第五章电能与能源的可持续发展 章节综合练（Word版含解析）

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
1．1866年，德国人西门子制成了发电机，标志着第二次工业革命的开始。电能由于能够便捷运输和使用，直至今日依旧是人们日常生活中最重要的能量来源。如图是某手机充电器的铭牌，额定情况下输出电压5V，输出直流3A。当该充电器给手机充电时，下列说法正确的是（　　）
A．充电时，充电器功率约为15W
B．充电时，每秒约有15个电子穿过电池正极
C．充电时，若电池容量为6000mAh，在电量耗尽后再充电，约四小时可以充满
D．为了缩短充电时间，可以换输出电压更大的充电器对该手机充电
2．11月4日，大连市突发新冠疫情，全市人民众志成城，同心战“疫”，辽宁省各市、县派出近千人的医护人员驰援大连，大连及全省的战“疫”精神传遍全国。在疫情期间，智能机器人被广泛应用各个领域。下表数据是某配送机器人工作的参数。
参数 额定电压 额定电流 机器人净重 最大承载量
数据 50V 2A 100kg 100kg
配送机器人满载时，匀速行驶的速度为7.2km/h，此时配送机器人以额定功率工作，所受阻力为总重量的0.02倍，g=10m/s2，则配送机器人的内阻为（　　）A．2.5Ω B．5Ω C．10Ω D．15Ω
3．如图所示是新型“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（　　）
A．照明灯利用的风能属于不可再生能源
B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能
C．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能
D．太阳能为可再生能源，光电池板将电能转化为光能
4．下列家用电器中，正常工作时电流最大的是（　　）
A． 电热蚊香器 B． 电风扇
C． 台灯 D． 电热水壶
5．一个定值电阻R两端加上电压U1，经2s时间通过的电荷量为0.2C，消耗的电能为0.6J。要在2s时间内通过电阻R的电荷量为0.4C，则其两端需加的电压U2为（　　）
A．1V B．3V C．6V D．9V
6．如图所示电路中，电源电动势恒定，内阻不可忽略，Rt为光敏电阻（光照强度减弱时，其电阻值增大），R1、R2为定值电阻，电压表均为理想电压表。闭合开关S，当光照强度逐渐减弱时，下列判断正确的是（　　）
A．R1消耗功率变小 B．R2消耗功率变小
C．电压表V1示数变小 D．电压表V2示数变大
7．某教室中有一台电风扇，其电动机内电阻是，接上的恒定电压后，电风扇正常工作，消耗的总功率是。下列说法正确的是（　　）
A．通过电风扇电动机的电流为 B．通过电风扇电动机的电流为
C．电风扇输出的机械功率为 D．电风扇输出的机械功率为
8．一款儿童电动汽车的部分参数如图所示，则下列说法正确的是（　　）
适用年龄　6个月～3岁家长遥控　3～4岁可自驾 核定载重　25kg 电源规格　12V　4.5Ah 充 电 器　12V　1 000mA 电　　机　RS390－12V　2A
A．电源规格中的4.5 Ah，Ah是能量的单位
B．电机的输出功率小于24W
C．电机线圈的电阻为6Ω
D．行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为2A
9．和是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体，的上、下表面积大于的上、下表面积，将和按图所示方式接到电源上，闭合开关后，下列说法正确的是：（ ）
A．若和的体积相同，则通过的电流大于通过的电流
B．若和的体积相同，则的电功率大于的电功率
C．若和的厚度相同，则和内自由电荷定向移动的速率相等
D．若和的厚度相同，则两端的电压大于两端的电压
10．两根相同材料做成的导体，若它们的横截面积之比为2∶1，长度之比为4∶1，则将它们串联起来通以相同的电流，在相同的时间内，它们产生的热量之比为（　　）
A．2∶1 B．4∶1 C．1∶2 D．1∶4
11．如图所示电路中，电源电压u＝311sin100πt（V），A、B间接有“220V，440W”的电暖宝、“220V，220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是（　　）
A．交流电压表的示数为311V
B．电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3A
C．电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍
D．1min抽油烟机消耗的电能为1.32×103J
12．电动自行车具有低噪声、无废气、无油污的环保性，而且骑行简单方便，受到广大上班族的喜欢。下表为某品牌电动自行午的铭牌，显示了电动车的信息及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，则由该铭牌可以求得电动自行车的电动机内阻约为（　　）
自重 额定电压
载重 额定电流
最大运动速度 额定输出功率
A． B． C． D．
13．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻的U-I图象。在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（　　）
