粵教版高中物理必修第三冊(cè)第五章測(cè)評(píng)(滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.(2024四川高二學(xué)業(yè)考試)額定功率為1kW的用電器,正常工作1h,消耗的電能是()A.1kW·h B.60kW·hC.1000kW·h D.3600kW·h2.(2024福建高二學(xué)業(yè)考試)“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比.”這個(gè)規(guī)律用公式表示為Q=I2Rt.通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律的物理學(xué)家是()A.安培 B.奧斯特 C.法拉第 D.焦耳3.(2024廣東深圳高二期中)下列做法,可節(jié)約用電的是()A.將LED更換為白熾燈B.電器長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí),關(guān)閉其電源C.頻繁開(kāi)關(guān)冰箱門D.炎熱夏天在辦公室使用空調(diào)時(shí),溫度設(shè)置為18℃4.PM2.5主要來(lái)自化石燃料、生活物資、垃圾的焚燒,為了控制污染,要求我們節(jié)約及高效利用資源.關(guān)于能源和能量,下列說(shuō)法正確的是()A.自然界的石油、煤炭等能源可供人類永久使用B.能量被使用后就消滅了,所以要節(jié)約能源C.人類應(yīng)多開(kāi)發(fā)與利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源D.能量耗散說(shuō)明自然界的能量正在不斷減少5.(2024廣東廣州高二期末)有一家用電熨斗,其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖所示,改變內(nèi)部連線方式可以使電熨斗處于斷開(kāi)狀態(tài)或獲得低、中、高三個(gè)不同的溫度擋,選項(xiàng)圖中是它的四種不同的連接方式,其中能獲得高擋溫度的是()6.某節(jié)目中,主持人做了“電池+口香糖錫紙=取火工具”的實(shí)驗(yàn):如圖所示,取口香糖錫紙,中間剪掉一些,將錫紙條帶錫面的一端接在電池的正極,另一端接在電池的負(fù)極,很快發(fā)現(xiàn)錫紙條開(kāi)始冒煙、著火.下列說(shuō)法正確的是()A.此實(shí)驗(yàn)中使用老舊電池效果更好B.此實(shí)驗(yàn)利用了電流的熱效應(yīng),cd段最先燃燒C.用錫做成的電阻,可以用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻D.若ab=bc=cd,則ab段電阻最大,cd段電阻最小7.潮汐能是海水周期性漲落運(yùn)動(dòng)中所具有的能量,是一種可再生能源.現(xiàn)建立一個(gè)簡(jiǎn)化模型,如圖所示,某發(fā)電站大壩內(nèi)儲(chǔ)水水庫(kù)的有效面積為S=4×106m2,漲潮時(shí),當(dāng)大壩外側(cè)海平面高度為h=4m時(shí)(以海水流入前的水庫(kù)水面為參考系),打開(kāi)大壩下面通道的閘門使海水流入,此過(guò)程中通道處的水輪機(jī)利用水流的動(dòng)能發(fā)電,直至大壩內(nèi)外水面等高,關(guān)閉閘門.等到完全退潮后,開(kāi)閘放水,再次發(fā)電,直至大壩內(nèi)外水面再次相同,關(guān)閉閘門,等待下一次漲潮發(fā)電(此時(shí)的水庫(kù)水面高度即為漲潮前的水庫(kù)水面高度).由于海洋很大,大壩外的海平面高度在海水流入、流出水庫(kù)過(guò)程中幾乎不變,潮水一天漲落兩次,海水的勢(shì)能有25%轉(zhuǎn)化為電能,則這個(gè)發(fā)電站一天的發(fā)電量約為()潮汐能發(fā)電A.4.0×1010J B.1.5×1010J C.3.0×1011J D.1.5×1011J二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)8.(2024甘肅白銀高二期末)下列能源中屬于可再生能源的是()A.風(fēng)能 B.潮汐能 C.天然氣 D.水能9.(2024廣東清遠(yuǎn)高二期中)下表列出了某品牌電動(dòng)自行車及所用電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù),不計(jì)自身機(jī)械損耗,若該車在額定狀態(tài)下以最大速度行駛,則下列選項(xiàng)正確的是()自重40kg額定電壓48V最大載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率400WA.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為576W B.電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為4ΩC.該車獲得的牽引力為72N D.該車受到的阻力為20N10.(2024福建南平三模)新能源汽車在某些情況下可利用“動(dòng)能回收”裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能.某次質(zhì)量為2t的新能源汽車以1.0×105J的初動(dòng)能沿平直斜坡向下運(yùn)動(dòng).若關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),讓車自由滑行時(shí),其Ek-s關(guān)系如圖直線①所示;若關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)開(kāi)啟“動(dòng)能回收”裝置,其動(dòng)能—位移關(guān)系如圖線②所示.假設(shè)機(jī)械能回收效率為90%,則()A.圖線①中,新能源汽車受到的合外力大小為500NB.圖線②中,新能源汽車行駛到150m處的速度大小為16m/sC.圖線②中,新能源汽車行駛到150m處電能的回收轉(zhuǎn)化功率為4000WD.圖線②中,新能源汽車行駛200m過(guò)程中回收轉(zhuǎn)化了1.224×105J的電能三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(6分)如圖所示為一種環(huán)保“重力燈”,讓重物緩慢下落,拉動(dòng)繩子,從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),使小燈泡發(fā)光.某小組成員在某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得“重力燈”中的重物的質(zhì)量為18kg,它在30min內(nèi)緩慢下落了2m,規(guī)格為“1.5V0.12W”的小燈泡正常發(fā)光,不計(jì)繩子重力,重力加速度g取10m/s2,則可以推斷出這次實(shí)驗(yàn)中:(1)重物所受重力做功為J;

