2024-2025学年高中物理第二章恒定电流2电动势课时作业含解析新人教版选修3-11

PAGE7-电动势(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.关于电源的说法,正确的是 ()A.电源向外供应的电能越多,表明电动势越大B.电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时,非静电力做的功C.在电源内部,从正极到负极电势渐渐上升D.在电源外部,从正极到负极电势渐渐上升【解析】选B。电源是把其他形式的能转化为电能的装置。在电源内部,非静电力做功,使电源正极电势高于负极电势;在电源外部静电力做功,正极电势高于负极电势。电源供应的电能E电=qE,既与电动势E有关,又与电荷量q有关,B选项正确。2.(多选)下列有关电压与电动势的说法中正确的是 ()A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送过程中做的功越多C.电动势公式E=中W与电压公式U=中的W是一样的,都是电场力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本事强弱的物理量【解析】选B、D。电压与电动势的单位相同,但物理意义不同,是两个不同的物理量,故A错误;电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本事大小,电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送过程中做的功越多,故B正确;电动势公式E=中的W是非静电力做功,电压U=中的W是静电力做功,故C错误;电源是把其他形式的能转化为电能的装置,电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本事大小,故D正确。3.(多选)如图为伏打电池示意图,由于化学反应,在A、B两电极旁边产生了很薄的两个带电接触层a、b。沿电流方向绕电路一周,非静电力做功的区域是()A.R B.b C.r D.a【解析】选B、D。非静电力的作用是在电源内部把正电荷(电子)由负(正)极拉向正(负)极,所以非静电力做功的区域是带电层旁边的a、b,而不是电路中,故B、D正确。4.(多选)手电筒的两节干电池,已经用了较长时间,小灯泡只能发出很微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近3V,再把它们作为一个电子钟的电源,电子钟能正常工作。下列说法正确的是()A.这两节干电池的电动势减小了很多B.这两节干电池的内电阻增加较大C.这台电子钟的额定电压肯定比手电筒里的小灯泡额定电压小D.这台电子钟正常工作时的电流肯定比手电筒里的小灯泡正常工作时的电流小【解析】选B、D。旧电池与新电池相比较,电动势几乎不变,但内阻增大很多,A错B对;新旧电池均能使电子钟正常工作,虽然电池内阻改变,但输出电压几乎不变,只能是电子钟电阻很大,额定电流很小,故C错D对。5.(多选)扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫,如图为科沃斯520扫地机器人,已知其工作额定电压15V,额定功率30W,充电额定电压24V,额定电流0.5A,充电时间约240分钟2000mAh,则下列说法正确的是 ()A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作的电压为24VC.机器人正常工作时的电流为2D.机器人充溢电后一次工作时间最多约为1小时【解析】选C、D。电池容量是指电池的存储电量(电流与时间的乘积)多少,单位是“Ah”,不是储存电能的大小,故A错误;机器人正常工作的电压为15V,故B错误;机器人正常工作时的电流I==A=2A,故C正确;机器人充溢电后一次工作时间为t==h=1h,故D正确。6.某柴油发电机工作时,电流为5A,经过2min时间,发电机产生电能为1.32×105J,A.1100V B.550V C.220V D.110V【解析】选C。此段时间通过电量为q=It=600C,由E=二、非选择题(本题共2小题,共20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(10分)国家大力推广节能环保汽车,电动汽车是很多家庭的首选。已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的,当正常行驶时,电路中的电流为5A,在10min内电源做功1.8×105J,则这30组蓄电池的总电动势是多少?【解析】时间t=10min=600s电源移送电量为:q=It=5×600C=3总电动势为:E==V=60V每组电动势为:E′==V=2V答案:60V2V【补偿训练】电动势为20V的电源向外供电,已知它在1min时间内移送120C的电荷量,(1)这个回路中的电流是多大?(2)电源产生了多少电能?【解析】(1)由公式得电流I==A=2A。(2)电源产生的电能为W=qU=120×20J=2400J。答案:(1)2A(2)24008.(10分)如图所示是某一智能大屏手机电池上的铭牌,细致阅读铭牌上的数据,回答以下问题:型号BL-528电池容量3000mA·h标称电压3.7V充电限制电压4.2V执行标准GB/T18287-2015待机时间48h(1)该电池的电动势是多少?(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少?(3)每次完全放电过程中,该电池将多少其他形式的能转化为电能?【解题指南】解答本题应明确以下两点:(1)电池容量的意义。(2)待机时间的意义。【解析】(1)由铭牌可以读得该电池的电动势为3.7V。(2)由铭牌知该电池的容量为3000mA·h,所以I===62.5mA。(3)转化的电能为ΔE电=W=Eq=3.7×3000×10-3×3600J=3.996×104J。