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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易错题集锦1单选题1、关于能量和能源，下列说法正确的是（）A化石能源是清洁能源，水能是可再生能源B在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源C人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造D能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了答案：DA化石能源在燃烧时放出二氧化硫、二氧化碳等气体，会形成酸雨和温室效应，破坏生态环境，不是清洁能源，水能是可再生资源，故A错误；BD能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了；例如，内燃机燃烧汽油把化学能转化为机械能，最终机械能又会转化为内能，而最终的内能人们很难再重新利用，所以我们说能量的品质下降了；所以在能源的利用过程中，有一些能源是不可再生的，所以需要节约能源，故B错误D正确。C根据能量守恒定律，能量是不能够被创造的，故C错误。故选D。2、某智能手机说明书信息如图所示，电池支持低压大电流充电，则该手机（）手机类型智能手机电池容量4000mAh充电限制电压4.35V待机时间22dA电池的电动势为4.35VB电池能提供的电能为4000mAhC待机电流约7.6mAD电池充满电后以100mA的电流工作时，可连续工作4h答案：CA4.35V为充电的电压，不是该电池的电动势，A错误；BmAh为电荷量的单位，所以4000mAh表示该电池提供的电荷量，B错误；C由I=qt代入数据得I400010-3360022243600A0.0076AC正确；D由I=qt，得t400010-3360010010-3h40hD错误。故选C。3、某款扫地机器人如图所示，额定功率为24W，额定电流为3A，正常工作时电机输出的功率为19.5W，锂电池容量为9Ah。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6.5VC正常工作时，单位时间内电机产生的热量为19.5JD充满电的电池可以正常工作的时间为2.4h答案：DA由P=P出+I2r得r=0.5A项错误；B由P=UI得额定电压U=8VB项错误；C正常工作时，单位时间内电机产生的热量Q=I2rt=4.5JC项错误；D由80%q=It解得t=2.4hD项正确。故选D。4、在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。在闭合开关的情况下，某同学用多用电表直流电压挡进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此做出的判断中正确的是（）测试点A、BC、FD、FC、D多用表示数1.5V1.5V01.5VAA、C间导线断路BD、E间导线断路C灯泡断路D开关断路答案：DAA、C间导线断路，C、F间，C、D间电压应该为0，故A错误；BD、E间导线断路，D、F间电压应为1.5V，C、D间电压应该为0，故B错误；C灯泡断路，D、F间电压应为1.5V，C、D间电压应该为0，故C错误；D开关断路，测试点间的电压，与数据表中电压相对应，故D正确。故选D。5、一个竞速四驱车模型的电动机，额定电压为3V，电流为2mA，线圈阻值R=5，当它正常工作时（）A电动机的输出功率为610-3WB电动机的发热功率为610-3WC电动机的输入功率为5.9810-3WD电动机输出的机械功率为5.9810-3W答案：D电动机输入功率P入=UI=610-3W线圈发热功率为P热=I2R=210-5W输出功率P出=UI-I2R=5.9810-3W即输出的机械功率为5.9810-3W。故选D。6、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，“220V15W”的灯泡电阻比“220V60W”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：AA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R=U2P可知白炽灯在正常发光时，“220V15W”的灯泡电阻比“220V60W”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。7、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：640WA102B104C106D108答案：C根据题意，由公式W=Pt可得，该电饭煲煮饭时消耗电能为W=Pt=6403060J=1.15106J故选C。8、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示。用此电源和电阻R1、R2组成电路。R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路。为使电源输出功率最大，可采用的接法是（）A将R1单独接到电源两端B将R2单独接到电源两端C将R1、R2串联后接到电源两端D将R1、R2并联后接到电源两端答案：D根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir根据图中电源的路端电压与电流的关系图线可知，电源电动势和内阻分别为E=8V，r=86=43设外电阻为R时，电源的输出功率为P出=I2R=(ER+r)2R=E2R+r2R+2r由于基本不等式可知，当外电阻R=r时，电源的输出功率最大；由电阻的伏安特性曲线可得R1=82=4，R2=42=2R1、R2串联后的阻值为R串=R1+R2=6R1、R2并联后的阻值为R并=R1R2R1+R2=43=r可知将R1、R2并联后接到电源两端时，电源输出功率最大。故选D。9、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（）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。10、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U/V电流I/A电动机工作状态11.250.50卡住未转动22.000.20稳定转动33.50.30稳定转动A小电动机的电阻大约为10B当小电动机的电压为2.00V时，其发热功率为0.1WC当小电动机的电压为2.00V时，其电功率为0.3WD当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W答案：BA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UI=I2r将第一组数据代入可解得r=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P=UI=20.2W=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P出=UI-I2r=3.50.3-0.322.5W=0.925W故D错误。