高中物理选修3-1：第2章第2节时同步训练及解析

高中物理选修3-1：第2章第2节时同步训练及解析

高中物理选修3-1 同步训练 ‎ ‎1．电源电动势的大小反映的是(　　)‎ A．电源把电势能转化成其他形式的能的本领的大小 B．电源把其他形式的能转化为电势能的本领的大小 C．电源单位时间内传送电荷量的多少 D．电流做功的快慢 解析：选B.电源电动势的大小反映了电源将其他形式的能转化为电势能的本领大小．故A、C、D错，B对．‎ ‎2．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势能 B．电源在每秒内把3.6 J其他形式的能转化为电势能 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电荷量时转化的电势能多 解析：选AD.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．‎ ‎3．(2012·河北唐山一中高二测试)以下为某电池的铭牌，由铭牌可以知道(　　)‎ ‎⇦××电池 产品名称：锂离子电池 电池型号：D9@9CL105‎ 额定容量：1050 mA·h 标称电压：3.6 V 充电限制电压：4.2 V 生产日期：2012.06.10‎ A.电池的电动势是3.6 V B．电池的容量是1050 mA·h C．电池的电动势是4.2 V D．电池的最长使用时间是1050 h 解析：选AB.电池上的3.6 V表示电动势，1050 mA·h表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由于不知放电电流大小，故放电时间无法确定，D错．‎ ‎4．国家大力推广节能环保汽车，电动汽车是许多家庭的首选．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5 A，在10 min内电源做功1.8×105 J，则这组蓄电池的总电动势是多少？每组的电动势为多少？‎ 解析：电源移送电量为：q＝It＝5×600 C＝3000 C 这组蓄电池的总电动势为：E＝＝ V＝60 V 每组的电动势为：E1＝＝ V＝2 V.‎ 答案：60 V　2 V 一、选择题 ‎1．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．在电池中，靠化学作用使化学能转化为电势能 4‎ 解析：选BCD.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，而内部电路中，正电荷由负极流向正极，因电场力与移动方向相反，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．关于电源的电动势，下列说法正确的是(　　)‎ A．电源的电动势等于电源两端的电压 B．电源不接入电路时，电源两极间的电压大小等于电动势 C．电动势的国际单位是安培 D．常见的铅蓄电池电动势为1.5 V 答案：B ‎3．如图2－2－2为电源和导线内移送电荷的情况．则将单位正电荷沿闭合回路移动一周所释放的能量大小决定于(　　)‎ 图2－2－2‎ A．电源电动势　　　　　　 B．电路中电流的大小 C．电源的内阻 D．电源的容量 解析：选A.移送电荷一周所释放的能量，就是电源提供给它的电势能，数值等于电源内部非静电力做功的数值，即W＝Eq.题干中限定了单位正电荷，可见W的数值只取决于E，故A对，B、C、D错．‎ ‎4．(2012·合肥六中高二检测)下列关于电池的说法正确的是(　　)‎ A．同一种干电池，旧电池比新电池的电动势小、内阻大、容量小 B．电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内部电场力的功率 C．1号干电池比5号干电池的电动势小、容量大 D．当通过同样的电荷量时，电动势为2 V的蓄电池比1.5 V的干电池提供的电势能多 解析：选AD.对于干电池，在使用一段时间之后，由于内部发生化学反应释放电荷的物质逐渐减少，因而电动势、容量要变小；同时反应生成物要阻碍电荷的移动，故使电池的内阻变大．电源电动势E与I的乘积EI表示电源内非静电力的功率.1号干电池与5号干电池的电动势都是1.5 V，容量不相同，两者体积也有差异．电动势反映非静电力做功本领的大小，电动势越大，移动相同的电荷量时提供的电势能就越多．故选项A、D正确．‎ ‎5．有关电动势的说法中正确的是(　　)‎ A．电源的电动势等于内、外电路电势降之和 B．电源提供的电势能越多，电源的电动势越大 C．当外电路断开时，电源的路端电压与电源电动势相等 D．当电路中通过1库仑电量时，电源将其他形式的能转化为电势能的数值等于电源电动 势的值 解析：选ACD.外电路断路时U＝E，C对．通路时E＝U内＋U外，A对．电动势E表示通过1 C电量电源将其他形式能转化为电势能的多少，D对．电动势越大，表示电源非静电力做功本领大，但提供电势能不一定多，B错．‎ ‎6．