高中物理单元测试——第五章电能与能源的可持续发展（较易版01）

高中物理单元测试 —— 第五章 电能与能源的可持续发展（较易版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）如图，若在一段导体两端加上电压后，在时间内有电量的自由电荷由导体的一端移动到另一端，形成电流。则此过程的电功和电功率分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】电流做的功 电流的电功率 故C正确。 故选C。 2．（本题4分）能源（Energy-Source）亦称能量资源或能源资源，是发展国民经济的重要物质基础，国家未来的命运取决于对能源的掌控．能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志，下列能源为可再生能源的是（    ） A．石油 B．天然气 C．风能 D．煤炭 【答案】C 【详解】化石能源无法在短时间内再生，这类能源为不可再生能源，比如煤炭、石油和天然气；而水能、风能和潮汐能为可再生能源。 故选C。 3．（本题4分）“绿色、环保、低碳”是当今世界的环保标语，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下列说法正确的是（　　） A．能量被使用后就消失了，所以要节约能源 B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类永久使用 C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源 D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造 【答案】C 【详解】A．根据能量守恒定律，能量不能被创造或消灭，只能转化形式；使用后可能散失而难以利用，但不会消失，故A错误； B．石油、煤炭属于不可再生能源，储量有限，无法永久使用，故B错误； C．风能、太阳能等新型能源可再生、无污染，符合“绿色、环保、低碳”理念，应多开发和利用，故C正确； D．能量守恒定律表明能量不能被创造，开发和利用新能源仅是转化或利用现有能量形式，故D错误。 故选C。 4．（本题4分）一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同时间内，下列说法错误的是 （　　） A．电炉和电动机产生的热量相同 B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C．电炉两端电压小于电动机两端电压 D．电炉和电动机两端电压相等 【答案】D 【详解】A．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q=I2Rt得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等，故A正确，不符合题意； B．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，故B正确，不符合题意； CD．设电流为I，则电炉两端电压 U炉=IR 电动机两端电压 U机＞IR 所以电动机两端电压大于电炉两端电压。故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。 故选D。 5．（本题4分）把小灯泡L1（“6V  6W”）和小灯泡L2（“6V  3W”）串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（　　） A．因为通过它们的电流相等，所以两灯一样亮 B．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮 C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮 D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮 【答案】B 【详解】根据 可知，L2电阻大于L1，则因为通过它们的电流相等，根据 P=I2R 可知，灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮。 故选B。 6．（本题4分）如图所示，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻为1Ω，为6Ω。（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，线圈电阻为0.5Ω，则电动机正常工作时产生的机械功率是（　　） A．6W B．10W C．12W D．20W 【答案】B 【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 设流过的电流为，则有 设流过电动机的电流为 电动机的输入功率为 电动机的热功率为 电动机的机械功率为。 故选B。 7．（本题4分）塔拉滩曾是青海风沙危害最严重的地区之一。如今建成了全球装机容量最大的光伏发电园区，也是全球重要的清洁能源基地，其总装机功率为，年发电量可达180亿千瓦时。园区内光伏占地约609平方公里，该园区所在区域太阳辐照峰值功率约为，其中标准煤的热量值为 ，标准煤的二氧化碳排放约，则（     ） A．该电站的年均满负载发电小时数约为3000小时 B．该电站的年发电量峰值，与燃烧2.16万吨标准煤所释放的热量相当 C．该电站每年可减少二氧化碳排放约1500万吨 D．该电站将光能转化为电能的平均效率约为25.8% 【答案】C 【详解】总装机功率，年发电量，园区占地，太阳能功率密度，煤热值，排放系数。 A．满负载发电小时数，远小于3000h，故A错误； B．年发电量对应的总能量 所需标准煤质量万吨，故B错误； C．年减少质量万吨，故C正确； D．光电转换效率，远小于25.8%，故D错误。 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）关于电功W和电热Q的说法正确的有（　　） A．在电动机正常工作电路中电功W=UIt、电热Q=I2Rt，且W>Q B．