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必考考点训练.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必考考点训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必考考点训练练 单选题 1、下列关于电功的说法中错误的是（）A导体内静电力移动电荷所做的功叫作电功 B电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程 C电流做功消耗的能量由电源提供 D电功就是电能 答案：D A导体内静电力移动电荷所做的功即为电功，故 A 正确；B电流做功的过程是将电能转化为其他形式能的过程，故 B 正确；C电源是把其他形式的能转化为电能的装置，所以电流做功消耗的能量由电源提供，故 C 正确；D电功是过程量，电能是状态量；在纯电阻电路中，虽然电功的数值等于消耗的电能，但电功不是电能，故 D错误。故选 D。2、如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2。设元电荷为e，则以下说法正确的是（）2 A溶液内电流方向从A到B，电流大小为1 B溶液内电流方向从B到A，电流大小为2 C溶液内电流方向从A到B，电流大小为(1+2)D溶液内电流方向从A到B，电流大小为(12)答案：C 电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，由图可得溶液内电流的方向从A到B；设电解液中通过截面S的电荷量为q，根据题意得 =(1+2)故溶液内电流的大小为 =(1+2)故选 C。3、国庆期间小明去逛超市，遇促销打折买了一个电吹风，电吹风的使用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是（）电吹风铭牌参数 额定电压 220 V 50 Hz 额定功率 热风 1000 W 冷风 250 W 3 A该电吹风发热电阻R的阻值约为 64.5 B该电吹风电动机 M 的内阻为 193.6 C当开关 S1断开、S2闭合时，电吹风吹热风 D当开关 S1、S2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为 1000J 答案：A A由表格可知发热电阻的功率 PR=P-PM=1000W-250W=750W 发热电阻R与电动机是并联关系，电压都是U=220V，则有 =2R=2202750 64.5 故 A 正确；B电动机正常工作过程为非纯电阻，则 2M=193.6 故 B 错误；C由图可知当开关 S1断开、S2闭合时，发热电阻断路，电动机工作，故吹冷风，故 C 错误；D当开关 S1、S2均闭合时，电动机正常工作，功率仍然为 250 W，故电动机每秒钟消耗的电能为 W=Pt=2501J=250J 故 D 错误。故选 A。4 4、某款扫地机器人如图所示，额定功率 24W，额定电流 3A，正常工作时电机输出的功率为 19.5W，锂电池容量 9A h，为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的 20%时就需要充电，则（）A电机的电阻为83B额定电压为 6.5V C正常工作时，电机产生的热量为 19.5WD充满电的电池可以正常工作时间为 2.4h 答案：D A由 =出+2 得 =0.5 故 A 错误；B由 =得额定电压 =8V 故 B 错误；C正常工作时，电机产生的热量 =2=4.5W 故 C 错误；D由 5 80%=解得 =2.4h 故 D 正确。5、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是（）A电功率越大，则电流做功越快，电路中产生的热量一定越多 BW=UIt适用于任何电路，而=2=2只适用于纯电阻电路 C在非纯电阻电路中，2 D热量=2适用于任何电路 答案：A A电功率越大，则电流做功越快，但电路中产生的热量不一定多，故 A 错误；B电功的定义式为 =适用于任何电路，而计算式 =2=2 只适用于纯电阻电路，故 B 正确；C在非纯电阻电路中，电流所做的功等于产生的热量与其他形式的能之和，所以 即 2 故 C 正确；6 D电路热功率的定义式为 =2 适用于计算任何电路中产生的热量，故 D 正确。故选 A。6、一般家用电冰箱一天消耗的电能约 1 度（1 度1kw h），此能量最接近下列哪个用电器正常工作时，一直使用一天消耗的电能（）A一只照明的电灯 B一台空调 C一台电磁炉 D一只微波炉 答案：A 一般灯具的功率约 10-60W，一天的耗电约 0.24-1.44 度；电磁炉的功率约 1800-2100W，一天的耗电约 43.2-50.4度；微波炉的功率约 1000-1300W，一天的耗电约 24-31.2 度；空调的功率约 800-1500W，一天的耗电约 19.2-36度。故最接近的是 A，则 BCD 错误。故选 A。7、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。