内容正文:
专题01 恒电电流的基本概念
地 城
考点01
电阻
1.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)如图所示,一均匀长方体金属导体,边长分别为、、。电流沿方向时,测得导体的电阻为。当电流沿方向时( )
A.该导体的电阻为 B.该导体的电阻为
C.该导体的电阻率为 D.该导体的电阻率为
2.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)在某次电学实验中,物理兴趣小组的同学将一段金属电阻丝均匀拉长至原来的2倍。若拉长前后电阻丝两端加上相同的电压,则下列说法正确的是( )
A.拉长前后电阻丝中的电流相同
B.拉长前电阻丝中的电流是拉长后的2倍
C.拉长前后电阻丝中自由电荷定向移动的速率相等
D.拉长前电阻丝中自由电荷定向移动的速率是拉长后的2倍
3.(24-25高二上·山东省聊城市·期中)在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度,目前采用的方式是通过测定电阻而间接测定,构成该薄膜金属材料的电阻率为,取一块厚度均匀、边长为L的正方形该金属薄膜,在薄膜两端施加恒定电压,通过薄膜的电流方向如图所示,测出流过薄膜的电流为I,即可推导出薄膜厚度d,下列说法正确的是( )
A.电流I越大,则薄膜厚度d越大
B.正方形边长L越大,则所测定的电阻值越大
C.若薄膜厚度变为原来的2倍,则电流I变为原来的4倍
D.若薄膜厚度变为原来的2倍,则测定的电阻值变为原来的2倍
4.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)如图所示,同种材料制成的厚度之比为的长方体合金块a和b,上表面为正方形,边长之比。a、b分别与同一电源相连,电源内阻忽略不计,则( )
A.通过a、b的电流之比为
B.通过a、b的电流之比为
C.a、b中自由电荷定向移动的速率之比为
D.a、b中自由电荷定向移动的速率之比为
5.(24-25高二上·山东省临沂市河东区·期中)关于电阻率和电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源两极间的电压
B.电源电动势定义式和电势差定义式中的W都是电场力做的功
C.用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化
D.电阻率反映导体的导电性能,电阻率越大,导电性能越好
6.(24-25高二上·山东省济宁市第一中学·期中)如图,一个长方体金属块,棱长,当与之间接入的电压为时,通过金属片的电流为。当与之间接入的电压为时,下列说法正确的是( )
A.通过金属片的电阻为
B.通过金属片的电流为
C.、之间接入电路时与、之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为
D.、之间接入电路时与、之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为
地 城
考点02
电动势
7.(24-25高二上·山东省济宁市第一中学·期中)2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船飞向太空,太阳能电池板展开,飞船两翼的太阳电池板是太阳能电池在太空领域的应用、关于电源、电流与电路,以下说法正确的是( )
A.太阳能安全、清洁,是可供人类利用的一种新能源,是不可再生资源
B.某电池板不接负载时的电压是,短路电流是,则内阻为
C.电源是将化学能转化为电能的装置,电路两端有电压,电路中就有电流
D.电源的作用只是在电源内部把正电荷由负极搬运到正极,保持两极之间有电压
8.(24-25高二上·山东省临沂市河东区·期中)关于电阻率和电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源两极间的电压
B.电源电动势定义式和电势差定义式中的W都是电场力做的功
C.用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化
D.电阻率反映导体的导电性能,电阻率越大,导电性能越好
9.(24-25高二上·山东师范大学附属中·期中)下列说法正确的是( )
A.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量
B.电动势在数值上等于静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
C.电动势与电势差的单位都是伏特,所以电动势实质上就是电势差
