人教版物理必修3同步练习: 12.1 电路中的能量转化(能力...

更新时间：2024-04-02 浏览次数：6 类型：同步测试

一、选择题

1. (2024高二上·佛山期末) 空气炸锅是近年流行的小家电，它主要由电热丝 $\text{[math]}$ 与风机 $\text{[math]}$ 两部分构成，其通过电热丝加热空气，然后用风机将高温空气吹入锅内，使热空气在封闭的空间内循环从而加热食物 $\text{[math]}$ 下图是某空气炸锅的简化电路图，若该空气炸锅额定电压及功率为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，电热丝 $\text{[math]}$ ，风机 $\text{[math]}$ 电动机 $\text{[math]}$ 的内阻为 $\text{[math]}$ ，其他电阻不计，则该空气炸锅正常工作时（）

A . 通过电动机的电流为 $\text{[math]}$ B . 通过电动机的电流为 $\text{[math]}$ C . 电热丝的发热功率为 $\text{[math]}$ D . 电热丝每秒钟消耗的电能为 $\text{[math]}$

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2. (2024高二上·昌平期末) 某扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件吸尘。已知机器人电池容量为 $\text{[math]}$ ，电机两端电压为 $\text{[math]}$ ，吸尘时的额定功率为 $\text{[math]}$ ，输出功率为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是
（）

A . “ $\text{[math]}$ ”是能量单位 B . 吸尘时通过电机的电流为 $\text{[math]}$
C . 该机器人电机的电阻为 $\text{[math]}$ D . 理论上，该机器人充满电后可工作 $\text{[math]}$

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3. (2023高二上·常州月考) 扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人电动机线圈电阻为 $\text{[math]}$ ，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为 $\text{[math]}$ ，通过的电流为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 经过时间 $\text{[math]}$ ，电动机消耗的电能 $\text{[math]}$ C . 经过时间 $\text{[math]}$ ，电动机产生的热量 $\text{[math]}$ D . 电动机输出的机械功率为 $\text{[math]}$

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4. (2023高二上·龙门月考) 如图所示是一台直流电动机。在额定电压下正常工作时，下列分析正确的是（　　）

A . 热功率是72W B . 输入功率为0.125W C . 机械功率是2.875W D . 持续工作一小时耗电为0.03度

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5. (2023高二上·广州期末) 扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图表所示为某款扫地机器人的铭牌标有的数据，则该扫地机器人（　　）
电机基本参数
产品尺寸
$\text{[math]}$
电池
$\text{[math]}$ 锂电池
质量
$\text{[math]}$
无线连接
$\text{[math]}$ 智能快连
工作额定电压
$\text{[math]}$
工作额定功率
$\text{[math]}$

A . 额定工作电流为5000mA B . 以额定电压工作时，每分钟消耗电能为2400J C . 以额定电压工作时，电机的内阻为10Ω D . 电池充满电后储存的总能量为5000J

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6. (2024高二上·广州期末) 图甲为充电宝给一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　）

A . 充电宝输出的电功率为 $\text{[math]}$ B . 充电宝产生的热功率为 $\text{[math]}$ C . 手机电池产生的焦耳热为 $\text{[math]}$ D . 手机电池储存的化学能为 $\text{[math]}$

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7. (2024高二下·绵阳开学考) 如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线．若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线段表示的功率为（）

A . 1 W B . 6 W C . 2 W D . 2.5 W

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8. (2024高二下·泸县开学考) 风能是一种洁净、无污染、可再生的能源，临海括苍山山顶上建有全国第四大风力发电场，如图所示。已知该地区的风速约为6m/s，空气密度约 $\text{[math]}$ ，已知风力发电机的风叶叶片长度为40m，且风能的30％可转化为电能，则一台发电机发电功率约为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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9. (2024高二下·泸县开学考) 如图所示，灯 $\text{[math]}$ 为“6V，4W”，灯 $\text{[math]}$ 为“6V，2W”。现把它们按在12V的电路中，要使每个灯都正常发光，还要求省电，正确的接法是（）

A . B . C . D .

