2026届高考物理一轮复习专题特训 电能与能源的可持续发展

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2026届高考物理一轮复习专题特训 电能与能源的可持续发展
一、单选题
1．小明家的吹风机线圈电阻为R，正常工作时其两端电压为U、电流为I。则其正常工作t时间内，产生的热量是( )
A. B. C. D.
2．我国计划在2060年达到“碳中和”目标，到时生产、生活排放的碳总量与植被吸收的碳总量将达到平衡，为了实现这一目标。未来四十年我国应减少使用的能源是( )
A.水能 B.石油能源 C.太阳能 D.风能
3．中国已经成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家，报道称。新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/h，则新一代高速列车沿全长约1300km的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为( )
A. B. C. D.
4．下表列出了某电热水壶的主要参数，该电热水壶正常工作的电流为( )
额定容量 1.2L 额定频率 50Hz
额定电压 220V 额定功率 1100W
A.0.5A B.5A C.6A D.22A
5．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干以后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图，是电阻，是加热用的电热丝，S是自动开关。下列说法正确的是( )
A.开关S接通时，电饭锅处于保温状态
B.开关S接通时，电饭锅处于加热状态
C.当时，在保温状态下的功率是加热状态下功率的一半
D.当时，在保温状态下的功率是加热状态下功率的八分之一
6．关于能量和能源，下列说法中正确的是( )
A.能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加
B.能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
C.能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要
D.能量的转化和转移具有方向性.且现有可利用的能源有限，故必须节约能源
7．如图所示的图像中，直线a、b分别为两个电源的路端电压与电流的关系，曲线c为小灯泡的两端电压与电流的关系，三条线交于Q点。若将小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，则( )
A.电源电动势 B.电源内阻
C.电源的输出功率 D.电源的总功率
8．下列电器中利用电流热效应进行工作的是( )
A.冰箱 B.电视机 C.洗衣机 D.电熨斗
9．由于4月梅州连日强降雨，蕉岭县长潭水库泄洪闸孔全开泄洪。如图所示，已知泄洪流量为，水位落差100m，水的密度为泄洪时，水流的重力势能有25%转化为电能，取，按照以上数据估算发电站的发电功率是( )
A. B. C. D.
10．新疆达坂城风力发电厂是我国最大风能发电基地，该基地目前有200台风力发电机，一周内约有100个小时可以正常发电。已知该地区的平均风速为20m/s，空气密度为1.3kg/m3。每台风力发电机的叶片长为80m，且风能的20%可转化为电能，试通过估算判断：该发电厂一周的发电量与下列选项中哪一个最接近( )
A. B. C. D.
11．如图所示，此类夏日热卖的帽子上安装有连接着太阳能电池板的小电扇，在阳光的照射下小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽。该装置应用的能量转化过程是( )
A.太阳能→电能→机械能 B.太阳能→机械能→电能
C.电能→太阳能→机械能 D.机械能→太阳能→电能
二、多选题
12．关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A.能量耗散会导致能量品质降低
B.可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡
C.煤炭、石油等石化能源是清洁的、可再生能源
D.能量在转化和转移过程中总量保持不变，所以没有必要节约能源
13．设某电动机的线圈电阻为，该电动机与电阻为的电热丝串联后组成吹风机。将吹风机接到直流电源上，其两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则( )
