内容正文:
高三物理一轮复习课时作业
恒定电流综合
(建议时长40分钟)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
作业目标
1、 巩固电阻定律、欧姆定律、串并联电路等基本规律,能熟练进行电路分析与计算;
2、能运用恒定电流知识分析新能源汽车、特高压输电、手机快充等实际生活中的电路问题;
3、理解闭合电路欧姆定律,掌握电路中能量转化与损耗的分析方法。
知识关联
电阻定律;欧姆定律;串并联电路;闭合电路欧姆定律;电功率与热功率;电源的电动势与内阻。
作业内容
一、选择题(本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.2025年,我国某品牌手机推出“新一代超级闪充”技术,充电10分钟即可满足一整天的日常使用。已知该充电器的输出电压为11V,输出电流为6A,则充电器的输出功率为( )
A.11W
B.17W
C.66W
D.6W
2.2025年,我国特高压输电工程持续推进,“西电东送”大动脉更加畅通。采用高压输电的主要目的是( )
A.增大输电电流,提高输送功率
B.减小输电线上的电压损失和功率损耗
C.增大输电线的电阻,提高输电效率
D.减小输电线的横截面积,节省材料成本
3.冬季低温环境下,新能源汽车的实际续航里程往往会明显低于标称值。关于动力电池的内阻,下列说法正确的是( )
A.电池内阻不随环境温度变化
B.温度降低时电池内阻减小,导致续航缩短
C.温度降低时电池内阻增大,放电时内阻损耗增加
D.电池内阻大小与输出功率没有关系
4.2025年,户用分布式光伏在我国乡村地区快速普及。某农户屋顶安装的太阳能光伏板总输出功率为5kW,若当地每天有效光照时间为4小时,则该光伏板一个月(按30天计)的发电量约为( )
A.20 kW·h
B.60 kW·h
C.200 kW·h
D.600 kW·h
5.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中各用电器之间是串联连接的
B.空气开关“跳闸”一定是电路中发生了短路
C.使用试电笔辨别火线时,手不能接触笔尾金属体
D.有金属外壳的家用电器必须使用三脚插头接地
6.2025年,我国在半导体芯片领域持续攻关,芯片制造工艺不断进步。关于半导体材料,下列说法正确的是( )
A.半导体材料的电阻率随温度升高而增大
B.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间
C.半导体材料不能用来制作二极管和三极管
D.纯净半导体的导电性能比金属导体好
7.新能源汽车快充时,充电电缆会明显发热。关于充电电缆的电阻,下列说法正确的是( )
A.充电电缆越粗,电阻越大
B.充电电缆越长,电阻越小
C.充电电缆的电阻与材料种类无关
D.在长度和材料相同时,充电电缆越粗电阻越小
8.2025年,我国多地建成大型电网侧储能电站,用于在用电低谷时储电、用电高峰时放电。关于储能电站的能量转化,下列说法正确的是( )
A.充电过程中电能全部转化为化学能
B.放电过程中化学能全部转化为电能
C.充放电过程中总有部分能量以热的形式损耗
D.理想储能电池的能量转换效率可以达到100%
二、解答题(本题共2小题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤)
9.2025年,某新建住宅小区配套建设了一批新能源汽车直流充电桩。已知某型号充电桩的输出电压为400V,额定输出电流为125A,连接充电桩与汽车的充电电缆总电阻为0.16Ω。求:
(1)充电桩的额定输出功率。
(2)充电过程中充电电缆上损失的热功率。
(3)若将一辆汽车的电池从20%充至80%需要2小时,此过程中充电电缆上损失的电能相当于多少度电?(1度 = 1 kW·h)
10.2025年,我国某±800kV特高压直流输电工程建成投运,该工程将西部地区的清洁能源输送到东部负荷中心。已知该工程的额定输送功率为800万千瓦,正负极之间的输电电压为1600kV,单回输电线总电阻为10Ω。求:
(1)额定输送功率下的输电电流。
(2)额定运行时输电线电阻上损失的电功率。
