—2023学年人教2019物理必修三第第十二章：电能 能量守恒定律同步习题（Word版含答案）

2022—2023学年人教2019物理必修三第第十二章：电能 能量守恒定律同步习题含答案
人教（2019）必修第三册第12章 电能 能量守恒定律
一、选择题。
1、如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路，电路两端加的电压恒为U，开始S断开时电流表的示数为I1，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为I2，电流表为理想电表，电动机的内阻为R2，则下列关系式正确的是(　　)
A．＝R2 B．＝
C．I2U＝＋ D．I2U＝(I2－I1)U＋IR1
2、（双选）有一种测量体重的电子秤，其原理图如图中的虚线部分所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数为R＝30 Ω－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是(　　)
A．该秤能测量的最大体重是1 400 N
B．该秤能测量的最大体重是1 300 N
C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
3、王羽同学在测最电源电动势及内阻的实验中,把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路,然后在同一坐标系中分别作出如图丙所示的两条图线a与b,则下列说法正确的是( )
A.由甲电路所描绘的图线是a
B.由乙电路所描绘的图线是b
C.由a图线测得电源电动势约为1.50V,内阻约为3.0Ω
D.由b图线测得电源电动势约为1.45V,内阻约为0.9Ω
4、（双选）行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是(　　)
A．物体克服阻力做功
B．物体的动能转化为其他形式的能量
C．物体的势能转化为其他形式的能量
D．物体的机械能转化为其他形式的能量
5、粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图所示，当A、B两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)(　　)
A．3P B.P C．P D.P
6、如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V　60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则(　　)
A．电解槽消耗的电功率为120 W B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W D．电路消耗的总功率为60 W
7、有关电压与电动势的说法中正确的是(　　)
A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B．电动势是电源两极间的电压
C．电动势公式E＝中W与电压公式U＝中的W是一样的，都是电场力做的功
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量
8、用伏安法测一节干电池的电动势和内阻r,实验中可供选择的电压表有两个,量程分别为、,滑动变阻器两个,规格分别为、,应选用的电压表和滑动变阻器分别为( )
A. B. C. D.
9、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
10、现有规格为“220 V,3 6 W”的排气扇，如图所示，排气扇电动机的线圈电阻为40 Ω。当正常工作时，排气扇的(　　)
A．通电电流计算式为I＝ A
B．输出功率计算式为P出＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(36－))W
C．发热功率计算式为P热＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1())eq \s\up12(2)×40 W
D．电功率大于36 W
11、（双选）干电池的电动势为1.5 V，这表示(　　)
A．电路中每通过1 C的电荷量，电源把1.5 J的化学能转化为电能
B．干电池在1 s内将1.5 J的化学能转化为电能
C．干电池与外电路断开时两极间电势差为1.5 V
D．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强
12、电学实验的要求是安全、精确、方便。在用伏安法测电源的电动势和内电阻时,以下处理数据的方法中满足上述要求的是( )
A.利用处理数据时,只需测得两组实验数据
B.利用处理数据时,可以多测量几组数据,然后求E、r的平均值
C.利用伏安特性曲线处理数据时,只需测得两组实验数据
D.利用伏安特性曲线处理数据时,必须多测量几组数据
13、下列供热方式最有利于环境保护的是 (　　)
A．用煤做燃料供热 B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热 D．用太阳能灶供热
二、填空类题。
14、如图所示，直线A电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R两端电压U与电流I的关系图象，把该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出___W，电源的电动势___V，电源的内电阻___，外电阻___。
15、（实验类选择题）（双选）某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验．图中电流表的量程为0.6 A，内阻约0.1 Ω；电压表的量程为3 V，内阻约6 kΩ； 为小量程电流表；电源电动势约3 V，内阻较小，下列电路中正确的是(　　)
三、计算类题。
15、（计算题）如图所示，电源的电动势E=4V， 内电阻r=1Ω， R2=6Ω， R3=3Ω，电阻R1可调。求：
(1)S闭合时，A、B两点间并联电路的电阻RAB；。
(2)将R1调为5Ω，S断开时电阻R2的电压大小；
(3)将S闭合，欲使R1消耗的电功率具有最大值，R1的阻值应调为多大。
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、（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—2023学年人教2019物理必修三第第十二章：电能 能量守恒定律同步习题含答案
人教（2019）必修第三册第12章 电能 能量守恒定律
一、选择题。
