第五章电能与能源的可持续发展章节综合练（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 第五章 电能与能源的可持续发展 章节综合练
一、单选题
1．扫地机器人是一种智能家用电器，其主要原理是利用自身携带的小型吸尘部件对地面进行吸尘清扫，某品牌的扫地机器人的电机内阻为r，正常工作时输入电压为U，工作电流为I。以下说法正确的是（　　）
A．扫地机器人工作时，将电能全部转化为机械能
B．t时间内扫地机器人消耗的电能为UIt
C．工作电流
D．扫地机器人电机的输入功率为UI+I2r
2．某电吹风技术参数与简化电路如图甲、乙所示，其主要部件为选择开关、电动机M与电热丝。若电吹风在220V电压下工作，则（　　）
A．电动机的内电阻约为 B．旋转选择开关至触点BC时，电吹风吹热风
C．吹热风时通过电热丝的电流为4A D．吹热风时电热丝的功率为1000W
3．如图，灯泡的电阻不变，闭合电键，变阻器滑片向左移动的过程中（　　）
A．灯泡功率一直变小 B．内阻损耗功率一直变小
C．电源总功率一直变大 D．电源输出功率一直变大
4．关于用电器的额定功率和实际功率，下列说法中正确的是（　　）
A．额定功率大的用电器，其实际功率一定大
B．实际功率大的用电器，其额定功率一定大
C．额定功率大的用电器，单位时间内电流做功一定多
D．实际功率大的用电器，单位时间内电流做功一定多
5．如图所示电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10V　10W”，B灯“60V　60W”，C灯“20V　20W”，D灯“20V　20W”。在a、b两端加上电压后，四个灯泡都能发光。比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是（　　）
A．PB>PD>PA>PC B．PB>PD>PC>PA
C．PB>PA>PD＝PC D．PA>PC>PD>PB
6．某款移动充电宝的部分相关参数如图所示。小张同学通过网络查阅得知，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是（　　）
产品型号 A5
电池容量 3.7V20000mAh（74Wh）
额定容量 13000mAh（5V=1A）
输入接口 MicroUSB
输出接口 USB-A/MicroUSB
输入 BC5.0V/2.4A（Max）
输出 2DC5.0V/2.4A（3.5AMax）
A．20000mAh指的是充电宝能够储存72000C的电荷量
B．74Wh指的是充电宝能够储存266400J的电能
C．该充电宝理论上可以按最大电流输出约5.71h
D．输入接口的输入功率为12W
7．图为两段由同种材料制成的长度相同、粗细不同的电阻丝和的伏安特性曲线。关于这两段电阻丝，以下判断正确的是（　　）
A．电阻丝较细
B．电阻和的阻值之比3：1
C．若将电阻丝和串联在一起接入电路，两端的电压较大
D．若将电阻丝和并联在一起接入电路，消耗的电功率较大
8．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把耗散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是（　　）
A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了
C．能量耗散表明，能量守恒定律具有一不定期的局限性
D．能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性
9．某扫地机器人电池容量5000mA·h，额定工作电压15V，额定功率30W，则下列说法正确的是（　　）
A．扫地机器人的电阻是7.5Ω
B．扫地机器人正常工作时的电流是2A
C．题中mA·h是能量的单位
D．扫地机器人充满电后一次工作时间约为5h
10．智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60～0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。如图为某一款移动充电宝，其参数见表，下列说法正确的是（　　）
容量 20000mAh 兼容性 所有智能手机
边充边放 否 保护电路 是
输入 DC：5V2AMAX 输出 DC：5V0～1A～2.5A
尺寸 56×82×22mm 转换率 0.60
产品名称 索扬SY10-200 重量 约430g
A．给充电宝充电时将电能转化为内能
B．20000mA h的mA h是能量的单位
C．参数“DC5V”中“DC”指直流电的意思
D．充电宝以最大电流输出时可工作10小时
11．某电学元件的外壳上标有“”的字样，该字样用来表示它的（　　）
A．电流 B．电压 C．电容 D．电功率
12．如图所示电路中，电源电动势E = 9 V，内阻r = 1 Ω。M为直流电动机，其线圈电阻R = 1 Ω，限流电阻R′ = 3 Ω。当电动机正常工作时，理想电压表示数为 1.5 V。则电动机的输出功率是（　　）
（　　）
A．3.25W B．3.50W C．3.75W D．49W
13．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是（　　）
额定电压 220V
额定功率 热风时：990W
冷风时：110W
A．开关、都闭合时电吹风吹冷风
B．吹热风时通过电热丝的电流为4A
C．吹热风时电热丝的功率为990W
D．该电吹风中电动机的内电阻为
14．功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算全国一年节省的电能最接近（　　）
A．8108kWh B．81010kWh C．81012kWh D．81014kWh
15．如图所示，电源电动势E=3V，小灯泡L标有“2V，0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则下列判断正确的是（　　）
