2023-2024學年粵教版必修第三冊第五章　電能與能源的可持續(xù)發(fā)展單元測試-試卷下載-教習網(wǎng)

章末綜合檢測 (時間：75分鐘　滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1．通過電腦的USB接口不僅可以在電腦和各種數(shù)碼產品之間傳遞數(shù)據(jù)，也可以為數(shù)碼產品供電?，F(xiàn)通過電腦的USB接口給一個阻值為20 Ω的電熱鼠標墊供電，已知供電電流為0.5 A，則此鼠標墊消耗的電功率為(　　)A．0.5 W　　B．2.5 W C．5.0 W　　D．10.0 W解析：C　此鼠標墊消耗的電功率P＝I2R＝(0.5)2×20 W＝5.0 W，故選C。2．在某電壓下用兩個不同的電熱絲燒開水，不計熱量損失，單獨用第一個燒，用時t1，單獨用第二個燒同樣的水，用時t2，如果把兩電熱絲并聯(lián)使用，接在相同電壓下一起燒同樣的水，所用時間為(　　)A． B．C．t1＋t2 D．|t1－t2|解析：A　把一壺冷水加熱至某一溫度時水吸收的熱量相同，設為Q吸，則有t1＝Q吸，t2＝Q吸，則R1＝，R2＝，并聯(lián)電路中總電阻等于R并＝，如果把它們并聯(lián)在此電源上時，電路的電功率為P＝，根據(jù)Q吸＝W＝Pt＝t，解得t＝＝，故選A。3．如圖所示為某品牌榨汁杯的相關參數(shù)，則下列說法正確的是(　　)產品名稱便攜式榨汁杯型號L3-C86電池容量1 500 mA·h充電時間2.5 h額定功率45 W額定電壓25 VA．榨汁杯的額定電流為0.6 AB．電池充滿電后儲存的電能為1.35×104 JC．“mA·h”是表示電能的單位D．榨汁杯充滿電后最長可以工作約50分鐘解析：D　由P＝UI得I＝＝ A＝1.8 A，A錯誤；儲存的電能E＝Uq＝25×1.5×3 600 J＝1.35×105 J，B錯誤； “mA·h”為電荷量的單位，C錯誤；t＝＝ min＝50 min，D正確。4．如圖甲所示連接電動機的電路，閉合開關，當滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的整個過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖乙所示，已知當電流小于0.2 A時，電動機不會發(fā)生轉動，若不考慮電表對電路的影響，則(　　)A．該電動機的內阻為2 ΩB．該電路中電源的電動勢為3.4 VC．此電路中，電動機的最大輸出功率為0.9 WD．若電動機能轉動，需要調節(jié)滑動變阻器阻值小于12 Ω解析：D　當電流小于0.2 A時，電動機不會發(fā)生轉動，為純電阻電路，則該電動機的內阻為rM＝ Ω＝4 Ω，選項A錯誤；根據(jù)E＝U2＋Ir，當U2＝3.4 V時I＝0.1 A；當U2＝3.0 V時I＝0.3 A，解得該電路中電源的電動勢為E＝3.6 V，r＝2 Ω，選項B錯誤；此電路中，電動機的最大輸出功率為P＝IU1－I2rM＝3×0.3 W－0.32×4 W＝0.54 W，選項C錯誤；當電動機兩端電壓超過U1＝0.8 V時電動機開始轉動，此時電路中的電流為 I＝0.2 A，則由電路可知E＝U1＋I(R＋r)，解得R＝12 Ω，即若電動機能轉動，需要調節(jié)滑動變阻器阻值小于12 Ω，選項D正確。5.電瓶車使用的鋰電池以碳材料為負極，含鋰化合物為正極，充電時通過化學反應，電池正極會產生帶正電的鋰離子，通過電解液到達電池負極。