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1 20232023 人教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人教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训练 单选题 1、下列说法正确的是（）A恒定电流是指大小、方向都不随时间变化的电流 B白炽灯在正常发光时，“220V 15W”的灯泡电阻比“220V 60W”的灯泡电阻小 C导体的电阻与构成它的材料无关 D电动机正常工作时的电功率等于其发热的功率 答案：A A恒定电流是指大小、方向都不随时间变化的电流，故 A 正确；B根据=2可知白炽灯在正常发光时，“220V 15W”的灯泡电阻比“220V 60W”的灯泡电阻大，故 B 错误；C导体的电阻与电阻率有关，而电阻率与构成它的材料有关，故 C 错误；D电动机正常工作时的电功率等于其发热的功率和输出的机械功率之和，故 D 错误。故选 A。2、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 2 D小灯泡比正常发光略暗 答案：D 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。3、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是（）A电源的电动势为 6.0 V B电源的内阻为 12 C电源的短路电流为 0.5 A D电流为 0.3 A 时外电阻是 1.8 答案：A AB根据闭合电路欧姆定律可得 =可知 图像的纵轴截距等于电动势，则有 =6.0V 图像的斜率绝对值等于内阻，则有 3 =|=6.0 5.00.5=2 故 A 正确，B 错误；C电源的短路电流为 短=6.02A=3A 故 C 错误；D电流为 0.3 A 时外电阻 =6.00.3 2=18 故 D 错误。故选 A。4、十八大报告提出了“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，以下做法中不符合这个理念的是（）A夏天天气炎热，空调的温度调得越低越好 B把家里不好用的燃气热水器换成太阳能热水器 C出行时，如果条件允许的话，尽可能选择公共交通工具 D随手关灯，关掉较长时间不使用的电脑和电视 答案：A A夏天天气炎热，空调温度调得越低电能消耗越多，造成不必要的能源浪费，A 不符合“绿色发展、低碳发展”的理念，故 A 满足题意要求；BCD燃气热水器消耗的燃气是不可再生能源，太阳能热水器使用的太阳能取之不尽、用之不竭，属于绿色能源；选择公交出行有利于减小碳排放，减少污染；随手关灯等习惯有利于节约能源，B、C、D 都符合“绿色发展、循环发展、低碳发展”的理念，故 BCD 不满足题意要求。故选 A。4 5、某无人值守彩色电视中转站采用太阳能电源工作，转换设备电压为 24V，每天发射时间为 15h，功耗 20W，其余 9 小时为接收等候时间，功耗为 5W，则（）A转换设备电流恒为56A B转换设备负载每天耗电量约为 14.37Ah C转换设备每天消耗电能为 345 度 D转换设备在等待过程中，工作电压小于 24V 答案：B A发射时间转换设备电流为 1=1=2024A=56A 而在接收等候时间内，其电流为 2=2=524A=524A 故 A 错误；B转换设备负载每天耗电量约为 =11+22=56 15Ah+524 9Ah=34524Ah 14.375Ah 故 B 正确；C转换设备每天消耗电能为 =11+22=20 15Wh+5 9Wh=345Wh=0.345kWh 故 C 错误；D转换设备在等待过程中，工作电压等于 24V，他是恒定不变的，故 D 错误；故选 B。5 6、如图所示的电路中，电阻R2.0，电源的电动势E6.0V，内电阻r1.0。闭合开关 S 后，电阻R两端的电压为（）A4.0VB2.0VC1.5VD1.0V 答案：A 由闭合电路欧姆定律有 =+=2A 故 UIR4V 故选 A。7、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 6 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 PI2R 可得 P1|B|2|C|1|D|2|1 1+所以一定有|2|1|2|故选 B。10、如图电路中，A、B 两灯原来正常发光，忽然 A 灯比原来亮了，设这是因为电路中某一处发生了故障造成的，那么发生这种故障的可能是（）AR1短路 BR2断路 CR3断路 D电源断路 答案：B 9 AR1短路，则电源被短路了，灯泡都不亮，此选项不符合题意，A 错误；B电阻R2与灯泡 A 是并联的，如果R2断路，此处只有灯泡 A 一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡 A 两端电压增大，由 =2 知，功率变大，灯泡 A 变亮，故 B 正确；C电阻R3与灯泡 B 是并联的，如果R3断路，此处只有灯泡 B 一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡 B 两端电压增大，则灯泡 A 两端电压减小，则 A 的功率变小，灯泡 A 变暗，C错误；D电源断路，电路没有电流，灯泡都不亮，此选项不符合题意，D 错误；故选 B。