高中物理一轮复习-电路中的电能（含解析）

一轮复习能量校本作业20一一电路中的电能

1.锂电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极.在充电过程中，通过化学反应，电池正极产生锂离

子，锂离子通过电解液运动到负极，嵌在有很多微孔的负极碳材料中，

嵌入的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多，在放电时，负极的

锂离子又会通过电解液返回正极，则图示时刻（）

<I----C

A.锂离子电池两端的电压正在逐渐增大

B.外界的电能转化为锂离子电池的化学能

C.负极的锂离子通过电解液到达正极时，电场力做正功

D.由锂离子的移动情况可知电池处于放电状态

2.如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间，内，充

电宝的输出电压U、输出电流/可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为广，则时间/内（）

A.充电宝输出的电功率为U/-/2r手

机

B.手机电池产生的焦耳热为""电

池

C.手机电池产生的焦耳热为

r充电宝

D.手机电池储存的化学能为U〃+/2〃图1图2

3.如图所示，直线A、8分别为电源〃、〃的路端电压与电流的关系图线，直线C为一个电阻R两端电压

与电流的关系图线。将这个电阻分别接到〃两电源上，那么（）y

A.电源。的电动势较小N\/C

B.电源方的内阻较大

C.R接到。电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低」

D.R接到。电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高0”

4.如图甲所示，电源电动势E=6V,闭合开关，将滑动变阻器的滑片尸从A端滑至B端的过程中，得到

电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示.其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线，图丙为路

端电压与总电流的关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线，不考虑电表、导线对电路的影

响,则下列关于图中〃、以c、d点的坐标值正确的是

P匚1fPrt/W'UN忖/%

।«1JInIonl

⑨

0UNO3//A°R/Q

乙丙丁

A.a(3V,4.5W)B.h(4.5v,2.88W)

C.c(0.6A,4.5V)D.d(2C,80%)

5.电动晾衣杆方便实用，在FI常生活中得到广泛应用.加图I所示，一理想变压器，原线圈两端接入如

图2所示正弦交流电源，原、副线圈的匝数比为〃/：〃2,副线圈与一个交流电流表和一个电动机串联。开关

S闭合,当电动机带动质量为小的电动晾衣杆以速度v

则(）

电动机的输入功率为名乎

A.

B.电动机的效率〃=线与

电动机线圈电阻R为三器一等

C.

D.原线圈两端接入的正弦交流电源电压瞬时值〃=220&sinl00/（V）

6.（多选）如图所示，蹄形磁铁的磁极之间放置一个装有导电液体的玻璃器皿，器皿中心和边缘分别固定

一个圆柱形电极和一个圆形环电极，两电极间液体的等效电阻为H=19。。在左边的供电电路中接入一个

磁流体发电机，间距为d=0.010m的平行金属板A、B之间有一个磁感应强度为B=0.010T的匀强磁场,

将一束等离子体以v=1.5xl（）5m/s的速度喷入磁场。已知磁流体发电机等效内阻为&=3.0C,定值电阻

R0=2.0Q,电压表为理想电表。闭合开关S,导电液体流速趋于稳定时.，电压表示数为10.0V,则（）

B.图中导电液体沿顺时针方向旋转

c.磁流体发电机的效率约为50%I_

D.导电液体旋转的机械功率为9W等离子体S

7.如图所示，某商场采用220V的电源驱动电机带动阶梯式电梯以0.4n1/s的恒定速度运行，质量为55kg

的顾客静立在电梯上随电梯向上运动，若电梯的倾角为30°,运送顾客向上运动所需的功完全来自电机。

下列说法正确的是（）

A.顾客向上运动的过程中机械能守恒1

B.顾客重力的平均功率为200W

C.顾客受到电梯给予的静摩擦力（-------

D.电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A、王

8.如图为某品牌电动牙刷，用充电器对牙刷电池充电，10h即可从零电量至充满。已知电池的电动势为

2.4V,内阻为0.5Q,容量为800mAh,电池剩余电量为总电量的20%时就无法正常使用而需要[

充电。充满电后每天使用两次，每次平均2分钟，可以连续正常使用30天。则（）]

A.充电时通过电池的平均电流为64mAr

B.正常工作时，电池平均输出功率约为0.72WI

C.正常工作时，电池每天消耗的电能约为230JII

D.充满电到无法正常使用过程中，电池内阻消耗的总电能约为460JR

9.现今生活，人们出行时会随身携带多种电子设备，为满足充电的需求，双通道输出移动电源越来越普

及,如图所示，为某一品牌移动电源的铭牌，通道1输出电流为1A,通道2输出电流为2.1A,额定容量

是指移动电源在额定电压电流下的最少输出容量，下列说法正确的是（）

品名：飞利浦型号：DLP2103

额定输入：DC5V/2.1A工作温度：0C~45c

额定输出：DC5VIA/2.1A电池类型：锂聚合物电芯

电池容量：10000mAh@3.7V产品尺寸：148X78X11.6mn

额定容量：6250mAh@DC5V/2.IA产品净重：216g

A.该移动电源的最大储存电荷量为22500C

B.若该移动电源用通道2给平板电脑充电，一次性能提供的最大电能至少为U2500J

C.若该移动电源分别用通道1和通道2给手机和平板电脑同时充电，移动电源的输出电压为10V

D.若该移动电源分别用通道I和通道2给手机和平板电脑同时充电，移动电源的输出功率为I0.5W

10.新能源汽车越来越得到推广,某电动汽车自重2t,其营销广告如下：电池额定容量为50kW.h,电池

瞬时功率最高可达90kW,车行驶受到的阻力约为车重的0.1倍，理论续航里程400km。现有国家电网的

充电桩可在电池额定容量的30%~80%之间应用快充技术（500V,50A）充电，而便携式充电器（220V,

16A）可以将电池容量从0充到100%。不计充电损耗，当汽车电池剩余电量为额定值的30%时，下列说法

正确的是（）

A.汽车还能行驶180km

B.用国家电网充电桩将电池容最充到其额定值的80%,理论上需要50min

C.用便携式充电器将电池容量充到其额定值的80%,理论1.需要7h以I.

