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知识集锦.docx

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知识集锦1单选题1、一般家用电冰箱一天消耗的电能约1度（1度1kwh），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。2、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：BAB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；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。3、某喷泉喷出的最高水柱约50m，喷管的直径约为10cm，已知水的密度=1103kg/m3。据此估计喷管喷水的电动机的输出功率约为（）A6.5104WB1.2105WC2.6105WD5.2105W答案：B根据v2=2gh可得喷泉喷水的初速度为v0=2gh=1010m/st时间喷水的质量为m=V=d24v0t则喷水消耗的功率大约为P=12mv02t=1.2105W故选B。4、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=PcPbPdCPaPcPbPdDPaPcRb=Rdab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Ua=Ub=Uc=Ud根据P=U2R，得PaPb，PcPd且Pa=Pc，Pb=Pd故有Pa=PcrV3与I的比值大于r，故C错误；D根据闭合电路欧姆定律得U2=EIr可得U2I=rU1I=R根据题意可得Rr所以U1U2故D正确。故选D。7、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。8、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R1和R2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（）A滑动变阻器R1滑片向左移动B滑动变阻器R1滑片向右移动C滑动变阻器R2滑片向左移动D滑动变阻器R2滑片向右移动答案：AAB滑动变阻器R1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R1滑片要向左移动，A正确，B错误；CD滑动变阻器R2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。9、能源可划分为一次能源和二次能源。自然界以现成形式提供的能源称为一次能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。下列叙述正确的是（）A水能是二次能源B电能是二次能源C天然气是二次能源D焦炉气是一次能源答案：BA水能从自然界直接获取，是一次能源，A错误；B电能是需要其他能源转化的，是二次能源，B正确；C天然气可以直接从自然界获取，是一次能源，C错误；D焦炉气是经过加工转化的，属于通过其他能源的能量间接制取，是二次能源，D错误。故选B。10、如图所示，在测电源电动势和内阻的实验中，闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，读出电压表示数U和电流表示数I，下列说法正确的是（）A电压表读数U增大时电流表读数I也必定增大B电压表与电流表读数变化量的比值的绝对值UI是滑动变阻器的电阻C电压表与电流表读数的比值UI是电源内阻D电压表与电流表读数变化量比值的绝对值UI是电源内阻答案：DA电压表读数U增大时，电源内部电压减小，而电源内阻不变，由I=U内r知回路中电流减小，电流表示数减小，故A错误；BD由闭合电路的欧姆定律U=E-Ir可知U1=E-I1rU2=E-I2r两式相减可得UI=r故D正确B错误；C由电路图可知，电压表与电流表读数的比值UI是滑动变阻器的阻值，故C错误。故选D。11、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。12、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6.0VB电源的内阻为12C电源的短路电流为0.5AD电流为0.3A时外电阻是1.8答案：AAB根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir可知U-I图像的纵轴截距等于电动势，则有E=6.0VU-I图像的斜率绝对值等于内阻，则有r=UI=6.0-5.00.5=2故A正确，B错误；C电源的短路电流为I短=Er=6.02A=3A故C错误；D电流为0.3A时外电阻R=EI-r=6.00.3-2=18故D错误。故选A。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（）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。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I=ER+r=2A故UIR4V故选A。多选题16、如图甲所示，电源电动势为16V、内阻为1，灯泡L的额定电压为10V，其伏安特性曲线如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为19。则（）A灯泡的额定功率为13.5WB灯泡的阻值随电流的增大而增大C滑动变阻器接入电路的最小阻值为3D当滑动变阻器阻值为15时，灯泡的电功率约为1.5W答案：BCDA由乙图可知，灯泡L的额定电压为10V时，灯泡的电流为1.5A，则灯泡的额定功率为P额=UI=101.5W=15W故A错误；B由乙图可知，灯泡电流与电压的比值IU逐渐减小，根据欧姆定律R=UI可知，灯泡的阻值随电流的增大而增大，故B正确；C为了保证灯泡的安全，电流的最大电流为1.5A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，设为Rmin，根据闭合电路欧姆定律可得I=ERL+r+Rmin此时灯泡电阻为RL=UI=101.5=203联立解得Rmin=3故C正确；D当滑动变阻器阻值为15时，设此时灯泡两端的电压为U，电路电流为I，根据闭合电路欧姆定律可得E=U+I(R滑+r)代入数据可得U=-16I+16在灯泡的伏安特性曲线图像上画出将该关系式对应的图像，如图所示由图像交点可知，此时灯泡的实际功率约为P=UI=1.60.95W1.5W故D正确。故选BCD。17、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：ABA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。18、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答案：ACDAB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。19、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。20、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：ADABC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E=U内+U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。21、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：BCA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。22、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的灯丝烧断答案：ACA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。23、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。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/（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。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（）A当S1断开、S2闭合时，电吹风吹冷风B电热丝的电阻为50C无论吹冷风还是吹热风，流经电动机的电流均为611AD电吹风吹热风5分钟后，约耗电0.5kWh答案：ACA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R=U2P=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I=P1U=120220A=611A故C正确；D电吹风吹热风5分钟后，消耗的电能为W=P2t=1000W112h=112kWh故D错误。故选AC。填空题26、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像（电池内阻不是常量），图线b是某电阻R的U-I图像。则硅光电池的电动势为_V，在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为_。答案：3.65.512由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir当I=0时E=U由图线a与纵轴的交点读出电源的电动势为E=3.6V根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压和电流分别为U=2.5V，I=0.2A则硅光电池的内阻为r=E-UI=3.6-2.50.2=5.527、如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值为2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，定值电阻R0上消耗的功率_（填“变大”、“变小”或“先变大后变小”）。电源的输出功率_（填“变大”、“变小”或“先变大后变小”）。答案：变大变大1当滑动变组器的滑片由a向b滑动过程中，电阻减小，电路中总电阻减小，电流增大，根据P=I2R0,可知R0上消耗的功率变大；2当外电路电阻总阻值与电源内阻相等时，电源的输出功率最大；滑动变阻器的滑片由a向b滑动过程中，外电路的电阻有3r减小到r，刚好滑到b端时，外电路电阻与电源内阻相等，此时电源输出功率最大，故电源输出功率在变大。28、某商场安装了一台倾角为30的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kW。不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率与不载人时相同，忽略电动机内阻的热损耗，则空载时维持扶梯运行的电功率是_kW；这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是_人。（设人的平均质量为60kg）答案：1.9251根据P1=UI代入数据解得P1=1900W=1.9kW2根据乘坐最到人时P总=P1+nmgvsin30o解得n=25人29、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=1.330、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某组同学实验后作出的I-U图像如图所示，从图像中看出，随着电压的增大，小灯泡的电阻_（填“变大”、“变小”或“不变”），同学们分析了产生这种现象的原因，其中说法正确的是：_甲：一定是电压表、电流表读数不准确造成的乙：小灯泡灯丝温度升高，电阻率减小，因此电阻增大丙：随着灯泡两端电压的增大和流过它的电流增大，小灯泡功率增大，温度升高，电阻率增大，进而电阻增大答案：增大丙1由图可知，图线上某点和坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，随着电压增大，斜率减小，则电阻增大；2导体的电阻和导体长度、横截面积和电阻率有关，随着电压增大，电阻的生热增加，电阻温度升高，电阻率随着温度升高而增大，电阻增大。故选丙。27