A．电源内阻为10Ω B．电源效率约为93.3%
C．电动机的正常工作电压为1V D．电动机的内阻为4Ω
二、填空题
16．可持续发展
（1）可持续发展的核心：追求发展与______、______的平衡：既满足当代人的需求，又不损害子孙后代的需求．
（2）需要做好两方面：
①要大力提倡______；
②发展______能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的______能源．
17．能源的开发与环境的关系∶
（1）人类的生存与发展需要____，能源的开发与使用又会对环境造成_____。
（2）一方面要大力提倡____，另一方面要发展_______能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的____能源。
18．电饭锅工作时有两种状态：一是锅内饭烧好前的加热状态；二是饭烧好后的保温状态，如图（甲）中所示为电饭锅的电路图。、是加热用的电阻丝，自动开关S接通与断开使电饭锅分别处于两种状态，要使电饭锅在保温状态时消耗的功率为加热状态时的，则_____；如图（乙）所示为“××”牌电饭锅的铭牌，若在一个大气压下，将一锅常温下（）的水烧开，大约需要_____分钟时间，耗电_____kW·h。［水的比热容为）不计锅体的耗热］
19．能量的分类：
（1）不可再生能源：煤炭、石油和天然气是目前人类生产、生活中使用的主要能源，这类能源又叫作______能源．化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源叫作不可再生能源。
（2）可再生能源：水能、风能、潮汐能等能源，归根结底来源于太阳能。这些能源在自然界可以再生，叫作可再生能源。
三、解答题
20．什么叫自然资源？我们必须珍惜哪些自然资源？采取哪些举措来保护自然资源？
21．如图所示，电源电动势为10V，内阻为1Ω，电阻R1为1Ω，R2为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻为0.5Ω，问：
（1）流过R2的电流是多大？
（2）通过电动机的电流是多大？
（3）电动机正常工作时产生的机械功率是多大？
（4）如在正常工作时，电动机的转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多少？
22．一个烧水壶电阻丝的电阻值为R=2000，通过的电流为I=2A，那么一分钟以后产生的热量为多少？
23．下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动自行车满载情况下在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。
额定车速 整车质量 载重 额定输出功率 电动机额定工作电压和电流
18km/h 40kg 80kg 180W 36V/6A
请参考表中数据，完成下列问题 （g取10 m/s2）：
（1） 此电动机正常工作时，电动机的效率是多少？
（2） 在水平平直道路上行驶过程中电动自行车受的阻力是车重（包括载重）的k倍，试计算k的大小。
（3） 仍在上述道路上行驶，若电动自行车满载时以额定功率行驶，当车速为2m/s时的加速度为多少？
24．充电宝内部的主要部件是锂电池，充电宝中的锂电池在充电后，就是一个电源，可以给手机充电。充电宝的铭牌通常标注的是“”（毫安时）的数量，即锂电池充满电后全部放电的电荷量。机场规定：严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机。某同学查看了自己的充电宝铭牌，上面写着“”和“”，你认为能否把它带上飞机？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．扫地机器人工作时，电动机内阻上会发热，故电能转化为机械能和内能，A错误；
B．据电功的定义可知，t时间内扫地机器人消耗的电能为UIt，B正确；
C．由于电动机为非纯电阻电路，故工作电流
C错误；
D．扫地机器人电机的输入功率为UI，D错误。
故选B。
2．C
【解析】
【详解】
A．因为电动机是非纯电阻，故不满足欧姆定律，其电阻应该满足
即
故A错误；
B．由图乙可知，旋转选择开关至触点BC时，只有电动机工作，电热丝不工作，故此时电吹风吹冷风，故B错误；
CD．由甲图知，吹热风时，电热丝的功率为
所以吹热风时通过电热丝的电流为
故C正确，D错误。
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
ABC．变阻器滑片向左移动的过程中，变阻器接入电路的电阻一直减小，电路总电阻一直减小，总电流一直增大，灯泡功率一直增大，内阻损耗功率一直增大，电源总功率一直增大，故AB错误，C正确；
D．设电路的外电阻为R，电源电动势为E，内阻为r，则电源输出功率为
根据数学知识可知当R=r时，P最大；当R＜r时，P随R的减小而减小；当R＞r时，P随R的减小而增大。由于不知道开始时R与r的关系，所以无法判断电源输出功率的变化情况，故D错误。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
A．额定功率大的用电器，其实际功率不一定大，选项A错误；
B．实际功率大的用电器，其额定功率不一定大，选项B错误；
C．额定功率大的用电器实际功率不一定大，则单位时间内电流做功不一定多，选项C错误；
D．实际功率大的用电器，单位时间内电流做功一定多，选项D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
A灯正常工作时电阻
B灯正常工作时电阻
C灯正常工作时电阻
D灯正常工作时电阻
A灯和B灯电流相等，由
，
可知
C灯和D灯电压相等，由
，
可知
C灯和A灯，由
，，
可知
故C正确，ABD错误。
故选C。
6．D
【解析】
【详解】
A．20000mAh指的是能储存的电荷量为
故A正确；
B．74Wh指的是充电宝能够储存的电能为
故B正确；
D．该充电宝理论上可以按最大电流输出的时间为
故C正确；
