物理人教（2019）必修第三册第12章 电能 能量守恒定律 巩固题（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 巩固题含答案
一、选择题。
1、如图所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则(　　)
A．S断开时，R1与R2的功率之比为5∶1
B．S闭合时通过R1与R2的电流之比为2∶1
C．S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为2∶1
D．S断开与闭合两种情况下，电阻R2的功率之比为7∶12
2、（双选）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列比值正确的是(　　)
A．不变，变大 B．变大，变大
C．变大，不变 D．变大，不变
3、（实验）“测定电源的电动势和内阻”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．移动变阻器的触头时，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、（双选）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
5、在图所示的电路中，电源的电压为U，RO为半导体热敏电阻，r、R1、R2是普通电阻，设除热电阻外，其他均不受温度的影响，那么当环境温度升高后，关于各电表示数的说法中正确的是（ ）
A、 A增大，V1增大，V2增大 A增大，V1减小，V2增大
B、 A减小，V1增大，V2增大 D、A增大，V1减小，V2减小
6、在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，在考虑温度对电阻影响的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．两个灯泡串联
B．两个灯泡并联
C．每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一
D．每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一
7、下列关于电源电动势的认识中，你认为正确的是(　　)
A．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化
B．1号1.5 V干电池比7号1.5 V干电池体积大，但电动势相同
C．电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领大小，电源把其他形式能转化为电能越多，电动势越大
D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同
8、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的(　　)
A．一个电流表和一个电阻箱
B．一个电压表、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．一个电流表和一个滑动变阻器
9、（双选）关于能量耗散，下列说法正确的是(　　)
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，但是在可利用的品质上降低了
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
10、锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，锂电池的内阻为r，下列说法正确的是(　　)
A．锂电池产生的热功率为UI
B．充电器的充电效率为×100%
C．电能转化为化学能的功率为UI－I2r
D．充电器输出的电功率为UI＋I2r
11、第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3 000 mAh电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则(　　)
A．4.35 V表示该电池的电动势
B．该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作30小时
C．11.4 Wh表示该电池能提供的电量
D．3 000 mAh表示该电池能提供的电能
12、（双选）在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2且量程相同，内阻RV1>RV2；两只电流表A1、A2且量程相同，内阻RA1>RA2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是(　　)
A．V1和A2　　 B．V2和A2 C．V2和A1 D．V1和A1
13、（双选）关于能量和能源，下列说法正确的是(　　)
A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造
C．氢能源是清洁能源
D．能量可以从一种形式转化为另一种形式
14、—台空调机的额定功率为1kW假设在额定功率下平均每天工作6小时(h),30天用电量是（ ）
A．18 kW h B．30 kW h C．60 kW h D．180 kW h
15、一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是(　　)
A．当外电阻增大时，路端电压增大
B．当外电阻减小时，路端电压增大
C．当外电阻减小时，电路中的电流减小
D．电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越大
二、非选择题。
16、（实验）用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
(a)电流表(量程0.6 A、3 A)；
(b)电压表(量程3 V、15 V)；
(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)；
(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；
(e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；
(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．
那么：
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择3 V，电流表的量程应选择0.6 A；R0应选择 Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是 Ω的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是 。
17、（计算题）如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，“8 V　16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0＝1 Ω，求：
(1)路端电压；
(2)电源的总功率；
(3)电动机的输出功率．
18、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？
19、（计算题）如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)滑动变阻器的最大阻值。
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 巩固题含答案
一、选择题。
1、如图所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则(　　)
A．S断开时，R1与R2的功率之比为5∶1
B．S闭合时通过R1与R2的电流之比为2∶1
C．S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为2∶1
D．S断开与闭合两种情况下，电阻R2的功率之比为7∶12
【答案】B　
2、（双选）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列比值正确的是(　　)
A．不变，变大 B．变大，变大
C．变大，不变 D．变大，不变