故选B。11、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I=ER+r=2A故UIR4V故选A。12、图甲为某一小灯泡的UI图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4的定值电阻R串联，接在内阻r为1、电动势E为3V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流I和每盏小灯泡的电功率P分别约为（）AI0.2A，P0.6WBI0.3A，P0.6WCI0.2A，P0.2WDI0.3A，P0.4W答案：C设每盏小灯泡的电压为U，通过的电流为I，则通过整个电路的电流为2I，根据闭合电路的欧姆定律有E=U2I(Rr）即U、I还应满足U=310I在小灯泡的UI图像中作出对应的函数图线，如图所示则两个图线的交点即为小灯泡在电路中的工作点，所以通过小灯泡的电流I0.2A，对应灯泡两端的电压U1V，每盏小灯泡的功率P0.2W。故选C。13、如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（）A纵轴截距表示待测电源的电动势B横轴截距表示短路电流C根据r=EI短，计算出待测电源内电阻为12D电流为0.3A时的外电阻是1.8答案：AA根据闭合电路欧姆定律U=-Ir+E可知，纵轴截距表示待测电源的电动势。A正确；B当路端电压为零时，横坐标为短路电流，由图可知，原点纵坐标不是零，则横轴截距不表示短路电流，B错误；C图中不能直接得出短路电流，通过斜率可知，电源内阻为r=6.0-5.00.5=2C错误；D电流为0.3A时，外电阻为R=5.40.3=18D错误。故选A。14、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1C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1C电荷量时，电源便将EJ其他形式的能转化为电能答案：CA根据电动势的定义式E=Wq可知，电源的电动势等于非静电力把1C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U=E-Ir当外电路断开时I=0解得U=E电源的电压与电源电动势相等，B正确，不符合题意；C根据E=Wq，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EWq可知，当电路中通过1C电荷量时，非静电力做功EJ，电源便将EJ其他形式的能转化为电能，D正确，不符合题意。故选C。15、如图所示的UI图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（）AR的阻值为1.5B电源电动势为3V，内阻为0.5C电源的输出功率为3.0WD电源内部消耗功率为0.5W答案：AA由直线的斜率知R=UI=1.51=1.5A正确；B根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir当I=0时U=E由读出电源的电动势E=3V内阻等于图线的斜率大小r=UI=32.0=1.5B错误；C两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=1.5V电流I=1.0A则电源的输出功率为P出=UI=1.5WC错误；D.电源内部消耗的功率Pr=I2r=1.5WD错误。故选A。多选题16、在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，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12B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0.75WD干路电流为0.45A答案：ACDAC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R1=U1I1=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I=I1+I2=0.45A故B错误，D正确；故选ACD。17、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：BDABC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=UE100路端电压U随外电阻R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UI=R+r其大小不变，故D正确。故选BD。18、关于能源的利用和节能，下列说法正确的是（）A根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%B节约能源只要提高节能意识就行，与科学进步无关C能量的总量不变，在自然界存在的形式不同D在能源的利用中，总会有一部分能源未被利用而损失掉答案：CDAD能源的使用在任何情况下都不可能达到理想状态，做到没有任何损失。虽然遵从能量守恒定律，但它指的是损失部分和被利用部分总和与原来能源总量相等，故A错误，D正确；B根据能量转化的方向性可知，能量经转化后，可利用的能，只可能减少，不可能增加，因此节能的意义重大；同时，只有节能意识是不够的，必须利用科技进步提高能源的利用率，不断开发新能源，以满足人类社会可持续发展的需要，故B错误。C能量的总量不变，在自然界存在的形式不同，故C正确；故选CD。19、如图，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P位于某位置时，水平放置的平行板电容器C间有一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L电阻恒定。下列说法正确的是（）A将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电源的效率将增大B将滑动变阻器的滑片P向a端移动，电路的路端电压将减小C将电容器C的上极板向上移动，液滴将向下做加速运动D将电容器C的上极板向上移动，电容器C将充电答案：ACAB将滑动变阻器的滑片P由该位置向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源的效率=UIEI100%=UE100%外电路总电阻增大，路端电压将增大，则电源效率将增大，故A正确，B错误；C液滴受力平衡，上极板向上移动时d增大UC=E-Ir+RLUC不变，板间场强E=UCdE减小，故液滴所受电场力减小，因此液滴将向下做加速运动，故C正确；D上极板向上移动时，电容器C的电容减小，电压不变，电荷量减小，电容器C将放电，故D错误。