11、有关电动势的说法中不正确的是（）A电源的电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 B当外电路断开时，电源的电压与电源电动势相等 C电源提供的电能越多，电源的电动势越大 D当电路中通过 1 C 电荷量时，电源便将E J 其他形式的能转化为电能 答案：C A根据电动势的定义式=可知，电源的电动势等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，A 正确，不符合题意；B根据 =当外电路断开时 =0 10 解得 =电源的电压与电源电动势相等，B 正确，不符合题意；C根据=，电动势与非静电力做的功和移送的电荷量无关，与电源提供的电能多少无关，电动势由电源本身的结构决定，C 错误，符合题意；D根据电动势的定义式E可知，当电路中通过 1 C 电荷量时，非静电力做功EJ，电源便将E J 其他形式的能转化为电能，D 正确，不符合题意。故选 C。12、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。13、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（）11 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 1|2|12 故 B 错误；C与3并联的电容器两端电压减小，根据 =可知极板电荷量减小，故有电流，故 C 正确；D当内外电阻相同时，电源输出功率最大，不知道内外电阻关系，无法判断输出功率变化，故 D 错误。故选 C。14、如图所示，横截面都是正方形的三段导体，它们的材料和长度都相同，导体乙刚好能嵌入导体甲，导体丙刚好能嵌入导体乙。现将三段导体串联接入到同一电路中，则（）A导体丙的电阻最大 B导体甲两端的电压最大 C导体乙消耗的电功率最大 D三段导体在相等时间内产生的热量相等 答案：D A由题知三个导体电阻的电阻率 相同，长度l相同，根据电阻定律 =可知，比较横截面积S即可比较三者电阻的大小，由几何知识得 甲=(3)2(2)2=2，乙=(2)2()2=2，S丙=L2 所以三个电阻的阻值相等，A 错误；13 BCD由于三个电阻串联且阻值相等，根据串联电路的特点，流过它们的电流相等，则根据 =，=，=2 可知各自两端的电压、消耗的电功率、在相等时间内产生的热量均相等，BC 错误，D 正确。故选 D。15、一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（）A物体的机械能和内能都不变 B物体的机械能减少，内能不变 C物体的机械能增加，内能增加 D物体的机械能减少，内能增加 答案：D 铁块沿斜面匀速滑下时，除重力做功外还有摩擦力做负功，则铁块的机械能减小，减小的机械能转化为铁块的内能，使内能增加。故选 D。多选题 16、如图所示，光滑斜面体 ABC 固定在水平面上，底角=37，顶角B=90，物块a和长木板b分别放在斜面BC和AB上，细线绕过固定在斜面顶点的轻质光滑定滑轮，两端分别与物块a和长木板b相连，将物块a锁定，滑轮两侧的细线分别与两侧的斜面平行，长木板b的质量为m，物块a质量为 2m，解除物块a的锁定，同时将质量为 0.5m的物块c轻放在长木板的上端，物块c始终保持静止，重力加速度为g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则下列判断正确的是（）14 A物块c与长木板b间的动摩擦因数为 0.6 B物块a运动的加速度为73m/s2 C物块a机械能的减小量大于长木板b机械能的增加量 D物块a机械能的减小量等于长木板b机械能的增加量 答案：BC A假设a、b、c都静止，根据平衡条件对a分析可得，绳子的拉力为 =2cos=1.6 对b、c整体分析可得，绳子拉力为 =1.5sin=0.9 由此可知物块a会沿斜面下滑，物块b沿斜面上滑。由于物块c始终保持静止，则对物块c受力分析，根据平衡条件有 0.5sin=0.5cos 可得，物块c与长木板b间的动摩擦因数为 =0.75 故 A 错误；B对a受力分析，根据牛顿第二定律有 2cos =2 对 b 受力分析，根据牛顿第二定律有 sin 0.5cos=联立可得，物块a运动的加速度为 =73m/s2 15 故 B 正确；CD由能量的守恒与转化可知，物块a减小的机械能转化为木板b增加的机械能和木板b与物块c摩擦产生的内能，所以物块a机械能的减小量大于长木板b机械能的增加量，故 C 正确，D 错误。故选 BC。17、如图，电路中R1、R2为两只定值电阻，L 为阻值恒定的灯泡，C为电容器，R为光敏电阻（光照越强，阻值越小），V 为电压表，A 为电流表。