D.此电动汽车的最高行驶速度可超过180km/h

参考答案:

12345678910

DBCACBDDBBC

详细解析：

1.【答案】D

【详解】AB.图示时刻负极的轴离子通过电解液返回正极，处于放电过程，锂离子电池的化学能转化为外

界的电能，锂离子电池两端的电压正在逐渐减小，故AB错误，D正确；

C.负极的锂离子通过电解液到达正极时，电场力与锂离子的运动方向相反，电场力做负功，故C错误。

故选D。

2.【答案】B

【详解】A.由题意可得充电宝输出的电功率为

P=UI

故A错误；

BC.根据焦耳定律可得手机电池产生的焦耳热为

Q=I2n

因为U不是手机电池的内电压，所以

故B正确，C错误；

D.根据能量守恒定律可知，充电宝输出的电能一部分转化为手机电池的化学能£一部分转化为电池内

电阻产生的焦耳热Q,则

E=Ult-I2rt

故D错误。

故选B。

3.【答案】C

【详解】AB.由闭合电路欧姆定律

U=E-Ir

可知，图像与U轴的交点表示电动势，则电源。的电动势较大，图像的斜率表示内阻，则〃电源的内阻「较

小,AB错误；

CD.当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-/图线与电源的U-/图线的交点表示电阻的工作状态,

交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，电源的输出功率

P=UI

由图看出，R接到4电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，由图知R接到。电源上时电

流大，则电阻的发热功率较大，电源的效率为

77=—^-xioo%

R+r

由力电源的内阻「较小，电源的效率较高，故C正确，D错误。

故选C。

4.【答案】A

F

【详解】A.由丙图可知短路电流为/后3A,由得：

/=—=-Q=2Q.

43

当输出功率达到最大时:R二尸2。,此时路端电压为U=3V,所以各点的坐标为：。点：U=3V,

P=—=-^—W=4.5W人点坐标为：(3V,4.5W)；选项A正确;

4r4x2

BCD.电源效率最高时,滑动变阻器的阻值最大，由丙图知电源的最大效率为『80%

由

UIR

1=—=----

EIR+r

解得:

变阻器的滑动头C在右端B时，分别对应c、b、d三点、.。点、c•点：R=8C,

Z=-^-=—A=0.6A

R+r8+2

t/=E-/^6-0.6x2=4.8V

P=UI=4.8xO.6W=2.88W

所以b点的坐标为：(4.8V,2.88W)；c点的坐标为(0.6A,4.8V)；d点坐标为(8C,80%)；故BCD错

误.

5.【答案】C

【详解】A.由图2可知，原线圈两端接入的正弦交变电源电压

u=〈妆sin年/=2200sin100加(V)

故D错误；

A.根据电压匝数关系有

220&

%灰

解得

〃220%

%=----L

n\

则电动机的输入功率为

—/=型型

“

故A错误；

B.电动机输出的机械功率为〃®，，故电动机的效率

空=理也

七220〃/

故B错误；

C.电动机线圈电阻消耗的功率

DDDD220J?J

n\

又由于

4=FR

解得

由二22°〃，“氓V

nJI2

故C正确。

故选c。

6.【答案】BD

【详解】A.根据左手定则可知，等离子体中的正离子向下偏转，集聚到B板，则B板带正电，A错误;

B.玻璃器皿中的导电液体的电流从中心电极流向外面的圆形电极，由左手定则可知，图中导电液体从上

往下看沿顺时针方向旋转，B正确；

C.磁流体发电机单位电动势

E=^/v=15V

则回路中的电流

/=JE-^=15-10A=]A

R,+&3+2

则发电机的路端电压

==15V-lx3V=12V

磁流体发电机的效率为

"%=*5|xl00%=75%

C错误；

D.导电液体旋转的机械功率为

匕二0一八4=lxlOW-『X1W=9W

D正确。

故选BD。

7.【答案】D

【详解】A.顾客向上运动的过程中动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项A错误；

B.顾客重力的平均功率为A=〃乐usin30'=U0W

C.顾客匀速上升时不受电梯给予的静摩擦力，选项C错误：

D.由能量关系电梯站顾客时UA/=mgusin。

解得A/=0.5A

即电梯站顾客时通过电机的电流比未站顾客时至少要增加0.5A,选项D正确。

故选D。

8.【答案】B

【详解】A.由题知，10h即可从零电量至充满，则根据“二〃得，充电时通过电池的平均电流为

q800mAh

/=—=----------=oOmA

t10h

故A错误;

B.由于

/="(1-20%)=640mAh

而充一次电能正常工作时间为

织变h=2h

60

正常工作时的平均电流为

/,=4=-lAh=320inA=032A

/2h

正常工作时，电池平均输出功率约为

%=UI'-T-r=2.4x0.32W-0.322x0,5W«0.72W

故B正确；

C.正常工作时，电池每天消耗