通用版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版专项训练题.pdf

1 通用版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版专项训练题通用版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版专项训练题 单选题 1、已知两电源的电动势分别为E1、E2（E1E2），内阻分别为r1、r2。当两电源分别与阻值为R的电阻连接时，外电路消耗的功率正好相等。若电阻R减小一些，再与E1、E2分别连接时，对应的外电路消耗的功率分别是P1、P2。则（）Ar1r2，P1P2Br1P2 Cr1r2，P1r2，P1P2 答案：C 由外电路消耗的功率相等得(1+1)2R=(2+2)2R 又知E1E2，则（Rr1）2（Rr2）2 故r1r2；再大致画出U-I图像如图所示 可知R减小一些（对应图中虚线），在E2中电流增加量大，由 2 PI2R 可得 P1|B|2|C|1|D|2|1 1+所以一定有|2|1|2|故选 B。3、如图为一电源电动势为E，内阻为r的稳定电路。电压表 A 的内阻为 5k。B 为静电计，C1，C2为两个理想的电容器且耐压值足够高。在开关闭合一段时间后，下列说法正确的是（）AC1上电荷量为 0 B若将滑动变阻器滑片向右滑，则 C2上电荷量增大 C若 C1C2，则电压表两端大于静电计两端电压 D将 S 断开，使 C2两极距离增大，B 张角减小 答案：A A由于电压表两端没有电压，电容器 C1没有被充电，电量为零，故 A 正确；B电路稳定后，电容器 C2的电压等于电源的电动势，保持不变，将变阻器滑动触头P向右滑动，电容器 C2的电压不变，电量不变，故 B 错误；C由于静电计的两个电极是彼此绝缘的，电压表是由电流表改装成的，电路稳定后，电路中没有电流，电压表4 两端没有电压，而电容器 C2充电，两端存在电压。所以电压表两端的电势差小于静电计两端的电势差，故 C 错误；D将电键 S 断开，电容器的电量Q不变，板间距离增大，电容 C 减小，由公式C=分析可知，板间电压增大，静电计张角增大，故 D 错误；故选 A。4、关于能的转化与守恒定律，下列说法中错误的是（）A能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体 B能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化 C一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少 D能的转化与守恒定律证明了能量既不会创生，也不会消失 答案：A A能量能从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体，A 错误；B能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化，B 正确；C根据能量守恒定律，一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，C 正确；D能的转化与守恒定律证明了能量既不会创生，也不会消失，D 正确。本题选择错误的，故选 A。5、在如图所示的电路中，1、2为定住电阻，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的触片向b端移动时，则下列说法正确的是（）5 A电流表 A 的读数减小 B1、2两端的电压变化量相比，1电压变化大 C连接电容器两极板的导线上有电流 D电源的输出功率减小 答案：C A当滑动变阻器的触片向b端移动时，3阻值减小，根据串反并同可知，与3串联的电流表示数增大，故 A错误；B根据 =+1+2 可知 0=+1+2 根据串反并同可知，与3并联的2电压减小，与3串联的1和r电压增大，故 0，1 0，2 0 故+1=|2|故 1B1+2=C12D12 故 A 错误；B当外电阻阻值为时，路端电压 =+12 当外电阻阻值变为2时，路端电压=22+2 故 B 错误；C根据 =2 又 2 可得 2 可得 2 联立可得 2 2 故 C 正确；D根据 =13 结合 B 选项，可知 2 故 D 错误。故选 C。12、有关水资源的说法中不正确的是（）A水资源可再生，无污染 B潮汐能不属于水资源 C目前最容易开发的水能是河流水能 D水力发电站发电时一般是将机械能转化为电能 答案：B A水能是一种无污染、可再生的能源，故 A 正确；B广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等，故 B 错误；C目前最易开发和利用的比较成熟的水能是河流水能，故 C 正确；D一般在天然河流上修建拦水大坝，积蓄势能，势能通过水轮机、发电机最后转化为电能，故 D 正确。本题选错误的，故选 B。