现闭合开关，逐渐增加光照强度，下列说法正确的是（）A电路中灯泡 L 的发光亮度逐渐变强 B电容器两极板间的电场强度逐渐变大 C电路中电阻R1消耗的电功率逐渐变大 DV 的变化量与 A 的变化量之比不变 答案：BD ABC逐渐增加光照强度，光敏电阻R的阻值逐渐减小，整个外电路的总电阻逐渐减小，干路电流强度逐渐增加，内电压逐渐升高，路端电压逐渐降低，流过R1的电流逐渐减小，电阻R1消耗的电功率逐渐减小，流过R2的电流逐渐增加，加在R2两端的电压逐渐升高，电容器与R2并联，加在电容器两端的电压逐渐升高，电容器两极板间的电场强度逐渐变大，灯泡 L 两端的电压逐渐降低，灯泡 L 的发光亮度逐渐减弱，AC 错误，B 正确；D将电源与R1作为等效电源，内电阻为，根据 =可知=|因此 V 的变化量与 A 的变化量之比保持不变，D 正确。16 故选 BD。18、如图所示，在竖直放置的平行板电容器的金属板内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球，带电小球静止时绝缘细线与金属板的夹角为。1为定值电阻，2为滑动变阻器，3为电阻箱。闭合开关 S，电流表和电压表的示数分别为和。已知电源电动势和内阻一定，电表均为理想电表。下列说法正确的有（）A小球带负电 B将2的滑片向左移动，角变小 C调节3使其阻值减小，与的比值变小 D调节3使其阻值减小，的变化量的绝对值与的变化量的绝对值的比值不变 答案：ACD A闭合开关 S 后，电容器左极板带正电，右极板带负电，板间场强方向向右，由图可知小球所受的电场力方向向左，因此小球带负电，A 正确；B2与电容器串联，相当于导线，移动滑动变阻器的滑片，不改变电路的总电阻，电容器两极板间的电压不变，板间场强不变，小球受到的电场力不变，则角不变，故 B 错误；C根据欧姆定律可知=1+3 减小3，与的比值变小，C 正确；D根据闭合电路欧姆定律可得 =可得 17|=故减小3时，的变化量的绝对值与的变化量的绝对值的比值不变，D 正确。故选 ACD。19、如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡 L 的U-I图线的一部分，用该电源和小灯泡 L 串联起来组成闭合回路时灯泡 L 恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）A此电源的内阻为0.67 B灯泡 L 的额定电压为 3V，额定功率为 6W C把灯泡 L 换成阻值恒为1的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低 D小灯泡 L 的电阻随通过电流的增大而增大 答案：BD A由图读出电源的电动势为 E4V，图线A的斜率大小表示电源的内阻，则：=4-16-0=0.5，故 A 错误；B灯泡与电源连接时，AB两图线的交点表示灯泡的工作状态，则知其电压U3V，I2A，则灯泡 L 的额定电压为 3V，功率为:=3 2=6W 故 B 正确 C灯泡 L 的电阻：18 =32=1.5 换成一个 1 的定值电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，可知把灯泡 L 换成一个 1 的定值电阻，电源的输出功率将变大，而效率：=+r 外电阻变小，效率变低，故 C 错误；D小灯泡的UI图线是一条曲线，由图可以看出，小灯泡 L 的电阻随通过电流的增大而增大，故 D 正确。故选 BD。20、具有巨磁阻效应（GMR）的电阻R2在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将R2接在图示电路中，并置于该磁场，已知R1为定值电阻，此时R2R1，电表均为理想电表。保持磁场方向不变，使磁场增强，发现电压表 V1示数变化量的绝对值1，V2示数变化量的绝对值为2，下列说法正确的是（）A电流表 A 的示数减小 B电压表 V1的示数增大 C电源的总功率先减小后增大 D1一定小于2 答案：BD A磁场增强时，R2阻值减小，电路总电阻减小，则总电流增大，电流表 A 示数增大，故 A 错误；B电路总电流增大，则R1两端电压增大，电压表 V1示数增大，故 B 正确；19 C电路总电流增大，根据=可知电源的总功率一直增大，故 C 错误；D电路总电流增大，则电源内电压增大，路端电压减小，而 =1+2 所以U1的增加量一定小于U2的减小量，即1一定小于2，故 D 正确。故选 BD。21、用某型号的充电器给一款锂电池充电，在电池电量从零直至充满的过程中，充电电压和充电电流随时间变化的曲线简化后如图所示。据图可知（）A充电时通过锂电池的电流是直流电 B实线是电流曲线，虚线是电压曲线 C锂电池的充电功率先增大后减小 D锂电池的平均充电功率约为 7.0W 答案：AC A根据题图可知，电流方向未发生改变，故充电时通过锂电池的电流是直流电，故 A 正确；B开始充电后，电压逐渐增大，达到电动势后，充电电流逐渐减小，故实线是电压曲线，虚线是电流曲线，故B 错误；C根据PIU可知，锂电池的充电功率先增大后减小，故 C 正确；20 D结合题图，充电总电能略小于 E3.3+4.221.74060J4.21.726060J28152J 平均功率P，其中t10060s6 000s，解得 P4.692 W 故 D 错误。故选 AC。