某鋰電池參數(shù)如下表所示，下列說法錯誤的是(　　)產品參數(shù)型號尺寸(長寬高)重量(±0.2 kg)48 V，12 A·h250*140*70(mm)4.10 kg額定放電電流最大放電電流6 A12 AA.充電時電池內部靜電力對鋰離子做負功B．12 A·h表示該電池的容量C．該電瓶最大啟動功率為576 WD．充滿電后正常行駛時間為2小時解析：A　充電時通過化學反應，電池正極會產生帶正電的鋰離子，通過電解液到達電池負極，則靜電力對鋰離子做正功，A錯誤；12 A·h表示該電池的容量，B正確；該電瓶最大啟動功率P＝IU＝12×48 W＝576 W，C正確；充滿電后正常行駛時間為t＝＝2 h，D正確。此題選擇錯誤的選項，故選A。6.平衡車僅僅依靠人體重心的改變，便可以實現(xiàn)車輛的啟動、加速、減速、停止等動作。因為其炫酷的操作，平衡車已經從年輕人的玩具，變成了日常通勤的交通工具。某款電動平衡車的部分參數(shù)如下表所示，則下列說法中正確的是(　　)額定功率250 W額定電壓36 V鋰電池容量4 400 mA·h充電器輸出44 V，2 A百公里耗電量1.1 kW·h質量12 kgA.該電池最多儲存的電能約為5.7×105 JB．電池的容量是指電池儲存的電能C．電池從完全沒電到充滿電所需的時間為2 hD．該平衡車能騎行的最大里程約為144 km解析：A　電池最多儲存的電能W＝qU＝4 400×10－3×3 600×36 J≈5.7×105 J，A正確；電池的容量是指電池放電時輸出的總的電荷量，B錯誤；由電荷量除以充電電流可求得時間為t＝＝2.2 h，C錯誤；最大里程可由最大電能除以百公里耗電量計算，則x＝＝×100 km≈14.4 km，D錯誤。 7.油煙危害健康，某品牌的抽油煙機的主要部件是照明燈L和抽氣扇M(電動機)，電路連接如圖所示，下列說法正確的是(　　)A．抽氣扇須在點亮照明燈的情況下才能工作B．閉合開關S1和S2，抽氣扇處于“弱吸”擋C．抽氣扇由“弱吸”擋換成“強吸”擋，其發(fā)熱功率不變D．工作中的抽氣扇因吸入異物出現(xiàn)卡機時，回路中的電流將變大解析：D　由電路圖可知，照明燈和抽氣扇處于并聯(lián)狀態(tài)，則抽氣扇工作與否與是否點亮照明燈無關，A錯誤；由電路圖可知，閉合開關S2，電阻R被短路，則流過抽氣扇的電流變大，而且抽氣扇兩端電壓也變大，則功率變大，抽氣扇處于“強吸”擋，B錯誤；由電路圖可知，閉合開關S2電阻R被短路，則流過抽氣扇的電流變大，而抽氣扇的熱功率為P＝I2r，其中r為電機內阻且阻值不變，則抽氣扇由“弱吸”擋換成“強吸”擋，其發(fā)熱功率增大，C錯誤；工作中的抽氣扇因吸入異物出現(xiàn)卡機時，電動機變成純電阻電路，回路中的電流將變大，D正確。二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)8．純電動汽車是一種采用蓄電池作為儲能動力源的汽車。若某汽車裝配了120塊電池，每塊電池的容量是200 A·h，平均工作電壓是3.2 V，則下列說法正確的是(　　)A．單塊電池充滿電后儲存的電荷量是200 CB．單塊電池充滿電后儲存的電能是640 W·hC．若該車在某次行駛中平均能耗是13 kW·h/100 km，則其續(xù)航里程是640 kmD．若某塊電池充電電流是200 A，則經過30 min可將該電池從其容量的30%充到80%解析：BD　單塊電池充滿電后儲存的電荷量是q＝200 A·h＝200 A·3 600 s＝7.2×105 C，A錯誤；單塊電池充滿電后儲存的電能是E1＝UIt＝3.2 V×200 A·h＝640 W·h，B正確；該車充滿電后儲存的電能為E＝120E1＝120×0.64 kW·h＝76.8 kW·h，則其續(xù)航里程是s＝×100 km≈591 km，C錯誤；若某塊電池充電電流是200 A，則經過30 min可使該電池的電量增加q＝200 A×30 min＝100 A·h，即為總容量的50%，故可將該電池從其容量的30%充到80%，D正確。9.如圖所示，用輸出電壓為1.4 V，輸出電流為100 mA的充電器對內阻為2 Ω的鎳—氫電池充電。下列說法正確的是(　　)A．電能轉化為化學能的功率為0.12 WB．充電器輸出的電功率為0.14 WC．充電時，電池消耗的熱功率為0.02 WD．充電時，在1 s的時間內有0.14 J的電能轉化為化學能解析：ABC　充電器輸出的電功率等于鎳—氫電池的輸入功率P入＝UI＝1.4×0.1 W＝0.14 W，電池消耗的熱功率P熱＝I2r＝0.12×2 W＝0.02 W，電能轉化為化學能的功率為P化＝P入－P熱＝0.14 W－0.02 W＝0.12 W，A、B、C正確；1 s內電能轉化為化學能為E＝P化t＝0.12×1 J＝0.12 J，D錯誤。10．在如圖甲所示的電路中，電源電動勢為3.0 V，內阻不計，L1、L2、L3為3個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當開關閉合后，下列判斷正確的是(　　)A．燈泡L1的電阻為12 ΩB．通過燈泡L1的電流為通過燈泡L2電流的2倍C．燈泡L1消耗的電功率為0.75 WD．燈泡L2消耗的電功率為0.30 W解析：ACD　當開關閉合后，燈泡L1兩端的電壓U1＝3 V，由題圖乙讀出電流I1＝0.25 A，則燈泡L1的電阻R1＝＝12 Ω，功率P1＝U1I1＝0.75 W，故A、C正確；燈泡L2、L3串聯(lián)，電壓U2＝U3＝1.5 V，由題圖乙讀出電流I2＝I3＝0.20 A，燈泡L2、L3消耗的功率P＝1.5×0.20 W＝0.30 W，故B錯誤，D正確。三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11．(8分)某市有20萬臺空調機，每臺空調機在夏季平均使用60天，每天耗電8 kW·h。為了節(jié)約能源，該市政府建議大家都把室內設定溫度提高1 ℃，這樣每臺空調機每天可節(jié)省6%的電能。那么這樣做能使該市在夏季節(jié)省多少電能？已知標準煤的熱值是2.92×107 J/kg。發(fā)電廠的發(fā)電效率是30%。請計算一下，這項節(jié)能建議的實現(xiàn)能在1年內節(jié)約多少噸標準煤？(結果均保留2位有效數(shù)字)解析：設可節(jié)省的電能為E，則E＝8×6%×60×20×104 kW·h＝5.76×106 kW·h≈2.1×1013 J，設1年內節(jié)約的標準煤的質量為m，則由能量守恒定律有2.92×107 J/kg×m×30%＝E，解得m≈2.4×106 kg＝2.4×103 t。答案：2.1×1013 J　2.4×103 t12．(10分)如圖甲所示的手持電風扇，因其小巧便攜、可充電等特點深受人們的喜愛。下表為某品牌手持風扇的規(guī)格與參數(shù)。若該風扇正常工作時的功率為4.44 W，根據(jù)表格信息。類型手持風扇額定功率4.44 W電池容量1 800 mA·h電源輸出電壓3.7 V (1)求該風扇正常工作時的電流；(2)若該風扇電動機的內阻為0.5 Ω，求正常工作時電動機的發(fā)熱功率；(3)如圖乙所示，商家海報上標注該風扇的使用時長為“3～8小時”，即使用時間最短為3小時，請通過計算說明該商家標注的此條信息是否合理？解析：(1)根據(jù)電功率公式得P額＝UI解得I＝1.2 A。(2)根據(jù)熱功率公式得P熱＝I2r解得P熱＝0.72 W。(3)由表知：q＝1 800 mA·h，由(1)知正常工作時電流為I＝1.2 A，設使用時間為t，則q＝It，解得t＝1.5 h＜3 h，該商家標注的此條信息不合理。答案：(1)1.2 A　(2)0.72 W　(3)不合理13．(12分)一個電風扇兩端接恒壓電源，電壓為U1時能正常工作，此時流過電風扇電流為I1，將風扇的扇葉短時間卡住時測得電風扇電流為I2，此時電扇兩端電壓仍為U1。已測定各數(shù)據(jù)如下表所示：電壓U/V電流I/A正常工作時5.00.02扇葉被卡住時(短時間)5.00.25 (1)根據(jù)圖表所給的數(shù)據(jù)，計算電風扇電動機線圈電阻為多少？(2)從能量轉化與守恒的角度看，電風扇正常工作時，從電源獲得能量，將電能轉化為哪些其他形式的能？每秒鐘轉化的各種形式的能量各為多少？解析：(1)由題意可知，卡住時，風扇相當于電阻，由歐姆定律可知R＝＝20 Ω。(2)電風扇正常工作時將電能轉化為機械能和內能。每秒鐘電風扇消耗的電能為W＝U1I1t＝0.1 J每秒鐘轉化成的內能為W1＝I12Rt＝0.008 J根據(jù)能量守恒，每秒鐘轉化成的機械能為W2＝W－W1＝0.092 J。答案：(1)20 Ω　(2)將電能轉化為機械能和內能機械能0.092 J　內能0.008 J14．(12分)如圖所示，已知電源電動勢E＝20 V，內阻r＝1 Ω，當接入固定電阻R＝4 Ω時，電路中標有“3 V　6 W”的燈泡和內阻RM＝0.5 Ω的小型直流電動機M都恰能正常工作。試求：(1)電路中的電流大?。?/span>(2)電動機的額定電壓；(3)電動機的熱功率；(4)電動機的輸出功率。解析：(1)燈泡L正常發(fā)光，則電路中的電流為I＝＝ A＝2 A。(2)由閉合電路歐姆定律可求得，電動機的額定電壓為UM＝E－I(R＋r)－UL＝7 V。(3)電動機的熱功率為P熱＝I2RM＝22×0.5 W＝2 W。(4)電動機的總功率為P總＝IUM＝2×7 W＝14 W則電動機的輸出功率為P出＝P總－P熱＝14 W－2 W＝12 W。答案：(1)2 A　(2) 7 V　(3)2 W　(4)12 W15．(12分)如圖所示電路中，電阻R1＝5 Ω，R2＝14 Ω，R3是總電阻為20 Ω的滑動變阻器，滑片位于中點。電壓表和電流表均為理想電表，穩(wěn)壓電源的電壓U＝12 V。(1)斷開開關S，求電流表的示數(shù)和電阻R1的功率；(2)閉合開關S，求電壓表的示數(shù)，要使R1的功率變?yōu)?/span> 5 W，求滑動變阻器R3接入電路的阻值R3′。解析：(1)斷開開關S，由于電壓表和電流表均為理想電表，則電路為R3、R1串聯(lián)，電流表測量的是流過R1的電流，電流表示數(shù)為I＝＝ A＝0.8 A則R1的功率為P1＝I2R1＝ 0.82×5 W＝3.2 W。(2)閉合開關S，由于電壓表和電流表均為理想電表，則電路為R2、R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，電壓表測量的是外電壓，由于電源為穩(wěn)壓電源，則電壓表示數(shù)12 V，要使R1的功率變?yōu)?/span>5 W，則P1′＝I12·R1代入數(shù)據(jù)解得I1＝1 A則根據(jù)閉合電路的歐姆定律得R3兩端的電壓為U3＝U－I1R1＝12 V－1×5 V＝7 V則流過R3的電流為I3＝I1－＝1 A－ A＝0.5 A則R3的電阻為R3′＝＝＝14 Ω。答案：(1)0.8 A　3.2 W　(2)12 V　14 Ω