1、2023届高中物理高考备考一轮总复习电路中的能量转化专题复习卷一、单选题（共7题）1、分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细不同的电阻丝的伏安特性曲线，从图线可判断（）A图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比B电阻丝的阻值小于电阻丝的阻值C电阻丝较粗，电阻丝较细D两电阻串联接入电路时，消耗的功率大2如图所示是某台灯电路，台灯亮度可调节，圆弧abc为均匀电阻丝，P为调节滑片，若电源电压恒定，现让滑片P由a沿逆时针方向滑到c。在此过程中，台灯亮度变化情况的判断正确的是（）A不变B逐渐变亮C逐渐变暗D先变暗后变亮3为使电热器在单位时间内产生的热量减少一半，下列措施可行的是（）AR不变，使通过电热丝的
2、I减小一半BU不变，使电热丝的R增大一倍CR不变，使电热丝两端的U减小一半DU不变，使电热丝的R增大为原来的倍4两个灯泡分别标有“6V，3W”和“6V，4W”的字样，将这两个灯泡串联或并联后接入电源。为了保证电路安全工作，并假定灯泡电阻恒定，两种情况下两灯泡的总功率最大可以达到（）A串联时5.25W，并联时5.25WB串联时5.25W，并联时7WC串联时7W，并联时5.25WD串联时7W，并联时7W5电饭锅给我们的生活带来方便。电饭锅工作时有两种状态，一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是烧开后的保温状态。如图是电饭锅的电路图，其中，则下列判断正确的是（）A自动开关S接通后，电饭锅处于保温状态
3、B保温时的电流是加热时的倍C在加热状态下R2的功率是保温时的一半D电饭锅在保温状态下的功率是加热时的倍6如图，灯L上标有200W，电动机上标有2000W，在A、B两端加上220V的电压时，灯和电动机均正常工作，则电灯正常工作时的电阻为（）A2B1C0.5D37某品牌的电动汽车电池储能为60，充电电压为400V，充电电流为35A，充电效率为95%，该电动汽车以108的速度匀速行驶时，机械能转化效率为90%，可匀速行驶388.8，则该电动汽车（）A充电时间约为6hB匀速行驶时输出的功率为10C匀速行驶时所受的阻力大小为500ND匀速行驶时每秒消耗的电能为二、多选题（共5题）8如图所示是某款理发用的
4、电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W关于该电吹风，下列说法正确的是()A电热丝的电阻为55 B电动机的电阻为 C当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120 JD当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J9关于功率的三个公式PUI，PI2R，P的适用范围，以下说法正确的是（）A第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求热功率B在纯电阻电路中，三个公式既可用于求电功率，又可用于
5、求热功率C在非纯电阻电路中，第一个公式可用于求电功率，第二个公式可用于求热功率，第三个公式没有意义D由UIR可知，三个公式没有任何区别，所以P既是电功率，也是热功率10无人机已在航拍领域被广泛的应用，它利用自身携带的小型电机升空进行航拍，如图为某牌子的无人机，已知其电池容量16000mAh，电机额定工作电22V，无人机悬停时电机总额定功率352W，则下列说法不正确的是（ ）A电池容量 16000mAh中“mAh”是能量的单位B无人机正常工作时的电流是16AC无人机的电机总电阻是1.375D无人机充满电后一次工作时间约为1h11某直流电动机两端所加电压为U=110V，流过电动机的电流为I=2A，