(2012·杭州学军中学高二期中)以下说法中正确的是(　　)‎ A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流 B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少 C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力 D．静电力移动电荷做功，电势能减少，非静电力移动电荷做功，电势能增加 4‎ 解析：选D.电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力的做功本领．而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少，D项对．‎ ‎7．关于电源的电动势，下面说法正确的是(　　)‎ A．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量 B．电动势在数值上等于电路中通过1 C 电荷量时电源提供的能量 C．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路有关 D．电动势有方向，因此电动势是矢量 解析：选AB.由电动势的物理意义可知，电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压，也等于电路中通过1 C电荷量时电源所提供的能量；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的大小无关，跟外电路也无关；电动势虽然有方向，但电动势是标量．综上所述，正确选项是A、B.‎ ‎8．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3 V，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一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一定比手电筒里的小灯泡正常工作时的电流小 解析：选BD.旧电池与新电池相比较，电动势几乎不变，但内阻增大许多，A错B对；新旧电池均能使电子钟正常工作，虽然电池内阻变化，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．‎ ‎9．(2012·山东实验中学高二检测)某柴油发电机工作时，电流为5 A，经过2 min，发电机产生电势能为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 解析：选C.此段时间通过电量为q＝600 C，由E＝W/q即得．‎ 二、非选择题 ‎10．某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池，当它正常工作时，其工作电流为0.3 A．某同学在一次使用该MP3时，若他用了10 s，则这段时间内电池将多少化学能转化为电势能？‎ 解析：已知工作电流I＝0.3 A,10 s时间内通过导体横截面的电荷量q＝It＝0.3×10 C＝3 C.‎ ‎7号干电池电动势为1.5 V．则根据能量守恒定律，电池将化学能转化为电势能的量等于非静电力移动电荷所做的功：W＝qE＝3×1.5 J＝4.5 J.‎ 答案：4.5 J ‎11．如下表所示是某一手机电池上的铭牌，仔细阅读铭牌上的数据，回答以下问题：‎ 科健　BL—528M KEJIAN　700 mA·h 标准3.7 V锂离子电池 充电限制电压：4.2 V 执行标准：GB/T　18287－2000‎ 待机时间：48 h ‎(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势能？‎ 解析：(1)由铭牌数据可知，电源电动势为E＝3.7 V ‎(2)该电池容量q＝700×10－3×3600 C 根据I＝得，‎ I＝ A＝1.5×10－2 A ‎(3)W＝E·q＝3.7×700×10－3×3600 J＝9324 J.‎ 答案：(1)3.7 V　(2)1.5×10－2 A　(3)9324 J 4‎ ‎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势能．‎ ‎(2)外电路中有多少电势能转化为其他形式的能．‎ ‎(3)内电路中有多少电势能转化为其他形式的能．‎ 解析：(1)W＝Eq＝3.0×6 J＝18 J 电源中共有18 J其他形式的能转化为电势能．‎ ‎(2)W1＝U1q＝2.4×6 J＝14.4 J 外电路中共有14.4 J电势能转化为其他形式的能．‎ ‎(3)内电压U2＝E－U1＝3.0 V－2.4 V＝0.6 V 所以W2＝U2q＝0.6×6 J＝3.6 J 内电路中共有3.6 J 电势能转化为其他形式的能．也可由能量守恒求出：W2＝W－W1＝3.6 J.‎ 答案：(1)18 J　(2)14.4 J　(3)3.6 J 。‎ ‎ ‎ 4‎