D．输入口的最大电流为2.4A，电压为5.0V，故最大输入功率
输入功率可以小于12W，故D错误。
本题选错误项，故选D。
7．C
【解析】
【详解】
B．图线的斜率表示电阻的倒数，电阻和的阻值之比
选项B错误；
A．电阻丝电阻较小，根据
可知，横截面积较大，则较粗，选项A错误；
C．电阻丝电阻较小，若将电阻丝和串联在一起接入电路，两端的电压较大，选项C正确；
D．电阻丝电阻较小，若将电阻丝和并联在一起接入电路，根据
则消耗的电功率较小，选项D错误。
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
AC．能量虽然有耗散但总的能量是守恒的在转化的过程中总量不会减少，故AC错误；
B．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质上降低了，故B正确；
D．根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量转化的角度反映了这种方向性，故D错误；
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A. 根据题中条件不能确定扫地机器人的电阻，A错误；
B. 扫地机器人正常工作时的电流是
B正确；
C. 题中mA·h是电量的单位，C错误；
D. 扫地机器人充满电后一次工作时间约为
D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
A．充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，选项A错误；
B．20000mA h的mA h是电量的单位，选项B错误；
C．参数“DC5V”中“DC”指直流电的意思，选项C正确；
D．充电宝以最大电流2.5A输出时可工作
选项D错误。
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
因为是电容的单位，故C正确，ABD错误。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同，由
电动机两端电压
电动机的输出功率
故选A。
13．B
【解析】
【详解】
A．开关、都闭合时，电热丝工作，电吹风吹热风，故A错误；
BC．吹热风时电热丝的功率为
通过电热丝的电流为
故B正确，C错误；
D．若电动机是纯电阻，电阻为
但电动机是非纯电阻，所以内阻不等于440Ω，故D错误。
故选B。
14．B
【解析】
【分析】
【详解】
全国的户数约为
n=
每个家庭一天电灯5小时，则节约的电能为
E=2×(60-10)×10-3kW×5h=0.5kW·h
全国一年节省的电能最接近
W=365nE=365×4.3×108×0.5kW·h≈7.8×1010kW·h
故选B。
15．B
【解析】
【详解】
小灯泡的额定电流为
电阻为
A．当接1时
代入数据解得电源的内阻
r=1Ω
A错误；
B．电源的效率为
B正确；
CD．当接2时灯泡正常发光，流过的电流为
I=0.2A
电源内阻分的电压为
U=Ir=0.2×1V=0.2V
故电动机分的电压为
U动=E-UL-U=(3-2-0.2)V=0.8V
则电动机的内阻为
C、D错误。
故选B。
16． 资源 环境 节约能源 可再生 清洁
【解析】
【分析】
【详解】
略
17． 能源 影响 节能 可再生 清洁
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]人类的生存与发展需要能源，能源的开发与使用又会对环境造成影响。
（2）[3][4][5]一方面要大力提倡节能，另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。
18． 25.2 0.42
【解析】
【分析】
【详解】
[1] 当开关S闭合时电路处于加热状态，而S断开时，处于保温状态；由题意可知
解得
[2] 水的容积为4.5L，其质量m=4.5kg，水吸收的热量
烧开用时
[3] 水的容积为4.5L，其质量m=4.5kg，水吸收的热量
19．化石
【解析】
【分析】
【详解】
略
20．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
自然资源是指自然界中人类可以直接获得用于生产和生活的物质。分为可再生资源和不可再生资源。
我们必须珍惜那些不可再生的自然资源，如矿石资源，土壤资源，煤、石油、天然气等。
一要有节约，有计划的来开采利用自然资源；二要坚决杜绝盲目、滥开采等人为因素引起的不必要的浪费；三要开发和利用新能源；四要多利用可再生资源，减少利用不可再生的资源，等举措来保护自然资源。
21．（1）1A；（2）1A；（3）5.5W；（4）7W
【解析】
【详解】
（1）开关闭合后，电动机恰好正常工作，由电路可知此时两端电压为6V，所以流过R2的电流为
（2）根据闭合电路欧姆定律可得中的电流为
所以通过电动机的电流为
（3）电动机正常工作时内部消耗的功率为
则产生的机械功率为
（4）正常工作时，电动机的转子突然被卡主，此时电路为纯电阻电路，此时总电阻
电动机两端电压
电动机的发热功率为
22．
【解析】
【详解】
根据
可知一分钟以后产生的热量
23．（1）83.3%；（2）0.03；（3）0.45m/s2
【解析】
【详解】
（1）电动机的输入功率
P入=UI=36×6W=216W
所以电动机效率
（2）电动自行车匀速行驶时，设水平方向自行车的牵引力为F，自行车受到的阻力为f，由平衡条件可得
F=f
而自行车的输出功率
P出=Fv
可得
由题意
f=kmg
可得
（3）车速v′=2m/s时，设牵引力为F′，则
由牛顿第二定律
F′-f=ma
可得
24．能，详见解析
【解析】
【详解】
某同学查看了自己的充电宝铭牌，上面写着“”和“”，则该充电宝的额定能量为
此能量小于机场规定的的额定能量的充电宝，所以该同学能把它带上飞机。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页