假期作业(8)电路中的能量转化-【百汇大课堂·寒假作业】2024-2025学年高二物理假期作业

有衣代军高二寒假·物理 假期作业（八）电路中的能量转化 灯正常使用，每天至少需1=50000×205=200005≈ 50 知识要点 5.56h日照时间，选项D错误.] 1.(1)静电力增加电能其他形式的能(2)U1 7.A[电动车在运动过程中的摩擦力大小不变，从题图 焦耳(J)、安培(A)、伏特(V)、秒(s)2.快慢单位时间 看出，第二次的位移是第一次的号，放节约的能量为 UI瓦特(W)3.(1)①全部内能UItU=IR ②电流导体的电阻通电时间(2)快慢发热量 初动能的号，由能量守恒定律得所充的电能为号E0 素养测评 =号×50J=20j,A正确.] 1.C[由P-I得频定工作电流：1号-号A=2A, 8.BC[此自行车最大存储电能为E=Uu=Ug=10V× 20000mA·h=10V×20×3600C=7.2×105J,故A A错误：克清电后最长工作时间1=9-罗h=10b, 蜡误：此自行车充电时同：=号=20000X10h 8 B错误；电池充满电后总电量为Q=It=20×3600C =7.2×104C,C正确：额定电流工作时每秒消耗能量 2.5h,故B正确：此自行车行驶的过程中受到的阻力 E-Ut'=24×2×1J=48J,D错误.] 为20N,则消耗的电能W=fs=20×10×103J= 2.D[电格铁在使用时，电格铁和导线串联，1电悠铁= 2.0×105J,自行车电池电能的有效利用率约为7一E W I华线，通电时间（相同，由Q=RL,可得R电悠铁> R导线，Q电格铁>Q导战，从而出现通电一段时间后电烙 X100%=2.0X10、 .2X10×100%≈27.8%，故C正确：由题 铁变得很烫，而连接电格铁的导线却不怎么发热的现 输出电压为10V,输出电流为15A,则成人在平路上骑自 象，选项A、B、C错误，D正确.] 行车时，只靠电力则P=UΠ=10×15W=150W,又知 3.A[设电阻R1的厚度为d,其正方形的边长为a,则 P=-Fo,速度最大时F=f,解得最大速度m=7.5m/s, R=P品一号，可见电阻值的大小仅与材料和厚度有 如果存在人力，则速度大于7.5m/s,故D错误.] 9.AC[电动机两端的电压U1=U一U=12一6V= 关，与尺寸大小无关，则R1=R2,给R1、R2通以相同 的电流，根据U=IR可知U1=U2,选项A正确，B错 6V,整个电移中的电流1-品-号A=2A,所以电为 误；根据Q=2R:可知芯片在相同时间内产生的焦耳 机的输入功率P=U1I=6X2W=12W,故A正确.电 热Q1=Q2,选项C错误；根据P=2R可知P1=P2, 动机的热功率P熟=RM=4×0.5W=2.0W,则电动 故D错误.] 机的输出功率P2=P-RM=12W-2W=10W.故 4.D[充电宝的输出电压U、输出电流I,所以充电宝输 B错误，C正确.整个电路消耗的功率P意=UI=12× 出的电功率为P=UI,A错误；手机电池充电电流为 2W=24W,故D错误.] I,所以手机电池产生的热功率为P,=严r,而充电宝 10.AD[电动机以v=0.9m/s的恒定速度将重物向上 的热功率应为充电宝的总功率减去输出功率，根据题 提升F=mg=500N,P机=Fv=500X0.9W= 目信息无法求解，B、C错误；输出的电能一部分转化为 手机的化学能，一部分转化为电池的热能，故根据能 450W,对电动机P机=U1-2r解得r=2n,故A项 量守恒定律可知手机电池储存的化学能为W=U1一 正确，B项错误.此过程中无用功W无=21又1= Prt,D正确.] 名，解得W无-碧上.款C项错误.该装里的效率 5.A[当S闭合时，电阻R1消耗的电功率为P1,则有 =P,当S断开时，R消耗的电功率为P, U2 学-器=90%.