高中物理人教版（2019）必修第三册12.1电路中的能量转化

人教版（2019）必修第三册12.1电路中的能量转化（共19题）一、选择题（共11题）电阻R1、R2的I- A．R1 B．将R1与R2串联后接于电源上，则电压比 C．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比 D．将R1与R2并联后接于电源上，则功率比两个小灯泡，分别标有“1 A、4 W”和“2 A、 A．2:1 B．16:1 C．4:1 D．1:16三个阻值相同的电阻R，额定功率均为10 W。接入如图所示电路，改变电压U，使各电阻实际功率均不超过额定功率，则三个电阻的最大总功率为 A．30 W B．20 W C．15 W D．电热水壶已进入千家万户，极大地方便了我们的生活。如果将一电热水壶接在220 V的电源两端，经时间t0 A．如果将电热水壶接在110 V的电源两端，需经2t B．如果将电热水壶接在110 V的电源两端，需经16t C．如果将电热水壶接在55 V的电源两端，需经4t D．如果将电热水壶接在55 V的电源两端，需经16t新冠肺炎疫情期间，同学们都待在家里认真上网课。有一位同学为了估算全校师生在家上直播课时消耗的总电能。他查阅了相关资料，信息如表：学校师生总人数上课时间仅考虑信息表中的用电器，试估算全校师生在家上直播课时一天消耗的总电能约为 A．4.1×105 J B．8.9×108 J C．某实验小组用三只相同的小灯泡连接成如图所示的电路，研究串并联电路的特点。实验中观察到的现象是 A．K2断开，K1与a B．K2断开，K1与b C．K2闭合，K1与a连接，三只灯泡都发光，L1、 D．K2闭合，K1与b连接，三只灯泡都发光，L3的亮度小于电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅电路的示意图，K是用感温材料制造的开关，R1是电阻，R2 A．开关K闭合时是加热状态，R1阻值要远小于R2 B．开关K闭合时是保温状态，R1阻值要远小于R2 C．开关K断开时是保温状态，R1阻值要远大于R2 D．开关K断开时是加热状态，R1阻值要远大于R2纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市空气质量。如图所示为纯电动汽车的电路示意简图，若汽车电池组的电动势为400 V，内阻为0.5 Ω，能量容量为20 kW⋅h。当汽车以90 km/h匀速行驶时，受到的阻力约为400 N，此时直流驱动电机的输入电压为300  A．当汽车以90 km/h行驶，电流为100  B．电池组的热功率为5 kW C．直流驱动电机的内阻约为1 Ω D．当汽车以90 km/h行驶，最大行驶里程约为90 如图所示，将灯泡L和电动机串联接在电压为10 V的理想电源两端。已知灯泡规格为“6 V 12 W” A．电动机的输出功率为16 W B．电动机的输入功率为8 W C．电动机的热功率为4 W D．若利用该电动机带动起重装置匀速提升20 N的重物（忽略一切阻力），10 s内升高把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使小灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙 A．P甲=P乙 B．P乙=3P甲 C．在如图甲所示的电路中，L1，L2，L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为 A．L1两端的电压为L2两端电压的2 B．L1消耗的电功率为0.25  C．L1、L2消耗的电功率的比值大于 D．L2的电阻为12 二、填空题（共4题）如图所示，电解槽A与电阻R并联后接到电源上，电源的电动势E=120 V，内阻r=1 Ω，电阻R=19 Ω，电解槽电阻rʹ=0.5 Ω。S闭合时电阻R消耗的功率为475 W，则此时通过电阻R一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率是100 W。若将这盏灯先接一段很长的导线后，再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是9 W，那么此电灯的实际功率将91 W（选填“大于”、“等于”或“小于”如图所示，抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线（电源电动势和内阻一定）。由该图可知：电源的最大输出功率为W，电源的内电阻为如图为“用电流表测电动机效率”的实验示意图，电源电动势为E，内阻为r，电动机线圈电阻为R0。调节变阻器，当其阻值为R时，电动机牵引质量为m的钩码匀速上升，测得钩码匀速上升高度H所需时间为t，电流表示数为I，则此过程中电动机的输入功率为，电动机损耗的能量为三、解答题（共4题）一台直流电动机的额定电压为U=20 V，电动机线圈电阻R=0.5 Ω，当它正常工作时通过的电流I=10 (1)电流所做的功。(2)线圈上产生的热量。(3)电动机输出的机械能。如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两极板的长度L=80 cm，两板间的距离d=20 cm。电源电动势E=28 V，内电阻r=1 Ω，电阻R=15 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从A、B两金属板左端正中间位置M处以初速度v0=8 m/s水平向右射入两板间，恰能从上极板(1)滑动变阻器接入电路的阻值。(2)电源的输出功率。如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S，重物p以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0 A和U=110 V，重物p上升的速度v=0.70 m/s。已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m=45 (1)电动机消耗的电功率P电(2)绳对重物做功的机械功率P机(3)电动机线圈的电阻R。如图所示，电源的电动势E=110 V，电阻R1=21 Ω，电动机线圈的电阻R0=0.5 Ω，当电键S断开时，电阻R1的电功率是525 W，当(1)电源的内阻。(2)当S闭合时流过电源的电流和电动机输出的功率。

答案一、选择题（共11题）1.【答案】B【解析】由题图可知，当I=1 A时，U1=1 V，U2=3 V，所以R1=U1I=1 Ω，R2=U2I=3 Ω，则R1:R2=1:3，A2.【答案】B3.【答案】C4.【答案】D【解析】根据公式Q=U2Rt知，煮沸一壶水所需的热量为Q=U2Rt0。当电压变为原来的12当电压变为原来的14时，加热时间要变为原来的16倍，即16t0，C5.【答案】C6.【答案】D7.【答案】C【解析】由电路图可以知道，而开关闭合时，R1被短路，只有R2接入电路；而开关断开时，两电阻串联；则由P=U2R可以知道，开关闭合时为加热状态，开关K断开时是保温状态；开关断开时电流要大幅度减小，故R1阻值要远大于8.【答案】D9.【答案】A【解析】灯泡正常发光，则灯泡两端电压为6 V，电流I可知电动机两端电压为UM电动机的输入功率为P=电动机的热功率P热电动机的输出功率为P出则A错误；故BC正确；若利用该电动带动起重装置匀速提升20 N的重物（忽路一切阻力），则P解得v=0.2 则10 s内升高h=vt10.【答案】C【解析】设灯泡正常发光时的电流为I，对于甲图，电路的总的电流为3I，此时甲的总功率的大小为P甲=U⋅3I，对于乙图，电流的总电流的大小就为I，此时乙的总功率的大小为P乙11.【答案】C二、填空题（共4题）12.【答案】5；170013.【答案】<；100 W，减去导线上的损失功率9 W，得到电灯的实际功率将小于14.【答案】4；115.【答案】IE-I三、解答题（共4题）16.【答案】(1)200 J(2)50 J(3)150 J【解析】(1)电流所做功：W=(2)线图产生热量：Q=(3)电动机输出机械能：E=17.【答案】(1)12 Ω(2)27 W【解析】(1)小球在极板间做类平抛运动，水平方向：t=竖直方向：12代入数据解得：a=20 对小球，根据牛顿第二定律有：F-mg=ma极板间电场强度为：E=两极板间的电压为：U=电路电流为：I=变阻器接入电路的阻值为：Rʹ(2)电源的路端电压为：U短电