2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册 第五章 电能与能源的可持续发展 单元检测卷6（含解析）

2022—2023学年高二粤教版（2019）必修第三册

第五章 电能与能源的可持续发展 单元检测卷6（含解析）

一、多选题（共35分）

1．下列关于能量转化的说法，正确的是（　　）

A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用

B．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的

C．各种形式的能量在转化时，总能量可增可减

D．各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的

2．2022年2月18日，我国选手谷爱凌荣获北京冬奥会女子滑雪U型槽项目的冠军。如图所示，型槽可简化成由、两个相同的四分之一圆弧与水平雪道组成，与圆弧雪道相切。质量为的谷爱凌（可视为质点）从点自由下落，由左侧点进入型槽中，从右侧点自由飞出后上升至点。其中，，圆弧半径。不计空气阻力，下列判断正确的是（　　）

A．谷爱凌运动到点的速度为

B．谷爱凌首次运动到点时，对点的压力为

C．谷爱凌由到过程损耗的机械能比到过程的大

D．谷爱凌第二次离开型槽后，最高能够到达相对于点的位置

3．如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电动机M的线圈电阻为R。闭合电键S后，电动机正常工作，此时电压表读数为U，电流表读数为I，电表均为理想电表。下面说法正确的是（   ）

A．通过电动机的电流为 B．通过电动机的电流为

C．电源的效率为 D．电动机输出的机械功率为

4．如图所示为电动机提升重物的装置示意图，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机两端的电压为5V，电路中的电流为1A，重物A所受的重力为20N，不计摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．电动机的输入功率为4W

B．电动机线圈电阻上产生的热功率为1W

C．电动机的效率为80%

D．电动机在10s内可以把重物A匀速提升1m

5．比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是，则下列说法正确的是（　　）

A．单块电池充满电后储存的电荷量是

B．单块电池充满电后储存的电能是

C．若该车在某次行驶中平均能耗是，则其续航里程是

D．若某块电池充电电流是，则经过可将该电池从其容量的30%充到80%

二、单选题（共25分）

6．小红在路上看到一个现象：当电动汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为。车灯接通电动机未起动时（即开关断开，闭合），电流表示数为；电动机启动的瞬间（即开关、均闭合），电流表示数达到。若电流表内阻不计，车灯电阻恒定，电动机启动时（　　）

A．车灯两端的电压为

B．通过车灯的电流为

C．车灯的功率为

D．车灯的功率约为

7．如图所示，雷雨时一头牛躲在树下，闪电击中了树，一个持续40μs的电流脉冲流过地面，这段时间地面形成的等势面如图。如果前后两脚间的身体电阻为500Ω，则闪电过程中耗散在体内的能量约为（　　）

A．1000J B．2000J C．3200J D．4000J

8．如图所示电路中，各灯泡额定电压和额定功率分别是：A灯“10V　10W”，B灯“60V　60W”，C灯“20V　20W”，D灯“20V　20W”。在a、b两端加上电压后，四个灯泡都能发光。比较各灯泡消耗功率大小，以下说法正确的是（　　）

A．PB>PD>PA>PC B．PB>PD>PC>PA

C．PB>PA>PD＝PC D．PA>PC>PD>PB

9．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0.60～0.70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（　　）

A．给充电宝充电时将电能转化为内能

B．20000mA•h的mA•h是能量的单位

C．参数“DC5V”中“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

10．下列物理量的单位用国际单位制中基本单位正确表示的是（　　）

A．电阻： B．电功率： C．电量： D．电功：

11．功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率为60W的白炽灯相当。假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W的LED灯替代，估算全国一年节省的电能最接近（　　）

A．8108kWh B．81010kWh C．81012kWh D．81014kWh

12．一般家用电冰箱一天消耗的电能约1度（1度＝1），此能量最接近下列哪个用电器正常工作时，一直使用一天消耗的电能（　　）

A．一只照明的电灯 B．一台空调

C．一台电磁炉 D．一只微波炉

三、解答题（共45分）

13．有一个10 m高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2 m/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），g取10 m/s2。