(2)30min內(nèi)產(chǎn)生的電能為J;

(3)重物重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為燈泡電能的效率為%.

12.(8分)某小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室完成“測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:A.幾節(jié)干電池組成的電池組B.電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻RV=2000Ω)C.電流表A(量程0~3A,內(nèi)阻約為1Ω)D.定值電阻R0(阻值為2Ω)E.定值電阻R1(阻值為2000Ω)F.滑動(dòng)變阻器R(調(diào)節(jié)范圍0~10Ω)該組同學(xué)根據(jù)提供的器材,設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示.(1)虛線框內(nèi)的電路表示將電壓表的量程擴(kuò)大了,則擴(kuò)大后的“電壓表”最大能測(cè)量V的電壓.

(2)實(shí)驗(yàn)記錄了多組電壓表V表盤的示數(shù)U和電流表A表盤的示數(shù)I,并描點(diǎn)作出如圖乙所示的圖線,忽略電表內(nèi)阻的影響時(shí),由圖線可知該干電池組的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若改變滑動(dòng)變阻器的電阻大小,電源的輸出功率將會(huì)變化,下列能表示電源輸出功率P與電源外電路的路端電壓U的關(guān)系圖像的是()13.(10分)太陽(yáng)能與風(fēng)能是清潔能源,我國(guó)已經(jīng)建成眾多的太陽(yáng)能及風(fēng)力發(fā)電場(chǎng).風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)的動(dòng)能推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生電能的.某地區(qū)安裝有2臺(tái)超大型風(fēng)力發(fā)電機(jī),如圖所示,每片扇葉長(zhǎng)達(dá)80m,該地區(qū)常年的平均風(fēng)速v=5.0m/s,風(fēng)向跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圓面垂直,空氣的密度ρ=1.25kg/m3,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑R=80m的圓面.已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將通過(guò)圓面的空氣的動(dòng)能的10%轉(zhuǎn)化為電能.(1)求每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率P;(2)已知標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值q=3.0×107J/kg,則該風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)年發(fā)電量(按365天算)相當(dāng)于燃燒多少標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的熱量?14.(14分)某利用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖所示.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻一定,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)把它接入電壓為U1=1.50V的電路時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),測(cè)得此時(shí)流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是I1=0.5A;當(dāng)把電動(dòng)機(jī)接入電壓為U2=15.0V的電路中時(shí),電動(dòng)機(jī)正常工作且重物勻速升高,工作電流是I2=1.0A,重力加速度g取10m/s2.(1)求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率(只考慮熱損耗)及電動(dòng)機(jī)的效率;(2)若重物質(zhì)量m=2.0kg,電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化效率為90%,則電動(dòng)機(jī)提升重物的速度大小是多少?15.(16分)一款電飯鍋的簡(jiǎn)化電路如圖所示,R1、R2是電熱絲,R1的阻值為110Ω,通過(guò)單獨(dú)或同時(shí)閉合S1、S2,實(shí)現(xiàn)低溫、中溫、高溫三個(gè)擋位間的切換,其銘牌如下表所示.加熱效率75%額定電壓220V電功率低溫?fù)?40W中溫?fù)?80W高溫?fù)?1)求低溫?fù)跫訜釙r(shí)電流的大小;(2)求電熱絲R2的阻值;(3)已知粥的比熱容c粥=4.0×103J/(kg·℃),將2.2kg的粥用高溫?fù)鯊?0℃加熱到74℃,加熱效率為75%,求需要的工作時(shí)間.