13、一电源电动势为6V，内阻不能忽略，将其和一标有“6V；3W”的小灯泡构成闭合回路，则（）A小灯泡两端电压等于6V B流过小灯泡的电流为0.5A C小灯泡两端电压小于电源路端电压 D小灯泡比正常发光略暗 答案：D 14 A由于电源内阻不可忽略不计，内阻分压导致路端电压值小于电源电动势的值，故灯泡两端电压小于 6V，故 A错误；BD由 A 的分析可知，灯泡两端电压小于额定电压，故其实际电流要小于额定电流 0.5A，故灯泡的实际功率要小于额定功率，小灯泡比正常发光时暗，故 B 错误、D 正确；C由于小灯泡是电源的唯一用电器，故小灯泡两端电压等于电源的路端电压，故 C 错误。故选 D。14、在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮。则下列对电路故障的分析正确的是（）A可能是定值电阻R1短路 B可能是定值电阻R2断路 C可能是定值电阻R3短路 D可能是定值电阻R4短路 答案：B A若定值电阻R1短路，总电阻变小，总电流变大，A灯将会变亮，故 A 错误；D若定值电阻R4短路，总电阻变小，总电流变大，A灯将会变亮，故 D 错误；B若R2断路，总电阻变大，总电流减小，灯泡A将变暗，根据闭合电路欧姆定律可知 U并=E-I（RA+R4+r）则R1和R3所在并联支路的电压增大，根据 15 I总=IR1+IR3 因为总电流减小，R3的电流增大，所以R1的电流减小，R1的电压减小，而R1和小灯泡B所在支路的电压增大，所以灯泡B的电压将增大，灯泡B将会变亮，故 B 正确；C若R3短路，必引起与之并联的支路（即R1所在支路）中无电流，小灯泡B熄灭，故 C 错误。故选 B。15、某研究性学习小组用如图所示的电路，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0起保护作用。按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录。某同学记录的实验数据，根据这些数据在图中画出了 图线。内电阻r为（）A1.45 B1.37 C1 D2 答案：B 由题中电路图，根据闭合回路的欧姆定律有 =根据题中 可知 =1.44 0.800.475 1.37 故 ACD 错误 B 正确。故选 B。16 多选题 16、图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法正确的是（）A电源的内阻为 5 B把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为 0.3W C小灯泡的电阻随着功率的增大而增大 D把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为 0.9W 答案：BCD A根据闭合电路欧姆定律变形 U=E-Ir 可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据题甲图电动势为E=1.5V，内阻为 =1.5 1.00.3=53 故 A 错误；BD把电源和小灯泡组成闭合回路，将在题图乙中作该电源对应的U-I图像，如图所示 17 两U-I图线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数U=0.5V，I=0.6A，所以小灯泡的功率为 P=UI=0.50.6W=0.3W 回路中的总功率为 P 总=EI=1.50.6W=0.9W 故 BD 正确；C根据图乙可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得 R=可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，故 C 正确。故选 BCD。17、下面设想符合能量守恒定律的是（）A利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械 B做一条船，利用流水的能量逆水行舟 C通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行 D利用核动力，驾驶地球离开太阳系 答案：BCD A利用永久磁铁和软铁的相互作用，制成一台机器，不消耗能量而不停地转动，不符合能量守恒定律，故 A 错误；BC让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞，故 BC 正确；D利用核动力，核能提供能量，驾驶地球离开太阳系，符合能量守恒定律，故 D 正确。故选 BCD。18 18、2020 年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则（）A体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小 B体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高 C体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大 D当A、B间电阻逐渐增大时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值不变 答案：BD ABC体型相近的两人相比，脂肪含量高者电阻较大，图乙是串联电路，总电阻增大，电流减小，AB两端电压增大，电源效率 =100 路端电压随外电阻外增加而增大，因此脂肪含量高者对应的电源效率高，电源输出功率与外电阻和电源内阻的关系有关，外电阻与电源的内阻越接近，电源输出功率越大，本题中未给出外电阻与电源内阻的关系，故无法判断谁对应的电源输出功率大，故 B 正确，AC 错误；D电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值为|=+其大小不变，故 D 正确。