基礎(chǔ)鞏固
1.如圖所示為7號(hào),5號(hào),1號(hào)三節(jié)干電池,下列描述正確的是( )
A.三節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻都相同
B.三節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻都不同
C.電動(dòng)勢(shì)1號(hào)電池最大,7號(hào)電池最小
D.三節(jié)電池非靜電力做功的能力相同
2.如圖所示,R1=16 Ω,R2=21 Ω,電流表為理想電表。當(dāng)開關(guān)處于位置1時(shí),電流表讀數(shù)I1=0.5 A;當(dāng)開關(guān)處于位置2時(shí),電流表讀數(shù)I2=0.4 A。則電源的( )
A.電動(dòng)勢(shì)E=10 V、內(nèi)阻r=4 Ω
B.電動(dòng)勢(shì)E=15 V、內(nèi)阻r=6 Ω
C.電動(dòng)勢(shì)E=20 V、內(nèi)阻r=8 Ω
D.電動(dòng)勢(shì)E=25 V、內(nèi)阻r=10 Ω
3.一個(gè)由電池供電的閉合電路,外電路是純電阻時(shí),以下說法正確的是( )
A.當(dāng)外電阻增大時(shí),路端電壓增大
B.當(dāng)外電阻減小時(shí),路端電壓增大
C.當(dāng)外電阻減小時(shí),電路中的電流減小
D.當(dāng)外電阻增大時(shí),內(nèi)電壓增大
4.(2022浙江衢州高二月考)風(fēng)能是清潔能源,風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)的動(dòng)能推動(dòng)發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能。某地有一個(gè)風(fēng)力發(fā)電廠,安裝有20臺(tái)風(fēng)電機(jī)組,該風(fēng)力發(fā)電廠一年之中能滿負(fù)荷發(fā)電的時(shí)間約為80天。已知發(fā)電機(jī)葉片長(zhǎng)度為30 m,空氣的密度為1.3 kg/m3,該地區(qū)平均風(fēng)速10 m/s,風(fēng)向與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)面垂直,空氣的動(dòng)能約有10%可以轉(zhuǎn)化為電能,則該風(fēng)力發(fā)電廠年發(fā)電量約為( )
A.2.4×107 kW·h
B.7.1×106 kW·h
C.2.1×106 kW·h
D.8.5×107 kW·h
5.(2021年浙江1月學(xué)考)如圖所示是某種電能表的表盤。表盤上標(biāo)有“720 r/kW·h”,即每耗電1 kW·h電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)720圈。當(dāng)家里的家用電器都工作時(shí),小明觀察到電能表的轉(zhuǎn)盤在1 min內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)了48圈。則正常情況下小明家的家用電器( )
A.總功率約為2 kW
B.總功率約為4 kW
C.每天消耗的電能約為96 kW·h
D.每天消耗的電能約為108 kW·h
6.為了測(cè)出電視機(jī)機(jī)頂盒在待機(jī)時(shí)的電功率,某同學(xué)在國(guó)慶外出旅游期間,關(guān)閉家中其他用電器的電源,用電能表測(cè)出機(jī)頂盒待機(jī)時(shí)消耗的電能,數(shù)據(jù)如下表所示。若該市有200萬戶家庭,按每戶家庭一臺(tái)機(jī)頂盒,每天機(jī)頂盒待機(jī)20 h,每度電按0.5元計(jì)算,該市所有家庭一天總共額外支付的電費(fèi)為( )
A.20萬元B.24萬元
C.200萬元D.240萬元
7.如圖所示是某品牌手機(jī)電池的銘牌,根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行判斷,下列說法正確的是( )
A.“3 000 mA·h”表示該電池儲(chǔ)存的電能最多為10 800 J
B.“11.55 W·h”表示該電池儲(chǔ)存的電能最多為41 580 J
C.一個(gè)標(biāo)注為“3 V 4 000 F”的超級(jí)電容器容納的電荷量肯定比該電池能釋放的電荷量多
D.用匹配的充電器給電池充電,若把電池從電荷量為10%充電到40%花了30分鐘,則充電器消耗的平均電功率為6.93 W
8.掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種,能自動(dòng)進(jìn)行吸塵清掃。已知某品牌的掃地機(jī)器人工作的額定電壓15 V,額定功率30 W;充電額定電壓24 V,額定電流0.5 A,充電時(shí)間約240分鐘;電池容量2 000 mA·h。則下列說法正確的是( )