【答案】CD　
3、（实验）“测定电源的电动势和内阻”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．移动变阻器的触头时，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、（双选）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
5、在图所示的电路中，电源的电压为U，RO为半导体热敏电阻，r、R1、R2是普通电阻，设除热电阻外，其他均不受温度的影响，那么当环境温度升高后，关于各电表示数的说法中正确的是（ ）
C、 A增大，V1增大，V2增大 A增大，V1减小，V2增大
D、 A减小，V1增大，V2增大 D、A增大，V1减小，V2减小
【答案】B
6、在高速公路隧道内两侧的电灯泡不易更换，为了延长电灯泡的使用寿命，一个接口处通常安装两个完全相同的灯泡，在考虑温度对电阻影响的情况下，下列说法正确的是(　　)
A．两个灯泡串联
B．两个灯泡并联
C．每个灯泡实际消耗的功率是其额定功率的四分之一
D．每个灯泡实际消耗的功率小于其额定功率的四分之一
【答案】A　
7、下列关于电源电动势的认识中，你认为正确的是(　　)
A．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化
B．1号1.5 V干电池比7号1.5 V干电池体积大，但电动势相同
C．电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领大小，电源把其他形式能转化为电能越多，电动势越大
D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同
【答案】B　
8、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的(　　)
A．一个电流表和一个电阻箱
B．一个电压表、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．一个电流表和一个滑动变阻器
【答案】D　
9、（双选）关于能量耗散，下列说法正确的是(　　)
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，但是在可利用的品质上降低了
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】CD
10、锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，锂电池的内阻为r，下列说法正确的是(　　)
A．锂电池产生的热功率为UI
B．充电器的充电效率为×100%
C．电能转化为化学能的功率为UI－I2r
D．充电器输出的电功率为UI＋I2r
【答案】C　
11、第56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3 000 mAh电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则(　　)
A．4.35 V表示该电池的电动势
B．该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作30小时
C．11.4 Wh表示该电池能提供的电量
D．3 000 mAh表示该电池能提供的电能
【答案】B　
12、（双选）在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2且量程相同，内阻RV1>RV2；两只电流表A1、A2且量程相同，内阻RA1>RA2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是(　　)
A．V1和A2　　 B．V2和A2 C．V2和A1 D．V1和A1
【答案】AD　
13、（双选）关于能量和能源，下列说法正确的是(　　)
A．由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B．人类在不断地开发新能源，所以能量可以被创造
C．氢能源是清洁能源
D．能量可以从一种形式转化为另一种形式
【答案】CD　
14、—台空调机的额定功率为1kW假设在额定功率下平均每天工作6小时(h),30天用电量是（ ）
A．18 kW h B．30 kW h C．60 kW h D．180 kW h
【答案】D
15、一个闭合电路，是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是(　　)
A．当外电阻增大时，路端电压增大
B．当外电阻减小时，路端电压增大
C．当外电阻减小时，电路中的电流减小
D．电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越大
【答案】A　
二、非选择题。
16、（实验）用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
(a)电流表(量程0.6 A、3 A)；
(b)电压表(量程3 V、15 V)；
(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)；
(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；
(e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；
(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．
那么：
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择3 V，电流表的量程应选择0.6 A；R0应选择 Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是 Ω的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是 。
【答案】（1）1 0～10 （2）电压表分流
【解析】一节干电池的电动势约为1.5 V，故电压表的量程应选用3 V，若选用10 Ω的定值电阻，电路中的最大电流约0.15 A，对电流表而言，选用0.6 A量程，指针偏转角度也较小，测量误差较大，故应选用1 Ω的定值电阻，电流表选0.6 A量程，滑动变阻器选用0～10 Ω、额定电流2 A．本实验的系统误差来源于电压表分流造成的误差．
17、（计算题）如图所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，“8 V　16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0＝1 Ω，求：
(1)路端电压；
(2)电源的总功率；
(3)电动机的输出功率．
【答案】(1)8 V　 (2)40 W　 (3)12 W
【解析】(1)路端电压即等于电灯L的电压，即为8 V.
(2)由E＝U＋Ir得I＝＝ A＝4 A
电源总功率为P总＝IE＝40 W.
(3)电动机的电流
IM＝I－IL＝4 A－ A＝2 A
电动机总耗电功率
P入＝IMUM＝2×8 W＝16 W
内耗功率P内＝IR0＝22×1 W＝4 W
所以输出功率为
P出＝P入－P内＝16 W－4 W＝12 W.
18、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。
19、（计算题）如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)20 V　20 Ω　 (2)5 Ω　 (3)300 Ω
【解析】(1)题中图乙中AB延长线，交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处，所以电源的电动势为E＝20 V，内阻r＝＝20 Ω.
(2)当P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，即U2＝4 V、I2＝0.8 A，得R2＝＝5 Ω.
(3)当P滑到R3的左端时，由图乙知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A.
所以R外＝＝80 Ω
因为R外＝＋R2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R3＝300 Ω.