故D项正确.] =U2 ① (R,YR》R=PPP,=9:4,联立以上三式可 1,解析只将K1闭合P一R 得R1R2=2:1,故A正确，B、C、D错误.] @ 只将K1K2闭合P2=R 6.C[蓄电池充满电时储存的能量大约为12×50× 3600J=2.16×105J,选项A错误；利用太阳能板对 又成底+院@ 蓄电池充电过程是将光能转化为化学能，选项B错 由①②③代入数据解得R2=2R1④ 误；若利用太阳能板对完全无电的蓄电池充电，充电 U2 装率为0%，克清霜要1裂-15，专项C 只将K闭合P一R1十R 由①④⑤代入数据解得P3=2W. 正确.若仅利用太阳能板对信号灯供电，要确保信号 答案2W 一 58 假期作业产方 12.解析(1)灯两端的电压为 减小，电路中的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定 UD=U-UM=20 V-14 V=6V 律可知电路中的总电流增大，即通过灯泡的电流增 所以通过灯泡的电流为1=片=。A=1A. 大，所以灯泡的亮度变亮，电压表测量的是变阻器两 端的电压，电压表示数U=E一I(R十r),则电压表示 (2)电动机M线图的发热功率 数减小，故选项B正确.门 Po=1RM=12X2 W=2 W 7.A[开关断开稳定时，电路中设有电流，电容器的电 (3)电动机M消耗的电功率为 压等于电源的电动势，即U2=E,开关闭合稳定时，电 PM=UI=14×1W=14W. 容器的电压等于电阻R2两增的电压，则U1= 输出的机械功率 R2 P=Py-Po=14 W-2 W=12 W. R十说十5=骨E,对于给定电容器，电容不变，由 答案(1)1A(2)2W(3)12W Q=CU得Q1tQ2=U1U2=1：3,A正确.] 假期作业（九）闭合电路的欧姆定律 8.D[与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不 知识要点 变，则由C-号知电客暑C上电荷量减小，故Λ错误： 1,电动势电阻R5,纯电阻U外B一 电源的总功率P=EI,与电流的大小成正比，测知电源 的总功率变大，故B错误：当滑片向左滑动的过程中， 2.(1)①E-1r②直线电动势内阻(2)①减小增 其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干 大0E路端电压电动势②增大减小E0 路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电 流表读数变大，电压表读数变小，故C错误，D正确.] 养测评 9.AD[若R1断路，则外电路电阻增大，电路中电流减 1.B[由题，电池外电路断开时的路端电压为3V,则电 小，路端电压将增大，加在R2两端电压增大，则电流 泡的电动势E=3V,当电源接上8Ω的负载电阻后路 表的示数也将增大，故A正确；若R1或R2短路，则电 端电压降为2.4V,电路中电流为1=日-A= 压表被短路，电压表示数应为零；只有R?短路时，电 压表接在电源两端，测量值为电源的输出电压，故电 0.3A,电源的内阻，=EU=20,故B正确，] 压表示数变大；同时因电路中电阻减小，故电路中电 2.C[当闭合开关后，由闭合电路的欧姆定律可知E= 流增大，故D正确，BC错误，] I(R+r)=1X(8+1)V=9V,故C正确，A、B、D 10.AC[根据串并联电路规律可知：路端电压U=11R3 错误.] +UL=(合×4+6)V=8V.由公式E=U+r= 3.D[开关断开时，电压表的示数等于电源的电动势， 故E=3V;当开关闭合时，电压表示数为R两端的电 (8十1X1)V=9V,选项A正确；电源功率为P= 压，由U=E-U内可知，内电压U为=E-U=3V一 IE=9W,选项B错误；电源的输出功率为P出= 18V=12V:或外电医与肉色阻的比位尽-- UI=8×1W=8W,选项C正确.因当电压表读数为 1骨-名，放选D] 零时位该清足：是一是则不能晚定民的温值大 小，选项D错误.门 4.B[当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图 11.