人教版 (2019)必修 第三册1 电势能和电势习题

2020-2021学年人教版（2019）必修第三册期末复习

第十二章 电能 能量守恒定律 章末复习训练1（含解析）

1.电动机线圈的电阻为，电动机正常工作时，两端电压为，通过电流为，工作时间为，下列说法中正确的是(   )

①电动机消耗的电能为 ②电动机消耗的电能为

③电动机线圈产生的电热为 ④电动机线圈产生的电热为

A.①② B.②③ C.②④ D.①③

2.某同学为研究电动机(功率恒定)在启动和工作过程中电流的变化情况,设计了如图所示的电路,下列说法中正确的是(   )

A.电动机启动时的电流小于正常工作时的电流

B.电动机有负载时的电流小于空载时的电流

C.若增大电动机的负载,则电流增大

D.由于电动机内阻不变,因此电流与电动机的负载无关

3.一个直流电动机，线圈电阻是，当它两端所加电压为时，通过电动机的电流是。由此可知（   ）

A.电动机消耗的电功率为 B.电动机发热的功率为

C.电动机输出的机械功率为 D.电动机的工作效率为20%

4.如图甲所示电路中,R为电阻箱,电源的电动势为E,内阻为r.图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像,其中功率分别对应电流,外电阻,下列说法中正确的是(   )

A. B. C. D.

5.如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机和电热丝构成。当调节开关的通断，可使电动机驱动风叶旋转，将冷空气从进风口吸入，从出风口吹出冷风或热风。已知电吹风的额定电压为，吹冷风时的功率为，吹热风时的功率为。关于该电吹风，下列说法正确的是（   ）

A.电热丝的电阻为

B.当开关闭合、断开时，电吹风吹出热风

C.当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为

D.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为

6.通过两电阻的电流随其两端的电压U变化的关系图线如图所示，其中的图线与纵轴的夹角和的图线与横轴的夹角都是，若将串联起来接入电路中，则通电后消耗的电功率之比等于(   )

A.   B.  C. D.

7.如图是根据某次实验记录数据画出的某电源的路端电压与电流的图象,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,即

B.横轴截距表示短路电流,即

C.根据,计算出待测电源的内阻为5Ω

D.根据,计算出待测电源的内阻为1Ω

8.如图所示是某一纯电阻电路的图线，是电路的路端电压，是干路电流，各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，且.下列说法中正确的是（   ）

A.在点时，电源的总功率最大

B.在点时，电源有最大输出功率 

C.从到时，角减小，电源的总功率和输出功率都将增大

D.从到时，角增大，电源的总功率和输出功率都将增大

9.用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的图线，由图可知(   )

A.电池电动势的测量值为

B.电池内阻的测量值为

C.外电路发生短路时的电流为

D.电压表示数为时，电流表的示数

10.在测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中，待测“水果电池”的电动势约为1.5 V，现有下列器材：

待测“水果电池”

电流表A：满偏电流3 mA，电阻不计

电压表V：量程0﹣1.5 V，电阻约10 kΩ

滑动变阻器R1：0﹣10 Ω

滑动变阻器R2：0﹣20 kΩ

开关、导线等

（1）本实验选用图甲所示的实验原理图，应该选用的滑动变阻器是_____（选填“R1”或“R2”）．

（2）根据电压表的示数U与电流表的示数I，做出如图乙所示的U-I图象，根据图象可知，待测电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω．

11.如图所示,电源电动势,内阻,“8 V，16 W”的灯泡恰好能正常发光,电动机绕线的电阻,求:

(1)路端电压。

(2)电源的总功率。

(3)电动机的输出功率。

12.如图所示,线段为某电源的图线,线段为某电阻的图线,以上述电源和电阻组成闭合电路时,求:

(1)电源的输出功率为多大?

(2)电源内部损耗的电功率是多少?

(3)电源的效率为多大?

答案以及解析

1.答案：D

解析：电动机是非纯电阻电路，研究线圈产生的焦耳热时，线圈是纯电阻电路；

①电动机消耗的电能故①正确，

②错误。

③线圈电阻是，通过线圈的电流是，线圈电阻产生的焦耳热，电压不是全加在上，故③正确；

④错误；

2.答案：C

解析：电动机启动时,线圈转速慢,产生的反电动势小,故电流较大,故A错误;电动机有负载时,转速小,产生的反电动势小,故电流较大,故B错误;若增大电动机的负载,则产生较大的力,根据,速度减小,反电动势减小,故电流增大,故C正确;由以上分析可知,D错误.

3.答案：C

解析：直流电动机线圈电阻为，当电动机工作时通过的电流为，两端的电压为；

总功率为：

发热功率为：

根据能量守恒定律，其输出功率是：

机械的工作效率为

故选：C.

4.答案：B

解析：由闭合电路欧姆定律得,输出功率为,故,整理得,A错误,B正确;根据电功率表达式且,则有,整理得,C、D错误.

5.答案：A

解析：A．当吹热风时，电机动M和电阻丝R并联，电阻丝消耗的功率为

,由可得,

故A正确；B．当开关闭合、断开时，电阻丝不工作，不产生热量，所以此时电吹风吹出冷风，故B错误；C．当电吹风吹冷风时，断开，电热丝处于断路状态，没有电流通过，电热丝每秒钟消耗的电能为0，故C错误；D．当电吹风吹热风时，电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为120W，所以每秒钟消耗的电能为,故D错误。故选A。

6.答案：C

解析：根据图像的斜率的意义可知,,所以当两者串联好之后,其电功率之比为。

7.答案：AD

解析：由闭合电路欧姆定律可知,由数学知识可知纵轴截距为电源的电动势,故电动势为,故A正确.图象的斜率大小表不电源的内阻,即,故D正确,C错误.当外电路电阻时,外电路短路,短路电流为,故B错误.

8.答案：BC

解析：A. 电源的总功率为，所以在电路的总电阻最小的时候，电源的功率最大，在点时，电路的总电阻最小，所以此时的总功率最大，所以A错误；

B. 在点时，因为，所以直线的斜率大小与直线的斜率大小相等，所以此时外电阻和电源的内电阻的大小相等，此时电源的输出功率最大，所以B正确；

C. 由的分析可知，在点时电源的输出功率最大，在点时，电源的总功率最大，所以从时，角越大，电源的总功率在减小，电源的输出功率在增大，所以C错误；

D. 由AB的分析可知，在点时电源的输出功率最大，在点时，电源的总功率最大，在点时，电源的总功率最小，所以从时，角减小，电源的总功率在增加，电源的输出功率在增大，所以D正确。

9.答案：ABD

解析：A.由图象2可知，电源U−I图象与纵轴交点坐标表示电源的电动势，则知电源的电动势为1.40V，故A正确；

B.电源的内阻，故B正确；

C.外电路发生短路时的电流，故C错误；

D.当电压表示数为1.20V时,，

故D正确；故选：ABD.

10.答案：（1）R2（2）1.5;500

解析：（1）图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻可得：电源的内阻为，若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流可调节测量范围较小，所以本实验中滑动变阻器应选用R2．

（2）U﹣I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻．U﹣I图线的纵轴截距为1.5，知水果电池的电动势E＝1.5V，图线斜率的绝对值为：．

11.答案：(1)灯泡正常发光,所以路端电压为8 V。

(2)该题为非纯电阻电路问题。设干路总电流为,则,得,故。

(3)又,故，，。

12.答案：(1)根据题意从A的图线可读出,,

从图线B中可读出外电阻.

由闭合电路欧姆定律得,

则电源的输出功率和电源内部耗损的功率.
(2).
(2),故电源的效率.