D.由电动势公式可知,电动势的大小与非静电力做功的多少成正比
10.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)下列对基本概念、规律的认识正确的是( )
A.电荷定向移动的方向即为电流的方向
B.电流总是从高电势流向低电势
C.电源单位时间内向外提供的电能越多,表明电动势越大
D.电动势为2V的电源,将1C正电荷从负极经电源内部移动到正极,非静电力做功2J
11.(24-25高二上·山东省实验中学·期中)下列说法中正确的是( )
A.电池电动势为2V,表示每秒钟,电源把2J的化学能转变为电能
B.某型号的干电池,在其外壳上标注有“9伏”的字样,这表示将该电池接入电路后,如果外电路正常工作,则路端电压小于电动势9V
C.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于
D.磁感应强度越大的地方,线圈面积越大,穿过线圈的磁通量越大
12.(24-25高二上·山东省济宁市·期中)下列关于电源电动势的说法中正确的是( )
A.电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多
B.在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷
C.在电源内部,电流的方向是从正极流向负极
D.干电池的电动势为1.5 V,表示当1 C的电荷量通过干电池时有1.5 J的化学能转化为电能
地 城
考点03
电功和电功率
一、单选题
13.(24-25高二上·山东省临沂市·期中)我国风力资源丰富,尤其是西北、华东、西南地区。假设日照沿海区域风速为15m/s,空气密度为1.2kg/m3。若风力发电机转动扇面的截面积为300m2,该型号发电机的风能转电能的效率为20%,则发电机的功率约为( )
A.120kW B.240kW C.540kW D.1080kW
14.(24-25高二上·山东省临沂市·期中)今年国庆期间,深圳以一场规模空前的无人机表演震撼世界。在夜空下上万架无人机犹如繁星般熠熠生辉,它们精准编队,灵动变幻,以天幕为舞台,上演了一场光影交织的空中舞蹈。无人机可以低速巡航,可以高速飞行,不同状态下其消耗的功率不同,已知无人机的电池容量为,额定工作电压为4V,低速巡航时功率为8W。下列说法正确的是( )
A.“”是能量的单位
B.无人机低速巡航时的电流是0.5A
C.无人机低速巡航状态下可持续工作1h
D.若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍,续航时间为25min
15.(24-25高二上·山东省青岛市四区县(胶州、平度、黄岛、城阳)·期中)A、B、C三个立方体金属块棱长相等,导体两端均用片状电极接入电路后进行测量。在同一U-I坐标系中各描出一组金属块两端的电压U和对应通过的电流I,发现三点在同一直线上,但未过坐标原点,如图甲所示。现将A、B、C按图乙方式连接到某一恒压电源上,下列说法正确的是( )
A.A、B、C的电阻一样大
B.图乙中,通过C的电流小于通过A的电流
C.图乙中,A两端的电压等于B两端的电压
D.图乙中,A、B消耗的总电功率小于C消耗的电功率
16.(24-25高二上·山东省聊城第一中学·期中)某手机说明书的部分内容如表所示,若用该手机播放视频,可以播放约20小时。下列说法正确的是( )
电池容量
4000mA·h
电池类型
不可拆卸式电池
待机时间
约25天
A.充满电时电池可储存的最大能量为4J B.充满电时电池可储存的最大电荷量为4C
C.播放视频时电流约为200mA D.待机状态时电流约为6.7μA
17.(24-25高二上·山东省德州市·期中)中国大型太阳能氢能无人机9月中旬在重庆顺利完成首飞引发高度关注。假设该无人机电池容量为,无人机正常工作时电动机额定电压为30V,额定功率为450W。下列说法正确的是( )
A.该无人机电动机的电阻是
B.该无人机正常工作时的电流是1.5A
C.该无人机充满电后可持续飞行时间为20h
D.该无人机充满电后储存的电荷量为
18.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)两个电路元件a和b,它们的伏安特性曲线如图所示。根据图像可知( )
A.元件a的电阻恒为0.2Ω
B.元件b的电阻随电压的增大而增大
C.若将a、b并联在电动势为2V,内阻不计的电源两端,则干路电流为0.7A
D.若将a、b串联在电动势为3.5V,内阻不计的电源两端,则b的功率为0.45W
二、解答题