解析当电健S2闭合时，电流表的示数为0.75A,有 可知，电源的内阻为50，故B正确；由Pm:=号可 E=1R美+)=受+n: 知，E=30V,故A错误；由图可知，电源的输出功率最 当电键S2断开时，电流表的示数为0.5A,有： 大为45W,故C错误，根据效率公式可得：)R十， E=I2(R1+r); 代入数据解得E=1.5V,r=12. 100%,最大功率时内外电阻相等，所以效率为50%， 答案1.5V1n 故D错误.] 12.解析(1)将乙图中AB线延长，反向延长交U轴于 5.C[将电阻R,与电源等效为一个新的电源，此电源的 20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为 内阻为r'=r十R,=52:当此电源的内阻与滑动变阻器 的阻值相等时，变阻器消耗的功率最大，即有R1== E=20V,内阻r=2=200. 52,故远C.] (2)当滑片P滑到R:的右端时，电路参数对应乙图 6.B[当袋中药液量减少时，弹簧的形变量减小，弹簧 会带动滑片P向上滑动，所以变阻器接入电路的电阻 2=50. 中的B点，即U2=4V、2=0.8A,得R,=元2 59假期作业 &五方1 假期作业(八) 电路中的能量转化 ·知识要点 素养测评· 1.电功 1.如图为一种服务型机器 (1)电流做功的实质:电流做功是导体中的 人,其额定功率为48W. 恒定电场对自由电荷的 在做功,自 额定工作电压为24V.机 由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做 器人的理电池容量为 定向移动,结果电荷的电势能(电能)减小 20A·h.则机器人( -、 其他形式的能 .电流做功的过程就 A.额定工作电流为20A 是将 转化为 的过程. B.充满电后最长工作时间 (2)公式的推导 为2h -It- 由 C.电池充满电后总电量为7.2×10*C →电功W= W-qU- D. 以额定电流工作时每秒消耗能量为20 W、I、U、的单位分别为 2.电烙铁是电路制作和电器维修的必备工具, 2.电功率 主要用途是煌接元件及导线,如图为一电烙 物理意义:表示电流做功 铁,电烙铁通电一段时间后,会变得很汤,而 的物理量 连接电烙铁的导线却不怎么发热,其主要原 电功率-定义: 内电流所做的功 因是 ( ) ,单位:__ -公式:p-W 内热式出烙铁 t 烙铁头 烙铁心 3.焦耳定律 胶术平柄 (1D)焦耳定律 A.导线有绝缘皮,隔热效果好 ①理论推导:对白炽灯、电炉等电热元件,电 B.导线较长,散热比电烙铁快 流做功时将电能 转化为导体的 C. 通过导线的电流小干通过电烙铁的电流 所以有Q-W- ,根据欧姆定律得 D.导线的电阻远小于电烙铁的电阻 ,代入上式后有Q一^Rt. 3.如图甲是我国自行研制成功的中央处理 ②内容:电流通过导体产生的热量跟 器(CPU)芯片“龙芯”系列,图乙中,R 和 及 的二次方成正比,跟 成正比. R。是两个材料相同、厚度相同、表面为正 (2)热功率 方形的芯片内部电阻,R,的尺寸远远小 物理意义:表示电流发热 于R,的尺寸,现给R、R。通以相同的电 的物理量 流,则 ( ) 热功率 一定义:单位时间内的 公式:P 一^R,单位: #句# 瓦特(W) 1 乙 #1&# 高二寒假·物理 A.芯片两端的电压U.=U 单晶硅太阳能板 心 铅酸阀控蓄电池 B.通过两芯片的电流I.<I 太阳 功率12V50W 7电 12V/50A·h C.芯片在相同时间内产生的焦耳热Q>Q 能板 工作寿命>15年 池 寿命>3年 D.芯片的电功率P>P。 工作时长: 4.如图1所示,用充电宝为一手机电池充电, L.ED 额定功率:20W 50000h以上 其等效电路如图2所示,在充电开始后的一 段时间内,充电宝的输出电压U、输出电流 A. 蓄电池充满电时储存的能量大约为600 I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻 B.利用太阳能板对蓄电池充电过程是将光 ) 为r,则时间.内 能转化为电能 C.