5.1电路中的能量 同步练习（Word版含解析） (2).docx

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1、粤教版（2019）必修三5.1电路中的能量一、单选题I. 一款儿童电动汽车的部分参数如图所示，则下列说法正确的是（）适用年龄6个月3岁家长遥控34岁可自驾核定载重25kg电源规格12V 4.5Ah充电器12V 1 000mA电 机RS390-12V 2AA.电源规格中的4.5 A-h, Ah是能量的单位B.电机的输出功率小于24WC.电机线圈的电阻为6QD.行驶过程中电机突发故障，被卡住无法转动，此时通过电机的电流为2A2. 国产某5G手机电池容量为4100mA-h,待机时间为22d（天），用超级快充装置对其充电时的电功率为66W0由此可估算手机电池（）A.待机时的电压B.待机时的电流C.快充

2、时的电流D.快充过程获得的电能3. 智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.600.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。如图为某一款移动充电宝，其参数见表，下列说法正确的是（）容量20000mAh兼容性所有智能手机边充边放否保护电路是输入DC：输出DC： 5Vo1A20000mA h O1=8h2.5A选项D错误。故选C。4. D【解析】 【详解】AB.当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和 1.0V,根据欧姆定律Ur =可得电动机的内阻为

3、故AB错误;CD.重新调节R,使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0V,电动机的输出功率为P = U/-/2r = 22W故C错误D正确。故选D。5. C【解析】 【详解】 依题意，根据能量守恒定律可得Ex48% = U代入题中相关数据，可得每秒照射到这种电池上的太阳光的能量约是故选C。6. A【解析】【详解】答案第2页，共14页A.对定值电阻运用欧姆定律，定值电阻的阻值为故A正确；BCD.电动机正常工作时，消耗的电能，一部分转化为内能，一部分转化为机械能 电动机的总功率为P = t/ = 12Vx5Q = 60W设电动机内阻为，根据能量守恒有P认=P_ %出=

4、60W-35W = 25W电动机的效率为空 x 100% =100%。58.3%P60W由4=/2得电动机得内阻4 25Wr = T =r = IQ八（5A故BCD错误。故选Ao7. B【解析】【详解】A.电阻的电功率为n故A错误；BD.电阻两端的电压为U、=IR灯泡两端的电压为u2=u-u.=u-ir故B正确，D错误；C.灯泡的电功率为答案第3页，共14页P2=U2I故C错误。故选Bo8. D【解析】【详解】A.手机电池不是纯电阻，则输出电流/r故A错误；B.因为充电宝的输出电压为U和输出电流为/,故充电宝输出的电功为U/,故B错误；C.手机电池产生的焦耳热为r故C错误；D.手机电池储存的化

5、学能为E = UIt-I2it故D正确。故选Do9. C【解析】【详解】设两根完全相同的电阻丝电阻为R，则第一次将两根电阻丝串联，两端加电压U时，经时间产生的热量为(2 = /,2R 1第二次将两根电阻丝分别均匀拉长一倍后电阻丝电阻为*,因为长度变为原来的二倍，由于体枳不变，故横截面积变为原来的一半，则R，= p/ = 4R-S2之后再并联，两端加相同的电压U,经及时间产生的热量为答案第4页，共14页U2 w b。=20 = j =4R 2 4R 2 2R解得故选c。10. c【解析】 【详解】A.该锂电池充满电后可贮存的电量Q = 14(X)mA h = 1.4x3600C=5040C选项A

6、错误;B.用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为P=/t/=2x5W=10W选项B错误;C.用该充电器给该锂电池充电时，电池内部带正电的锂离子是从正极运动到负极，选项C正确;D.若给该锂电池充满电，需要消耗的电能E=UQ=3.7x5040J= 18648J选项D错误。故选Co11. D【解【详解】A.mA-h是电荷量的单位，故A错误;B.参数“DC 5V”中“DC”指直流电的意思，故B错误;C.由图示信息可知，充电宝的最大输出电流为2A,根据/ =幺灯知，以最大电流给手机充电，充电宝持续工作时间为q 5000mA h _? = - = 2.5h/ 2A故C错误;答案第5页，共14页D.该充