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10. (2024高二上·清远期末) 扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，并能根据红外感应绕开障碍物。某扫地机器人正常工作时电动机的电压为 $\text{[math]}$ 、电流为 $\text{[math]}$ 、线圈电阻为 $\text{[math]}$ 。则下列有关它的说法正确的是（）

A . 正常工作时，电动机的总功率为 $\text{[math]}$ B . 正常工作时，电动机的发热功率为 $\text{[math]}$ C . 正常工作时，电动机的输出功率为 $\text{[math]}$ D . 电动机被杂物卡住无法运转 $\text{[math]}$ 不考虑保护电路的作用 $\text{[math]}$ 时，电动机的发热功率为 $\text{[math]}$

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11. (2024高二上·潮州期末) 有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A，此时，电动机的输出功率是P_出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P_热，则（）

A . P_出=2W，P_热=0.5W B . P_出=1.5W，P_热=8W C . P_出=2W，P_热=8W D . P_出=1.5W，P_热=0.5W

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12. (2024高二上·朝阳期末) 某学习小组利用如图所示电路研究某手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，测得风扇运转时电压表示数为 $\text{[math]}$ ，电流表示数为 $\text{[math]}$ ；扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为 $\text{[math]}$ ，电流表的示数为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 电动机线圈的电阻为 $\text{[math]}$
B . 风扇运转时输出的机械功率为 $\text{[math]}$
C . 风扇运转时线圈的发热功率为 $\text{[math]}$
D . 与扇叶被卡住时相比，风扇运转时电源的总功率更大

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二、多项选择题

13. (2023高三上·沈阳期中) 2023年2月，科创数据研究中心（SMDC）对某品牌最新款新能源汽车内的直流蓄电池进行测试，如图甲所示。测试过程中系统输出的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，其中P为直流电源的输出功率，I为总电流，下列说法正确的是（）

A . 该蓄电池的电动势为 12 V B . 该蓄电池的内阻为 1Ω C . 该蓄电池的最大输出功率为70 W D . 该蓄电池的短路电流为24 A

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14. (2023高二上·深圳期中) 如图所示，干旱季节，农民通过潜水泵抽取地下水灌溉农田。已知潜水泵由电动机、水泵、输水钢管组成，某地下水源距离地表 $\text{[math]}$ 深，安装潜水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与地下水源连通，水泵出水口离地表高度为 $\text{[math]}$ ，水流由出水口水平喷出时的速度为 $\text{[math]}$ ，每秒出水量为 $\text{[math]}$ 。已知电动机额定电压为 $\text{[math]}$ ，水泵的抽水效率为 $\text{[math]}$ ，水的密度为 $\text{[math]}$ ，则（）

A . 出水口钢管横截面积为 $\text{[math]}$ B . 每秒内水流机械能增加 $\text{[math]}$ C . 电动机的输入功率为 $\text{[math]}$ D . 电动机线圈的电阻约为 $\text{[math]}$

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15. (2022高二上·定远0.127) 机动车的尾气含有铅等大量有害物质，也是造成地球“温室效应”的重要因素之一。电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素，正在逐渐被人们接受。某国产品牌电动汽车的铭牌如下，已知蓄电池储存的电能等于其容量乘输出电压，则下列说法正确的是（）
规格
后轮驱动直流电动机
车型： $\text{[math]}$ 电动汽车
电动机额定输出功率： $\text{[math]}$
整车质量： $\text{[math]}$
额定转速： $\text{[math]}$
蓄电池（容量 $\text{[math]}$ ，输出电压：约为 $\text{[math]}$ ）
额定工作电压 $\text{[math]}$ 电流： $\text{[math]}$

A . 电动汽车正常工作时消耗的电功率 $\text{[math]}$ B . 电动机的内阻为 $\text{[math]}$ C . 蓄电池充满电后储存的电能约为 $\text{[math]}$ D . 充满电后电动汽车在额定功率下能连续行驶的时间约为 $\text{[math]}$

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16. (2019高二上·温州期中) 锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器的输出电压为U，输出电流为I，手机锂电池的内阻为r，下列说法正确的是（）

A . 锂电池两端的电压为Ir B . 锂电池产生的热功率为I²r C . 电能转化为化学能的功率为UI-I²r D . 充电器输出的电功率为UI+I²r

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17. (2019高二上·应县期中) 下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（）

A . 电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B . W＝UIt适用于任何电路，而W＝ $\text{[math]}$ 只适用于纯电阻电路 C . 在非纯电阻电路中，UI＞I²R D . 焦耳热Q＝I²Rt适用于任何电路

