2020-2021學(xué)年人教版高二物理必修第三冊第12章-電能-能量守恒定律練習(xí)含答案

20201—2021高中人教物理（新教材）必修第三冊第12章電能能量守恒定律練習(xí)含答案（新教材）人教必修第三冊第12章電能能量守恒定律1、如圖所示，R1＝2Ω，R2＝10Ω，R3＝10Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則()A．S斷開時，R1與R2的功率之比為5∶1B．S閉合時通過R1與R2的電流之比為2∶1C．S斷開與閉合兩種情況下，電阻R1兩端的電壓之比為2∶1D．S斷開與閉合兩種情況下，電阻R2的功率之比為7∶122、如圖所示，當開關(guān)S斷開時，電壓表示數(shù)為3V，當開關(guān)S閉合時，電壓表示數(shù)為1.8V，則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()A．5∶3 B．3∶5C．2∶3 D．3∶23、（雙選）在用如圖所示的電路測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，若有兩只電壓表V1和V2且量程相同，內(nèi)阻RV1>RV2；兩只電流表A1、A2且量程相同，內(nèi)阻RA1>RA2，在該實驗中，為了使E、r的測量精確些，選擇的電表可以是()A．V1和A2 B．V2和A2C．V2和A1 D．V1和A14、PM2.5主要來自化石燃料、生物質(zhì)、垃圾的焚燒，為了控制污染，要求我們節(jié)約及高效利用能源。關(guān)于能源和能量，下列說法中正確的是()A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人類永久使用B．人類應(yīng)多開發(fā)與利用太陽能、風能等新能源C．能量被使用后就消滅了，所以要節(jié)約能源D．能量耗散說明自然界的能量在不斷減少5、如圖所示是一實驗電路圖。在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是()A．路端電壓變小B．電流表的示數(shù)變大C．電源內(nèi)阻消耗的功率變小D．電路的總電阻變大6、在高速公路隧道內(nèi)兩側(cè)的電燈泡不易更換，為了延長電燈泡的使用壽命，一個接口處通常安裝兩個完全相同的燈泡，在考慮溫度對電阻影響的情況下，下列說法正確的是()A．兩個燈泡串聯(lián)B．兩個燈泡并聯(lián)C．每個燈泡實際消耗的功率是其額定功率的四分之一D．每個燈泡實際消耗的功率小于其額定功率的四分之一7、（雙選）如圖所示電路中，電源電動勢E＝9V、內(nèi)阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列說法中正確的是()A．當S斷開時，UAC＝9VB．當S閉合時，UAC＝9VC．當S閉合時，UAB＝7.5V，UBC＝0D．當S斷開時，UAB＝0，UBC＝08、關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是()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程中，能量在數(shù)量上并未減少，因此，可利用的品質(zhì)并未降低D．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性9、一臺電動機額定電壓為100V，電阻為1Ω。正常工作時，通過的電流為5A，則電動機因發(fā)熱損失的功率為()A．500W B．25WC．1000W D．475W10、鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機等電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)用充電器為一手機鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，鋰電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是()A．鋰電池產(chǎn)生的熱功率為UIB．充電器的充電效率為eq\f(Ir,U)×100%C．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2rD．充電器輸出的電功率為UI＋I2r11、（雙選）某電源的電動勢E和內(nèi)阻r均為定值，當外電路電阻R發(fā)生變化時，回路電流I、路端電壓U、內(nèi)電壓U′都將隨之發(fā)生變化，下列圖像能正確表示其變化規(guī)律的是()12、如圖所示，是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內(nèi)電阻r＝0.8Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)UV＝110V。試求：(1)通過電動機的電流；(2)輸入電動機的電功率；(3)若電動機以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量。(g取10m/s2)13、能源問題是人類面臨的重大課題，尋找新的、無污染的能源是人們努力的方向，利用潮汐發(fā)電即為一例。