(3)若改用±500kV直流(极间电压1000kV)输电,保持输送功率不变,输电线电阻上损失的电功率变为多少?(结果保留两位有效数字)
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
C
D
D
B
D
C
解答题
9见详解
10见详解
一、选择题详解
1.C
【详解】充电器的输出功率为 P = UI = 11V × 6A = 66W。
故选C。
2.B
【详解】根据 P = UI,在输送功率 P 一定时,输电电压 U 越高,输电电流 I 越小;再由 P损 = I²R 可知,输电线上的功率损耗随电流减小而显著降低,同时电压损失也减小,从而提高输电效率。
故选B。
3.C
【详解】电池内阻受温度影响。低温下电解液黏度增大、离子迁移速率下降,电池内阻增大;放电时内阻上的电压降和热损耗随之增加,更多能量消耗在内阻上,导致输出到电动机的能量减少,续航缩短。
故选C。
4.D
【详解】一个月发电量 W = Pt = 5kW × 4h × 30 = 600 kW·h(度)。
故选D。
5.D
【详解】A.家庭电路中各用电器额定电压均为220V,且互不影响,因此是并联连接,故A错误;
B.空气开关跳闸可能是短路,也可能是总功率过大,故B错误;
C.使用试电笔时手必须接触笔尾金属体,才能形成回路使氖管发光,故C错误;
D.有金属外壳的用电器必须接地,防止漏电时外壳带电造成触电事故,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.半导体的电阻率随温度升高而减小(载流子浓度增加),与金属相反,故A错误;
B.半导体导电性能介于导体和绝缘体之间,这是半导体的基本定义,故B正确;
C.二极管、三极管、集成电路芯片都是利用半导体材料制成的,故C错误;
D.纯净半导体导电性能远差于金属,需要通过掺杂来提高导电性,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】根据电阻定律 R = ρL/S:
A.电缆越粗即横截面积S越大,电阻越小,故A错误;
B.电缆越长即L越大,电阻越大,故B错误;
C.电阻与材料的电阻率ρ有关,不同材料电阻不同,故C错误;
D.在长度L和材料ρ相同时,S越大电阻越小,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】任何能量转化过程都遵循热力学第二定律,充电时电能一部分转化为化学能、一部分以内能形式损耗;放电时化学能一部分转化为电能、一部分损耗为热。实际储能电池的效率通常在80%~90%左右,不可能达到100%。
故选C。
二、解答题详解
9.解:(1)充电桩额定输出功率:
P出 = UI = 400V × 125A = 5.0 × 10⁴ W = 50 kW
(2)充电电缆上损失的热功率(焦耳定律):
P损 = I²R = (125A)² × 0.16Ω = 15625 × 0.16 = 2500 W = 2.5 kW
(3)充电2小时电缆上损失的电能:
W损 = P损 · t = 2.5 kW × 2 h = 5 kW·h = 5 度
答:(1)充电桩额定输出功率为50kW;(2)充电电缆上损失的热功率为2.5kW;(3)2小时充电过程中电缆损失电能5度。
10.解:(1)由 P = UI 得额定输电电流:
I = P / U = 8.0 × 10⁹ W / (1.6 × 10⁶ V) = 5.0 × 10³ A = 5000 A
(2)输电线电阻上损失的电功率:
P损 = I²R = (5000 A)² × 10Ω = 2.5 × 10⁸ W = 25 万 kW
(3)改用极间电压 U′ = 1000 kV = 1.0 × 10⁶ V 输电时,输电电流:
I′ = P / U′ = 8.0 × 10⁹ W / (1.0 × 10⁶ V) = 8.0 × 10³ A = 8000 A 此时输电线损失的功率:
P损′ = I′²R = (8000 A)² × 10Ω = 6.4 × 10⁸ W ≈ 64 万 kW
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