下列说法正确的是（）A应选用较新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量 B应选用内阻比较大旧电池，使得电压表示数变化大 C滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻为零的地方，这样可以保护电压表 D根据实验记录的数据作U-I图像时，应连上所有的点。答案：B AB干电池用久了内阻会变大，为了使电池的路端电压变化明显，实验时应使用内阻较大的旧电池作为被测电源，使得电压表示数变化大，故 A 错误，B 正确；C滑动变阻器的滑片初始时应放在接入电路电阻最大的地方，这样可以保护电流表，故 C 错误；7 D根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀对称的分布在直线两侧，故 D 错误。故选 B。8、四盏灯泡接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格为“220V，40W”，b、d灯泡的规格为“220V，100W”，各个灯泡的实际功率分别为Pa、Pb、Pc、Pd且都没有超过各自的额定功率，则这四盏灯泡实际消耗的功率大小关系是（）APa=Pc Pb Pd CPa Pc Pb Pd DPa Pc Rb=Rd ab并联的电阻与cd并联的电阻相同，串联电路，分压相同，故 Uab=Ucd 又因为 Ua=Ub，Uc=Ud 故 8 Ua=Ub=Uc=Ud 根据=2，得 Pa Pb，Pc Pd且Pa=Pc，Pb=Pd 故有 Pa=Pc Pb=Pd 故选 A。9、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。根据实验数据作出U-I图像如图所示，该电池的电动势，内阻分别为（）A1.45V，1.30B1.45V，2.90C0.45V，2.8D0.5V 1.45 答案：A 根据闭合电路欧姆定律有 =+则该电池的电动势为图线的纵轴截距 =1.45V 内阻为图线的斜率绝对值 =1.45 0.800.50 0=1.3 故选 A。9 10、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，则引起该实验误差的主要原因是（）A由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大 B由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压大 C由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 D由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比电源实际输出的电压小 答案：C 由电路图可以看出，由于电压表分流，造成电流表读数小于电源实际输出电流，导致电源电动势和内阻测量值偏小，故 ABD 错误，C 正确。故选 C。11、如图所示的电路中，左侧电容器的电容大于右侧电容器的电容，图中滑动变阻器1和2的滑片都置于中间位置，若要两只电容器所带的电荷量相等，正确的做法是（）10 A滑动变阻器1滑片向左移动 B滑动变阻器1滑片向右移动 C滑动变阻器2滑片向左移动 D滑动变阻器2滑片向右移动 答案：A AB滑动变阻器1滑片在中间位置时，两只电容器两端的电压相等，根据 QCU 此时左侧电容器上的电荷量大于右侧电容器上的电荷量，若要使两电容器所带的电荷量相等，滑动变阻器1滑片要向左移动，A 正确，B 错误；CD滑动变阻器2滑片移动不会改变两只电容器两端的电压比值，由 QCU 知，不会改变两电容器所带的电荷量，故 CD 错误 故选 A。12、某家庭使用的智能电饭煲，其铭牌如图所示。假如用此电饭煲煮饭时，均在额定功率下工作 30min，则该电饭煲煮饭时消耗的电能数量级为（）豪华微电脑电饭煲 货号：FC307B 型号：MB-FC307B 额定容量：3.0L 稳定电压：220V/50Hz 额 定 功 率：640W A102B104C106D108 答案：C 根据题意，由公式=可得，该电饭煲煮饭时消耗电能为 =640 30 60J=1.15 106J 故选 C。13、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2是完全相同的两盏灯，当 S 闭合时，滑动变阻器R滑动端P从a向b滑动过程中（各灯均不会被烧坏），关于各灯亮度的变化情况是（）11 A灯L1、L2都变亮 B灯L1变亮，灯L2变暗 C灯L1、L2都变暗 D灯L1变暗，灯L2变亮 答案：C 电路中，两灯与变阻器串联，电流相等，当滑片向b滑动，电阻增加，电路中电流减小，两灯泡都变暗，C 正确ABD 错误。故选 C。