故选 BD。19 19、在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是 PTC 元件，PTC 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率 随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，使 PTC 元件具有发热、保温双重功能。以下关于电热灭蚊器的判断正确的是（）A当温度低于t1时通电，通电后，其电功率先增大，后减小 B当温度低于t1时通电，通电后，其电功率先减小，后增大 C当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变 D当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变 答案：AD 在电热灭蚊器温度由初温升高到t1的过程中，电阻器的电阻率随温度的升高而减小，其电阻也随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器的电功率P增大，当t=t1时，功率达到最大；在温度由 t1升高到 t2的过程中，增大，R增大，P减小，因此在t1t2之间的某一温度会有产热功率等于散热功率，这时是保温状态，故 AD 正确，BC 错误。故选 AD。20、细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示。使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，下列说法正确的是（）20 A小球机械能不守恒 B小球能量正在消失 C小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化 D总能量守恒，但小球的机械能减少 答案：AD A小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，说明机械能通过克服阻力做功不断地转化为内能，即机械能不守恒，故 A 正确；B小球的机械能转化为内能，能量的种类变了，但能量不会消失，故 B 错误；CD小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互转化的同时，机械能不断地转化为内能，故摆动的幅度越来越小，但总能量守恒，故 C 错误，D 正确。故选 AD。21、如图所示，电路中RT为热敏电阻，当温度升高时，RT阻值变小。R1和R2为定值电阻。开关 S 闭合后，RT的温度升高，则下列物理量中变大的是（）A通过RT的电流 B通过R1的电流 C通过R2的电流 21 D电容器两极板间的电场强度 答案：ABD ABC当温度升高时，RT减小，外电路总电阻减小，则总电流增加，根据闭合电路欧姆定律 =+可知，内电压增大，外电压减小，R1两端电压升高，则R2的两端电压减小，流过R2的电流减小，则流过RT的电流增大；故 AB 正确，C 错误；D由于R1两端电压等于电容器两极板间电压，R1两端电压升高，所以电容器两极板间电压增大，由 =可知，电容器两极板间的电场强度E增大；故 D 正确。故选 ABD。22、如图所示，USB 电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电机，比传统的马达风扇更安静、更省电。关于 USB 电风扇，以下说法正确的是（）A风扇正常工作时，同一扇叶上各点角速度相等 B风扇正常工作时，同一扇叶上各点线速度大小相等 C若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率：P总UI D若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机输出机械功率：P出UI 答案：ACD AB风扇正常工作时，同一扇叶上各点属于同轴转动，角速度相等；同一扇叶上各点的转动半径不一定相等，故线速度大小不一定相等，故 A 正确，B 错误；22 C若风扇内部电机两端电压为U，输入电流为I，则电机消耗的总功率 P总UI 故 C 正确；D由于电动机线圈生热消耗一部分能量，因此电机输出机械功率 P出UI 故 D 正确。故选 ACD。