19.(24-25高二上·山东省青岛市四区县(胶州、平度、黄岛、城阳)·期中)2022年12月,我国“西电东送”的国家重大工程——口鹤滩水电站全部机组投产发电,如图所示。白鹤滩水电站位于金沙江干流河段上,坝址平均流量Q=1.3×1011m3,共安装16台单机容量为100万千瓦的水轮发电机组,每台发电机组平均发电时间为3.6×103h。若白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差H=200m,已知火电每发一度电大约需排放二氧化碳1kg,水的密度=1.0×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2.,求:
(1)相比于同功率的火电厂,每年可减少二氧化碳的排放量;
(2)白鹤滩水电站将水能转化为电能的效率(结果保留3位有效数字)。
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专题01 恒电电流的基本概念
地 城
考点01
电阻
1.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)如图所示,一均匀长方体金属导体,边长分别为、、。电流沿方向时,测得导体的电阻为。当电流沿方向时( )
A.该导体的电阻为 B.该导体的电阻为
C.该导体的电阻率为 D.该导体的电阻率为
【答案】A
【解析】电流沿方向时,测得导体的电阻为,根据电阻定律有
当电流沿方向时,有
解得
,
故选A。
2.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)在某次电学实验中,物理兴趣小组的同学将一段金属电阻丝均匀拉长至原来的2倍。若拉长前后电阻丝两端加上相同的电压,则下列说法正确的是( )
A.拉长前后电阻丝中的电流相同
B.拉长前电阻丝中的电流是拉长后的2倍
C.拉长前后电阻丝中自由电荷定向移动的速率相等
D.拉长前电阻丝中自由电荷定向移动的速率是拉长后的2倍
【答案】D
【解析】AB.设金属丝的电阻率为,拉长前金属丝的长度为,横截面积为,则电阻为
电流为
将其拉长至原来的2倍,即,根据金属丝拉长前后体积不变,则有
解得
则拉长后的电流为
故AB错误;
CD.根据电流微观表达式有
解得拉长前自由电荷定向移动的速率为
其、q不变,同理,拉长后自由电荷定向移动的速率为
联立可得
故C错误,D正确。
故选D。
3.(24-25高二上·山东省聊城市·期中)在半导体工艺里经常需要测定金属薄膜厚度,目前采用的方式是通过测定电阻而间接测定,构成该薄膜金属材料的电阻率为,取一块厚度均匀、边长为L的正方形该金属薄膜,在薄膜两端施加恒定电压,通过薄膜的电流方向如图所示,测出流过薄膜的电流为I,即可推导出薄膜厚度d,下列说法正确的是( )
A.电流I越大,则薄膜厚度d越大
B.正方形边长L越大,则所测定的电阻值越大
C.若薄膜厚度变为原来的2倍,则电流I变为原来的4倍
D.若薄膜厚度变为原来的2倍,则测定的电阻值变为原来的2倍
【答案】A
【解析】AC.根据欧姆定律
根据电阻定律
联立解得
可知d与I成正比,电流I越大,则薄膜厚度d越大,若薄膜厚度变为原来的2倍,则电流I变为原来的2倍,故A正确,C错误;
BD.根据电阻定律,薄膜电阻为
可知所测定的电阻值R与正方向边长L无关,若薄膜厚度变为原来的2倍,则测定的电阻值变为原来的倍,故BD错误。
故选A。
4.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)如图所示,同种材料制成的厚度之比为的长方体合金块a和b,上表面为正方形,边长之比。a、b分别与同一电源相连,电源内阻忽略不计,则( )
A.通过a、b的电流之比为
B.通过a、b的电流之比为
C.a、b中自由电荷定向移动的速率之比为
D.a、b中自由电荷定向移动的速率之比为
【答案】A
【解析】AB.设正方形边长为L,厚度为d,根据电阻定律可得
可知a、b的电阻之比为
a、b分别与同一电源相连,电源内阻忽略不计,根据
可知通过a、b的电流之比为,故A正确,B错误;
CD.根据电流微观表达式
可得
则a、b中自由电荷定向移动的速率之比为,故CD错误。
故选A。
5.(24-25高二上·山东省临沂市河东区·期中)关于电阻率和电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源两极间的电压
B.电源电动势定义式和电势差定义式中的W都是电场力做的功
C.用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化
D.电阻率反映导体的导电性能,电阻率越大,导电性能越好
【答案】C
【解析】A.电动势在数值上等于电源两极间的电压加上内阻的内电压,故A错误;