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18. (2024高二下·雅安开学考) 近年来，人工智能机器人逐渐走入我们的生活。如图，某科技小组在研究扫地机器人内部直流电动机的性能时，发现当电动机两端的电压为U₁、通过的电流为I₁时，电动机没有转动；当电动机两端的电压为U₂、通过的电流为I₂时，电动机正常转动。关于这台电动机的电阻和正常工作时的输出功率，下列说法正确的是（　　）

A . 电动机的电阻为 $\text{[math]}$ B . 电动机的电阻为 $\text{[math]}$ C . 正常工作时的输出功率为 $\text{[math]}$ D . 正常工作时的输出功率为 $\text{[math]}$

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19. (2023高二上·宝安期末) 某手持便携式电风扇的电机参数描述如表所示，关于该电机说法正确的有（）
风类模式：正常风
控制方式：机械版
开关类型：琴式按键
送风方式：转页
额定电压： $\text{[math]}$
额定电流： $\text{[math]}$
额定输出功率： $\text{[math]}$
风扇转速： $\text{[math]}$ 转

A . 电机电阻为 $\text{[math]}$
B . 电机电阻为 $\text{[math]}$
C . 电机正常工作时，损耗的热功率为 $\text{[math]}$
D . 电机转子卡住不动时，消耗的总功率为 $\text{[math]}$

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20. (2024高三上·广东期末) 如图所示，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P_E、输出功率P_R、电源内部发热功率P_r ，随路端电压U变化的图象，但具体对应关系未知，根据图象可判断

A . P_E-U图象对应图线a ．由图知电动势为9V，内阻为3Ω B . P_r-U图象对应图线b ，由图知电动势为3V，阻为1Ω C . P_R-U图象对应图线c ，图象中任意电压值对应的功率关系为P_E =P_r + P_R D . 外电路电阻为1.5Ω时，输出功率最大为2.25W

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21. (2024高二上·广西期末) 如图所示，直流电动机正常工作时，两端电压为 $\text{[math]}$ ，通过电动机的电流为 $\text{[math]}$ ，能在 $\text{[math]}$ 内把一质量为 $\text{[math]}$ 的重物匀速提高 $\text{[math]}$ ，不计绳重、摩擦与空气阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ．下列说法正确的是（）

A . 电动机的输出功率为 $\text{[math]}$ B . 在提升重物的 $\text{[math]}$ 内重物增加的重力势能为 $\text{[math]}$ C . 在提升重物的 $\text{[math]}$ 内电动机线圈产生的热量为 $\text{[math]}$ D . 电动机线圈的电阻为 $\text{[math]}$

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22. (2024高二上·澄海期末) 某同学准备用一种金属丝制作一只电阻温度计。他先通过实验描绘出一段金属丝的 $\text{[math]}$ 曲线，如图甲所示。再将该金属丝与某一定值电阻 $\text{[math]}$ 串联接在电路中，用电压表（电压表的内阻远大于金属丝的电阻）与金属丝并联，如图乙所示，并在电压表的表盘上标注了与电压对应的温度值，制成电阻温度计，下列说法中正确的是（　　）

A . 从图甲可知，该金属丝的阻值随温度的升高而增大 B . 图乙中电压表的指针偏转角越大，温度值越小 C . 温度越高，定值电阻 $\text{[math]}$ 消耗的功率越大 D . 选用不同阻值的 $\text{[math]}$ 可改变温度计的量程， $\text{[math]}$ 越大，量程越大

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23. (2024高二下·汉寿开学考) 如图所示，a、b两端的电压为 $\text{[math]}$ ，三个电阻的阻值分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两端的电压之比为2∶1∶1 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 消耗的电功率之比为1∶1∶2 C . 在相等的时间内，通过 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的电荷量之比为2∶2∶1 D . 在相等的时间内， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 产生的焦耳热之比为1∶1∶2