7、电宝储存的电能为W = =5000x10-3x3600x5J=9x104J由图示信息可知仅用作暖手时的功率为2W,根据W=P/可得持续时间W 9x104J in4 scI = 4.5x10 s = l 2.5hP 2W故D正确。故选Do12. B【解析】【详解】A.开关加、S?都闭合时，电热丝工作，电吹风吹热风，故A错误；BC.吹热风时电热丝的功率为p=q-6=880W通过电热丝的电流为/. = = 4.0A1 U故B正确，C错误；D.若电动机是纯电阻，电阻为U2/? = = 440QP2但电动机是非纯电阻，所以内阻不等于440Q,故D错误。故选B。13. C【解析】【详解】由于太阳辐射为球面

8、状，则单位面积上接收的功率4 X 1 （尸6P= ；, S = 47tx（i.5x 10）2m2垂直电板光照6h,玩具小车吸收太阳能后转化成的电能为E = P x 60% x 16% x 0.01 x6x 3600玩具小车的电动机消耗的功率为答案第6页，共14页尸 =U/ = 5 X 0.2W = 1W则玩具小车最长可工作时间约为Et= = 3.84 x 1025s = 8h*o故选Co14. A【解析】【详解】匕=5Q,额定功率P/=5W,则R/的额定电流为同理可得及、&的额定电流分别为4=2A, /5=Vll5A：又根据并联甩路规律可知两支路电流比为一 =2I、凡 + 4 5所以要保证电路

9、安全，只能是允许通过E的电流达到最大值，即/尸1A, P尸5W, &的实际功率为并联电路电压为t/=/,(/?1+/?2) = 10V尺，实际功率为U2/=25WR3则AB之间允许消耗的最大功率为尸=+6+4 = 35W故BCD都错，A正确。故选A。15. D【解析】答案第7页，共14页【详解】A.分析图像可知& =3将与与此并联后接于电源上，由欧姆定律可得，2=X- 3即L : = 3:1A错误;B.保持导线的体积V = LS不变时，把&均匀拉长到原来的3倍长后，S变为原来的g,由电阻定律R = p S可得变为原来的9倍，即R；=9结合R2 =3综合可得R； = 3%B错误;C.根据电流的功

10、率公式p=i2r将均与&串联后接于电源上，电流相同，功率之比等于电阻之比，由& =38可得=1:3答案笫8页，共14页 c错误：D.由电流的微观表达公式1 = nevS可知，对于确定的电阻、6、S是确定的，导体的电流/与导体内自由电子定向移动的平 均速率u成正比，D正确。16. 22015000.1【解析】【详解】根据表中信息可知，电水壶正常工作时的电压为220V,功率为1500W。3电水壶正常工作白h消耗的电能为yv = pz = 0.1kWh17. 4801.3【解析】【详解】I电动机的输入功率p, =U/=48xl0W = 480W根据% =以一 %=130W4 = 12r解得r = i

11、.3Q18. 0.75W1.35W【解析】【详解】1由图（b）可知，当小灯泡的电压为U/=3V时，电流为/尸0.25A,所以L消耗的电功率 为P = U3 =3x0.25W = 0.75W由图（a）可知，上两端的电压与电流的关系为答案第9页，共14页j -3 %R 1() 1()在图(b)中做出该关系式的图线，如图所示，由图可知上两端的电压为3=1V,电流为/j=0.2A,上消耗的功率为 = /2t/2=O.2x1W=O.2W电阻R消耗的功率为P =(E-U2)12 =(3-1)x0.2W = 0.4W电路消耗的总功率P=P/+P2+P3=0.75W+0.2W+0.4W= 1.35W19. 0

