（新教材）物理必修电能能量守恒定律含答案

2020--2021（新教材）物理必修第三册第12章电能能量守恒定律含答案（新教材）人教必修第三册第12章电能能量守恒定律1、有四盏电灯，按如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220V100W”字样，L3和L4都标有“220V40W”字样，电路接通后，亮度最暗的灯泡是()A．L1 B．L2C．L3 D．L42、（双选）某电源的电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生变化时，回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生变化，下列图像能正确表示其变化规律的是()3、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的()A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C．一个电压表和一个电阻箱D．一个电流表和一个滑动变阻器4、关于能量和能源，下列说法中正确的是()A．化石能源是清洁能源；水能是可再生能源B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造C．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D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能量的总量并不减少，但能量品质降低了5、（双选）如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻(R1>r)，R2为可变电阻，以下说法中正确的是()A．当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率B．当R1＝R2＋r时，R1上获得最大功率C．当R2＝0时，电源的效率最大D．当R2＝0时，电源的输出功率最大6、一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10V V V V7、（双选）在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2且量程相同，内阻RV1>RV2；两只电流表A1、A2且量程相同，内阻RA1>RA2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是()A．V1和A2 B．V2和A2C．V2和A1 D．V1和A18、下列关于能源的说法中错误的是()A．能源是取之不尽，用之不竭的，所以不存在能源危机B．能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等C．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源D．核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭小9、（双选）如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10VB．电源的总功率为10WC．a、b间电压的大小为5VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A10、在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压和外电压的关系,下列说法正确的是()A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随内电压减小D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和11、主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用能源。关于能源和能量，下列说法中正确的是()A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人类永久使用B．人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源C．能量被使用后就消灭了，所以要节约能源D．能量耗散说明自然界的能量在不断减少12、如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10m/s2)13、某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1＝kΩ，电阻R1＝kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝Ω的电阻。(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为0，再测量a、a′间电压，若读数不为0，则一定是________导线断开；若读数为0，则一定是________导线断开。(2)排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图像如图所示。由I1­I2图像得到电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。2020--2021（新教材）物理必修第三册第12章电能能量守恒定律含答案（新教材）人教必修第三册第12章电能能量守恒定律1、有四盏电灯，按如图所示连接在电路中，L1和L2都标有“220V100W”字样，L3和L4都标有“220V40W”字样，电路接通后，亮度最暗的灯泡是()A．L1 B．L2C．L3 D．L4解析：选C根据串联电路的电压分配原则知L2、L3两端的电压最小，L4两端的电压最大。根据并联电路的电流分配原则知通过L3的电流小于通过L2的电流。由此可知L4最亮，L1次之，L3最暗。选项C正确。2、（双选）某电源的电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生变化时，回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生变化，下列图像能正确表示其变化规律的是()解析：选AB根据闭合电路的欧姆定律得I＝eq\f(E,R＋r)，可知R增大，I减小，两者是非线性关系，当R→∞时，I→0，故A正确。路端电压U＝IR＝eq\f(R,R＋r)E＝eq\f(1,1＋\f(r,R))E，E、r为定值，R增大，eq\f(r,R)减小，则得U增大，当R→∞时，U→E，故B正确，D错误。内电压U′＝Ir＝eq\f(r,R＋r)E，可知U′与R是非线性关系，U′­R图像应是曲线，故C错误。3、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的()A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C．一个电压表和一个电阻箱D．