答案:(1)3.7V(2)62.5mA(3)3.996×104J【延长探究】假如用上题中的手机观看视频时工作电流为500mA,则该电池能最多运用多长时间?提示:由:I=得t===6h,即最多运用6小时。(25分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)下列关于电源的说法,正确的是 ()A.电源电动势等于电源正、负极之间的电势差B.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本事C.电源的电动势与外电路有关D.在电源内从负极到正极电势的上升等于E【解析】选B、D。电源电动势反映电源将其他形式的能量转化为电能的本事大小,电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压,只有当电源处于断路状态时,电源的电动势才等于路端电压,A错误,B正确;电源的电动势取决于电源自身的性质,与有无外电路及外电路的状况无关,选项C错误;在电源内部,非静电力克服静电力做功,将正电荷从负极移送到正极,使电荷的电势上升了E,选项D正确。2.关于电池的容量,下列说法中正确的是 ()A.电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量B.对同一种电池,体积越大容量越小C.电池的容量表示电池放电时能输出的电能D.电池容量的单位是法拉【解析】选A。电池的容量表示电池放电时输出的总电荷量,A对,C错;同一种电池,体积大容量大,B错;电池容量的单位有A·h、mA·h等,法拉是电容的单位,D错。3.(多选)如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为1.2V,这表示 ()A.电路通过1C的电荷量,电源把1.2B.电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能C.该电源比电动势为1.5V的干电池做功少D.该电源与电动势为1.5V的干电池相比,通过1【解析】选A、D。电动势在数值上等于将1C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功,即锌汞电池的电动势为1.2V,表示该电池能将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.2J的功,电源把1.2J其他形式能转化为电能,故A正确;电源的电动势是1.2V,不表示电源在每秒内把1.2J其他形式能转化为电能,故B错误;电动势表示电源做功的实力的大小,不表示做功的多少,故C错误;电动势表示电源做功的实力的大小,1.2V的电源与电动势为1.5V的干电池相比,通过14.(多选)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等,高速马路上安装的“电子眼”通常也采纳硅光电池供电。硅光电池的原理如图所示,a、b是硅光电池的两个电极,P、N是两块硅半导体,E区是两块半导体自发形成的匀强电场区,P的上表面镀有一层增透膜。光照耀到半导体P上,使P内受原子束缚的电子成为自由电子,自由电子经E区电场加速到达半导体N,从而产生电动势,形成电流。以下有关说法中正确的是 ()A.E区匀强电场的方向由N指向PB.电源内部的电流方向由P指向NC.a电极为电池的正极D.硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置【解析】选A、C。依据题意,E区电场能使P逸出的自由电子向N运动,因负电荷受到电场力与电场方向相反,所以电场方向由N指向P,由于电流的方向与负电荷的运动方向相反,所以电源内部的电流方向由N指向P,A正确,B错误;依据以上对电流方向的分析可知,a为电源正极,该电池是将光能转化为电能的装置,C正确,D错误。5.(多选)关于电源的说法正确的是 ()A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B.在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C.在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在蓄电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能【解析】选B、C、D。电源的外电路中存在着由正极指向负极的电场,电子在电场力的作用下由电源负极流向正极,在电源内部存在着非静电力使电子由正极流向负极或正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极,并不是内部存在由负极指向正极的电场,故A错误,B、C正确;蓄电池是供应电能的装置,是化学能转化为电势能,故D正确。6.“神舟”载人飞船上的电子仪器及各种动作的限制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应。“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照耀下,太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势,可获得0.1A的电流,A.0.24J B.0.25J C.0.26J D.0.28J【解析】选C。太阳能电池每秒供应的电能W=EIt=0.6×0.1×1J=0.06J,所以照耀到这种太阳能电池上的太阳光能量W′=≈0.26J,所以选项C正确。二、非选择题(14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.电池的容量也是电池的一个重要参数,电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量,通常用安培小时(A·h)或毫安小时(mA·h)作单位。一节新的一般国产5号干电池,电动势为1.5V。做放电试验时,用0.3A