A.電池容量是指電池儲(chǔ)存的電能
B.機(jī)器人的電阻為7.5 Ω
C.機(jī)器人正常工作時(shí)的電流為2 A
D.機(jī)器人充滿電后一次工作時(shí)間最多約為4小時(shí)
9.某簡(jiǎn)易電吹風(fēng)簡(jiǎn)化電路如圖所示,其主要部件為電動(dòng)機(jī)M和電熱絲,部分技術(shù)參數(shù)如表所示,電吹風(fēng)在220 V電壓下工作。下列說法正確的是( )
A.開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)
B.該電吹風(fēng)中電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為440 Ω
C.吹熱風(fēng)時(shí)通過電熱絲的電流為4 A
D.吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲的功率為990 W
10.某數(shù)碼相機(jī)的鋰電池電動(dòng)勢(shì)為7.2 V,容量為875 mA·h,能連續(xù)拍攝約315張照片。根據(jù)以上信息估算每拍攝一張照片消耗的電能最接近以下哪個(gè)數(shù)值( )
JB.20 J
C.70 JD.7×104 J
11.低碳生活是一種綠色而又環(huán)保的新型生活方式,日常生活中,我們要注意節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣、節(jié)水,從點(diǎn)滴做起,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)地球。下列關(guān)于能源與能量理解正確的是( )
A.能量是守恒的,沒有必要提倡節(jié)約能源
B.能量耗散表明自然界的能量在利用過程中正在不斷地消失
C.自然界中石油、煤炭等能源取之不盡,用之不竭,只需不斷開發(fā)
D.人類應(yīng)積極開發(fā)與利用風(fēng)能、太陽能、潮汐能等能再生的新能源
能力提高
12.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵,每小時(shí)將72 t水豎直提升6 m。已知電動(dòng)機(jī)的繞線電阻為7 Ω,工作電壓為220 V,工作電流為10 A。下列說法正確的是( )
A.水泵的輸出功率為1 500 WB.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為1 200 W
C.水泵的效率為80%D.電動(dòng)機(jī)每小時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱為700 J
13.(2021年浙江7月學(xué)考)超級(jí)電容器可充放電50萬次以上,并且還有充電時(shí)間短和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。某玩具廠研發(fā)人員把如圖所示的一款超級(jí)電容器通過間接儲(chǔ)能和調(diào)壓模塊與一輛電動(dòng)玩具汽車的電動(dòng)機(jī)連接,為玩具汽車供電。此超級(jí)電容器的額定電壓和電容值如圖所示,其充滿電后能存儲(chǔ)的電能為10 935 J,供電效率為80%。已知玩具汽車的電動(dòng)機(jī)額定電壓為2.7 V,額定功率為2.7 W,效率為85%,則( )
A.該超級(jí)電容器充滿一次電所帶的電荷量為16 200 C
B.該超級(jí)電容器充滿一次電最多可供玩具汽車連續(xù)運(yùn)動(dòng)54 min
C.該玩具汽車電動(dòng)機(jī)額定狀態(tài)下工作時(shí)電流為0.85 A
D.該玩具汽車電動(dòng)機(jī)額定狀態(tài)下工作10 min所做機(jī)械功為1 377 J
14.有兩只小燈泡L1“6 V 3 W”、L2“6 V 6 W”,伏安特性曲線如圖甲所示,連接到如圖乙所示的電路中,其電源電動(dòng)勢(shì)為9 V,當(dāng)閉合開關(guān)S和S1后,兩只燈泡均能正常發(fā)光,則( )
A.L1的伏安特性曲線對(duì)應(yīng)的是A線B.電源內(nèi)阻為2 Ω
C.電源的電功率為9 WD.若斷開開關(guān)S1,則L2將變暗
15.(2022浙江溫州高二月考)如圖所示,電路中開關(guān)閉合時(shí),燈泡A、B均能正常發(fā)光。若電阻R2發(fā)生斷路,其余元件正常,則( )
A.燈泡A變暗
B.電容器電荷量增大
C.燈泡A電壓變化量ΔUA大于燈泡B電壓變化量ΔUB
D.電源的總功率變大
優(yōu)化集訓(xùn)19 電路中的能量轉(zhuǎn)化、閉合電路歐姆定律