14、某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（）序号 电压/V 电流/A 电动机工作状态 1 1.25 0.50 卡住未转动 2 2.00 0.20 稳定转动 3 3.5 0.30 稳定转动 A小电动机的电阻大约为10 B当小电动机的电压为2.00V时，其发热功率为0.1W C当小电动机的电压为2.00V时，其电功率为0.3W D当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W 12 答案：B A将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为1.25V时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率 =2 将第一组数据代入可解得 =2.5 故 A 错误；B当小电动机的电压为2.00V时，电流是 0.50A，由P=I2r得其发热功率为0.1W，故 B 正确；C当小电动机的电压为2.00V时，其电功率=2 0.2W=0.4W 故 C 错误；D当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率 出=2=3.5 0.3 0.32 2.5W=0.925W 故 D 错误。故选 B。15、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 13 =+=2A 故 UIR4V 故选 A。多选题 16、在电学实验中，电流表的内阻几乎为零，但实验室中有一种小量程电流表，其内阻不为零，在处理这种电流表时，可看成是一个无内阻的电流表 A 和一个电阻A串联（如图中虚线框所示）现在我们要测量一只这种电流表的内阻A的阻值，电路设计如图所示，电源输出电压不变，当 S1闭合、S2断开时，电流表示数1=0.15A1消耗的电功率为1；当 S1断开、S2闭合时，电流表示数为0.1A，A消耗的电功率为0.1W，2消耗的电功率为2；且1:2=9:8，则下列说法正确的是（）A1=10BA=20 C1=0.3WD=3V 答案：AD 当 S1断开、S2闭合时，由=2可求电流表内阻为 A=A22=10 当 S1闭合、S2断开时，由闭合电路欧姆定律及P=UI可得 =1A+11 14 当 S1断开、S2闭合时，由闭合电路欧姆定律及P=UI可得 =2A+22 又有 1:2=9:8 综合解得 U=3V，P1=0.225W，P2=0.2W 又由=2可得 1=112=10 故 AD 正确，BC 错误。故选 AD。17、如图所示，恒流源可为电路提供恒定电流，为定值电阻，L为滑动变阻器，电流表、电压表为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器L的滑片向下移动的过程中，下列说法正确的是（）A电路中总电阻减小 B电流表的示数减小 C电压表的示数减小 D恒流源的输出功率增大 答案：AC A滑动变阻器L的滑片向下移动时，接入电路的电阻变小，根据并联电路的特征可知电路中总电阻减小，A 项正确；BC恒流源流出的总电流不变，滑动变阻器L的滑片向下移动，接入电路的电阻变小，电路中总电阻减小，则15 并联部分总电压减小，即电压表的示数减小，则流过电阻的电流减小，由于总电流不变，则流过滑动变阻器L的电流增大，即电流表的示数增大，B 项错误，C 项正确；D根据=2总，由于恒流源电流大小不变，总电阻减小，所以恒流源的输出功率减小，D 项错误。故选 AC。18、下列关于能量转化的说法，正确的是（）A能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用 B在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的 C各种形式的能量在转化时，总能量可增可减 D各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的 答案：AB A能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，A 正确；B在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的，B 正确；CD在自然界的能量仍然是守恒的，CD 错误。故选 AB。19、煤炭是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。某企业利用“煤粉加压气化制备合成气”新技术，让煤变成合成气（一氧化碳及氢气总含量90%），把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是（）A煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化 B煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化 C该技术实现了煤的清洁利用 D该技术实现了煤的高效利用 16 答案：ACD AB煤粉加压气化制备合成气过程中既有物理变化，又有化学变化，故 A 正确，B 错误；CD该技术使煤得以良好利用又环保，故 CD 正确。故选 ACD。