A. B. C. D.
14．如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流，可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻，则内( )
A.充电宝输出的电功率为 B.充电宝产生的热功率为
C.手机电池储存的化学能为 D.手机电池产生的焦耳热为
15．某同学玩电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势，内阻，车轮电动机的额定电压，线圈电阻，灯泡电阻（保持不变）。下列说法正确的是( )
A.玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流为2A
B.玩具汽车正常工作时，电动机的输出功率为5W
C.玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流为3A
D.玩具汽车被卡住后，小灯泡的实际功率为3W
三、填空题
16．某品牌家用电热水壶铭牌（部分）如表中所示。电热水壶使用时应与其他家用电器______（选填“串联”或“并联”）在电路中，电热水壶正常工作时的实际功率为______W，实际电流为______A（保留一位小数）。
××电热水壶
型号 SL—083—12S
额定功率 1350W
额定电压 220V
17．如图为电饭锅的电路图。是电热丝，S是温控开关，A、B两点接照明电路。电饭锅工作时有加热和保温两种工作状态。当S闭合时，电饭锅处于__________工作状态；若，加热时的功率为1000W，则保温时的功率为__________W。
四、实验题
18．在“测量小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压恒为6V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻约为10Ω，可供选择的两个滑动变阻器的规格为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”：
（1）请用笔画线代替导线，将如图所示的电路连接完整；
（2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为______W；
（3）在确保电路安全时，为完成本次实验，滑动变阻器的规格应为“______”。
五、计算题
19．请说出在下列过程中的能量转化关系：
（1）在水平道路上行驶的汽车，发动机熄火后慢慢停下来；
（2）条形磁铁下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生感应电流；
（3）火药爆炸产生燃气，子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，射穿一块钢板后，速度减小。
20．如图所示，有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端B与静止的水平传送带平滑相接，传送带长，有一个质量为的滑块，放在水平平台上，平台上有一根轻质弹簧，左端固定，右端与滑块接触但不连接，现将滑块缓慢向左移动压缩弹簧，且弹簧始终在弹性限度内，在弹簧处于压缩状态时，若将滑块由静止释放，滑块最后恰能到达传送带右端C点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数（g取），求：
（1）滑块到达B点时的速度，及弹簧储存的最大弹性势能；
（2）若传送带以3.0m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，当滑块冲上传送带时，对滑块施加一大小恒为0.5N的水平向右的作用力，滑块从B运动到C的过程中，摩擦力对它做的功；
（3）若撤去弹弹簧及所加的恒力，两轮半径均为，传送带顺时针匀速转动的角速度为，滑块以传送带的速度（该速度未知）从B点滑上传送带，恰好能自C点水平飞出，求的大小。现让滑块从B点以5m/s速度滑上传送带，则这一过程中滑块与传送带间产生的内能。
参考答案
1．答案：D
解析：根据焦耳定律依题意可得，吹风机正常工作t时间内，产生的热量故D正确，ABC错误；故选D。
2．答案：B
解析：水能、风能、太阳能属于可再生能源，使用过程污染少，环保；而石油能源属于不可再生能源，使用过程中向空气中排碳，污染严重，所以我国应减少使用石油能源，ACD错误，B正确。
故选B。
3．答案：B
解析：列车从北京到上海的时间为
在动力上耗电约为
故选B。
4．答案：B
解析：电热水壶正常工作时的电流为已知额定功率，额定电压代入得故选B。
5．答案：B
解析:电功率当开关S接通时，被短路，电路的总电阻较小，则电功率较大，故电饭锅处于加热状态，选项A错误，B正确：当时，设阻值均为R，则保温时的电流为的功率为，则加热时的电流为的功率为，即在保温状态下的功率是加热状态下功率的四分之一，选项C错误，D正确．
6．答案：D
解析：A、根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少。故A错误。B、根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少。故B错误。C、能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故必需节约能源。故C错误。D、能量的转化和转移具有方向性即朝可利用率低的方向转化，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源，故D正确。故选：D。
7．答案：D
解析:AB.根据闭合电路得欧姆定律有
由图像可得电源电动势
电源内阻
故AB错误；
C.电源的输出功率
由图知小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，路端电压U、电流I相同，则
故C错误；
D.电源的总功率
因为
电流I相等，则
故D正确。
故选D。
8．答案：D
解析：A.电冰箱工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，A错误；B.电视机工作时，把电能转化成声和光，没有利用电流的热效应，B错误；C.洗衣机工作时主要把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，C错误；D.电熨斗是利用了电流的热效应，来加热的，D正确。故选D。
9．答案：A
解析：由题意可知t时间内流水的体积
发电功率为
代入数据可得
故选A。
10．答案：C
解析:在时间内吹到风叶上空气的质量为每台发电机发电的功率为所以一周的发电量为故选C。
11．答案：A
解析：帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作.小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能.故选A.