(含能源與可持續(xù)發(fā)展)
1.D 解析 這些電池的電動(dòng)勢(shì)都為1.5 V,但是內(nèi)阻不同,所以選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤;根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義E=W非q可知,由于電動(dòng)勢(shì)是相同的,所以三節(jié)電池非靜電力做功的能力是相同的,選項(xiàng)D正確。
2.A 解析 根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),聯(lián)立解得r=4 Ω,E=10 V,A正確。
3.A 解析 根據(jù)U=IR=ERR+r=E1+rR,當(dāng)外電阻增大時(shí),路端電壓增大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)I=ER+r,當(dāng)外電阻減小時(shí),電路中的電流變大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;內(nèi)電壓Ur=Ir=ErR+r,當(dāng)外電阻增大時(shí),內(nèi)電壓減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
4.B 解析 單位時(shí)間內(nèi)與發(fā)電機(jī)葉片作用的空氣質(zhì)量為m=xπl(wèi)2ρt=πl(wèi)2ρv,每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電功率為P0=10%×12mv2=10%×12πl(wèi)2ρv3,該風(fēng)力發(fā)電廠一年之中能滿負(fù)荷發(fā)電的時(shí)間約為t=80×24 h=1 920 h,該風(fēng)力發(fā)電廠年發(fā)電量約為W=20P0t=7.1×106 kW·h,故選B。
5.B 解析 根據(jù)功率的定義式,有P總=Wt=48720×1 000×3 60060 W=4 kW,故A錯(cuò)誤,B正確;一天的時(shí)間為t'=24 h,則有E電=P總t'=96 kW·h,但是用電器不可能全部打開工作一天,C、D錯(cuò)誤。
6.A 解析 根據(jù)電能表讀數(shù)的變化,這段時(shí)間電視機(jī)消耗的電能為W=3 524.6 kW·h-3 523.4 kW·h=1.2 kW·h,待機(jī)時(shí)間t=24 h×5=120 h,待機(jī)功率P=Wt=1.2kW·h120h=0.01 kW,200萬戶家庭待機(jī)消耗的電能W=Pt'=0.01 kW×2×106×20 h=4×105 kW·h,應(yīng)交電費(fèi)0.5×4×105元=2.0×105元=20萬元,A正確。
7.B 解析 “3 000 mA·h”指的是電池儲(chǔ)存的電荷量,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;“11.55 W·h”指的是電池儲(chǔ)存的能量,即W=11.55×3 600 J=41 580 J,選項(xiàng)B正確;“3 000 mA·h”相當(dāng)于10 800 C,而電容器儲(chǔ)存的電荷量Q=CU=12 000 C,所以當(dāng)電容器儲(chǔ)存滿電荷之后,釋放出來的電荷量比該電池要多,但該電容器也有可能沒有儲(chǔ)存電荷,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;該充電過程的功率P=Wt=0.3×3×3 600×4.430×60 W=7.92 W,因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
8.C 解析 掃地機(jī)器人正常工作額定電流為I=PU=2 A,但它并不是純電阻電路,所以內(nèi)阻無法直接計(jì)算,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;電池容量可從單位上判斷為電量單位,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,充滿電的電池電量為2 Ah,正常工作電流為2 A,因此能夠工作時(shí)間為1 h,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
