高二物理人教版2023必修第三冊(cè) 第十二章 電能 能量守恒定律 課時(shí)分層練 含解析4份打包

第第頁(yè)高二物理人教版（2023）必修第三冊(cè)第十二章電能能量守恒定律課時(shí)分層練（含解析）（4份打包）12.1電路中的能量轉(zhuǎn)化——2023-2024學(xué)年高二物理人教版（2023）必修第三冊(cè)課時(shí)分層練

【夯實(shí)基礎(chǔ)】

1.LED燈可將電能高效轉(zhuǎn)化為光能，在日常生活中得到普遍應(yīng)用。某LED燈的額定電壓為5.0V，其額定功率為3.0W，其照明亮度與25W的白熾燈相當(dāng)。該LED燈在額定電壓下工作時(shí)的電流為()

A.0.25AB.0.60AC.1.7AD.3.0A

2.“神舟九號(hào)”飛船上的電子儀器及各種動(dòng)作的控制都是靠太陽(yáng)能電池供電的。由于光照而產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象稱為光伏效應(yīng)。“神舟九號(hào)”飛船上的太陽(yáng)能電池就是依靠光伏效應(yīng)設(shè)計(jì)的單晶硅太陽(yáng)能電池。在正常照射下，太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)22%。單片單晶硅太陽(yáng)能電池可產(chǎn)生0.6V的電壓，可獲得0.1A的電流，則每秒照射到電池上的太陽(yáng)光的能量是()

A.0.27JB.0.26JC.0.25JD.0.24J

3.某掃地機(jī)器人電池容量為2000mA·h，額定工作電壓為15V，額定功率為30W，則下列說(shuō)法正確的是()

A.掃地機(jī)器人的電阻是7.5Ω

B.mA·h是能量的單位

C.掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流是2A

D.掃地機(jī)器人充滿電后能夠正常工作4h

【提升能力】

4.如圖所示，將一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V60W”字樣的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電源兩端，燈泡正常發(fā)光，則()

A.電解槽消耗的電功率為20WB.電解槽的發(fā)熱功率為60W

C.電解槽消耗的電功率為60WD.電路消耗的總功率為60W

5.我國(guó)承諾2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值后將逐步降低。節(jié)能減排的一條重要措施就是逐步將我國(guó)現(xiàn)有的約2億只傳統(tǒng)路燈替換成使用風(fēng)能和太陽(yáng)能的風(fēng)光互補(bǔ)路燈，如圖所示為某公司生產(chǎn)的風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈外形圖和電路原理圖。已知每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤可以發(fā)電3000度（即3000kW·h），排放二氧化碳2.62噸（即），若將我國(guó)現(xiàn)有傳統(tǒng)路燈的60%替換成該風(fēng)光互補(bǔ)路燈，結(jié)合生活常識(shí)按每只傳統(tǒng)路燈功率250W估算，這一措施一年可減少二氧化碳的排放量最接近()

A.B.C.D.

6.根據(jù)萊蕪十七中學(xué)生宿舍管理?xiàng)l例，嚴(yán)禁學(xué)生使用功率超過(guò)100W的電吹風(fēng)。如圖所示是一次檢查中沒(méi)收的某大功率的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。當(dāng)閉合開關(guān)后，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，經(jīng)電熱絲加熱，形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時(shí)的功率為190W，吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1400W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說(shuō)法正確的是()

A.電熱絲的電阻為

B.由上述條件，電動(dòng)機(jī)線圈電阻無(wú)法計(jì)算

C.當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒鐘消耗的電能為1400J

D.當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1400J

【綜合素養(yǎng)】

7.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈的電阻為r，當(dāng)它兩端所加的電壓為U時(shí)，通過(guò)的電流是I。則下列說(shuō)法正確的是()

A.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為B.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為

C.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為D.電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的功率為

8.一根電阻絲，通過(guò)1C電荷量所消耗的電能是8J，若在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)2C的電荷量，該電阻絲上消耗的電能是多少？

答案以及解析

1.答案：B

解析：已知LED燈的額定電壓為5.0V，額定功率為3.0W，則LED燈在額定電壓下工作時(shí)的電流由電功率公式可得，故選B。

2.答案：A

解析：太陽(yáng)能電池每秒產(chǎn)生的電能，則每秒照射到這種太陽(yáng)能電池上的太陽(yáng)光的能量，故A正確。

3.答案：C

解析：掃地機(jī)器人是非純電阻用電器，根據(jù)題目所給條件無(wú)法計(jì)算出掃地機(jī)器人的電阻，故A錯(cuò)誤；根據(jù)可知，是電荷量的單位，故B錯(cuò)誤；掃地機(jī)器人正常工作時(shí)的電流為，故C正確；根據(jù)題意可知，，則掃地機(jī)器人充滿電后能夠正常工作的時(shí)間，故D錯(cuò)誤.