6、电动机在1s内将质量为4kg的物体匀速提升h=5. 0m. g取10m/s2. 则电动机A线圈内阻为55B线圈内阻为5C输出功率为200WD线圈的热功率为220W12电动机是把电能转化成机械能的一种设备，在工农业、交通运输、国防及家电、医疗领域应用广泛。如下表格是某品牌电动机铭牌的部分参数，据此信息，下列说法中正确的是（）额定功率额定电压额定电流额定转速效率90.0%频率A该电动机的发热功率为B该电动机转化为机械能的功率为C该电动机的线圈电阻为D该电动机正常工作时每分钟对外做的功为三、解答题（共4题）13在如图所示电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 ，电路中电阻R0为1.5 ，小型
7、直流电动机M的内阻为0.5 。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A。求电动机两端的电压以及电动机的输出功率分别为多少。14如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻为0.6，串联一个阻值为R=5的电阻，它们两端的总电压为U=160V，电压表读数为110V。求：(1)电动机的输入功率；(2)电动机的发热功率；(3)电动机工作1小时对重物做的功。15如图所示，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U10V，S1闭合，S2断开时，电流表示数为I1=8A，当S2闭合，S1断开时，电流表示数为I2=2A，且电动机输出功率正好可以用来以v=2m/s的速度匀速提升一个重为G=8N的物体（不计空气阻力
8、）；求：（1）电炉子的电阻R及发热功P1（2）电动机的内阻RM；（3）在电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率。16电动汽车在行驶过程中，消耗电池能量对外做功使汽车前进。汽车安装的电池常用两个物理量衡量其性能，见下表：物理量定义单位电池容量电池存储电量的多少mAh电池的能量密度单位质量携带电能的多少Wh/kg某质量m=0.056kg的电池以恒定电流放电时，端电压与流过电池电量的关系如下图所示。电池容量检测系统在电压为4V时显示剩余电量100%，电压为3V时显示剩余电量0%。通过计算机测得曲线与电量轴所围的面积约为7000VmAh。（1）该曲线与电量轴所围面积的物理意义是什么？（2）该电池的能
9、量密度是多少？（3）在放电过程中剩余电量从100%到80%用了时间t，由图像推测剩余电量从50%到30%约要多少时间？（4）某电动汽车除电池外总质量为M，配上质量为m、能量密度为的电池，单次充电后可以在水平路面行驶距离s（s较长，近似认为全程匀速行驶），行驶中所受阻力与总质量成正比，比例系数为k。假设电池能量的用来对外做功使汽车前进，写出汽车行驶距离s的表达式。为提升电动车单次充电行驶最大距离，国家大力支持研发提高电池的能量密度，而不是仅靠增加车上电池质量，请通过分析说明原因。参考答案1D【详解】A图线表示电流随电压的变化关系，两图中斜率不变，故电阻均不变，故A错误；C根据电阻定律知，长度相同
10、，材料相同，知的横截面积小，的横截面积大，故B错误；B由图的斜率可知，电阻丝的阻值大于电阻丝的阻值。故C错误；D串联电路中电流相等，则根据可知，消耗的功率大。故D正确。故选D。2B【详解】由于电路中电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，根据P=UI可知，则灯泡功率变大，即灯泡逐渐变亮，ACD错误，B正确。故选B。3B【分析】考查焦耳热和电阻定律。【详解】AC电热器是纯电阻用电器，电功率可表示为故R一定时，电压U减半或电流I减半，P将变为原来的，AC错误；B当U不变，R增大一倍时，P将变为原来的，B项正确；D当U不变，R增大到原来的倍时，P将变为原来的，D项错误。故选B。4B【详解】两个灯泡的
