2016-2017学年高二物理人教版选修3-1（第2-2 电动势） Word版含解析

2016-2017学年高二物理人教版选修3-1（第2-2 电动势） Word版含解析

绝密★启用前 人教版选修3-1 第二章 恒定电流 第2课时 电动势 第Ⅰ部分 选择题 一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里 ‎1．下列说法错误的是(　　)‎ 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．在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能 ‎ ‎ ‎2．对于电动势的定义式E＝的理解，正确的是 (　　)‎ A．E与W成正比 B．E与q成反比 C．E的大小与W、q无关 D．W表示非静电力 ‎ ‎ ‎3．某电源的电动势为3.6 V，这表示(　　)‎ A. 电路通过1 C的电荷量，电源把3.6 J其他形式的能转化为电能 B. 电源在每秒内把3.6 J其他形式的能转化为电能 C. 该电源比电动势为1.5 V的电源做功多 D. 该电源与电动势为1.5 V的电源相比，通过1 C电荷量时转化的电能多 ‎ ‎ ‎4．对于不同型号的干电池，下列说法正确的是(　　)‎ A．1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势 B．1号干电池的容量比5号干电池的容量大 C．1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大 D．把1号和5号干电池分别连入电路中，若电流I相同，它们做功的快慢相同 ‎ ‎ ‎5．如图所示是一种化学原电池，电路中的电流表可以测定电流的方向，测得外电路的电流方向如图所示。其中两金属板分别为锌板和铜板，电解槽中的电解液为硫酸铜。下列说法中正确的是(　　)‎ A．A是铜板，B是锌板 B．A是锌板，B是铜板 C．A端是电源的正极，B端是电源的负极 D．该种电池能把化学能转化为电能 ‎ ‎ ‎6．某柴油发电机工作时，电流为5 A，经过2 min时间，发电机产生电能为1.32×105 J，则该发电机的电动势为(　　)‎ A．1100 V B．550 V C．220 V D．110 V ‎ ‎ ‎7．一块手机电池的背面印有如图所示的一些参数，另外在手机使用说明书上还查到了部分参数：通话时功率0.6W、待机时间100h等，如果数据是真实的，则该电池最多能供通话的时间是（ ）‎ A．12h B．6h C．24h D．18h ‎ ‎ ‎8．电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处，我们可以将电势能类比于重力势能，如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．可以将电荷通过灯泡电流做功与抛球时人对球做功相类比 B．可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做的功类比 C．可以将电流通过灯泡时做的功与重力对球做的功类比 D．可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比 ‎ ‎ 第Ⅱ部分 非选择题 二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎9．一般干电池的电动势1.5V，说明电池内非静电力每移动1C的电荷做功是________J，其电势能__________（填“增加”或“减少”），是___________能转化为_________能的过程。‎ ‎ ‎ ‎10．“神舟”载人飞船上的电子仪器及各种动作的控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。在正常照射下，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0.6 V的电动势，可获得0.1 A的电流，求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量为________J。‎ ‎ ‎ ‎11．北京的雾霾天令人愈发感到环境保护的重要性。由于摩托车和汽车等燃油放出的尾气对环境有一定的影响，所以电动自行车已是许多家庭的首选。已知电动自行车的电源是18组蓄电池，当正常行驶时，电路中电流为5 A，在10 min内电源做功1.08×105 J，求：‎ ‎(1)在10 s钟内，整个电源中有多少其他形式的能转化为电能？‎ ‎(2)若使用一段时间后发现电路中电流变为3 A，5 min内电源做功只有2.16×104 J，则每组蓄电池的电动势变为多少？说明什么问题？‎ ‎ ‎ ‎12．将电动势为3.0 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C的电荷流过时，求：‎ ‎(1)有多少其他形式的能转化为电能。