4.答案：C

解析：燈泡正常發(fā)光，說(shuō)明電解槽和燈泡兩端電壓均為110V，電路電流，則電解槽消耗的電功率，A錯(cuò)誤，C正確；電解槽的發(fā)熱功率，B錯(cuò)誤；整個(gè)電路消耗的總功率，D錯(cuò)誤.

5.答案：D

解析：一只250W的傳統(tǒng)路燈每天平均工作10h，則一年消耗的電能約為，則換成一只風(fēng)光互補(bǔ)路燈1年可減少二氧化碳的排放量，60%的路燈替換成風(fēng)光互補(bǔ)路燈，一年可減少二氧化碳的排放量為，故選D。

6.答案：B

解析：電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)，當(dāng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲消耗的功率為，根據(jù)可得電熱絲的電阻為，A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件，所以不能計(jì)算其電阻，B正確；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電熱絲每秒鐘消耗的電能為，C錯(cuò)誤；當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)和電熱絲并聯(lián)，電動(dòng)機(jī)的功率為190W，所以電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能，D錯(cuò)誤。

7.答案：D

解析：電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為，由于電動(dòng)機(jī)不是純電阻元件，則電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率不等于，也不等于，A、B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為，C錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的功率等于總功率與內(nèi)阻的熱功率之差，即，D正確。

8.答案：32J

解析：由，可知，故。12.4能源與可持續(xù)發(fā)展——2023-2024學(xué)年高二物理人教版（2023）必修第三冊(cè)課時(shí)分層練

【夯實(shí)基礎(chǔ)】

1.關(guān)于能量的耗散，下列說(shuō)法中正確的是()

A.能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量減少了

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，在能源的利用過(guò)程中，在可利用的品質(zhì)上降低了

D.以上說(shuō)法都不對(duì)

2.能源短缺和環(huán)境惡化指的是()

A.煤炭和石油的開采與技術(shù)有關(guān)，在當(dāng)前技術(shù)條件下，煤炭和石油的開采是有限的，這叫能源短缺

B.煤炭和石油資源是有限的，以今天的開采和消耗速度，石油儲(chǔ)藏將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，這叫能源短缺

C.煤炭和石油具有很大的氣味，在開采、存放和使用過(guò)程中這些氣味會(huì)聚集在空氣中污染空氣，使環(huán)境惡化

D.大量煤炭和石油產(chǎn)品在燃燒時(shí)排出的有害氣體污染了空氣，改變了大氣成分，使環(huán)境惡化

【提升能力】

3.下列說(shuō)法正確的是()

A.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的

B.能量的耗散會(huì)導(dǎo)致總能量的減少

C.能量的耗散會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)降低

D.根據(jù)能量守恒定律可知，節(jié)約能源是沒(méi)有必要的

4.下列對(duì)能量守恒定律認(rèn)識(shí)正確的是()

A.某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加

B.某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加

C.不需要任何外界動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)是可以制成的

D.石子從空中落下，最后靜止在地面上，說(shuō)明能量消失了

5.下列關(guān)于能源的說(shuō)法中，正確的是()

A.煤、石油、天然氣等燃料的最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能

B.由于能量不會(huì)憑空消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，總是守恒的，所以節(jié)約能源的意義不大

C.節(jié)約能源只要提高節(jié)能意識(shí)就行，與科技進(jìn)步無(wú)關(guān)

D.水能是不可再生能源

6.隨著時(shí)代的發(fā)展，能源格局面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn).下列關(guān)于能量和能源的說(shuō)法正確的是()

A.由于自然界的能量是守恒的，所以不需要節(jié)約能源

B.在利用能源的過(guò)程中，能量在數(shù)量上逐漸減少

C.能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中具有方向性，因此能源是有限的

D.核能是可再生能源，應(yīng)大力開發(fā)和使用

7.隨著人們對(duì)社會(huì)發(fā)展、全球環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的加深，可再生能源的開發(fā)和利用。已成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一。以下關(guān)于能源開發(fā)和利用的認(rèn)識(shí)。正確的是()