在任何电路中都有电功W=UIt、电热Q=I2Rt，且W=Q C．电功W=UIt、电热Q=I2Rt只在纯电阻电路中才成立 D．电功W=UIt、电热Q=I2Rt在任何电路中都成立 【答案】AD 【详解】BCD．任何电路中电功公式 电热 这两个公式都适应，但两者不一定相等，只有在纯电阻电路中 BC错误D正确； A．电动机正常工作电路中，电动机不是纯电阻电路，电路中电能一部分转化为内能，还有一部分转化为其他形式的能，所以此时W大于Q，A正确。 故选AD。 9．（本题6分）如图所示，一直流电动机与阻值R=3Ω的电阻串联在电路上，电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=12V，已知电动机线圈电阻Rm=1Ω，则下列说法中正确的是（　　） A．通过电动机的电流为12A B．通过电动机的电流为4A C．电源的输出功率为36W D．电动机的输出功率为20W 【答案】CD 【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律，有 解得 故AB错误； C．电源的输出功率为 选项C正确； D．电动机的输出功率 故D正确。 故选CD。 10．（本题6分）如图所示电路中，是定值电阻，是滑动变阻器，是小灯泡，是电容器，电源内阻为。开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡变暗 B．电压表示数变大 C．电容器所带电荷量减少 D．电源的输出功率一定一直减小 【答案】AB 【详解】AB．滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，路端电压 减小，因此增大，则电压表示数变大；由于流过小灯泡的电流减小，所以小灯泡变暗，故AB正确； C．两端电压 减小，因此增大，电容器电压 由 可知电容器带电荷量增大，故C错误； D．电源的输出功率为 根据数学知识可知，当时，电源的输出功率最大，但由于不清楚外电阻与电源内阻的大小关系，所以电源的输出功率变化情况不能确定，故D错误。 故选AB。 三、填空题 11．（本题6分）在下列能量转化的过程中，属于机械能向内能转化的是______；属于光能向内能转化的是______；属于内能通过热传递转换为另一个物体的内能的是______. （1）木工锯木头，锯条温度升高   （2）水在阳光照射下，可以加速蒸发 （3）煤燃烧时，使炉体温度升高   （4）将冰放在温水中，熔化加快 【答案】 （1） （2） （4） 【详解】[1]．属于机械能向内能转化的是：（1）木工锯木头，锯条温度升高； [2]．属于光能向内能转化的是：（2）水在阳光照射下，可以加速蒸发； [3]．属于内能通过热传递转换为另一个物体的内能的是：（4）将冰放在温水中，熔化加快。 12．（本题6分）智能家电的应用越来越广泛，扫地机器人是其中的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行清扫。甲图是某种型号的扫地机器人，其部分参数如乙图所示，该机器人的额定电流是______A，正常工作5分钟消耗的电能是______J。 【答案】 3 10800 【详解】[1]根据可知，机器人的额定电流是 [2]正常工作5分钟消耗的电能是 四、解答题 13．（本题10分）某智能扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件吸尘清扫，其前端装有感应器，通过发射、接收超声波或者红外线来侦测障碍物。已知机器人电池容量为，电机两端电压为，吸尘时的额定功率为，输出功率为，问： （1）“”是哪个物理量的单位； （2）扫地机器人电机的电阻大小是多少。 【答案】（1）电荷量；（2） 【详解】（1）是电流的单位，是时间的单位，根据 可知“”是电荷量的单位； （2）吸尘时的额定功率为，输出功率为，则热功率为 代入数据解得 14．（本题14分）如图所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=0.5Ω，电动机内阻R0=1.0Ω，定值电阻R1=1.5Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=3.0V。求： (1)电动机正常工作时流过电动机的电流； (2)电动机的正常工作时的电压； (3)某次运行过程中，电动机突然卡住，求此时回路中的电流。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电路中为纯电阻，电动机与串联，电流处处相等，根据欧姆定律 （2）根据闭合电路欧姆定律，总电动势等于各部分电压之和 整理得 （3）电动机卡住后不再转动，变为纯电阻，整个电路为纯电阻串联电路，总电阻 根据闭合电路欧姆定律 15．（本题18分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V1示数为U1'，电压表V2的示数为U2'，电流表A1的示数为0.4A。已知：。求， （1）R1的电阻为多大？ （2）电源电压为多大？ （3）当开关都闭合，且滑动变阻器电阻调到4.8Ω时，电路消耗的总功率为多大？ 【答案】（1）2Ω；（2）6V；（3）37.5W 【详解】（1）将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电路如图甲所示；将滑动变阻器的滑片P移至B端，设滑动变阻器的阻值为R3，电路如图乙所示；根据欧姆定律得 根据题意 解得 （2）电源电压为 （3）电路如图丙所示，此时滑动变阻器阻值为，根据并联电路的特点得 电路消耗的总功率为 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第五章 电能与能源的可持续发展（较易版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）如图，若在一段导体两端加上电压后，在时间内有电量的自由电荷由导体的一端移动到另一端，形成电流。则此过程的电功和电功率分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 2．（本题4分）能源（Energy-Source）亦称能量资源或能源资源，是发展国民经济的重要物质基础，国家未来的命运取决于对能源的掌控．