B.电源电动势定义式的W是非静电力做的功,电势差定义式中的W是电场力做的功,故B错误;
C.用来制作标准电阻的材料,例如锰铜的电阻率,温度变化时,电阻率变化很小,几乎不随温度的变化而变化,故C正确;
D.电阻率反映导体的导电性能,电阻率越小,导电性能越好,故D错误。
故选C。
6.(24-25高二上·山东省济宁市第一中学·期中)如图,一个长方体金属块,棱长,当与之间接入的电压为时,通过金属片的电流为。当与之间接入的电压为时,下列说法正确的是( )
A.通过金属片的电阻为
B.通过金属片的电流为
C.、之间接入电路时与、之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为
D.、之间接入电路时与、之间接入电路时,矩形金属片的电阻率之比为
【答案】AB
【解析】A.与之间接入时的电阻
当与之间接入的电阻
联立解得
故A正确;
B.通过金属片的电流为
故B正确;
CD.电阻率是导体材料的属性,与接入电路的情况无关,电阻率相同,故CD错误。
故选AB。
地 城
考点02
电动势
7.(24-25高二上·山东省济宁市第一中学·期中)2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,飞船飞向太空,太阳能电池板展开,飞船两翼的太阳电池板是太阳能电池在太空领域的应用、关于电源、电流与电路,以下说法正确的是( )
A.太阳能安全、清洁,是可供人类利用的一种新能源,是不可再生资源
B.某电池板不接负载时的电压是,短路电流是,则内阻为
C.电源是将化学能转化为电能的装置,电路两端有电压,电路中就有电流
D.电源的作用只是在电源内部把正电荷由负极搬运到正极,保持两极之间有电压
【答案】B
【解析】A.太阳能安全、清洁,是可供人类利用的一种新能源,是可再生资源,故A错误;
B.某电池板不接负载时的电压是,短路电流是,则内阻为
故B正确;
C.电源是将其他形式的能量转化为电能的装置,并不限于只将化学能转化为电能;电路两端有电压,则电路中不一定有电流,要想有电流,电路还必须闭合,故C错误;
D.电源之所以能维持外电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极或把负电荷由正极搬运到负极和在外电路中形成稳定的电场,故D错误。
故选B。
8.(24-25高二上·山东省临沂市河东区·期中)关于电阻率和电动势,下列说法正确的是( )
A.电动势就是电源两极间的电压
B.电源电动势定义式和电势差定义式中的W都是电场力做的功
C.用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化
D.电阻率反映导体的导电性能,电阻率越大,导电性能越好
【答案】C
【解析】A.电动势在数值上等于电源两极间的电压加上内阻的内电压,故A错误;
B.电源电动势定义式的W是非静电力做的功,电势差定义式中的W是电场力做的功,故B错误;
C.用来制作标准电阻的材料,例如锰铜的电阻率,温度变化时,电阻率变化很小,几乎不随温度的变化而变化,故C正确;
D.电阻率反映导体的导电性能,电阻率越小,导电性能越好,故D错误。
故选C。
9.(24-25高二上·山东师范大学附属中·期中)下列说法正确的是( )
A.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量
B.电动势在数值上等于静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
C.电动势与电势差的单位都是伏特,所以电动势实质上就是电势差
D.由电动势公式可知,电动势的大小与非静电力做功的多少成正比
【答案】A
【解析】A.电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小,故A正确;
B.根据电动势的定义式
可知电动势在数值上等于将正电荷在电源内从负极移到正极时非静电力做的功,故B错误;
C.电源的电动势与电压的单位相同,都是伏特,但与电压有本质的区别,故C错误;
D.电动势是用比值法定义的,故电动势的大小与非静电力做功的多少无关,由电源本身决定,故D错误。
故选A。
10.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)下列对基本概念、规律的认识正确的是( )
A.电荷定向移动的方向即为电流的方向
B.电流总是从高电势流向低电势
C.电源单位时间内向外提供的电能越多,表明电动势越大
D.电动势为2V的电源,将1C正电荷从负极经电源内部移动到正极,非静电力做功2J
【答案】D