如圖所示的是利用潮汐發(fā)電的簡單示意圖，左邊為陸地和海灣，中間為大壩，其下有通道，水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機。漲潮時，水進入海灣，待內(nèi)外水面高度相同，堵住通道，如圖甲所示；潮落至最低點時放水發(fā)電，如圖乙所示；待內(nèi)外水面高度相同，再堵住通道，直到下次漲潮至最高點，又放水發(fā)電，如圖丙所示。設(shè)海灣面積為5.0×107m2，高潮與低潮間高度差為3.0m，則一天內(nèi)水流的平均功率為多少。(海水密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2，每天兩次漲潮，四個發(fā)電時間段)20201—2021高中人教物理（新教材）必修第三冊第12章電能能量守恒定律練習(xí)含答案（新教材）人教必修第三冊第12章電能能量守恒定律1、如圖所示，R1＝2Ω，R2＝10Ω，R3＝10Ω，A、B兩端接在電壓恒定的電源上，則()A．S斷開時，R1與R2的功率之比為5∶1B．S閉合時通過R1與R2的電流之比為2∶1C．S斷開與閉合兩種情況下，電阻R1兩端的電壓之比為2∶1D．S斷開與閉合兩種情況下，電阻R2的功率之比為7∶12解析：選BS斷開時，由P＝I2R，I相等，R1與R2的功率之比P1∶P2＝R1∶R2＝1∶5，選項A錯誤；S閉合時，I2＝I3，則I1∶I2＝2∶1，選項B正確；S斷開時，U1∶U2＝R1∶R2＝1∶5，則U1＝eq\f(1,6)UAB，S閉合時，U1′∶U2′＝R1∶eq\f(R2,2)＝2∶5，則U1′＝eq\f(2,7)UAB，則U1∶U1′＝7∶12，選項C錯誤；U2＝eq\f(5,6)UAB，U2′＝eq\f(5,7)UAB，由P＝eq\f(U2,R)，得P2∶P2′＝49∶36，選項D錯誤。2、如圖所示，當開關(guān)S斷開時，電壓表示數(shù)為3V，當開關(guān)S閉合時，電壓表示數(shù)為1.8V，則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()A．5∶3 B．3∶5C．2∶3 D．3∶2解析：選DS斷開時，電壓表的示數(shù)等于電源的電動勢，即：E＝3V，S閉合時，U外＝1.8V，所以U內(nèi)＝E－U外＝1.2V。因U外＝IR，U內(nèi)＝Ir，所以R∶r＝U外∶U內(nèi)＝1.8∶1.2＝3∶2。3、（雙選）在用如圖所示的電路測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，若有兩只電壓表V1和V2且量程相同，內(nèi)阻RV1>RV2；兩只電流表A1、A2且量程相同，內(nèi)阻RA1>RA2，在該實驗中，為了使E、r的測量精確些，選擇的電表可以是()A．V1和A2 B．V2和A2C．V2和A1 D．V1和A1解析：選AD本實驗中電流表相對電池外接，系統(tǒng)誤差是由電壓表分流引起的，E測＝eq\f(RV,RV＋r)·E，r測＝eq\f(RV,RV＋r)·r，要減小誤差，RV應(yīng)選大的，故電壓表選V1，本實驗中電流表的內(nèi)阻對結(jié)果無影響，故正確選項為A、D。4、PM2.5主要來自化石燃料、生物質(zhì)、垃圾的焚燒，為了控制污染，要求我們節(jié)約及高效利用能源。關(guān)于能源和能量，下列說法中正確的是()A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人類永久使用B．人類應(yīng)多開發(fā)與利用太陽能、風能等新能源C．能量被使用后就消滅了，所以要節(jié)約能源D．能量耗散說明自然界的能量在不斷減少解析：選B煤、石油雖然是當今人類利用的主要能源，但不能短期內(nèi)從自然界得到補充，是不可再生能源，選項A錯誤；太陽能和風能，包括水能等都是可再生能源且為清潔能源，應(yīng)該盡量開發(fā)與利用，選項B正確；能量雖然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，所以要節(jié)約能源，但能量是不會減少的，也不會被消滅掉，只是形式發(fā)生轉(zhuǎn)變，選項C、D錯誤。5、如圖所示是一實驗電路圖。在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是()A．路端電壓變小B．電流表的示數(shù)變大C．電源內(nèi)阻消耗的功率變小D．電路的總電阻變大解析：選A當滑片向b端滑動時，其接入電路中的電阻減小，使得外電路總電阻減小，故D錯誤。根據(jù)I＝eq\f(E,R＋r)，可知總電流在增加，根據(jù)閉合電路中的歐姆定律有E＝Ir＋U外，可知路端電壓U外在減小，故A正確。流過電流表的示數(shù)為I＝eq\f(U外,R3)，可知電流在減小，故B錯誤。根據(jù)P＝I2r，可知內(nèi)阻消耗的功率在增大，故C錯誤。6、在高速公路隧道內(nèi)兩側(cè)的電燈泡不易更換，為了延長電燈泡的使用壽命，一個接口處通常安裝兩個完全相同的燈泡，在考慮溫度對電阻影響的情況下，下列說法正確的是()A．兩個燈泡串聯(lián)B．兩個燈泡并聯(lián)C．每個燈泡實際消耗的功率是其額定功率的四分之一D．