1、如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路，电路两端加的电压恒为U，开始S断开时电流表的示数为I1，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为I2，电流表为理想电表，电动机的内阻为R2，则下列关系式正确的是(　　)
A．＝R2 B．＝
C．I2U＝＋ D．I2U＝(I2－I1)U＋IR1
【答案】D　
2、（双选）有一种测量体重的电子秤，其原理图如图中的虚线部分所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数为R＝30 Ω－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是(　　)
A．该秤能测量的最大体重是1 400 N
B．该秤能测量的最大体重是1 300 N
C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
【答案】AC
3、王羽同学在测最电源电动势及内阻的实验中,把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路,然后在同一坐标系中分别作出如图丙所示的两条图线a与b,则下列说法正确的是( )
A.由甲电路所描绘的图线是a
B.由乙电路所描绘的图线是b
C.由a图线测得电源电动势约为1.50V,内阻约为3.0Ω
D.由b图线测得电源电动势约为1.45V,内阻约为0.9Ω
【答案】D
4、（双选）行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是(　　)
A．物体克服阻力做功
B．物体的动能转化为其他形式的能量
C．物体的势能转化为其他形式的能量
D．物体的机械能转化为其他形式的能量
【答案】AD　
5、粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图所示，当A、B两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)(　　)
A．3P B.P C．P D.P
【答案】B　
6、如图所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V　60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则(　　)
A．电解槽消耗的电功率为120 W B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W D．电路消耗的总功率为60 W
【答案】C　
7、有关电压与电动势的说法中正确的是(　　)
A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B．电动势是电源两极间的电压
C．电动势公式E＝中W与电压公式U＝中的W是一样的，都是电场力做的功
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量
【答案】D　
8、用伏安法测一节干电池的电动势和内阻r,实验中可供选择的电压表有两个,量程分别为、,滑动变阻器两个,规格分别为、,应选用的电压表和滑动变阻器分别为( )
A. B. C. D.
【答案】B
9、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　
10、现有规格为“220 V,3 6 W”的排气扇，如图所示，排气扇电动机的线圈电阻为40 Ω。当正常工作时，排气扇的(　　)
A．通电电流计算式为I＝ A
B．输出功率计算式为P出＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(36－))W
C．发热功率计算式为P热＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1())eq \s\up12(2)×40 W
D．电功率大于36 W
【答案】C　
11、（双选）干电池的电动势为1.5 V，这表示(　　)
A．电路中每通过1 C的电荷量，电源把1.5 J的化学能转化为电能
B．干电池在1 s内将1.5 J的化学能转化为电能
C．干电池与外电路断开时两极间电势差为1.5 V
D．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强
【答案】AC　
12、电学实验的要求是安全、精确、方便。在用伏安法测电源的电动势和内电阻时,以下处理数据的方法中满足上述要求的是( )
A.利用处理数据时,只需测得两组实验数据
B.利用处理数据时,可以多测量几组数据,然后求E、r的平均值
C.利用伏安特性曲线处理数据时,只需测得两组实验数据
D.利用伏安特性曲线处理数据时,必须多测量几组数据
【答案】D
13、下列供热方式最有利于环境保护的是 (　　)
A．用煤做燃料供热 B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热 D．用太阳能灶供热
【答案】D　
二、填空类题。
14、如图所示，直线A电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R两端电压U与电流I的关系图象，把该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出___W，电源的电动势___V，电源的内电阻___，外电阻___。
【答案】6 4.5 0.75 1.5
15、（实验类选择题）（双选）某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验．图中电流表的量程为0.6 A，内阻约0.1 Ω；电压表的量程为3 V，内阻约6 kΩ； 为小量程电流表；电源电动势约3 V，内阻较小，下列电路中正确的是(　　)
【答案】AB
三、计算类题。
15、（计算题）如图所示，电源的电动势E=4V， 内电阻r=1Ω， R2=6Ω， R3=3Ω，电阻R1可调。求：
(1)S闭合时，A、B两点间并联电路的电阻RAB；。
(2)将R1调为5Ω，S断开时电阻R2的电压大小；
(3)将S闭合，欲使R1消耗的电功率具有最大值，R1的阻值应调为多大。
【答案】(1)2Ω； (2) 2 V； (3)3Ω
【详解】 (1) S闭合时，R2、R3并联的总电阻，RAB=2Ω
(2) S断开时，电路电流为I， ，UR2=IR2=2 V
(3)S闭合时，通过R1的电流为I1，
分析可得R1=RAB+r 时，R1 的电功率PR1最大 R1= 3Ω
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%
代入数据得P＝3.4 kW。
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。