9.C 解析 由電路圖可知,開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)接入電路,電吹風(fēng)吹熱風(fēng),故A錯(cuò)誤;只閉合開關(guān)S2時(shí),僅電動(dòng)機(jī)接入電路,若電動(dòng)機(jī)為純電阻,則電阻為r=2202110 Ω=440 Ω,由于電動(dòng)機(jī)為非純電阻,則內(nèi)阻不為440 Ω,故B錯(cuò)誤;開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)和電熱絲同時(shí)接入電路,電吹風(fēng)吹熱風(fēng),總功率為990 W,即為電動(dòng)機(jī)的功率和電熱絲的功率之和,則吹熱風(fēng)時(shí)電熱絲的功率為880 W;通過電熱絲的電流為I=880220 A=4 A,故C正確,D錯(cuò)誤。
10.C 解析 鋰電池儲(chǔ)存的電荷量q=It=875×10-3×3 600 C=3 150 C,鋰電池儲(chǔ)存的電能E=Uq=7.2×3 150 J=22 680 J,每拍攝一張照片消耗的電能E0=En=22 680J315=72 J,C正確。
11.D 解析 在能源的利用過程中,雖然能量在數(shù)量上并未減少,但可利用率越來越小,故仍需節(jié)約能源,故A錯(cuò)誤;能量耗散表明自然界的能量在轉(zhuǎn)化的過程中可利用率越來越小,但總量不會(huì)減小,故B錯(cuò)誤;自然界中石油、煤炭指的是億萬年前的大量生物經(jīng)過地殼變化,被埋藏在地下,受地層壓力和溫度的影響,緩慢地形成的可以燃燒的礦物質(zhì),在短時(shí)間內(nèi)不能再生,是不可再生能源,故C錯(cuò)誤;太陽能、風(fēng)能是可再生能源,人類應(yīng)多開發(fā)與利用,故D正確。
12.C 解析 水泵的輸出功率為P=mght=72×103×10×63 600W=1 200 W,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P機(jī)出=IU-I2r=1 500 W,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;水泵的效率為η=PP泵入=PP機(jī)出=1 2001 500×100%=80%,選項(xiàng)C正確;電動(dòng)機(jī)每小時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt=102×7×3 600 J=2.52×106 J,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
13.D 解析 根據(jù)W=UIt可知充滿一次電的電荷量Q=WU=4 050 C,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;充滿電的電容器能夠輸出的總能量為0.8×10 935 J=8 748 J,電動(dòng)機(jī)能工作時(shí)間t=8 748J× min,工作時(shí)電動(dòng)機(jī)電流I=PU=1 A,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;額定狀態(tài)下,機(jī)械功E=Pt×0.85=1 377 J,選項(xiàng)D正確。
14.B 解析 當(dāng)閉合開關(guān)S和S1后,兩只燈泡均能正常發(fā)光,由電功率公式可得I1=P1U1=36 A=0.5 A,I2=P2U2=66 A=1 A,由圖可知,L1的伏安特性曲線對(duì)應(yīng)的是B線,A錯(cuò)誤;由閉合電路歐姆定律可得E=(I1+I2)r+U,解得r=2 Ω,B正確;電源的電功率為P=E(I1+I2)=13.5 W,C錯(cuò)誤;若斷開開關(guān)S1,電路中只有燈泡L2,此時(shí)電路中總電阻增大,由閉合電路歐姆定律可得U'=RR+rE,燈泡L2兩端的電壓增大,由圖可知通過L2的電流會(huì)增大,燈泡L2將變亮,D錯(cuò)誤。
15.C 解析 整個(gè)并聯(lián)部分的電壓U1增大,電阻R1上的電流I1增大,通過燈泡B和電阻R3的總電流減小,則燈泡B和電阻R3并聯(lián)電壓減小,故燈泡B變暗,燈泡A兩端電壓UA=U1-UB增大,燈泡A變亮,A錯(cuò)誤;由路端電壓U=E-Ir可知,路端電壓增大,電阻R4兩端電壓U4減小,電容器兩端電壓減小,電荷量減小,B錯(cuò)誤;燈泡B電壓變化量為ΔUB=UB-UB',燈泡A電壓變化量為ΔUA=(U1'-UB')-(U1-UB)=(U1'-U1)+(UB-UB'),故ΔUA>ΔUB,C正確;當(dāng)電阻R2發(fā)生斷路時(shí),整個(gè)回路總外電阻變大,由閉合電路歐姆定律,回路電流I減小,電源的總功率P=IE減小,D錯(cuò)誤。
時(shí)間
電能表示數(shù)
2020年10月1日上午9時(shí)
2020年10月6日上午9時(shí)
電吹風(fēng)額定電壓
220 V
電吹風(fēng)額定功率
熱風(fēng)時(shí):990 W
冷風(fēng)時(shí):110 W

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