‎ ‎(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能。‎ ‎(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能。‎ 人教版选修3-1 第二章 恒定电流 第2课时 电动势 参考答案与解析 第Ⅰ部分 选择题 一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里 ‎1． ‎ ‎【答案】A ‎【解析】无论电源内部还是外部，电场都是由正极指向负极，故A错；在外部电路中，负电荷靠电场力由负极流向正极；而在内部电路中，正电荷由负极流向正极，因电场力与正电荷移动方向相反，故必有非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极；在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能，故B、C、D正确。‎ ‎2． ‎ ‎【答案】C ‎【解析】电动势是描述电源非静电力搬运电荷本领大小的物理量与W、q无关，只有选项C正确。‎ ‎3． ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】电路每通过1 C的电量，非静电力做功W＝qE＝3.6 J，A对，B错；3.6 V大于1.5 V，只能说明做功本领大，不一定做功多，但通过1 C电荷时，电动势为3.6 V的电源一定做功多，D对，C错。‎ ‎4． ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】电动势的大小跟电池的大小没有关系，但大电池容量大，A错，B对；而电池的内阻对同一种电池来说体积越大，内阻越小，C错；电流I相同，单位时间内移动的电荷相同，而1号和5号干电池的电动势是一样的，所以它们电流做功的快慢相同，D正确。‎ ‎5． ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】由外电路中的电流方向可知电源的正极为A，负极为B，选项C正确；哪种金属失去电子即为该电池的负极，由于锌的化学性质活泼，故锌板为负极，即A为铜板，B为锌板，选项A正确，B错误；在反应过程中，电池将化学能转化为电能，选项D正确。‎ ‎6． ‎ ‎【答案】C ‎【解析】此段时间通过的电荷量为q＝600 C，由E＝即得C正确。‎ ‎7． ‎ ‎【答案】A ‎【解析】从图中可得电池电源电压为3.8V，故根据公式，可得通话电流为，根据公式可得通话时间为，故A正确。‎ ‎8． ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】将电势能类比重力势能，电流通过灯泡做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少，非静电力做功，电势能增加，可类比人抛球对球做功，球重力势能增加，故B、C正确。‎ 第Ⅱ部分 非选择题 二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎9． ‎ ‎【答案】1.5；增加；化学；电 ‎【解析】根据电源的电动势定义式E= 分析可知，电池内非静电力每移动1C的电荷做功W=qE=1×1.5J=1.5J。蓄电池内非静电力对自由电荷做正功，将化学能转化为自由电荷的电势能，是化学能转化电能的过程。‎ ‎10． ‎ ‎【答案】0.26 J ‎【解析】太阳能电池每秒提供的电能W＝EI·t＝0.6×0.1×1 J＝0.06 J。所以照射到这种太阳能电池上的太阳光能W′＝≈0.26 J。‎ ‎11． ‎ ‎【答案】(1)1 800 J　(2)1.3 V　见解析 ‎【解析】(1)据W=EIt，代入数据可得=36V 整个电源的电动势E＝36 V 在10 s内电源移送的电荷量为q＝I·t＝5×10 C＝50 C 由电动势的意义可知W＝qE＝50×36 J＝1 800 J ‎(2)由q＝I·t＝3×300 C＝900 C 又E＝＝ V＝24 V 故每组电动势E′＝＝1.3 V 说明长时间使用，电源的电动势会明显下降，应该及时充电。‎ ‎12． ‎ ‎【答案】(1)18 J　(2)14.4 J　(3)3.6 J转化为内能 ‎【解析】由电动势定义可知，在电源内部中非静电力每移送1 C电荷，有3 J其他形式的能转化为电能。也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能，在电路中，电场力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。‎ ‎(1)W＝Eq＝3×6 J＝18 J，电源中共有18 J其他形式的能转化为电能 ‎(2)W1＝U1q＝2.4×6 J＝14.4 J，外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能 ‎(3)由能量守恒知，内电路中有18 J－14.4 J＝3.6 J的电能转化为内能