若利用太阳能板对完全无电的蓄电池充 电,充电效率为80%,充满需要15h D.若仅利用太阳能板对信号灯供电,要确保信 充电宝 图1 号灯正常使用,每天至少需4.8h日照时间 图2 A. 充电宝输出的电功率为UI十I^{}, 7.构建和谐型、节约型社会深得民心,遍布于 B.充电宝产生的热功率为^{}, 生活的方方面面,自动充电式电动车就是很 好的一例,电动车的前轮装有发电机,发电 机与蓄电池连接,当骑车者用力路车或电动 D.手机电池储存的化学能为UIt一^{}r 自行车自动滑行时,自行车就可以通过发电 5.在如图所示的电路中,电 R 机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电 源电压U恒定不变,当S 能储存起来,某人骑车以500J的初动能在 闭合时电阻R,消耗的电 粗精的水平路面上滑行,第一次关闭自动充 功率为P,当S断开时R 消耗的电功率为 电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化 P.,P :P。一9:4,则下列判断正确的是 的关系如图中图线①所示;第二次启动自动 ( _~ 充电装置,其动能随位移变化的关系如图中 A.电阻R与R。的比值是2:1 图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电 B.电阻R与R。的比值是1:2 能是 ( ) C.电阻R,与R。的比值是3:2 / D.电阻R,与R。的比值是2:3 500{ 6.如图所示,是一款移动式 ① 200 ② 红绿信号灯,采用太阳能 0 10x/m 供电、市电辅助充电,光源 A.200] 采用LED节能发光二极 B.250J C.300] 管,控制采用微电脑IC芯 D.500J 片,可控制多路,适用于城 8.(多选)共享电动单车与普通电动车不同的 镇道路交叉口,停电或施工等情况应急指挥 是,共享电动单车采用“共享充电宝十自行 车辆行人通行,下表是某款移动式信号灯的 车的方式”,其电池与普通充电宝类似,只有 ) 相关参数,则下列说法正确的是 ( 20000mA·H,输入、输出电压均为10V 22 假期作业 #1 输入电流为8A,输出电流为15A,可以支 当将K、K。闭合时,整个电路消耗的电功 持驱动人和单车行驶10公里左右,已知成 率为9W.求只将K。闭合时,整个电路消 人在平路上骑自行车所受阻力约为20N,则 耗的电功率. C ) A. 该单车电池最多储存电能7.2×10$ B. 该单车电池充电时,从零电量充至满电量 大约需要2.5h C.该单车电池电能的有效利用率约为 27.8% D.成人采用“电动十人力”方式在平路上骑 行时,最大行车速度为7.5m/s 9.(多选)如图所示的电 路中,输入电压U恒 I. 为12V,灯泡L上标 有“6V,12W”字样, 12. 如图,灯泡D与电动机M 电动机线圈的电阻R -0.502.若灯泡恰 串联在一个稳压电源上,电 ) ( 能正常发光,以下说法中正确的是 源的输出电压为U-20V,- A.电动机的输入功率为12W 灯泡D的电阻为R。-6O,电动机M线圈 B. 电动机的输出功率为12W 的电阻为R一2O,与电动机并联的理想 C. 电动机的热功率为2.0W 电压表读数为U-14V.电动机的转轴的 D.整个电路消耗的电功率为22W 摩擦可忽略,求: 10.(多选)如图所示是一个直 (1)通过灯泡的电流I; 流电动机提升重物的装置, (2)电动机M线圈的发热功率P。; 重物质量/n-50kg,电源电 (3)电动机M输出的机械功率P机; 压U-100V,不计各处的摩擦,当电动机以 v一0.9ms的恒定速度将重物向上提升 1m时,电路中的电流I-5A,g取10m/s} 由此可知 ( ) A.电动机线圈的电阻,一2Q B.电动机线圈的电阻,=1Q C.此过程中无用功为50J D.该装置的效率为90% 11.在图所示电路中,电源 电压恒定,当只将开关 K. 闭合时,整个电路 消耗的电功率为6W; 23