12、.39： 4【解析】【分析】【详解】保持Si闭合，S2接通时，外电路总电阻为初R + &S2断开时，外电路总电阻为(凡+&)& =(2+I0)x3= 2 4cR、+ 凡 + /?32+10 + 3由电源的总功率公式总功率之比为9： 5,得答案第10页，共14页代入解得r= 0.3C根据电源的总功率公式P=Rr+)得S2接通和断开时电流表的示数之比, -+ 6V 1.5 ,15 V 2.7,20. (1) 12V, 6C； (2) 6W； (3) 3x10(【解析】【详解】(1)电源图像的纵截距表示斜率的绝对值表示心即 = I2Vr = Q = 6Q2(2)当R=0时，电路中电流最大，定值电阻R

13、。的功率最大，印(3)当R=12C时，电容器两端电压为U=-E = 6V4+ fR从12c减小到0的过程中通过R/的电荷量为A2 = C(t/r2-t/cl)=3xlO-5C21. 见解析【解析】【详解】根据R = P(，电炉丝剪短后，阻值R减小，根据户=t可知，发热功率增加：电炉丝剪 3R成长度相等的两段，然后并联起来使用，相当于/减小，S增大，阻值R较第一次减小的更答案第11页，共14页5V2AMAX2.5A尺寸56x82x22mm转换率0.60产品名称索扬 SY 10-200重量约 430gA.给充电宝充电时将电能转化为内能B. 20000mAh的mAh是能量的单位C.参数“DC5V”中

14、“DC”指直流电的意思D.充电宝以最大电流输出时可工作10小时4 .在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器上 使电动机停止转动时.，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和L0V；重新调节R,使 电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V。则有关这台电 动机正常运转时的说法正确的是（）A.电动机的内电阻为0.5 QB.电动机的内电阻为7.5 CC.电动机的输出功率为30 WD.电动机的输出功率为22 W5 . 2020年9月1 口消息，沙特阿拉伯研究人员设计了一种新的球形太阳能电池，能 更好地收集直射和散射的阳光。若球形电池在正常照射下

15、可将光能转换为电能的效率 高达48%,用这种太阳能电池产生6V的电动势，可获得L2A的电流，则每秒照射到 这种电池上的太阳光的能量约是（）A. 5JB. I0JC. 15JD. 20J6.如图所示，M为电动机，电流表的内阻不计,恒定电压U = 12V。当片闭合、S,断开时，电流表A的示数为5A：当S2闭合、断开时，电动机的输出功率为35W,电 流表A的示数也为5A。不计摩擦阻力，下列说法正确的是（ 多，根据P二仁可知，发热功率增加更为明显。因此，单独从发热功率上来分析，第二R名同学方案发热功率可以更大些。22. (1) 60V： (2) 10A： (3) 400W【解析】【详解】(1) Si闭

16、合、S2断开时，电炉消耗功率为电炉中电流电源电动势E=/(R+r)解得E=60V(2) Si、S2都闭合时，电炉消耗功率为P2,电炉中电流为，小炉A路端电压为U=1rR=5x9V=A5V流过电源的电流为/耳= 15Ar流过电解槽的电流为，A= j解得/八=】0A(3)电解槽消耗的电功率=10x45W=450W电解槽内热损耗功率P 热=L2= 102x0.5W=50W电解槽中电能转化成化学能的功率为。化弊=400W答案第12贝，共14页23. 907.5W； 643.8W： 483Wo【解析】 【详解】 设热水器消耗的功率为Pa,电热水壶消耗的功率为Pb.当S断开时有Ua=U=220x3 = 1

17、65V2R+R、4*n2p =。=的7.5?&当S闭合时有一 R，Rb20KF2R+&：19=-=139VU,-U1P =-A- = 643.8W； &=J = 483WRaRb24. (1) 8V, 2V； (2) 4A, 40W； (3) 14W【解析】 【详解】(1)灯泡正常发光，电压为8V,外电路的灯泡和电动机并联，电压相等，电路中路端电压为U=8V电源的内电压为Ur=E-U=2V(2)电路中的总电流4A则电源的总功率为P=E/=10x4W=40W(3)灯泡额定电流为/，=A*2A流过电动机的电流为答案第13页,共14页7Jvf=/-/t=4A-2A=2A电动机的总功率为Pa/=UWm