第五章測(cè)評(píng)參考答案1.A解析用電器正常工作1h,消耗的電能等于電流所做的功,E=W=Pt=1×1kW·h=1kW·h,故選A.2.D3.B解析LED燈是將電能直接轉(zhuǎn)化為光能,能量利用率高,而白熾燈是通過(guò)電熱絲發(fā)熱而產(chǎn)生光能,更多地將電能轉(zhuǎn)化為了熱能,能量利用率低,因此,將LED更換為白熾燈更耗能,故A錯(cuò)誤;電器長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí),應(yīng)關(guān)閉其電源,避免能量損耗,故B正確;頻繁開(kāi)關(guān)冰箱門,導(dǎo)致冰箱壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng),浪費(fèi)電能,故C錯(cuò)誤;炎熱夏天在辦公室使用空調(diào)時(shí),溫度設(shè)置為18℃,壓縮機(jī)會(huì)持續(xù)工作以達(dá)到設(shè)定溫度,從而消耗更多的電能,因此應(yīng)將溫度設(shè)置得高些,故D錯(cuò)誤.故選B.4.C解析煤、石油雖然是當(dāng)今人類利用的主要能源,但不能短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充,是不可再生能源,不可能供人類永久使用,故A錯(cuò)誤;能量被使用后轉(zhuǎn)化為其他形式的能,能量并沒(méi)有消失,故B錯(cuò)誤;太陽(yáng)能和風(fēng)能,包括水能等都是可再生能源且為清潔能源,應(yīng)該盡量開(kāi)發(fā),故C正確;能量雖然守恒,但有些能量使用以后不可能再被利用,所以要節(jié)約資源,但能量是不會(huì)減少,也不會(huì)被消滅掉的,只是形式發(fā)生轉(zhuǎn)變,故D錯(cuò)誤;故選C.5.D解析A選項(xiàng)所示連接方式為斷路,沒(méi)有電流,不工作,故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng)所示連接方式為R1、R2串聯(lián),發(fā)熱功率為P2=U2R1+R2,C選項(xiàng)所示連接方式只有R1工作,發(fā)熱功率為P3=U2R1,D選項(xiàng)所示連接方式為R1、R2并聯(lián),發(fā)熱功率為P4=U26.D解析此實(shí)驗(yàn)中使用老舊電池效果沒(méi)有新電池好,因?yàn)槔吓f電池的內(nèi)阻比較大,使得電路電流較小,電流的熱效應(yīng)不明顯,故A錯(cuò)誤;根據(jù)電阻定律R=ρlS,若ab=bc=cd,材料相同,則電阻率相同,ab段橫截面積最小,cd段橫截面積最大,則ab段電阻最大,cd段電阻最小,故D正確;此實(shí)驗(yàn)利用了電流的熱效應(yīng),根據(jù)P=I2R,由于電流相等,ab段電阻最大,則ab段的功率最大,ab段最先燃燒,故B錯(cuò)誤;用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的材料,溫度變化時(shí),電阻率應(yīng)變化很小,金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化而有較大變化,用錫做成的電阻,不可以用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻,故C錯(cuò)誤.故選D7.C解析根據(jù)題意可得,潮水每次流入或流出的質(zhì)量m=ρV=ρSh,流入或流出時(shí)水的質(zhì)心高度差為?2,則電能為E電=Ep×25%=mg·?2×4×25%=ρShg·?2×4×25%=3.2×1011J,故日發(fā)電量約為3.0×108.ABD解析天然氣是不可再生能源,風(fēng)能、潮汐能和水能在自然界可以再生,為可再生能源,故選A、B、D.9.AC解析電動(dòng)機(jī)的輸入功率為P=UI=48×12W=576W,故A正確;電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)是非純電阻電路,不能用歐姆定律求內(nèi)阻,故B錯(cuò)誤;電動(dòng)車速度最大時(shí),牽引力