14．如图所示，M为一线圈电阻的电动机，，电源电动势。当S断开时，电流表的示数为，当开关S闭合时，电流表的示数为。求：

（1）电源内阻r；

（2）开关S闭合时流过R的电流；

（3）开关S闭合时电动机输出的机械功率。

15．一个烧水壶电阻丝的电阻值为R=2000，通过的电流为I=2A，那么一分钟以后产生的热量为多少？

16．能源按形式或转换特点分为一次能源和二次能源，简述它们的特点，并举例说明有哪些能源。‍

参考答案

1．AB

【解析】

【详解】

A．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，A正确；

B．在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的，B正确；

CD．在自然界的能量仍然是守恒的，CD错误。

故选AB。

2．AC

【解析】

【详解】

A．谷爱凌从点自由下落到点过程，则有

解得谷爱凌运动到点的速度为

A正确；

B．谷爱凌从点自由下落到第一次到点过程，根据动能定理可得

谷爱凌经过点时，根据牛顿第二定律可得

解得

根据牛顿第三定律可知谷爱凌首次运动到点时，对点的压力小于，B错误；

C．谷爱凌从到的过程，由于轨道存在摩擦，谷爱凌在运动过程中克服摩擦力做功，机械能越来越小，在左右圆弧轨道对称的同高度位置重力势能相同，左侧的动能大于右侧的动能，故左侧运动时需要提供较大的向心力，轨道支持力较大，比较左右圆弧轨道对称的同高度位置，左侧的运动时受到的摩擦力也较大，故从到过程中克服摩擦力做的功比从到过程中克服摩擦力做的功多，可知谷爱凌由到过程损耗的机械能比到过程的大，C正确；

D．设谷爱凌第一次经过型槽过程，克服摩擦力做功为，根据动能定理可得

解得

谷爱凌第二次经过型槽过程，克服摩擦力做功为，由于第二次经过型槽的平均速率小于第一次经过型槽的平均速率，可知

假设谷爱凌第二次离开型槽后，最高能够到达相对于点的位置，根据动能定理可得

联立解得

D错误；

故选AC。

3．CD

【解析】

【详解】

AB．根据闭合电路欧姆定律有

解得

所以AB错误；

C．电源的效率为

所以C正确；

D．电动机输出的机械功率为

所以D正确；

故选CD。

4．BC

【解析】

【详解】

A．电动机的输入功率为

故A错误；

B．电动机线圈电阻上产生的热功率为

故B正确；

C．电动机的效率为

故C正确；

D．设重物A上升的速度为v，电动机的输出功率为

解得

电动机在10s内可以把重物A匀速提升的高度为

故D错误。

故选BC。

5．BD

【解析】

【详解】

A．单块电池充满电后储存的电荷量是

故A错误；

B．单块电池充满电后储存的电能是

故B正确；

C．该车充满电后储存的电能为

则其续航里程是

故C错误；

D．若某块电池充电电流是，则经过可将该电池从其容量充到

即为总容量的50%，故可将该电池从其容量的30%充到80%，故D正确。

故选BD。

6．D

【解析】

【详解】

A．电动机启动时，车灯两端的电压为

故A错误；

B．车灯电阻为

电动机启动时，通过车灯的电流为

故B错误；

CD．电动机启动时，车灯的功率为

故C错误，D正确。

故选D。

7．C

【解析】

【详解】

由图可知加在牛前后两脚间的电压

因此流过牛身体的电流

闪电过程中耗散在牛体内的能量

故选C。

8．C

【解析】

【详解】

A灯正常工作时电阻

B灯正常工作时电阻

C灯正常工作时电阻

D灯正常工作时电阻

A灯和B灯电流相等，由

，

可知

C灯和D灯电压相等，由

，

可知

C灯和A灯，由

，，

可知

故C正确，ABD错误。

故选C。

9．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mA•h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

选项D错误。

故选C。

10．C

【解析】

【详解】

A．电阻

故A错误；

B．电功率

故B错误；   

C．电量

故C正确；

D．电功

故D正确。

故选C。

11．B

【解析】

【分析】

【详解】

全国的户数约为

n=

每个家庭一天电灯5小时，则节约的电能为

E=2×(60-10)×10-3kW×5h=0.5kW·h

全国一年节省的电能最接近

W=365nE=365×4.3×108×0.5kW·h≈7.8×1010kW·h

故选B。

12．A

【解析】

【分析】

【详解】

一般灯具的功率约10-60W，一天的耗电约0.24-1.44度；电磁炉的功率约1800-2100W，一天的耗电约43.2-50.4度；微波炉的功率约1000-1300W，一天的耗电约24-31.2度；空调的功率约800-1500W，一天的耗电约19.2-36度。故最接近的是A，则BCD错误。

故选A。

13．2.4×10-3℃

【解析】

【详解】

以瀑布底为零重力势能面，由机械能守恒定律可得，质量为m的水流到达瀑布底时的动能为

水吸收的热量Q与比升高的温度Δt之间满足

Q=cmΔt

又因为水吸收的热量为动能的10%，所以有

代入数据解得

Δt≈2.4×10-3℃

14．（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】

（1）当S断开时，根据闭合电路欧姆定律得

得

（2）开关S闭合时，路端电压为

流过R的电流为

（3）流过电动机的电流为

电动机输出的机械功率

15．

【解析】

【详解】

根据

可知一分钟以后产生的热量

16．见解析

【解析】

【详解】

来自自然界、没有经过任何加工或转换的能源叫做一次能源，所以化石燃料属于一次能源，水力和风力都属于一次能源；汽油、酒精、煤气、电是从一次能源直接或间接转化而来的能源属二次能源；