一个电流表和一个滑动变阻器解析：选D根据E＝I(R＋r)，由电流表测出电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，A正确；根据E＝U＋Ir，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出E、r，B正确；根据E＝U＋eq\f(Ur,R)，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，C正确；因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，D错误。4、关于能量和能源，下列说法中正确的是()A．化石能源是清洁能源；水能是可再生能源B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造C．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D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能量的总量并不减少，但能量品质降低了解析：选D化石能源燃烧时放出SO2、CO2等气体，形成酸雨和温室效应，破坏生态环境，不是清洁能源，A项错误；能量是守恒的，既不能创造也不可能消失，但能量品质会下降，故要节约能源，B、C均错误，D项正确。5、（双选）如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻(R1>r)，R2为可变电阻，以下说法中正确的是()A．当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率B．当R1＝R2＋r时，R1上获得最大功率C．当R2＝0时，电源的效率最大D．当R2＝0时，电源的输出功率最大解析：选AD据题意，电源的输出功率为：P＝I2R＝eq\f(E2,R＋r2)R＝eq\f(E2,R－r2＋4Rr)R，当R＝r时，外电阻有最大功率，最大功率为：Pm＝eq\f(E2,4r)，即当R2＝R1＋r时，R1＋r可以看成电源的内阻，则R2上获得最大功率，A选项正确；要使定值电阻R1上获得最大功率，需要使R1上的电流最大，故只有R2为0才可以实现，故B错，D正确；R2越大，电源的效率越大，C错。6、一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10V V V V【答案】D7、（双选）在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2且量程相同，内阻RV1>RV2；两只电流表A1、A2且量程相同，内阻RA1>RA2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是()A．V1和A2 B．V2和A2C．V2和A1 D．V1和A1解析：选AD本实验中电流表相对电池外接，系统误差是由电压表分流引起的，E测＝eq\f(RV,RV＋r)·E，r测＝eq\f(RV,RV＋r)·r，要减小误差，RV应选大的，故电压表选V1，本实验中电流表的内阻对结果无影响，故正确选项为A、D。8、下列关于能源的说法中错误的是()A．能源是取之不尽，用之不竭的，所以不存在能源危机B．能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等C．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源D．核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭小解析：选A尽管能量守恒，但耗散的能量无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源，A错误，B正确；常规能源的利用比新能源核能的利用对环境影响大，C、D正确。9、（双选）如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10VB．电源的总功率为10WC．a、b间电压的大小为5VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A解析：选AC外电路总电阻为10Ω，根据闭合电路的欧姆定律I＝eq\f(E,R＋r)＝1A，所以路端电压为10V，A项正确；电源的总功率为P总＝EI＝12W，B项错误；a右侧电阻两端电压为15×V＝V，b右侧电阻两端电压为5×V＝V，所以Uab＝－V－V)＝－5V，C项正确；a、b间用导线连接后，电路总电阻为eq\f(5×15,5＋15)×2Ω＋2Ω＝Ω，电路的总电流不是1A，D项错误。10、在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压和外电压的关系,下列说法正确的是()A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随内电压减小D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和【答案】D11、主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用能源。关于能源和能量，下列说法中正确的是()A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人类永久使用B．人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源C．能量被使用后就消灭了，所以要节约能源D．能量耗散说明自然界的能量在不断减少解析：选B煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，选项A错误；太阳能和风能，包括水能等都是可再生能源且为清洁能源，应该尽量开发与利用，选项B正确；能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约能源，但能量是不会减少的，也不会被消灭掉，只是形式发生转变，选项C、D错误。12、如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r＝Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V。试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10m/s2)解析：(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝(160－110)V＝50V流过电阻R的电流IR＝eq\f(UR,R)＝eq\f(50,10)A＝5A通过电动机的电流IM＝IR＝5A。(2)电动机的分压UM＝UV＝110V输入电动机的电功率P电＝IM·UM＝550W。(3)电动机的发热功率P热＝IM2r＝20W电动机输出的机械功率P机＝P电－P热＝530W又因P机＝mgv，所以m＝eq\f(P机,gv)＝53kg。答案：(1)5A(2)550W(3)53kg13、某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1＝kΩ，电阻R1＝kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0＝Ω的电阻。(1)按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压，读数不为0，再测量a、a′间电压，若读数不为0，则一定是________导线断开；若读数为0，则一定是________导线断开。(2)排除故障后，该小组顺利完成