每個燈泡實際消耗的功率小于其額定功率的四分之一解析：選A兩個燈泡串聯(lián)，每個燈泡兩端的電壓為U＝eq\f(220,2)V＝110V，低于額定電壓，燈泡不易損壞，選項A正確；兩個燈泡并聯(lián)，每個燈泡兩端的電壓為U＝220V，仍等于燈泡的額定電壓，燈泡正常工作，不能延長燈泡的使用壽命，選項B錯誤；由P＝eq\f(U2,R)，兩個燈泡串聯(lián)時，U變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，由于燈絲較正常發(fā)光時溫度偏低，故燈絲電阻較正常發(fā)光時小，所以每個燈泡實際消耗的功率大于其額定功率的四分之一，選項C、D錯誤。7、（雙選）如圖所示電路中，電源電動勢E＝9V、內(nèi)阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列說法中正確的是()A．當S斷開時，UAC＝9VB．當S閉合時，UAC＝9VC．當S閉合時，UAB＝7.5V，UBC＝0D．當S斷開時，UAB＝0，UBC＝0解析：選AC當S斷開時，UAC與UBC為路端電壓，等于電源電動勢，A正確，D錯誤；當S閉合時，UAC＝UAB＝eq\f(E,R＋r)R＝7.5V，UBC＝I×0＝0，B錯誤，C正確。8、關(guān)于能量耗散，下列說法中正確的是()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程中，能量在數(shù)量上并未減少，因此，可利用的品質(zhì)并未降低D．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程的方向性解析：選D能量耗散是不可避免的，但是能量耗散也遵守能量守恒定律，故選D。9、一臺電動機額定電壓為100V，電阻為1Ω。正常工作時，通過的電流為5A，則電動機因發(fā)熱損失的功率為()A．500W B．25WC．1000W D．475W解析：選B電動機的熱功率P＝I2R＝52×1W＝25W，B正確，A、C、D錯誤。10、鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機等電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)用充電器為一手機鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，鋰電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是()A．鋰電池產(chǎn)生的熱功率為UIB．充電器的充電效率為eq\f(Ir,U)×100%C．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2rD．充電器輸出的電功率為UI＋I2r解析：選C電池產(chǎn)生的熱功率為P損＝I2r，小于UI，故A錯誤；充電器的充電效率為eq\f(U－Ir,U)×100%，故B錯誤；充電器輸出的電功率為：P輸出＝UI，故D錯誤；電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能，根據(jù)能量守恒定律，有：UI＝I2r＋P，故P＝UI－I2r，故C正確。11、（雙選）某電源的電動勢E和內(nèi)阻r均為定值，當外電路電阻R發(fā)生變化時，回路電流I、路端電壓U、內(nèi)電壓U′都將隨之發(fā)生變化，下列圖像能正確表示其變化規(guī)律的是()解析：選AB根據(jù)閉合電路的歐姆定律得I＝eq\f(E,R＋r)，可知R增大，I減小，兩者是非線性關(guān)系，當R→∞時，I→0，故A正確。路端電壓U＝IR＝eq\f(R,R＋r)E＝eq\f(1,1＋\f(r,R))E，E、r為定值，R增大，eq\f(r,R)減小，則得U增大，當R→∞時，U→E，故B正確，D錯誤。內(nèi)電壓U′＝Ir＝eq\f(r,R＋r)E，可知U′與R是非線性關(guān)系，U′-R圖像應(yīng)是曲線，故C錯誤。12、如圖所示，是一提升重物用的直流電動機工作時的電路圖。電動機內(nèi)電阻r＝0.8Ω，電路中另一電阻R＝10Ω，直流電壓U＝160V，電壓表示數(shù)UV＝110V。試求：(1)通過電動機的電流；(2)輸入電動機的電功率；(3)若電動機以v＝1m/s勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量。(g取10m/s2)解析：(1)由電路中的電壓關(guān)系可得電阻R的分壓UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V流過電阻R的電流IR＝eq\f(UR,R)＝eq\f(50,10)A＝5A通過電動機的電流IM＝IR＝5A。(2)電動機的分壓UM＝UV＝110V輸入電動機的電功率P電＝IM·UM＝550W。(3)電動機的發(fā)熱功率P熱＝IM2r＝20W電動機輸出的機械功率P機＝P電－P熱＝530W又因P機＝mgv，所以m＝eq\f(P機,gv)＝53kg。答案：(1)5A(2)550W(3)53kg13、能源問題是人類面臨的重大課題，尋找新的、無污染的能源是人們努力的方向，利用潮汐發(fā)電即為一例。如圖所示的是利用潮汐發(fā)電的簡單示意圖，左邊為陸地和海灣，中間為大壩，其下有通道，水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機。漲潮時，水進入海灣，待內(nèi)外水面高度相同，堵住通道，如圖甲所示；潮落至最低點