【解析】A.电流的方向与正电荷的定向移动方向相同,与负电荷的定向移动方向相反,故A错误;
B.在电源外部,电流从高电势流向低电势;但在电源内部,电流从低电势流向高电势,故B错误;
C.电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所做的功;电动势取决于电源本身,与电源单位时间内向外提供的电能无直接关系,故C错误;
D.根据电动势定义式,可知电动势为2V的电源,将1C正电荷从负极经电源内部移动到正极,非静电力做功2J,故D正确。
故选D。
11.(24-25高二上·山东省实验中学·期中)下列说法中正确的是( )
A.电池电动势为2V,表示每秒钟,电源把2J的化学能转变为电能
B.某型号的干电池,在其外壳上标注有“9伏”的字样,这表示将该电池接入电路后,如果外电路正常工作,则路端电压小于电动势9V
C.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于
D.磁感应强度越大的地方,线圈面积越大,穿过线圈的磁通量越大
【答案】B
【解析】A.铅蓄电池的电动势为2V表示电路中每通过1C电荷量,电源把2J的化学能转变为电能,A错误;
B.由于电池本身由内阻,所以将该电池接入电路后,如果外电路正常工作,则路端电压小于电动势9V,故B正确;
C.因电流在磁场中受力时,当B与IL垂直时,F = BIL,若不垂直,则为F = BILcosθ,故磁感应强度B不是一定等于,C错误;
D.若线圈与磁场平行,则磁感应强度再大,磁通量也为零,D错误。
故选B。
12.(24-25高二上·山东省济宁市·期中)下列关于电源电动势的说法中正确的是( )
A.电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多
B.在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷
C.在电源内部,电流的方向是从正极流向负极
D.干电池的电动势为1.5 V,表示当1 C的电荷量通过干电池时有1.5 J的化学能转化为电能
【答案】D
【解析】A.电源的电动势越大代表电源将其他形式能转化为电能的本领越强,故A错误;
B.在电池内部,电源依靠非静电力搬移电荷,故B错误;
C.在电源内部,电流的方向是由负极流向正极,故C错误;
D.电动势的定义式为
故干电池的电动势为1.5 V,表示当1 C的电荷量通过干电池时有1.5 J的化学能转化为电能,故D正确。
故选D。
地 城
考点03
电功和电功率
一、单选题
13.(24-25高二上·山东省临沂市·期中)我国风力资源丰富,尤其是西北、华东、西南地区。假设日照沿海区域风速为15m/s,空气密度为1.2kg/m3。若风力发电机转动扇面的截面积为300m2,该型号发电机的风能转电能的效率为20%,则发电机的功率约为( )
A.120kW B.240kW C.540kW D.1080kW
【答案】A
【解析】在∆t时间内通过发电机的风的质量
则功率
代入数据可知
故选A。
14.(24-25高二上·山东省临沂市·期中)今年国庆期间,深圳以一场规模空前的无人机表演震撼世界。在夜空下上万架无人机犹如繁星般熠熠生辉,它们精准编队,灵动变幻,以天幕为舞台,上演了一场光影交织的空中舞蹈。无人机可以低速巡航,可以高速飞行,不同状态下其消耗的功率不同,已知无人机的电池容量为,额定工作电压为4V,低速巡航时功率为8W。下列说法正确的是( )
A.“”是能量的单位
B.无人机低速巡航时的电流是0.5A
C.无人机低速巡航状态下可持续工作1h
D.若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍,续航时间为25min
【答案】C
【解析】A.根据可知是电荷量的单位,故A错误;
B.无人机低速巡航时的电流
故B错误;
C.无人机低速巡航状态下可持续工作的时间
故C正确;
D.若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍,则工作电流
续航时间
故D错误。
故选C。
15.(24-25高二上·山东省青岛市四区县(胶州、平度、黄岛、城阳)·期中)A、B、C三个立方体金属块棱长相等,导体两端均用片状电极接入电路后进行测量。在同一U-I坐标系中各描出一组金属块两端的电压U和对应通过的电流I,发现三点在同一直线上,但未过坐标原点,如图甲所示。现将A、B、C按图乙方式连接到某一恒压电源上,下列说法正确的是( )
A.A、B、C的电阻一样大
B.图乙中,通过C的电流小于通过A的电流
C.图乙中,A两端的电压等于B两端的电压
D.图乙中,A、B消耗的总电功率小于C消耗的电功率
【答案】D
