-人教物理（新教材）必修电能能量守恒定律同步习题及答案

2020—2021人教物理（新教材）必修第三册第12章电能能量守恒定律同步习题及答案（新教材）人教必修第三册第12章电能能量守恒定律1、小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为()电器消耗功率/W工作时间/h电茶壶20001空调12003电视机1002节能灯164路由器924A.6.1×103W B．×103JC．×104W D．×107J2、有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流为I；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流为eq\f(4I,3)，则电源的内阻为()A．R \f(R,2)C．4R \f(R,8)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、关于能源的利用，下列说法不正确的是()A．因为自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于其周围农村的环境温度C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的5、如图所示的电路中，电源内阻忽略不计，电动势为E，电阻R1、R2阻值相等，保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R2消耗的功率P的说法正确的是()A．R2增大，P增大；R2减小，P减小B．R2增大，P减小；R2减小，P增大C．无论R2是增大还是减小，P均减小D．无论R2是增大还是减小，P均增大6、有两个灯泡L1、L2，额定电压均为6V，额定功率分别为6W、3W，将它们接在电路中，下列说法正确的是()A．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9WB．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为6WC．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9WD．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为W7、如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为V，则外电阻R与电源内阻r之比为()A．5∶3 B．3∶5C．2∶3 D．3∶28、（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A19、关于能源的开发和利用，下列观点错误的是()A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径10、粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图所示，当A、B两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)()A．3P\f(4,3)PC．P\f(3,4)P11、（双选）如图所示电路中，电源电动势E＝9V、内阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列说法中正确的是()A．当S断开时，UAC＝9VB．当S闭合时，UAC＝9VC．当S闭合时，UAB＝V，UBC＝0D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝012、如图所示的电路中，电流表均为理想电流表，电阻R1＝40Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A的示数为0.3A。试求：(1)R1的电功率；(2)R2的阻值及在1min内R2消耗的电能。13、某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为Ω的定值电阻R0。(1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路。(2)闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电流数值如表所示，在图丙所示的坐标纸中作出U­I图线。R/ΩU/VI/A(3)根据图线得到E＝________V，r＝________Ω。2020—2021人教物理（新教材）必修第三册第12章电能能量守恒定律同步习题及答案（新教材）人教必修第三册第12章电能能量守恒定律1、小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示，则这些电器一天消耗的电能约为()电器消耗功率/W工作时间/h电茶壶20001空调12003电视机1002节能灯164路由器924A.6.1×103W B．×103JC．×104W D．×107J解析：选D根据公式W＝Pt及题表可知，这些电器一天消耗的电能为W＝2kW·1h＋kW·3h＋kW·2h＋kW·4h＋kW·24h＝kW·h，又知1kW·h＝×106J，可得W≈×107J，选项D正确。2、有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流为I；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流为eq\f(4I,3)，则电源的内阻为()A．R \f(R,2)C．4R \f(R,8)解析：选C由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E＝I(2R＋r)，E＝eq\f(4,3)Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,2)＋r))，由以上两式可得r＝4R。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、关于能源的利用，下列说法不正确的是()A．因为自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于其周围农村的环境温度C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的解析：选A自然界的能量是守恒的，但能量在利用过程中，可利用的品质在逐渐降低，因此，必须节约能源，A错误，D正确；城市工业、交通的急剧发展使得城市过多地接收了耗散的能量，使城市的环境温度升高，B正确；由常识可知C正确。5、如图所示的电路中，电源内阻忽略不计，电动势为E，电阻R1、R2阻值相等，保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R2消耗的功率P的说法正确的是()A．R2增大，P增大；R2减小，P减小B．R2增大，P减小；R2减小，P增大C．无论R2是增大还是减小，P均减小D．无论R2是增大还是减小，P均增大解析：选C可把R1和电源看成一体，即认为R1是电源的内阻，则根据以上推论可知，当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率(外电路消耗功率)最大，即R1＝R2时，R2消耗的功率最大，所以当改变R2阻值时，无论是增大还是减小，P均减小。6、有两个灯泡L1、L2，额定电压均为6V，额定功率分别为6W、3W，将它们接在电路中，下列说法正确的是()A．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9WB．若将它们串联接在电路中，两灯泡的总功率最大为6WC．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为9WD．若将它们并联接在电路中，两灯泡的总功率最大为W解析：选C当两灯泡串联时，电流相等，L1的额定电流为I1＝eq\f(P1,U1)＝1A，电阻R1＝eq\f(U12,P1)＝6Ω，L2的额定电流为I2＝eq\f(P2,U2)＝0.5A，电阻R2＝eq\f(U22,P2)＝12Ω。要使两灯泡不致被烧坏，电路中的最大电流为0.5A，两灯泡的最大功率为Pmax＝I2R1＋I2R2＝W，故A、B均错误；当两灯泡并联时，电压相等，当电压为6V时，两灯均可正常发光，此时两灯泡的最大功率为9W，故C正确，D错误。7、如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为V，则外电阻R与电源内阻r之比为()A．5∶3 B．3∶5C．2∶3 D．3∶2解析：选DS断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即：E＝3V，S闭合时，U外＝V，所以U内＝E－U外＝V。因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝∶＝3∶2。8、（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。9、关于能源的开发和利用，下列观点错误的是()A．无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C．能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护D．不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径解析：选B能源是有限的，必须合理利用能源，A正确；尽管能量守恒，但使用过程中会有能量耗散及品质降低，B错误；能源利用推动人类进步的同时会破坏人类生存的环境，必须加强对环境的保护，C正确；开发新能源、清洁能源可以缓解常规能源的不足，D正确。10、粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等份，如图所示，当A、B两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D两点接入电路中时，圆环消耗的电功率为(电源内阻不计)()A．3P\f(4,3)PC．P\f(3,4)P解析：选B设金属环的总电阻为4R，则当A、B两点接入电路中时，等效电阻为R，圆环消耗的电功率为P＝eq\f(E2,R)；当A、D两点接入电路中时，等效电阻为R1＝eq\f(R·3R,4R)＝eq\f(3R,4)，圆环消耗的电功率P1＝eq\f(E2,R1)＝eq\f(4,3)P，选项B正确。11、（双选）如图所示电路中，电源电动势E＝9V、内阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列说法中正确的是()A．当S断开时，UAC＝9VB．当S闭合时，UAC＝9VC．当S闭合时，UAB＝V，UBC＝0D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0解析：选AC当S断开时，UAC与UBC为路端电压，等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，UAC＝UAB＝eq\f(E,R＋r)R＝V，UBC＝I×0＝0，B错误，C正确。12、如图所示的电路中，电流表均为理想电流表，电阻R1＝40Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A的示数为0.3A。试求：(1)R1的电功率；(2)R2的阻值及在1min内R2消耗的电能。解析：(1)R1的电功率P1＝I12R1＝W。(2)由电路图可知，R2两端的电压U2＝I1R1＝8V，通过R2的电流为I2＝0.3A－0.2A＝0.1A，因此R2的阻值为R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(8,Ω＝80Ω，在1min内R2消耗的电能Q＝W＝U2I2t＝8××60J＝48J。答案：(1)W(2)80Ω48J13、某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势E和内阻r。由于该电池的内阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为Ω的定值电阻R0。(1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路。(2)闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电流数值如表所示，在图丙所示的坐标纸中作出U­I图线。R/ΩU/