23、如图所示，电源电动势E6V，小灯泡 L 的规格为“3V，0.9W”，开关 S 接 1，当滑动变阻器调到R8 时，小灯泡 L 正常发光，现将开关 S 接 2，小灯泡 L 和电动机 M 均正常工作，已知电动机的线圈电阻R01，则（）A电源内阻为 4 B电动机正常工作的电压为 0.3V C电动机输出的机械功率为 0.63W D电源提供的总功率为 1.8W 答案：CD A流过灯泡的电流为 =0.93A=0.3A 灯泡电阻为 23 L=30.3=10 开关 S 当接 1 时，由闭合电路欧姆定律可知 EI（RL+R+r）即 60.3（10+8+r）代入数据解得 r2 A 错误；B当开关 S 接 2 时灯泡正常发光，小灯泡的额定电流为I0.3A，电源内阻分的电压为 UrIr0.32V0.6V 电动机分的电压为 UMEULUr6V3V0.6V2.4V B 错误；C当开关 S 接 2 时，电动机输出的机械功率 出=MM M20=2.4 0.3W 0.32 1W=0.63W C 正确；D电源提供的总功率 P总IE0.36W1.8W D 正确。故选 CD。24、将一些电学元件用导线连接在某电源的两端，下列描述正确的是（）24 A电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差 B导体中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的 C电源的作用是能为电路持续地提供自由电荷 D导体中的电场是由电源的电场和导体中积累的电荷形成的电场叠加而形成的 答案：AD AC电源的作用是使电源的正、负极两端保持一定的电势差，从而使导体中产生电场，导体中的自由电荷受到电场力发生定向移动，从而使电路中产生持续的电流，C 错误，A 正确；BD导线中的电场是两部分电场共同贡献的结果，首先电源电场使电子沿导线移动，并向导线某一侧聚集，从而产生附加电场，当两个电场达到动态平衡时，导线内只存在和导线平行的电场，即形成恒定电场，C 错误，D正确。故选 AD。25、如图所示，A、B、C、D 四个电路中，电源电动势为E，电阻为r，定值电阻为R0，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，理想电压表示数将变大的电路是（）AB CD 答案：BD A滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，使干路电流变大，电源内电压变大，路端电压变小，令电压表测量值变小，A 错误；25 B滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，干路电流变大，R0两端的电压变大，B 正确；C由于电压表是理想电压表，当其串接在干路中，示数等于电源电动势，其示数不变，C 错误；D该电路可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表所测量的电阻增加，则电压表示数将变大，D 正确。故选 BD。填空题 26、如图，电源电动势E=12V，内阻不计，R0=R1=200，R2=400，则平行金属板 MN 间电势差UMN=_V。已知两板间距d=510-3 m，则两板间的电场强度大小为_V/m。答案：4 800#0.8103#8102 1根据电路连接方式可知 MN 间电势差等于R0两端电压，根据闭合电路欧姆定律可得 MN=02+0=4V 2两板间的电场强度大小为 =800V/m 27、如图所示，1=2=3=2，电源的电动势为6V，内电阻=1；当开关S1和S2都闭合时，流过2的电流为_A；当开关S1闭合、S2断开时，电压表读数为_V。26 答案：0.75 4.8 1当开关S1、S2都闭合：电路中总电流 =+1+232+3=1.5A 流过2的电流 2=2=0.75A 2当开关S1闭合、S2断开时，R3不工作，可得 =1+21+2+=4.8V 28、有一块手机用的锂电池，上面标明电压为 3.7V，容量为 1000mAh，它充电后，大约存储了_J 的电能；若手机待机时的电流为 10mA，则待机的时长为_h。答案：13320 100 1它充电后，大约存储的电能 =3.7 1 3600J=13320J 2若手机待机时的电流为 10mA，则待机的时长为 =1000mA h10mA=100h 29、某同学用欧姆挡测电阻时，实验步骤如下：A将功能选择开关置100 挡：27 B将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向左边零处：C接入被测电阻，读数；D将功能选择开关置 OFF 档。上述实验步骤中，错误的操作是_（填字母代号）。若操作无误，指针位置如图所指，被测电阻的阻值是_。答案：B 3000 1 A使用欧姆表时，先将功能选择开关置100 挡：故 A 正确；B将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边零处；故 B 错误；C接入被测电阻，读数；故 C 正确 D测量结束后，将功能选择开关置 OFF 档。故 D 正确。故选 B。2由图可知该电阻阻值为 =30 100=3000 小提示：掌握欧姆表的使用方法和步骤，欧姆表的零刻度在最右侧。30、家庭淋浴房常用“浴霸”来取暖。“浴霸”主要由四盏“220V，250W”的特殊灯泡组成。假设这四盏灯泡同时开启，平均每周工作 2h，则该用电器一周的耗电量为_ kWh，若每 kWh 的电费为 0.60 元，则该用电器每月要交的电费为_元（每月按 4 周计算）。28 答案：2 4.8 1该用电器一周的耗电量为 =250 4 2W h=2kW h 2该用电器每月要交的电费为 =4 2 0.6 元=4.8 元