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三、非选择题

24. (2024高二下·绵阳开学考) 图示为一款能自动上水的电热壶，某同学得知其“上水”功能是由一电动机和传感器来实现的。经查询，电动机的内阻为 $\text{[math]}$ ，其两端所加电压恒为 $\text{[math]}$ 时，电动机能带动负载正常运转，电流为 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）电动机正常运转时的输出功率；
2. （2）若电动机卡住，其发热功率为多少。
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25. (2023高二上·龙门月考) 玩具起重机的电路示意图如图所示，电动机的内阻为 $\text{[math]}$ ，电源电动势 $\text{[math]}$ ，灯泡L的铭牌上标有“ $\text{[math]}$ ”，理想电流表的示数 $\text{[math]}$ ，此时灯泡恰好正常发光．求：
1. （1）电动机的电功率 $\text{[math]}$
2. （2）电动机的机械能的功率 $\text{[math]}$ 。
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26. (2023高二上·济宁期末) 某电热棒电阻阻值为220 $\text{[math]}$ ，额定功率为220W，正常工作时电流为A；通电10s产生的热量为J

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27. (2023高二上·深圳期中) 额定电压为 44V 电风扇的线圈电阻为0.8Ω ，正常工作时电流为 5A ，问：
1. （1）电风扇每秒产生的热量为多少？
2. （2）每秒有多少焦耳的电能转化为机械能？
3. （3）电风扇的效率是多少？
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28. (2024高二上·深圳期末) 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 $\text{[math]}$ ，电路中另一电阻 $\text{[math]}$ ，直流电压 $\text{[math]}$ ，理想电压表示数 $\text{[math]}$ 。试求：
1. （1）通过电动机的电流；
2. （2）输入电动机的电功率；
3. （3）若电动机以 $\text{[math]}$ 匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。 $\text{[math]}$
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29. (2023高三上·邗江月考) 电动自行车因其价格相对于摩托车低廉，而且污染小，受到群众喜爱，某电动车铭牌如下表所示。取 $\text{[math]}$ ，试求：
规格
后轮驱动直流永磁电机
车型： $\text{[math]}$ 电动自行车
电机输出功率： $\text{[math]}$
电源输出电压： $\text{[math]}$
额定工作电压 $\text{[math]}$ 电流： $\text{[math]}$
整车质量： $\text{[math]}$
最大载重量： $\text{[math]}$
1. （1）求此车所装电动机的线圈电阻；
2. （2）求此车所装电动机在额定电压下正常工作时的效率；
3. （3）一个 $\text{[math]}$ 的人骑着此车，如果电动自行车所受阻力为人和车重的 $\text{[math]}$ 倍，求电动自行车在平直公路上行驶的最大速度。
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30. (2023高二上·榆林月考) 2022年7月15日至17日，第十届万魅·北方礼品玩具展在山东临沂举办。如图是一参展玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，电阻R=2.5Ω，闭合开关S后，当电动机以1m/s的速度匀速向上提升一质量为0.16kg的物体时（不计一切摩擦阻力，重力加速度g取10m/s²），标有“3V 0.6W”的灯泡恰好正常发光。求：
1. （1）电动机两端的电压；
2. （2）通过电阻R的电流；
3. （3）电动机的内阻。
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试卷信息

小学

初中

高中

人教版物理必修3同步练习: 12.1 电路中的能量转化(能力...

副标题：

*注意事项：

人教版物理必修3同步练习: 12.1 电路中的能量转化(能力...

物理考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

电机基本参数
产品尺寸	$\text{[math]}$
电池	$\text{[math]}$ 锂电池
质量	$\text{[math]}$
无线连接	$\text{[math]}$ 智能快连
工作额定电压	$\text{[math]}$
工作额定功率	$\text{[math]}$

规格	后轮驱动直流电动机
车型： $\text{[math]}$ 电动汽车	电动机额定输出功率： $\text{[math]}$
整车质量： $\text{[math]}$	额定转速： $\text{[math]}$
蓄电池（容量 $\text{[math]}$ ，输出电压：约为 $\text{[math]}$ ）	额定工作电压 $\text{[math]}$ 电流： $\text{[math]}$

风类模式：正常风	控制方式：机械版	开关类型：琴式按键	送风方式：转页
额定电压： $\text{[math]}$	额定电流： $\text{[math]}$	额定输出功率： $\text{[math]}$	风扇转速： $\text{[math]}$ 转

规格	后轮驱动直流永磁电机
车型： $\text{[math]}$ 电动自行车	电机输出功率： $\text{[math]}$
电源输出电压： $\text{[math]}$	额定工作电压 $\text{[math]}$ 电流： $\text{[math]}$
整车质量： $\text{[math]}$	最大载重量： $\text{[math]}$