18、=8x2W=16W电动机的热功率为则电动机的输出功率为/z4=/jVf2/?o=22x0.5=2WPPm-P16-2=14W答案笫14页，共14页C.电动机的效率为66.6%B.电动机的内阻为2.4QD.电动机内阻的发热功率为15W7.如图所示，一个电阻R和一个灯泡L串联接在电压恒为U的电源上，电路中的电流为电阻两端的电压为U/,电功率为四；灯泡两端的电压为U2,电功率为巴，则下列关系式正确的是（）RA. Pi=UIL0?U1B. U2=U-IRC. P2=U2RD. U尸U-IR8.用充电宝给手机电池充电时，充电宝输出电能转化为手机电池的化学能和内能，等效电路如图所示。在充电开始后的时间，内

19、，充电宝的输出电压U和输出电流/都可认为是恒定的，若手机电池的内阻为，则，时间内（）充电宝手机电池A.充电宝输出的电流为/=：B.充电宝输出的电功为 + /0U2C.手机电池产生的焦耳热为?，D.手机电池储存的化学能为（/-/%9 .取两根完全相同的电阻丝，第一次将两根电阻丝串联，两端加电压U时，经V时间 产生的热量为Q第二次将两根电阻丝分别均匀拉长一倍后再并联，两端加相同的电 压U,经时间产生的热量为2Q。则+为（）12A. 4:1B. 2:1C. 1:2D. 1:410 .某旅行充电器和某锂离子电池的铭牌如图所示，则以下说法正确的是（MAVIC电池充电器MODEL：PD02INPUT 输入

20、：22OV = 2.7AOUTPUTtB： 5VH2A锂离子充电电池号压量型电容品称定产标额BA-0203. 7V1 4 0 0 m A hA.该锂电池充满电后可贮存5.04x106c的电量B.用该充电器给锂电池充电时，充电器输出功率为7.4WC.用该充电器给该锂电池充电时，电池内部锂离子是从正极运动到负极D.若给该锂电池充满电，需要消耗25200J的电能11.如图所示的“52暖手充电宝”集暖手与移动充电两大功能于一体而受热捧，下表 中列出了这种产品的几个主要参数：产品名称52暖手充电宝重量285g尺寸74x68.5x33.8 （mm）电池容量5000 mA h输入DC5V/2.5A （最大）

21、输出DC5V/2A （最大）发热温度52 发热功率2.0W根据上述信息，下列说法正确的是（）A. 5000mA.h的nW h是能量单位B.参数“DC5V”中“DC”指交流电C.以最大电流给手机充电，充电宝最多能连续工作2个小时D.该产品仅用作暖手，理论上可持续工作12.5小时12.某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是（）额定电压220V额定功率热风时：电热丝A.开关&、S?都闭合时电吹风吹冷风B.吹热风时通过电热丝的电流为4AC.吹热风时电热丝的功率为990WD.该电吹风中电动机的内电阻为440c13.某型

22、号玩具小车的电动机额定工作电压为5V,工作电流为200mA,车上装有 lOOcnf的太阳能电板，可用太阳能电板为该模型的电池供电。已知太阳辐射的总功率 约为4roMW,太阳到地球的距离为L5xlOm,假设太阳光传播到达地面约有40%的 能量损耗，小车的太阳能电板的光电转化效率为16%,若垂直电板光照6h,则该玩具 小车可工作时间约为（）A. 4hB. 6hC. 8hD. 10h14.如图所示的电路中，氏、R2、用均为定值电阻。其中R/=5C,额定功率P/=5W；&=5C,额定功率P2=20W； R.产4Q,额定功率？尸49。则43之间允许消耗的最大功率为（）& &r-CZZHZZJ-1A. 3