12．答案：AB
解析：A.能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故A正确；
B.可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡，故B正确；
C.煤炭、石油等石化能源是不可再生能源，故C错误；
D.能量在转化和转移过程中总量保持不变，但能量的转化具有方向性，所以需要节约能源，故D错误。
故选AB。
13．答案：AD
解析:AB.吹风机消耗的电功率为总功率，则有
故A正确，B错误；
CD.吹风机的发热功率为
总功率大于发热功率，则有
故C错误，D正确。
故选AD。
14．答案：AC
解析：A.充电宝输出的电功率为
故A正确；
B.由于充电宝内阻未知，所以无法计算充电宝产生的热功率，故B错误；
CD.手机电池产生的焦耳热为
手机电池储存的化学能为
故C正确，D错误。
故选AC。
15．答案：BC
解析：A.玩具汽车正常工作时，流过小灯泡的电流为
根据闭合电路的欧姆定律
解得玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流为
故A错误；
B.玩具汽车正常工作时，电动机的输出功率为
故B正确；
C.玩具汽车被卡住后，电动机当做纯电阻，电动机和灯泡并联后的总电阻
回路中的电流为
玩具汽车被卡住后，电动机两端的电压为
玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流为
故C正确；
D.玩具汽车被卡住后，小灯泡的实际功率为
故D错误。
故选BC。
16．答案：并联；1350；6.1
解析：电热水壶应与家中的其他用电器独立使用，因而需要并联在电路中。根据电热水壶铭牌可知额定功率为1350W，即电热水壶在220V额定电压下正常工作时的实际功率为1350W。实际电流。
17．答案：加热；100
解析：当S闭合时，电阻被短路，电路中电阻较小，电压两端的电压不变，根据功率公式，功率较大，电饭锅处于加热状态。
当S闭合时，电饭锅处于加热状态，由题，功率为，则有
当D断开时，电饭锅处于保温状态，功率为
则
解得
18．答案：（1）（2）0.65（3）50Ω 1A
解析：（1）根据实验时小灯泡的额定电压小于3V，额定电流小于0.6A，故电压表并联在小灯泡上，故需要将一根导线接在小灯泡的右端，另外一端接在电压表的正3接线柱上，然后电流表串联，正接线柱进，负接线柱出，故需要将一根导线接在小灯泡的左端，另外一端接在正0.6A的接线柱上，如图所示：
（2）小灯泡正常发光，故电压表的示数为2.5V时，为额定电压，此时的电灯泡能够正常发光：电流表的示数为0.26A，故额定电功率，故小灯泡的额定电功率为0.65W。
（3）当电灯泡正常发光时，此时的电压表的示数为2.5V则滑动变阻器的所分担的电压为，而且此时滑动变阻器和电灯泡串联，此时的电流为0.26A，故此时的电阻为，故只能选择“50Ω 1A”。
19．答案：见解析
解析：（1）在水平道路上行驶的汽车，发动机熄火后慢慢停下来的过程中，汽车受到阻力的作用，阻力做负功，汽车的机械能转化为内能。
（2）条形磁铁下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生感应电流，机械能转化为电能。
（3）火药爆炸产生燃气，化学能转化为内能；子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去，燃气推力做功，内能转化为机械能；子弹射穿一块钢板后，速度减小，阻力做负功，机械能转化为内能。
20．答案：（1）4m/s，4J（2）-3.75J（3），1J.
解析：（1）滑块从释放至运动到B点，由能量守恒得
从B到C，由动能定理得
联立解得
弹簧的弹性势能转化为滑块的动能
解得
（2）由于，滑块滑上传送带时，加速度大小为a，有
滑块减速到与传送带共速时，有运动学公式得
解得
故滑块之后匀速运动，从B到C，由动能定理得
解得
（3）滑块恰能在C点水平飞出传送带，则有
又
代入数据得
滑块要减速到C点
解得
又由运动学公式得
解得
则
解得
传送带距离为
内能为
联立解得
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