A.地球上的能源是取之不盡，用之不竭的

B.節(jié)約能源是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要方面

C.提倡“低碳生活”就是提倡生活中不用或少用二氧化碳

D.能源的利用過(guò)程是可逆的

8.煤、石油、天然氣和水能作為能源的共同特點(diǎn)是()

A.都為可再生能源，取之不盡，用之不竭

B.都為不可再生能源，用一點(diǎn)，少一點(diǎn)

C.都為來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量

D.都為污染環(huán)境的能源

答案以及解析

1.答案：C

解析：能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，能量耗散的過(guò)程中總的能量是守恒的，但是在能源的利用過(guò)程中，能量向品質(zhì)低的能量轉(zhuǎn)化，即在可利用的品質(zhì)上降低了，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。

2.答案：BD

解析：煤炭和石油都是由幾億年以前的生物遺體形成的，這些能源短期內(nèi)不能再次生成，也不可重復(fù)使用，它們的儲(chǔ)量是有限的，并不是取之不盡、用之不竭的，這是能源短缺，B正確；煤炭和石油產(chǎn)品在使用時(shí)會(huì)排出有害氣體，污染空氣，這是環(huán)境惡化，D正確。

3.答案：AC

解析：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的，A正確；能量是守恒的，B錯(cuò)誤；在能源的利用過(guò)程中，存在著能量的耗散，能量在數(shù)量上雖未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的能源變成不便于利用的能源，故節(jié)約能源是有必要的，C正確，D錯(cuò)誤。

4.答案：AB

解析：根據(jù)能量守恒定律可知，能量不會(huì)憑空消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，故某種形式的能量減少，必然有其他形式的能量增加，某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加，A、B正確；第一類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律，是不可能制成的，C錯(cuò)誤；石子從空中落下，最后靜止在地面上，石子的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，能量并沒(méi)有消失，D錯(cuò)誤.

5.答案：A

解析：煤、石油、天然氣等屬于石化燃料，最初來(lái)源可追溯到太陽(yáng)能，故A正確；能量是守恒的，但能量的品質(zhì)降低了，由便于利用的變成不便于利用的，所以需要節(jié)約能源，B錯(cuò)誤；科技進(jìn)步能提高能源的利用率，能更充分地利用有限的能源，故C錯(cuò)誤；水能是可以重復(fù)利用的，是可再生能源，D錯(cuò)誤.

6.答案：C

解析：自然界中的能量是守恒的，即能量在數(shù)量上是保持不變的，但是由于能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中具有方向性，且隨著能量的轉(zhuǎn)化，能源的品質(zhì)會(huì)降低，所以人類可利用的能源是有限的，人類需要節(jié)約能源，A、B錯(cuò)誤，C正確；核能是不可再生能源，D錯(cuò)誤.

7.答案：B

解析：地球上的能源不是取之不盡，用之不竭的，節(jié)約能源是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要方面，提倡“低碳生活”是指生活中所耗用的能量要盡量減少，從而降低碳特別是二氧化碳的排放量，能源的利用過(guò)程是不可逆的。故選B。

8.答案：C

解析：煤、石油、天然氣是不可再生能源，且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，水能是可再生能源，且對(duì)環(huán)境無(wú)污染，但它們都來(lái)自太陽(yáng)輻射的能量，因此，選項(xiàng)C正確，其他選項(xiàng)均錯(cuò)誤。12.2閉合電路的歐姆定律——2023-2024學(xué)年高二物理人教版（2023）必修第三冊(cè)課時(shí)分層練

【夯實(shí)基礎(chǔ)】

1.一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，表示該電池()

A.工作時(shí)兩極間的電壓恒為1.5V

B.工作時(shí)有1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

C.比電動(dòng)勢(shì)為1.2V的電池存儲(chǔ)的電能多

D.將1C負(fù)電荷由正極輸送到負(fù)極過(guò)程中，非靜電力做了1.5J的功

2.如圖所示的電路中電源內(nèi)阻，定值電阻，閉合開關(guān)后電流表示數(shù)為0.6A，則電源電動(dòng)勢(shì)為()

A.2VB.3VC.4VD.5V

3.某手機(jī)的說(shuō)明書標(biāo)明該手機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)為3.7V，容量為4000mA·h，待機(jī)時(shí)間為20天，該說(shuō)明書還標(biāo)明，用該手機(jī)可連續(xù)播放視頻15h.則下列說(shuō)法正確的是()