20、在如图甲所示的电路中，电源电动势为 3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为 3 个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如题图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（）A灯泡L1的电阻为 12 B通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的 2 倍 C灯泡L1消耗的电功率为 0.75 W D干路电流为 0.45 A 答案：ACD AC当开关闭合后，灯泡 L1的电压 U1=3V 由图 2 读出其电流 I1=0.25A 则灯泡 L1的电阻为 17 1=11=30.25=12 灯泡L1消耗的电功率为 P1=U1I1=0.75W 故 AC 正确；BD灯泡 L2、L3串联，电压 U2=U3=1.5V 由图读出其电流 I2=I3=0.20A 则 I1=1.25I2 干路电流为 =1+2=0.45A 故 B 错误，D 正确；故选 ACD。21、如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R为定值电阻，C为平行板电容器，G 为灵敏电流计。闭合开关 S，当环境温度明显升高且稳定后，下列说法正确的是（）AR两端电压变大 18 BRT两端电压变大 CC所带电荷量增大 D温度升高的过程中，G 中电流方向由a到b 答案：AD ABC由图可知，热敏电阻RT与电阻R串联，当环境温度升高时热敏电阻阻值减小，则电路中电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，电容器的电压等于路端电压，故电容器的电压减小，所带电量减小，电路中电流增大，电源的内电压及电阻R两端的电压均增大，由 =内+外 可得，RT两端电压减小，BC 错误，A 正确；D由于电容器电量减小，则电容器要放电，故 G 中电流由ab，D 正确。故选 AD。22、如图所示，电源电动势为E，内阻为r.电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）.当开关 S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（）A若断开开关 S，带电微粒向上运动 B只逐渐减小对R1的光照强度时，电压表示数变大，电阻R0消耗的电功率减小 C只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动 19 D只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 答案：BC A只断开开关 S，电容器通过R2、R3放电，所带电荷量变小，极板间场强减小，带电微粒所受向上的电场力减小，故微粒向下运动，A 错误；B只减小R1的光照强度，R1阻值变大，干路电流变小，故电阻R0消耗的功率减小，电源内阻上的电压减小，则路端电压变大，即电压表读数变大，选项 B 正确；C只调节电阻R2的滑动端P1向下移动时，回路总电阻不变，干路电流不变，路端电压不变，故电压表示数不变，电容器两端的电压（即电阻R2上半段的电压）变大，极板间场强变大，微粒所受向上的电场力变大，带电微粒向上运动，C 正确；D电阻R3与电容器串联，由于电容器处于开路状态，故R2的阻值对电路没有影响，所以P2向上移动时，电源消耗的电功率不变，电阻R3中没有电流，D 错误。故选 BC。23、如图所示电路中，电源内阻不能忽略，电表均为理想电表。闭合开关后，电路处于稳定状态，下列说法正确的是（）A灯泡L2突然变亮，可能因为电阻R发生了短路 B灯泡L1突然变亮，可能因为电阻R发生了短路 C电流表的示数突然变大，可能因为电容器被击穿 D电压表的示数突然变小，可能因为灯泡L2的灯丝烧断 20 答案：AC A若电阻R发生短路，电路左侧三元件并联部分电阻为零，外电阻减小，外电压变大，灯泡 L2两端的电压变大，故而突然变亮，A 正确；B若电阻R发生短路，则电路左侧三元件并联部分分得的电压为零，会导致灯泡 L1熄灭，B 错误；C电容器被击穿短路可使得电路总电阻变小，总电流变大，C 正确；D若灯泡 L2的灯丝烧断，则电压表的示数将接近于电源电动势，故而示数增大，D 错误。故选 AC。24、为了减少二氧化碳的排放，我国一直在大力发展新能源汽车，已知某型号的电动汽车主要技术参数如下：车型尺寸长宽高/（mmmmmm）487019501725 最高时速/（km h-1）120 电机型式 交流永磁同步电机 电机最大功率/kW 180 工况法纯电续驶里程/km 500 等速法纯电续驶里程/km 600 电池容量/（kW h）82.8 快充时间/h 1.4 050km/h 加速时间/s 2.4 0100km/h 加速时间/s 5.4 根据行业标准，电机的最大功率为电机输出的最大机械功率，电池容量为电池充满电时储存的最大电能，根据表中数据可知（）A若以恒定功率加速，0100km/h 的加速过程中电动车行驶的路程一定大于 75m B电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，车受到的阻力大小约为 5400N C该车在 050km/h 的加速过程中平均加速度为 