高考物理一轮复习：电能与可持续发展

如图为某一型号电吹风的电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。表格内数据为该电吹风规格。设吹热风状态时电热丝电阻恒定不变，理想变压器原、副线圈的匝数分别记为n₁和n₂。下列说法正确的是（　　）

热风时输入功率	480W
冷风时输入功率	80W
小风扇额定电压	40V
正常工作时小风扇输出功率	64W

如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　）

为了更好地利用自然资源，某地区利用风力发电为当地生活生产提供电能。如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成面积为400m²的圆面，该地区的风速约为10m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度约为1.3kg/m³。假如这个风力发电机能将此圆内25%的空气动能转化为电能，则此风力发电机发电的功率约为（　　）

如图所示，照明电路的电压恒为V，并联了20盏电阻Ω的电灯（忽略灯泡电阻的变化），两条输电线的电阻均为Ω。下列说法正确的是（　　）

在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示，则此时刻（    ）

由于4月梅州连日强降雨，蕉岭县长潭水库泄洪闸孔全开泄洪。如图所示，已知泄洪流量为 ， 水位落差100m，水的密度为泄洪时，水流的重力势能有25%转化为电能，取 ， 按照以上数据估算发电站的发电功率是（　　）

 图示为一种自动测定油箱内油面高度的装置，装置中金属杠杆的一端接浮标（浮标与杠杆绝缘），另一端的触点接滑动变阻器 ， 油量表由电流表改装而成。当汽车加油时，油箱内油面上升过程中，下列说法正确的是（　　）

 

 2022年浙江淳安县供电公司对乡村停车场进行了“光伏+储能+充电桩”一体化改造，车棚铺设了单晶硅光伏组件，铺设总面积为 ， 平均发电功率为。若已知太阳的辐射总功率约为 ， 太阳与地球之间的距离约 ， 则下列关于该光伏组件说法正确的是（  ）

 如图所示为我国研发的世界上发电功率最大的海上风力发电机，其叶轮扫风面积为 ， 若空气的密度约为 ， 其风能转化率为30%，在风速为时，其发电功率约为（　　）

某校中学生为参加电视台异想天开节目，提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是（ ）

如图所示，一电动机在额定电压下正常工作，恰好将一质量为的物体以的速度向上匀速吊起，电动机线圈的电阻为 ， 不计一切摩擦，g取 ， 则此时通过电动机的电流为（　　）

泉州小岞风电场利用风能发电，既保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶片半径为R。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为 ， 风力发电机的发电效率为 ， 下列说法错误的是（　　）

如图所示，可绕竖直轴自由转动的金属圆盘，半径am，电阻R=0.5 ， 位于磁感应强度大小B=0.2T、方向竖直向下的匀强磁场中，在圆盘竖直轴处和边缘处通过电刷接入电路。已知电源的电动势E=3V，内阻 ， 限流电阻。闭合开关圆盘开始旋转，经足够长时间后，电压表的示数为1V。不计一切阻力和电刷大小，则（　　）

小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电压为6V灯泡的电阻恒定，R为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n₁、n₂。原线圈两端接电压为220V的交流电，滑片P可调节灯泡L的亮度，P在R最左端时，甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作，则（ ）

质量为、长度为的小车静止在光滑的水平面上，质量为的小物块放在小车的最左端。现用一水平力作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为 ， 经过一段时间小车运动的位移为 ， 小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是（　　）

 如图所示，边长为l的正三角形线圈，线圈匝数为n ， 以角速度绕ab匀速转动，ab的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。M为导电环，负载电阻为R ， 其他电阻不计，在线圈转动一周过程中（　　）

如图，一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度的小物块，速度方向沿传送带斜向下。已知物块初速度大于传送带的速度，传送带足够长，传送带与物块间的动摩擦因数 ， 则物块下滑过程中其速度、皮带与传送带间因摩擦产生的热量、动能、机械能与物块位移之间的关系图像，可能正确的有（ ）

如图甲所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，通过（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能。如图乙为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核电站能量转化是核能→内能→→电能。

如图所示是一种设想中的永动机，根据能量守恒定律可知，这种永动机（选填“能”或“不能”）制造出来。火箭发射升空时，燃料燃烧将燃料的化学能转化为燃气的能，再转化为火箭的能。

无人机搭载的高清摄像头能够实现空中拍摄，其核心原理是利用直流电源给电动机供电带动旋翼旋转，产生克服重力所需要的升力。现有一质量为5kg的小型无人机从地面沿竖直方向匀速上升，10s内上升高度为16m，此过程电动机的输入功率为100W。已知直流电源供电电压为20V。除电动机线圈生热外，其他能量损失不计，求在此过程中：（重力加速度）

（1）电动机的输出功率；

（2）电动机的线圈电阻。

国务院在2020年印发的《新能源汽车产业发展规划》要求深入实施发展新能源汽车国家战略，推动中国新能源汽车产业高质量可持续发展。某兴趣小组对新能源汽车的工作原理产生了兴趣，他们查阅资料做了一个简单的原理图，主要元件有动力电池组、车灯以及电动机，如图所示，额定电压为70V、线圈电阻的电动机M与内阻为的车灯并联，连接在电动势E＝72V的动力电池组上。当S闭合后电动机恰好正常工作，此时通过电池组的电流为10A。求：

（1）电池组的内阻r；

（2）流过灯泡的电流；

（3）电动机的发热功率；

（4）电动机的输出功率。

某迷你洗衣机铭牌中部分参数如表格所示，其简化电路如图所示。闭合开关S，旋钮开关旋至位置“1”时，和同时工作，洗衣机处于加热状态；旋钮开关旋至位置“2”时，和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。和均为电热丝，其阻值不受温度影响，的阻值为25Ω。

电压/V	220
设定温度/℃	30﹣90
最大洗涤容量/kg	6
加热功率/W	2000

某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，设计了如图所示装置。飞轮由三根长a=0.8 m的辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长细绳绕在圆环上，系着质量m=1 kg的物块，细绳与圆环无相对滑动。飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触，开关S可分别与图示中的电路连接。已知电源电动势E₀=12 V、内阻r=0.1 Ω、限流电阻R₁=0.3 Ω、飞轮每根辐条电阻R=0.9Ω，电路中还有可调电阻R₂(待求)和电感L，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小。

如图所示，倾角θ=37^°的足够长的光滑斜面底端有一质量为m_A=1kg、长度为L=4m的长木板A，斜面底端垂直固定一个与木板厚度等高、厚度可忽略不计的挡板，当木板与挡板相碰时，木板速度立即减为0；木板上表面的下边缘处有一质量为m_B=2kg、可视为质点的物体B，物体与木板上表面之间的动摩擦因数μ=0.5；物体B与质量为m_C=8 kg的物体C通过绕过定滑轮的轻绳相连，C离地面足够高。初始时刻使系统处于静止状态，g=10m/s² ， sin37^°=0.6，cos37^°=0.8。

（1）固定木板，同时释放物体B、C，求物体B脱离木板时的速度；

（2）解锁木板，同时释放物体B、C，求当物体B经过木板的中点时的速度；

（3）在第（2）问的基础上，当物体B经过木板的中点时，连接BC的轻绳断裂，求从释放物体BC到物体B脱离木板的整个过程中AB之间产生的热量。

科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物质（星体等）在做彼此远离运动，且质量始终均匀分布，在宇宙中所有位置观测的结果都一样．以某一点O为观测点，以质量为m的小星体（记为P）为观测对象．当前P到O点的距离为 ， 宇宙的密度为 ．