22、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；21 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 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。23、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22 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。24、某同学在实验室连接了如图所示的电路，开关 S 闭合后，滑动变阻器滑片从a端向b端滑动过程中，电源内阻忽略不计，则下列说法正确的是（）A电流表 A 的示数会增大 B电压表V3的示数会增大 C三个电压表的示数之和变小 D电压表V3与电流表 A 的示数比值在减小 答案：AD AD滑动变阻器滑片从a端向b端，变阻器接入电路中的电阻变小，整个电路总电阻减小电流增大，电流表 A的示数会增大；根据欧姆定律可知电压表V3与电流表 A 的示数比值为变阻器的电阻大小，所以比值在减小，AD正确；B根据电路特点可知电阻R上的电压加变阻器电压等于电源电压，电流增大电阻R上的电压增大，可知变阻器上的电压减小，所以电压表V3的示数会减小，B 错误；C电压表V2测电源电压，所以示数不变，V1和V3示数之和等于电源电压，所以三个电压表的示数之和不变，C错误。23 故选 AD。25、两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表 A 和电压表 V1的测量数据，另一同学记录的是电流表 A 和电压表 V2的测量数据。并根据数据描绘了如图（b）所示的两条UI直线。根据甲乙两同学描绘的直线，可知（）A甲同学是根据电压表 V1和电流表 A 的数据 B甲同学是根据电压表 V2和电流表 A 的数据 C乙同学是根据电压表 V1和电流表 A 的数据 D乙同学是根据电压表 V2和电流表 A 的数据 答案：AD 从电路连接可以看出，当电流表 A 的读数增大时，电压表 V1的读数减小，电压表 V2的读数增大。AB由图示图线可知，甲同学是根据电压表 V1和电流表 A 的数据绘制的，故 A 正确，B 错误；CD乙同学是根据电压表 V2和电流表 A 的数据绘制图象的，故 C 错误，D 正确。故选 AD。填空题 26、内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是_冲程。发动机运行前必须加润滑油，是为了_。某品牌汽车 100km 耗油 7kg，这些汽油完全燃烧要放出_J 的热量。（汽油的热值q=4.6107J/kg）24 答案：做功 减小摩擦 32.2 1内燃机的四个冲程中，把内能转化为机械能的是做功冲程；2加润滑油的目的是减小摩擦，提高机械效率；3这些汽油完全燃烧放出的热量为 =7kg 4.6J/kg=32.2J 小提示：注意内燃机四个冲程中能量转换的区别。27、把一个电动势E=2.0V、内阻r=0.5 的电源，与一个阻值R=1.5 的定值电阻串联组成闭合电路。则通过电阻R的电流I=_A，电阻R消耗的功率P=_W，一分钟内通过电阻R横截面的电荷量Q=_C。答案：1 1.5 60 1由闭合电路欧姆定律可得 =+=1A 2电阻R消耗的功率为 P=I2R=1.5W 3一分钟内通过电阻R横截面的电荷量为 Q=It=60C 28、用U1和U2两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比S1：S2为_。答案：22:12 1依题意，根据 =得，输送电流之比为 25 12=21 根据 损=2 得，输电线上的电阻 =损2 则电阻之比 12=(21)2=(12)2 由电阻定律 =知，若导线长度和材料相同，则有 12=21=2212 29、如图所示，电源的电动势=110V，电阻1=21，电动机绕组的电阻0=0.5，开关S1始终闭合。当开关S2断开时，电阻1的电功率是 525W；此时内电压为_V；当开关S2闭合时，电阻1的电功率是 336W，此时电动机的效率为_。答案：5 86.9%1当开关S2断开时，电阻1的电功率是 525W，即有 26 1=(内）21=525W 解得，电路中此时的内电压为 内=5V 2当开关S2断开时，根据电阻1的电功率是 525W，有 1=(+1)21=525W 可得，电源内阻为 =1 当开关S2闭合时，电阻1的电功率是 336W，则 1=121=336W 解得，电阻1的电压为 1=84V 由闭合电路欧姆定律有 =1+解得，此时电路中的干路电流为 =26A 则流过电动机的电流为 2=1=11=22A 则电动机的总功率为 总=12=1848W 电动机的损耗功率为 27 损=220=242W 电动机的输出功率为 出=总 损=1606W 故此时电动机的效率为 =出总 100%86.9%30、在图所示的电路中，已知电源的电动势为 3.0V，内电阻为1.0，外电路的电阻为1.0。闭合开关 S 后，电路中的电流为_A，若将外电阻改为5.0，则电路中的路端电压为_V。答案：1.5 2.5 1闭合开关 S 后，根据闭合电路欧姆定律可得 =+=3.01.0+1.0A=1.5A 2若将外电阻改为5.0，电路中的电流变为=+=3.05.0+1.0A=0.5A 电路中的路端电压为=0.5 5.0V=2.5V