23、5WB. 50WC. 59WD. 74W15.如图所示为两个导体R/、R2的U-/关系图像，下列说法正确的是（A.将勺与R2并联后接于电源上，则通过两导体的电流之比：/2=1： 3B.把R/均匀拉长到原来的3倍长之后，则其阻值等于处的阻值C.将R/与R2吊联后接于电源上，则两导体的功率之比P/： %=3： 1D.把Q接于电源上，通过导体的电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比 二、填空题16 .苏泊尔电水壶铭牌上的部分内容如表中所示，根据表中信息可知，电水壶正常工 作时的电压为 V,功率为 W,电水壶正常工作h消耗的电能为kWh。苏泊尔电水壶型号SWF12P1A-150最大容量I.2L额

24、定电压220V额定功率1500W17 .下表列出了某国产品牌电动自行车的主要技术参数。若该车在额定功率状态下正常行驶时，电动机的输入功率为 W,电动机的内阻为自重40kg电动机额定电压48V载重75kg电动机额定电流10A最大速度20kni/h电动机额定输出功率350W18 .在如图（）所示的电路中，电源电动势为3V,内阻不计，Li、5为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的U-/曲线如图Qb）所示，R为定值电阻，阻值为10C当开关S闭合后，L消耗的电功率为 W,电路消耗的总功率 Wo19 .如图所示电路，电阻凡=2。、& = 10C、保持$闭合，S?接通和断开时电源的总功率之比为9： 5,则电源的内

25、电阻为 C, S?接通和断开时电流表的示数之比为三、解答题20 .甲图所示电路中，电源的路端电压随电流的变化图像如图乙。闭合开关，调节滑 动变阻器R的阻值改变电路中的电流，已知R的最大值为12Q,定值电阻R。为6C, 电容器的电容。为1.0容(1)根据图乙求出电源的电动势E和内阻；(2)求定值电阻Ro的最大功率P%(3)求R从12Q减小到0的过程中通过R/的电荷量21.用一条标有“220V,400W”的电炉丝来将一壶水加热煮开，为了缩短煮水的时间，名同学建议将电炉丝剪短一段后使用，另一名同学则建议将电炉丝剪成长度相等的两 段，然后并联起来使用。请分析评价这两名同学的做法。22.如图所示，电解槽

26、A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻片1Q,电炉B电阻R=9C,电解槽电阻r=0.5Q当Si闭合、S2断开时,电炉消耗功率为B=324W, SkS2都闭合时，电炉消耗功率为Pz=225W （电炉电阻可看作不变），试求：（1）电源的电动势E；（2） Si、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；（3） Si、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。23.如图，输电线路两端的电压U为220V,每条输电线的电阻R为5Q,电热水器A的电阻砥为30C。求电热水器A上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个电阻Rb为40。的电热水壶B,则电热水器和电热水壶消耗的功率各是多少？24.如图所示，电源电动势E = 1

27、0V,内阻r=0.5C, “8V, 16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻& =0.5C,求：（1）路端电压和内电压；（2）通过电源的电流和电源的总功率；（3）电动机的输出功率。E I 1参考答案:1. B【解析】【详解】A. A.h是电流与时间的乘积的单位，是电荷量的单位，故A错误；B.电机的输入功率P=U/=12x2W = 24W可知电机的输出功率一定小于24 W,故B正确；C.电机是非纯电阻，只知道电机的额定电压与额定电流，不能由欧姆定律求出电机线圈 的电阻，故c错误；D.知道电机的额定电压，不知道电机线圈的电阻，所以若电机突发故障，被卡住无法转 动，不能求出通过电机的电流，故D错误。故选Bo2. B【解析】【详解】AB.根据手机电池容量为410()mA-h以及待机时间为224根据/ = t可求解待机时的电流，但是无法求解待机时的电压，选项A错误，B正确；CD.根据题中条件无法求解快充时的电流，也不能求解快充过程获得的电能，选项CD错 误。故选Bo3. C【解析】【详解】A.充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，选项A错误；B. 20000mA*h的mAh是电量的单位，选项B错误；C.参数“DC5V”中“DC”指直流电的意思，选项C正确；D.充电宝以最大电流2.5A输出时可工作答案第1页，共14页