大小等于阻力大小,由P出=Fvm=fvm,可得F=f=P出vm10.AD解析根據(jù)Ek-s圖像的斜率表示物體所受合外力可知,圖線①的斜率為k=(200-100)×103200N=500N,故A正確;開(kāi)啟“動(dòng)能回收”裝置后從圖線②讀取動(dòng)能數(shù)值,利用動(dòng)能定義可知Ek=12mv2,解得速度為v=8m/s,故B錯(cuò)誤;在150m處,自由滑行時(shí)所受合外力為F=500N,動(dòng)能回收時(shí),勻速直線運(yùn)動(dòng),即產(chǎn)生電能的力為F'=F=500N,電能回收轉(zhuǎn)化功率的計(jì)算應(yīng)考慮效率90%,正確的回收轉(zhuǎn)化功率為P=F'v×90%=3600W,故C錯(cuò)誤;回收轉(zhuǎn)化的電能為兩條圖線在200m處動(dòng)能差值乘以效率90%,則E電=(Ek1-Ek2)×90%=1.224×10511.解析(1)重物重力做功為W=mgh=18×10×2J=360J.(2)30min內(nèi)產(chǎn)生的電能E=Pt=0.12×30×60J=216J.(3)重物重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為燈泡電能的效率為η=EW=216360答案(1)360(2)216(3)6012.解析(1)擴(kuò)大量程后的“電壓表”最大能測(cè)量的電壓為Um'=Um+UmRVR1=3V+(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得2U=E-I(r+R0),可得U=E2?r+R02I,可知圖乙中U-I圖像的縱軸截距為E2=2.1V,解得E=4.2V,U-I圖像的斜率絕對(duì)值為r+R0(3)電源輸出功率P與電源外電路的路端電壓U的關(guān)系為P=UI=U×E根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí),此函數(shù)對(duì)應(yīng)的是一個(gè)開(kāi)口向下的拋物線,且當(dāng)電源輸出功率最大時(shí),路端電壓為總電動(dòng)勢(shì)的一半,外電路總電阻取值范圍為2Ω≤R外≤12Ω則外電路電壓的取值范圍為22+5E=27E≤U外≤1212+5當(dāng)U=27EP=UEr當(dāng)U=1217EP'=UEr?故選B.答案(1)6(2)4.25.0(3)B13.解析(1)設(shè)單位時(shí)間t0內(nèi)通過(guò)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)形成圓面的空氣的體積為V、動(dòng)能為Ek,則有V=πR2vt0,Ek=12ρVv2,Pt0=10%Ek,解得P=1.57×105W(2)2臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為2P,年發(fā)電時(shí)間t=365×24×3600s,設(shè)年發(fā)電量為E,則有E=2Pt,E=qm,解得m=3.30×105kg.答案(1)1.57×105W(2)3.30×105kg14.解析(1)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)為純電阻元件,則r=U1I1=電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)消耗的功率為P=U2I2=15.0W電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈電阻損耗的功率為P熱=I22r=3電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出功率為P出=P-P熱=12.0W電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)效率為η=P出P×100%=(2)重物勻速升高時(shí),所受拉力等于重力,即F=mg=20N由電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出×90%=Fv可得提升重物的速度為v=0.54m/s.答案(1)1