能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志，下列能源为可再生能源的是（    ） A．石油 B．天然气 C．风能 D．煤炭 3．（本题4分）“绿色、环保、低碳”是当今世界的环保标语，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下列说法正确的是（　　） A．能量被使用后就消失了，所以要节约能源 B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类永久使用 C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源 D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造 4．（本题4分）一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同时间内，下列说法错误的是 （　　） A．电炉和电动机产生的热量相同 B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 C．电炉两端电压小于电动机两端电压 D．电炉和电动机两端电压相等 5．（本题4分）把小灯泡L1（“6V  6W”）和小灯泡L2（“6V  3W”）串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（　　） A．因为通过它们的电流相等，所以两灯一样亮 B．因为灯L2实际功率较大，所以灯L2较亮 C．因为灯L1额定功率较大，所以灯L1较亮 D．因为灯L1实际功率较大，所以灯L1较亮 6．（本题4分）如图所示，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻为1Ω，为6Ω。（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，线圈电阻为0.5Ω，则电动机正常工作时产生的机械功率是（　　） A．6W B．10W C．12W D．20W 7．（本题4分）塔拉滩曾是青海风沙危害最严重的地区之一。如今建成了全球装机容量最大的光伏发电园区，也是全球重要的清洁能源基地，其总装机功率为，年发电量可达180亿千瓦时。园区内光伏占地约609平方公里，该园区所在区域太阳辐照峰值功率约为，其中标准煤的热量值为 ，标准煤的二氧化碳排放约，则（     ） A．该电站的年均满负载发电小时数约为3000小时 B．该电站的年发电量峰值，与燃烧2.16万吨标准煤所释放的热量相当 C．该电站每年可减少二氧化碳排放约1500万吨 D．该电站将光能转化为电能的平均效率约为25.8% 二、多选题 8．（本题6分）关于电功W和电热Q的说法正确的有（　　） A．在电动机正常工作电路中电功W=UIt、电热Q=I2Rt，且W>Q B．在任何电路中都有电功W=UIt、电热Q=I2Rt，且W=Q C．电功W=UIt、电热Q=I2Rt只在纯电阻电路中才成立 D．电功W=UIt、电热Q=I2Rt在任何电路中都成立 9．（本题6分）如图所示，一直流电动机与阻值R=3Ω的电阻串联在电路上，电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U=12V，已知电动机线圈电阻Rm=1Ω，则下列说法中正确的是（　　） A．通过电动机的电流为12A B．通过电动机的电流为4A C．电源的输出功率为36W D．电动机的输出功率为20W 10．（本题6分）如图所示电路中，是定值电阻，是滑动变阻器，是小灯泡，是电容器，电源内阻为。开关闭合后，在滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，下列说法正确的是（     ） A．小灯泡变暗 B．电压表示数变大 C．电容器所带电荷量减少 D．电源的输出功率一定一直减小 三、填空题 11．（本题6分）在下列能量转化的过程中，属于机械能向内能转化的是______；属于光能向内能转化的是______；属于内能通过热传递转换为另一个物体的内能的是______. （1）木工锯木头，锯条温度升高   （2）水在阳光照射下，可以加速蒸发 （3）煤燃烧时，使炉体温度升高   （4）将冰放在温水中，熔化加快 12．（本题6分）智能家电的应用越来越广泛，扫地机器人是其中的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行清扫。甲图是某种型号的扫地机器人，其部分参数如乙图所示，该机器人的额定电流是______A，正常工作5分钟消耗的电能是______J。 四、解答题 13．（本题10分）某智能扫地机器人利用自身携带的小型吸尘部件吸尘清扫，其前端装有感应器，通过发射、接收超声波或者红外线来侦测障碍物。已知机器人电池容量为，电机两端电压为，吸尘时的额定功率为，输出功率为，问： （1）“”是哪个物理量的单位； （2）扫地机器人电机的电阻大小是多少。 14．（本题14分）如图所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=0.5Ω，电动机内阻R0=1.0Ω，定值电阻R1=1.5Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=3.0V。求： (1)电动机正常工作时流过电动机的电流； (2)电动机的正常工作时的电压； (3)某次运行过程中，电动机突然卡住，求此时回路中的电流。 15．（本题18分）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P置于A端时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V1示数为U1'，电压表V2的示数为U2'，电流表A1的示数为0.4A。已知：。求， （1）R1的电阻为多大？ （2）电源电压为多大？ （3）当开关都闭合，且滑动变阻器电阻调到4.8Ω时，电路消耗的总功率为多大？ 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $