電能-能量守恒定律單元基礎(chǔ)檢測(解析版)

電能能量守恒定律單元基礎(chǔ)檢測一、單選題1．如圖所示，電源電動勢為，內(nèi)阻r為，M是電動機，電動機線圈電阻為。閉合電鍵后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當流過電源中的電流為，電動機轉(zhuǎn)動，以下判斷和理解正確的是（）A．電源此時的功率一定為B．電動機此時的機械功率為C．繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，當滑動變阻器接入電路的電阻為1歐姆時，電源的輸出功率最大D．調(diào)節(jié)滑線變阻器，當電源中的電流為時，電源的輸出功率最大【答案】D【詳解】A．當流過電源中的電流為，電源此時的功率A錯誤；B．由于電動機轉(zhuǎn)動時是非電阻元件，不能通過歐姆定律求其兩端電壓，所以不能求出電動機此時的機械功率，B錯誤；C．電動機不是純電阻，外電路存在線圈，故當此時電源的輸出功率不是最大，C錯誤；D．假設(shè)為純電阻電路，電源的內(nèi)阻為r，當外電阻等效也為r時，電源的輸出功率最大，此時的電流為D正確。故選D。2．如圖所示是一個化學電池的示意圖。電池內(nèi)部的正極和負極附近分別存在著化學反應層。反應層中非靜電力把正電荷從電勢低處移至電勢高處，在這兩個地方，沿電流方向電勢“躍升”。在電源內(nèi)部的兩極之間和外電路，沿電流方向電勢降低。在電池內(nèi)部的兩極附近插入兩個探針M、N。將滑動變阻器和電壓表V1、V2如圖連接好。設(shè)電池的電動勢為E，內(nèi)阻為r，滑動變阻器接入電路部分的阻值為R，電壓表V1、V2的示數(shù)依次為U1、U2。下列判斷正確的是（）A．U1、U2一定相同，且均等于EB．U1、U2一定相同，且都小于EC．電壓表V1左端a和V2右端d為正接線柱D．電壓表V1左端a和V2左端c為正接線柱【答案】C【詳解】AB．電壓表V1、V2分別測量電路中的外電壓和內(nèi)電壓，U1、U2不一定相同，且都小于E，故AB錯誤；CD．在電源的內(nèi)部，電流方向由電源的負極流向正極，電流必須從正接線柱流入電壓表，在電源的外部，電流方向由電源的正極流向負極，電流必須從正接線柱流入電壓表，所以電壓表V1左端a和V2右端d為正接線柱，故C正確，D錯誤。故選C。3．某同學利用DIS定值電阻、電阻箱等實驗器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實驗裝置如圖甲所示，實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值，用電壓傳感器測得路端電壓，并在計算機上顯示出如圖乙所示的關(guān)系圖線a，重復上述實驗方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線b，由圖線可知（）A．， B．，C．， D．，【答案】B【詳解】由圖，根據(jù)全電路歐姆定律關(guān)系圖線中，由圖乙所以，故選B。4．風能是可再生資源中發(fā)展最快的清潔能源，我國目前正逐步采用變槳距控制風力發(fā)電機替代定槳距控制風力發(fā)電機，來提高風力發(fā)電的效率。具體風速對應的功率如下圖所示，設(shè)下圖中風力發(fā)電機每片葉片長度為30米，所處地域全天風速均為，空氣的密度為，圓周率取3.14，下列選項不正確的是（）A．變槳距控制風力發(fā)電機將風能轉(zhuǎn)化成電能的效率為B．用變槳距控制風力發(fā)電機替換定漿距控制發(fā)電機后，每臺風力發(fā)電機每天能多發(fā)電C．無論采用變槳距控制風力發(fā)電機還是定漿距控制風力發(fā)電機，每臺發(fā)電機每秒鐘轉(zhuǎn)化的空氣動能均為D．若煤的熱值為，那么一臺變漿距控制風力發(fā)電機每小時獲得的風能與完全燃燒45千克煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當【答案】D【詳解】A．設(shè)在時間t內(nèi)發(fā)電機獲得的風能為，則由于所以故變槳距控制風力發(fā)電機將風能轉(zhuǎn)化成電能的效率故A不符合題意；B．由圖像可知，當風速為7.5m/s時，變槳距控制風力發(fā)電機的功率為400kw，定槳距控制風力發(fā)電機的功率為100kw，所以每臺風力發(fā)電機每天能多發(fā)電故B不符合題意；C．由A知道空氣的動能為，所以每臺發(fā)電機每秒鐘轉(zhuǎn)化的空氣動能均為故C不符合題意；D．完全燃燒45kg煤所產(chǎn)生的內(nèi)能一臺變槳距控制風力發(fā)電機每小時獲得的風能為故D符合題意。故選D。二、多選題5．智能手機耗電量大，移動充電寶應運而生，它是能直接給移動設(shè)備充電的儲能裝置。充電寶的轉(zhuǎn)化率是指電源放電總量占電源容量的比值，一般在0.60﹣0.70之間（包括移動電源和被充電池的線路板、接頭和連線的損耗）。如圖為某一款移動充電寶，其參數(shù)見如表，下列說法正確的是（）容量20000mAh兼容性所有智能手機輸入DC5V2AMAX輸出DC5V0.1-2.5A尺寸156*82*22mm轉(zhuǎn)換率0.60產(chǎn)品名稱索揚重量約430gA．給充電寶充電時將大部分電能轉(zhuǎn)化為化學能B．該充電寶最多能儲存能量為20000mA?hC．理論上該充電寶電量從零到完全充滿電的時間約為10hD．該充電寶給電量為零、容量為3000mA?h的手機充電，則理論上能充滿6次【答案】AC【詳解】A．充電寶充電時將大部分電能轉(zhuǎn)化為化學能，只有少部分產(chǎn)生焦耳熱，A正確；B．該充電寶的容量為q=20000mA?h=20000×10-3×3600C=7.2×104C該電池的電動勢為5V，所以充電寶儲存的能量W=qU=5×7.2×104J=3.6×105JB錯誤；C．以2A的電流為充電寶充電，則充電時間C正確；D．由于充電寶的轉(zhuǎn)化率是0.60，所以可以釋放的電能為20000mA?h×0.6=12000mA?h給容量為3000mAh的手機充電的次數(shù)D錯誤。故選AC。6．如圖，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖像，由圖可知（）A．固定電阻R的阻值為2ΩB．該電源的電動勢為6V，內(nèi)阻為2ΩC．當該電源只向電阻R供電時，其效率約為33.3%D．該電源的最大輸出功率為9W【答案】AD【詳解】A．由圖線OM可知故A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，由圖線AB可知電源的電動勢為短路電流為則電源內(nèi)阻故B錯誤；C．當該電源只向電阻R供電時，電源效率為故C錯誤；D．電源的輸出功率當時電源的輸出功率最大，所以該電源的最大輸出功率故D正確。故選AD。7．某實驗小組通過如圖甲所示的實驗電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U－I圖像，下列正確的是（）A．干電池電動勢的測量值為1.40VB．干電池內(nèi)阻的測量值為3.50ΩC．干電池內(nèi)阻的測量值偏大D．考慮電壓表和電流表內(nèi)阻對實驗的影響，誤差主要來源于電壓表的分流作用【答案】AD【詳解】A．實驗電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的U－I圖像中，圖中縱截距表示干電池電動勢大小，所以由圖可知干電池電動勢的測量值為1.40V，故A正確；B．實驗電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的U－I圖像中，圖像的斜率大小表示電源內(nèi)阻，所以由圖可知干電池內(nèi)阻的測量值為故B錯誤；CD．由于電壓表的分流作用，相同的路端電壓下，電流表測量的電流值小于流過電源的電流，內(nèi)電阻的測量值為電源和電壓表并聯(lián)后的總電阻，由于電阻并聯(lián)后，總電阻比較小的其中一個電阻還小變小，所以干電池內(nèi)阻的測量值比實際的內(nèi)阻偏小，故C錯誤，D正確。故選AD。8．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說法中，正確的是（）A．能量在轉(zhuǎn)化過程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用B．各種形式的能量在轉(zhuǎn)化時，總能量是不變的C．在能源的利用過程中，能量的總量并未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成了不便于利用的D．各種能量在不轉(zhuǎn)化時是守恒的，但在轉(zhuǎn)化時是不守恒的【答案】ABC【詳解】ABC．根據(jù)能量守恒定律可知，不論在能量的轉(zhuǎn)化還是在能量的轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量都是不變的，由能量耗散可知，在能量轉(zhuǎn)化的過程中，有一部分能量轉(zhuǎn)化為周圍環(huán)境的內(nèi)能，而我們無法把這部分內(nèi)能收集起來重新利用，這表明，在能源的利用過程中，能量的總量并未減少，但是在品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的，而自然界的能量仍是守恒的，故ABC正確；D．各種能量不論在轉(zhuǎn)化時或不轉(zhuǎn)化時均是守恒的，故D錯誤；故選ABC。三、實驗題9．某同學用如圖所示的電路來測定電池的電動勢和內(nèi)阻。12345U/V1.371.321.241.101.05I/A0.120.200.310.500.57（1）圖1為連好的部分電路，請完成連線_____；為了安全，測量前，移動滑動變阻器的滑片應置于靠近_____（填k或f）處。（2）該同學測得如上表所示的五組數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)在答題卡中的圖2中作出U-I圖線_____。（3）從圖線中得到電源的電動勢E=__________V，內(nèi)電阻r=__________Ω。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（4）實驗結(jié)果電動勢E測量值比真實值__________（選填：偏小、偏大、相等）；電源內(nèi)阻r測量值比真實值__________（選填：偏小、偏大、相等）?！敬鸢浮縡1.460.733偏小偏小【詳解】（1）①[1]根據(jù)原理圖得出對應的實物圖如圖所示；②[2]為了安全，測量時滑動變阻器接入電阻應為最大，故開始時滑片應在f端；（2）[3]根據(jù)描點法可得出對應的圖線如圖所示；（3）[4]根據(jù)U=E-Ir可知，圖象與縱軸的交點表示電動勢，故E=1.46V[5]圖象的斜率表示內(nèi)阻，故（4）[6][7]可以把電源與電壓表看作一等效電源，則電動勢測量值等于外電路斷開時“等效電源”兩極間的電壓，由于電壓表不是理想電表，所以有電流通過“電源”，因而路端電壓要小于電動勢，所以電動勢測量值小于真實值即偏?。煌?，此電路測得的內(nèi)電阻是“等效電源”的內(nèi)阻，即電壓表與電池內(nèi)阻的并聯(lián)電阻，所以測得的內(nèi)阻也小于真實值。10．（1）某位同學利用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，他通過多次測量記錄了多組對應的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，從而畫出了這節(jié)干電池的U－I圖像，如圖乙所示。由此U－I圖像可以得出這節(jié)干電池的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。（結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）（2）如圖所示為一正在測量中的多用電表表盤①如果是用“×10”擋測量電阻，則讀數(shù)為______Ω；②如果是用直流50mA擋測量電流，則讀數(shù)為______mA；③如果是用直流2.5V擋測量電壓，則讀數(shù)為______V。【答案】1.340.9013027.01.35【詳解】（1）[1][2]據(jù)閉合電路歐姆定律得結(jié)合圖像得，（2）①[3]電阻讀數(shù)為。②[4]電流讀數(shù)為27.0mA。③[5]電壓讀數(shù)為1.35V。四、解答題11．電吹風的簡化電路如圖所示，扇形金屬觸片處于不同位置時，電吹風可處于停機、吹冷風、吹熱風三種狀態(tài)，小風扇電動機的額定功率為88W、內(nèi)阻為，吹熱風時電吹風的額定輸入功率為1188W。正常工作時，求：（1）電熱絲的電阻R；（2）電動機的輸出功率P。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）由可知由解得（2）由于則12．如圖所示的電路中，，電源內(nèi)阻。平行板電容器板長為L、板間距為。電鍵S閉合時，有一質(zhì)量為m、帶電量為e（）的電子從左側(cè)以速度