【解析】A.在U-I图像中,图上各点与原点连线的斜率表示电阻,由图甲可知三者电阻大小为
故A错误;
B.在图乙中,A和B串联,然后和C并联,根据并联电路各支路两端电压相等,则通过A、B的电流为
通过C的电流为
由上面A的分析可知
故B错误;
C.通过A、B的电流相等,根据串联电路电压分配规律可知A两端的电压大于B两端的电压,故C错误;
D.根据上面B的分析可知,通过C的电流大于通过A、B的电流,根据功率公式P=UI可知,图乙中,A、B消耗的总电功率小于C消耗的电功率,故D正确。
故选D。
16.(24-25高二上·山东省聊城第一中学·期中)某手机说明书的部分内容如表所示,若用该手机播放视频,可以播放约20小时。下列说法正确的是( )
电池容量
4000mA·h
电池类型
不可拆卸式电池
待机时间
约25天
A.充满电时电池可储存的最大能量为4J B.充满电时电池可储存的最大电荷量为4C
C.播放视频时电流约为200mA D.待机状态时电流约为6.7μA
【答案】C
【解析】A.题目中没有说明该电池的电动势,所以不能求出充满电时电池可储存的最大能量,A错误;
B.充满电时电池可储存的最大电荷量
B错误;
C.播放视频时的平均电流
C正确;
D.待机状态时电流
D错误。
故选C。
17.(24-25高二上·山东省德州市·期中)中国大型太阳能氢能无人机9月中旬在重庆顺利完成首飞引发高度关注。假设该无人机电池容量为,无人机正常工作时电动机额定电压为30V,额定功率为450W。下列说法正确的是( )
A.该无人机电动机的电阻是
B.该无人机正常工作时的电流是1.5A
C.该无人机充满电后可持续飞行时间为20h
D.该无人机充满电后储存的电荷量为
【答案】D
【解析】AB.根据
P=UI
可以求出电流
如果电动机是纯电阻用电器,则其电阻为
由于电动机并非纯电阻,其电阻不能简单地通过欧姆定律来计算,因为电动机在工作时还会将电能转化为机械能,所以无人机的电机电阻一定小于,故AB错误;
C.要计算无人机充满电后的可持续飞行时间,我们需要知道电池的总电能和无人机的额定功率。电池的总电能为
其中U是电池的额定电压,Q是电池的容量。根据
可以求出飞行时间
故C错误;
D.无人机充满电后储存的电荷量为
Q=It=30000mAh=30Ah=30A×3600s=108000C
故D正确。
故选D。
18.(24-25高二上·山东省菏泽市·期中)两个电路元件a和b,它们的伏安特性曲线如图所示。根据图像可知( )
A.元件a的电阻恒为0.2Ω
B.元件b的电阻随电压的增大而增大
C.若将a、b并联在电动势为2V,内阻不计的电源两端,则干路电流为0.7A
D.若将a、b串联在电动势为3.5V,内阻不计的电源两端,则b的功率为0.45W
【答案】C
【解析】A.由题图可知,元件a的电阻恒为,故A错误;
B.根据欧姆定律可知,图像上点与原点连线的斜率等于电阻的倒数,由题图可知,元件b的电阻随电压的增大而减小,故B错误;
C.若将a、b并联在电动势为2V,内阻不计的电源两端,由题图可知,此时通过a、b的电流分别为,
则干路电流为,故C正确;
D.若将a、b串联在电动势为3.5V,内阻不计的电源两端,由于通过a、b的电流相等,且
结合图乙可知,,,
则b的功率为,故D错误。
故选C。
二、解答题
19.(24-25高二上·山东省青岛市四区县(胶州、平度、黄岛、城阳)·期中)2022年12月,我国“西电东送”的国家重大工程——口鹤滩水电站全部机组投产发电,如图所示。白鹤滩水电站位于金沙江干流河段上,坝址平均流量Q=1.3×1011m3,共安装16台单机容量为100万千瓦的水轮发电机组,每台发电机组平均发电时间为3.6×103h。若白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差H=200m,已知火电每发一度电大约需排放二氧化碳1kg,水的密度=1.0×103kg/m3,重力加速度g=10m/s2.,求:
(1)相比于同功率的火电厂,每年可减少二氧化碳的排放量;
(2)白鹤滩水电站将水能转化为电能的效率(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) (2)
【分析】本题主要分析清楚能量的转化过程,即水的重力势能转化为电能,以及转化效率的简单计算。
【解析】(1)依题意,水电站所有发电机组每年的发电总量为
故每年减少二氧化碳的排放量为
(2)每年平均流过坝址的水的总质量为
下落过程减少的重力势能为
转化为电能的总能量为
故转化为电能的效率为
【点睛】分析清楚能量转化是本题的解决本题的关键。
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