故选AC。20、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：BDABC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r，根据U=E-Ir可知r=UI因此V的变化量与A的变化量之比保持不变，D正确。故选BD。21、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/（kmh-1）120电机型式交流永磁同步电机电机最大功率/kW180工况法纯电续驶里程/km500等速法纯电续驶里程/km600电池容量/（kWh）82.8快充时间/h1.4050km/h加速时间/s2.40100km/h加速时间/s5.4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75mB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5400NC该车在050km/h的加速过程中平均加速度为25m/s2D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：ABA速度100km/h=2509m/s0100km/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s=v2t=75m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vm=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f=F=Pvm=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a=vt5.8m/s2故C错误；D电池容量82.8kWh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I=EUt=82.81032201.4A269A故D错误。故选AB。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UID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：ACDAB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；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、无人机已在航拍领域被广泛的应用，它利用自身携带的小型电机升空进行航拍，如图为某牌子的无人机，已知其电池容量为15000mAh，电机额定工作电压为20V，无人机正常工作时电机总额定功率为300W，则下列说法正确的是（）A无人机正常工作时的电流是15AB电池容量15000mAh中“mAh”是能量的单位C无人机的电机总电阻是1.33D无人机充满电后一次工作时间约为1h答案：ADA额定工作电压20V，额定功率300W，根据P=UI知电流I=PU=30020A=15A故A正确；B由电荷量的表达式q=It可知，题中“mAh”是电荷量的单位，故B错误；C根据U=IR，有R=UI=2015=1.33由于不是纯电阻电路，可知无人机的总电阻一定小于1.33，故C错误；D无人机充满电后一次工作时间t=qI=15Ah15A=1h故D正确。故选AD。24、如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电动机M的线圈电阻为R。闭合电键S后，电动机正常工作，此时电压表读数为U，电流表读数为I，电表均为理想电表。下面说法正确的是（）A通过电动机的电流为URB通过电动机的电流为ER+rC电源的效率为UED电动机输出的机械功率为UI-I2R答案：CDAB根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir解得I=E-Ur所以AB错误；C电源的效率为=UIEI100%=UE所以C正确；D电动机输出的机械功率为P出=UI-I2R所以D正确；故选CD。25、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U1，V2示数变化量的绝对值为U2，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DU1一定小于U2答案：BDA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；C电路总电流增大，根据P=EI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U=U1+U2所以U1的增加量一定小于U2的减小量，即U1一定小于U2，故D正确。故选BD。填空题26、某手持小风扇的直流电动机额定电压5V，内阻0.5，正常工作时，通过该电动机的电流为0.6A，则该电动机正常工作时的输入功率为_W，输出的机械功率为_W.答案：3#3.02.821电动机正常工作时的输入功率为P入=UI=50.6A=3W2输出的机械功率为P出=P入-I2r=3-0.620.5W=2.82W27、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：4801.31电动机的输入功率P入=UI=4810W=480W2根据P热=P入-P出=130WP热=I2r解得r=1.328、利用如图所示的电路可以测出电池的电动势和内电阻。当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的示数分别是0.20A和1.98V。把滑动变阻器的滑片移到另一个位置时，电流表和电压表的示数分别是0.40A和1.96V。求出电池的电动势为_，内阻为_。答案：2.0V0.1电流表和电压表的示数分别是0.20A和1.98V时，根据闭合电路欧姆定律有U1=E-I1r电流表和电压表的示数分别是0.40A和1.96V时，根据闭合电路欧姆定律有U2=E-I2r解得E=2.0V，r=0.129、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：5761.6631电动机的输入功率为P入=UI=4812W=576W2电动机的发热功率为Q=I2r=P入-P出代入数据解得r1.63根据P出=Fvmax解得F=63N30、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：11.5601由闭合电路欧姆定律可得I=ER+r=1A2电阻R消耗的功率为P=I2R=1.5W3一分钟内通过电阻R横截面的电荷量为Q=It=60C28