25m/s2 D用输出电压为 220V 的充电桩给电池快速充电时，充电电流约为 400A 答案：AB A速度 100km/h=2509m/s 0100km/h 的加速时间为 5.4s，假设电动车做匀加速直线运动，该过程中电动车行驶的路程 =2=75m 21 实际上电动车做加速度减小的加速运动，所以路程一定大于 75m，故 A 正确；B额定功率 P=180kW=180000W 最大速度 m=120km/h=1003m/s 电机以最大功率工作且车以最大速度行驶时，牵引力等于阻力 =m=5400N 故车受到的阻力大小约为 5400N，故 B 正确；C速度 50km/h=1259m/s 该车在 050km/h 的加速过程中，用时 2.4s，平均加速度 =5.8m/s2 故 C 错误；D电池容量82.8kW h快充时间为 1.4h，用输出电压为 220V 的充电桩给电池快速充电时，充电电流 =82.8 103220 1.4A 269A 故 D 错误。故选 AB。25、如图所示是某型号电吹风的电路图，它主要由电动机 M 和电热丝R构成。已知电吹风的额定电压为 220V，吹冷风时的功率为 120W，吹热风时的功率为 1000W。则（）22 A当 S1断开、S2闭合时，电吹风吹冷风 B电热丝的电阻为 50 C无论吹冷风还是吹热风，流经电动机的电流均为611A D电吹风吹热风 5 分钟后，约耗电0.5kW h 答案：AC A当 S1断开、S2闭合时，电动机正常工作，电热丝处于断路状态，则电吹风吹冷风，故 A 正确；B根据题目条件可知，电热丝的功率为 P1000W120W880W 因此电热丝的电阻为 =2=2202880=55 故 B 错误；C依题意，知无论吹冷风还是吹热风，电动机 M 的功率均为 120W，根据功率的计算公式 PUI 得，流过电动机的电流为 =1=120220A=611A 故 C 正确；D电吹风吹热风 5 分钟后，消耗的电能为 23 =2=1000W 112h=112kW h 故 D 错误。故选 AC。填空题 26、如图所示为充电式电吹风电路原理图，现只想使用冷风，则应将开关触点C与_（选填“A”或“B”）接触。电源电动势 24V，内阻 0.3，电热丝电阻 3，电动机内阻 1。若热风挡工作时，电路总电流为 10A，则电动机输出功率P=_W。答案：B 54 1若只想使用冷风，则只需要电动机工作，应将开关触点C与B接触；2热风挡工作时，电源的路端电压为 =21V 通过电热丝的电流为=7A 通过电动机的电流为 M=3A 电动机的输出功率为 =M M2M=54W 24 27、下表列出了某国产品牌电动自行车的主要技术参数。若该车在额定功率状态下正常行驶时，电动机的输入功率为_W，电动机的内阻为_。自重 40kg 电动机额定电压 48V 载重 75kg 电动机额定电流 10A 最大速度 20km/h 电动机额定输出功率 350W 答案：480 1.3 1 电动机的输入功率 入=48 10W=480W 2 根据 热=入 出=130W 热=2 解得 =1.3 28、某电路盒内是由两个定值电阻 R1、R2连接成的电路。从该电路中引出四个端钮 1、1、2、2，电路连接如图所示，I1，I2分别为通过端钮 1，2 的电流。若当2 2端短接，1 1端加 U1=8.0V 电压时，测得I1=2.0A，I2=2.0A。若当1 1端短接，2 2端加 U2=4.0V 电压时，测得I1=1.0A，I2=1.5A。（1）电路中 R1=_、R2=_（2）当1 1端加电源 E=6.0V 内阻 r=1，而2 2端接RL=4.0 的负载时，I1=_A，该负载获得的功率P=_W。（本小题中答案保留三位有效数字）答案：4 8 0.783 1.09 25 （1）1若当2 2端短接，电路只有R1串联，若1 1端加U1=8.0V 电压时，则 1=2=11 则 1=11=82=4 2若当1 1端短接，则电阻R1和R2串联，当2 2端加 U2=4.0V 电压时，则 2=2121+2 解得 2=8（2）3 当1 1端加电源 E=6.0V 内阻 r=1，而2 2端接 RL=4.0 的负载时，外电阻总阻值为 =1+22+=203 根据闭合电路欧姆定律 =1(+)解得 1=1823A 0.783A 4根据并联电路电压相等，有 2=2 且 2+=1 负载获得的功率 26 =2=1.09W 29、如表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大行驶速度行驶，则电动机的输入功率为_W，电动机的内电阻约为_，该车获得的牵引力为_N。自重 40kg 额定电压 48V 载重 75kg 额定电流 12A 最大行驶速度 20km/h 额定输出功率 350W 答案：576 1.6 63 1电动机的输入功率为 P入=UI=4812W=576W 2电动机的发热功率为 Q=I2r=P入-P出 代入数据解得 r1.6 3根据 P出=Fvmax 解得 F=63N 30、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 27 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