A．此时硅光电池的电动势是2V
B．此时硅光电池的输出功率是0.4W
C．此时硅光电池的内阻为10Ω
D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机的输出功率为0.4W
14．能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一。下列说法正确的是 （　　）
A．因为能量守恒，所以能量可以随意使用
B．不同形式的能量之间可以相互转化
C．因为能量不会消失，所以不可能有能源危机
D．能量可以被消灭，也可以被创生
15．一台电动机工作时的功率是，要用它匀速提升的货物，已知，则电动机提升货物的速度的大小为（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．能源的利用过程，实质上是能量的______过程。
17．某电饭煲铭牌的部分内容如表中所示，电饭煲工作时应______（填“串联”或“并联”）接在电路中。正常工作时的功率是______W，电流为______A。
电器名称 电饭煲
额定电压 220V
额定功率 880W
18．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如表所示。根据表中所提供的数据，计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时，通过电热水器的电流约为_____A。
额定容量 最高水温 75℃
额定功率 额定压力
额定电压 电器类别 Ⅰ类
19．把一个电动势E=2.0V、内阻r=0.5Ω的电源，与一个阻值R=1.5Ω的定值电阻串联组成闭合电路。则通过电阻R的电流I=______A，电阻R消耗的功率P=______W，一分钟内通过电阻R横截面的电荷量Q=______C。
三、解答题
20．如图所示，已知电源内阻r＝1Ω，R1＝2Ω，R2＝5Ω，灯L标有“3V，1.5W”，滑动变阻器最大值为Rx，当滑片P滑到最右端a时，电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光。求：
（1）电源电动势；
（2）当滑片P滑到最左端b时，电流表的读数；
（3）当滑片P滑到中点位置时，灯L消耗的功率。
21．各种形式的能量都可以互相转化，你能说出下列现象（如图所示）中，能量是如何转化的吗？
22．如图所示，电源电动势为12V，内阻为1，电阻R1为1，R2为6。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RM为0.5，问：电动机正常工作时产生的机械功率是多大？
23．什么叫自然资源？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？
24．如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，为滑动变阻器。当其滑片从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随干路电流变化图线如图乙所示，求：
（1）定值电阻的阻值；
（2）电源的内阻；
（3）电源输出的功率最大时，接入电路的阻值。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．充电时，充电器功率约为
A正确；
B．充电时，每秒穿过电池正极的电子个数为
B错误；
C．充电时，若电池容量为6000mAh，在电量耗尽后再充电，充电时间为
C错误；
D．换输出电压更大的充电器对该手机充电，可能损坏手机，D错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
由
得
机器人内阻满足
解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．照明灯利用的风能属于可再生能源。故A错误；
B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能。故B正确；
C．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能。故C错误；
D．太阳能为可再生能源，光电池板将光能转化为电能。故D错误。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
题中电热水壶的电功率最大，根据
家庭用电的电压相同，可知电热水壶的电流最大，故Ｄ正确，ABC错误。
故选D。
5．C
【解析】
【详解】
根据电功的表达式和欧姆定律有
，
得
电阻不变，电流与电压成正比，则
所以
故选C。
6．A
【解析】
【详解】
当光照强度逐渐减弱时，Rt阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，R1消耗功率变小，且R1两端电压减小，即电压表V2示数减小；电源内电压减小，路端电压增大，即电压表V1示数增大；R2两端电压增大，所以R2消耗功率变大。综上所述可知A正确，BCD错误。
故选A。
7．B
【解析】
【详解】
AB．正常工作时通过电动机的电流大小为
A错误，B正确；
CD．已知电动机正常时总功率为
电动机正常工作时热功率为
电动机正常工作时机械功率为
CD错误。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A．A·h是电流与时间的乘积的单位，是电荷量的单位，故A错误；
B．电机的输入功率
P＝UI＝12×2 W＝24 W
可知电机的输出功率一定小于24 W，故B正确；
C．电机是非纯电阻，只知道电机的额定电压与额定电流，不能由欧姆定律求出电机线圈的电阻，故C错误；
D．知道电机的额定电压，不知道电机线圈的电阻，所以若电机突发故障，被卡住无法转动，不能求出通过电机的电流，故D错误。
故选B。
9．B
【解析】
【详解】
A．和是串联在电路中的，所以通过的电流总等于通过的电流，A错误；
B．由电阻定律可得
则若和的体积相同，上下表面积越大的电阻的阻值越大，由电功率公式
由于通过的电流总等于通过的电流，则电阻越大的电功率越大，所以若和的体积相同，则的电功率大于的电功率，B正确；
C．根据电流公式
若和的厚度相同，由于和的面积面积不相等，故和内自由电荷定向移动的速率不相等，C错误；
D．由电阻定律可得
若和的厚度相同，则和的电阻的阻值相同，由于和是串联关系，所以则两端的电压等于两端的电压，所以CD错误；
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
两根相同材料做成的导体，若它们的横截面积之比为2∶1，长度之比为4∶1，根据
则
根据
则产生的热量之比为2∶1
故选A。
11．B
【解析】
【详解】
A．电压表在交流电路中对应交流有效值，由于电源电压
可得有效值为220V，A错误；
B．因保险丝融化电流指有效值，电暖宝的电流
油烟机的电流
即保险丝的额定电流不能小于3A，B正确；
C．电暖宝是纯电阻电路，其电功率等于发热功率440W，抽油烟机发热功率等于电功率减机械功率，即
所以电暖宝发热功率大于抽油烟机发热功率的2倍，C错误；
D．工作1min抽油烟机消耗的电能为
D错误。
故选B。
12．A
【解析】
【详解】
由表格中数据可得
解得
故选A。
13．B
【解析】
【详解】
A．由题意可知此时硅光电池的电动势是3.6V，故A错误；
B．此时硅光电池的输出功率等于图线a、b交点横纵坐标之积，即0.4W，故B正确；
C．根据闭合电路欧姆定律可得此时硅光电池的内阻为
故C错误；
D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，由于电动机是非纯电阻电路，所以无法根据题给数据计算电动机的输出功率，故D错误。
故选B。
14．B
【解析】
【详解】
AC．能量是守恒的，但在利用能量的过程中有能量耗散，耗散的能量不可再利用，符合自然界中一切与热现象有关的宏观过程都有方向性，是不可逆的；应节约能源，故AC错误；
B．自然界中的能量可以从一种形式转化为另一种形式，不同形式的能量间可以相互转化，故B正确；
D．能量不能被创生，也不能被消灭，故D错误；
故选B。
15．A
【解析】
【详解】
要用它匀速提升的货物，则绳子的拉力为
根据
代入数据解得
故A正确，BCD错误。
故选A。
16．转化和传递
【解析】
【详解】
能源的利用实质上就是将能量转化为人类需要的类型或传递至人类需要的过程。
17． 并联 880 4
【解析】
【详解】
[1][2][3]由于电饭煲的额定电压为220V，电饭煲工作时应并联接在电路中，由题意可知，正常工作时的功率是880W，根据
可知，正常工作时的电流为
18．6.8
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由表中数据可得，电热水器的额定功率
电压为
故电热水器加热时的电流
19． 1 1.5 60
【解析】
【详解】
[1]由闭合电路欧姆定律可得
[2]电阻R消耗的功率为
P=I2R=1.5W
[3]一分钟内通过电阻R横截面的电荷量为
Q=It=60C
20．（1）6V；（2）2A；（3）0.96W
【解析】
【详解】
（1）当滑片P滑到最右端a时，R2被短路，根据闭合电路欧姆定律得
（2）当滑片P滑到最左端b时，灯L、Rx、R2均被短路，此时电流表读数为
（3）当滑片P在中点位置时，等效电路如图，滑动变阻器右侧电阻与R2被电流表短路。
灯L的电阻为
当滑片P在最右端a时
通过Rx的电流为
所以
当滑片P在中点位置时，灯L与半个滑动变阻器并联后的等效电阻为
此时灯L两端电压为
灯L消耗的功率为
21．见解析
【解析】
【详解】
左图风力发电是风能转化为机械能，通过发动机再转化为电能；右图是太阳能转化为内能。
22．10W
【解析】
【详解】
设流过干路的电流为I，根据闭合电路的欧姆定律有
解得
I=3A
设流过R2的电流为I2，则有
设流过电动机的电流为
IM=I-I2
电动机的输入功率为
P1=UIM
电动机的热功率为
电动机的机械功率为
P3=P1-P2=10W
23．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。
24．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）当滑到的右端时，电路参数对应图乙中的点，此时等效于R2直接接在电源两端，则
（2）电源U-I图像的斜率的绝对值表示内阻，即
（3）设电路外电阻为R，电源电动势为E，则电源的输出功率为
根据数学知识可知当R=r时，P最大，则此时
解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页