11、电阻分别为串联时R1正常发光，R2不能正常发光，电流强度为串联时两灯泡的总功率最大值为并联时均能正常发光，总功率的最大值为故选B。5D【详解】A自动开关闭合后，电阻没有接入电路，电路中电流较大，电饭锅处于加热状态，A错误；B已知保温时，电流为加热时，电流为则有B错误；C保温时，的功率为加热时，的功率为故在保温状态下的功率是加热时的一半，C错误；D电饭煲在保温时的功率为电饭煲在加热时的功率为则有D正确。故选D。6A【详解】由于电灯是纯电阻用电器，正常工作时有整个电器的功率PAB=PL+PD=2200W而UAB=220V解得电路电流为I=10A根据P=I2R得RL=2BCD错误，A正确。故选A7C
12、【详解】A根据公式计算出充电时间为A错误；B匀速行驶的时间为匀速行驶时输出的功率为B错误；C电动车匀速行驶时的速度为30 m/s，电动车所受阻力和牵引力相等，则C正确；D匀速行驶时每秒消耗的电能为D错误。故选C。8AD【解析】【详解】当吹热风时，电机和电阻并联电阻消耗的功率为 ，由 可知 故A正确；电机为非纯电阻电路 故B错误；当电吹风吹冷风时，电热丝处于断路状态，没有电流通过，电热丝每秒钟消耗的电能为0，故C错误；当电吹风吹热风时，电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为120W，所以每秒钟消耗的电能，故D正确；综上分析，AD正确9BC【详解】对于纯电阻电路，电功率等于热功率，故三个公式PUI
13、，PI2R，P都适应，没有任何区别，它们表达相同的意义；对非纯电阻电阻，电功等于电热加上输出的机械能，故P=UI用于求解电功率，用于求解热功率， P没有意义；故BC正确，AD错误；故选BC。10AC【详解】A题中“mAh”是电荷量的单位，故A错误,符合题意；B额定工作电压22V，额定功率352W，根据P=UI知电流故B正确，不符合题意；C根据U=IR，有：由于不是纯电阻电路，可知无人机的总电阻一定小于1.375，故C错误，符合题意；D无人机充满电后一次工作时间故D正确，不符合题意11BC【详解】ABC在1s内将4kg物体缓慢提升5m，物体一直处于平衡状态，故拉力为40N，速度为5m/s电动机的
14、输出功率为：P出=Fv=405=200W电动机的总功率为：P=UI电动机的发热功率为：P热=I2R根据能量守恒定律，有：P=P出+P热故：1102=200+R22 解得：R=5选项BC正确，A错误；D线圈的热功率为P热=I2R =20W选项D错误。12ACD【详解】AB由电动机的额定功率及效率可得电动机的发热功率为电动机转化为机械能的功率为故A正确，B错误；C由可得电动机的线圈电阻为故C正确；D电动机正常工作时每分钟对外做功为故D正确；故选ACD。13；【详解】电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：电动机的总功率为：总电动机的发热功率为：热所以电动机的输出功率为：出总热14(1)1
15、100W；(2)60W；(3)3.744106J【详解】(1)根据题意可知，加在电动机两端的电压为，则电阻R两端的电压为所以通过R的电流为故通过电动机的电流为10A，电动机的输入功率为(2)由焦耳定律得电动机的发热功率为(3)由能量守恒定律得电动机的输出功率为所以电动机工作1小时对重物做的功为15(1)；(2)；(3)【详解】解：(1)由欧姆定律和电功率公式得(2)电动机的输出功率为电流对电动机做功的总功率电动机的发热功率为得(3)电能转化为机械能的效率16（1）表示对外做功的值（2）125Wh/kg（3）2t（4）提高电池的能量密度比增加电池质量m更合理【详解】(1)根据图像的坐标轴可知，图
16、像所围面积物理意义是UIt，表示对外做功的值；(2)由（1）知，能量密度(3)q=It，I不变则电量与时间成正比，由U-q图像可知剩余电量从100到80，通过电池电量约300mAh，剩余电量从50到30，通过电池电量约600mAh，则时间约为2t(4)设汽车质量M，电池质量m，单次充电行驶最大距离s，由题意，阻力与总质量成正比，即 f=k（m +M） 汽车消耗电能，克服阻力做功fs=k（m +M）s电池能量的用来对外做功W=fs =m单次充电行驶最大距离s与m为非线性关系，有上限。可见行驶的最大距离随着电池质量的增加，提升得越来越慢。s与成正比，增大并不增加阻力，不造成电能额外损耗，可见，提高电池的能量密度比增加电池质量m更合理。