A.電池容量表示電池能夠輸出的總電能

B.若給該手機(jī)充電的電流為2A，則4h可充滿

C.該電池能給手機(jī)提供4.0V電壓

D.該手機(jī)播放視頻時(shí)的電流為待機(jī)時(shí)電流的32倍

【提升能力】

4.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，閉合開關(guān)S后，標(biāo)有“8V8W”的燈泡L恰能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M的電阻，下列說(shuō)法正確的是()

A.流經(jīng)電源的電流為3.5AB.電動(dòng)機(jī)M的發(fā)熱功率為4W

C.電源的輸出功率為18WD.10s內(nèi)電動(dòng)機(jī)M輸出的能量為80J

5.（多選）如圖所示，直線a表示某電源路端電壓與電流的關(guān)系，直線b為某一電阻R的圖像.將該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知()

A.電源的輸出功率為2W

B.電源電動(dòng)勢(shì)為4.0V，內(nèi)阻為2Ω

C.電源的總功率為8W

D.若將兩個(gè)相同電阻R串聯(lián)接入該電源，則電流變?yōu)樵瓉?lái)的

6.（多選）如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說(shuō)法正確的是()

A.電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1:1

B.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是7:11

C.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1:2

D.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是2:1

【綜合素養(yǎng)】

7.（多選）如圖所示，直線A為某電源的圖像，曲線B為某小燈泡的圖像的部分，用該電源和小燈泡串聯(lián)起來(lái)組成閉合回路時(shí)，小燈泡恰能正常發(fā)光，則下列說(shuō)法中正確的是()

A.此電源的電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)電阻為0.5Ω

B.燈泡的額定電壓為3V，額定功率為6W

C.把燈泡換成阻值恒為1Ω的純電阻，電源的輸出功率將變小

D.把燈泡換成阻值恒為1Ω的純電阻，電源的輸出功率不變

8.如圖甲所示，電路中電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)，為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)閉合后，下列說(shuō)法中正確的是()

A.中的電流為中電流的2倍B.的電阻約為

C.的電功率約為0.75WD.和的總功率約為3W

9.（多選）如圖，電路中滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值為，開關(guān)S斷開時(shí)，理想電壓表的示數(shù)為6.0V；開關(guān)S閉合時(shí)，理想電壓表的示數(shù)為4.0V。則()

A.電源的電動(dòng)勢(shì)為7.0V

B.電源的內(nèi)電阻為

C.開關(guān)S斷開時(shí)，若將變阻器R的滑片向a端移動(dòng)，則電壓表的示數(shù)將增大

D.開關(guān)S閉合時(shí)，若將變阻器R的滑片向b端移動(dòng)，則電壓表的示數(shù)將減小

答案以及解析

1.答案：D

解析：接入電路后，干電池兩極電壓為路端電壓，若外電路正常工作，則路端電壓小于電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動(dòng)勢(shì)是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量，電動(dòng)勢(shì)大的電池儲(chǔ)存的電能不一定多，該電池工作時(shí)電路中每通過(guò)1C的電荷量，該電池將1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，若電路中通過(guò)2C的電荷量，則電池將3J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B、C錯(cuò)誤；一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，表示該電池將1C的正電荷由負(fù)極移送到正極的過(guò)程中，非靜電力做了1.5J的功，故D正確。故選D。

2.答案：B

解析：由閉合電路歐姆定律可得，B正確。

3.答案：D

解析：電池容量是電池存儲(chǔ)的電荷量(電流與時(shí)間的乘積)或電池能夠輸出的總電荷量的多少，單位是“”，不是電池能夠輸出的總電能，A錯(cuò)誤；若給該手機(jī)充電的電流為2A，則充滿時(shí)間為，B錯(cuò)誤；該手機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)為3.7V，電池兩極板的電壓無(wú)法達(dá)到4.0V，C錯(cuò)誤；該手機(jī)播放視頻時(shí)電流為，該手機(jī)待機(jī)時(shí)電流為，則，D正確.

4.答案：B

解析：燈泡恰能正常發(fā)光，則并聯(lián)部分電壓為，電源內(nèi)電壓為，流過(guò)電源的電流，電源的輸出功率，A、C錯(cuò)誤；流過(guò)燈泡的電流，則流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，電動(dòng)機(jī)的熱功率，電動(dòng)機(jī)的總功率，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率內(nèi)電動(dòng)機(jī)M輸出的能量，B正確，D錯(cuò)誤.

5.答案：AB

解析：電源的輸出功率為，A正確；由圖像可知電源電動(dòng)勢(shì)為4.0V，內(nèi)阻為