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解答题 较难0.4 引用1 组卷286
四、电池
电池是能将化学能转化成电能的装置。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。电池也有寿命,例如:储存寿命指从电池制成到开始使用之间允许存放的最长时间,以年为单位。包括储存期和使用期在内的总期限称电池的有效期。常用电池的种类很多,通常可分为一次性电池和可充电电池。一次性电池有:碱性干电池1.5V容量2800mAh(以5号电池为例),工作温度-40℃~60℃,有效期3年。可充电电池:锂电池,平常说的锂电池一般是指锂离子电池。单体电压高3.3~4.2V,能量密度高通常为150~200Wh/kg,循环寿命长大于500次,工作温度-20℃~60℃。
【小题1】电池选购和使用,下列哪些建议是需要考虑的(  )
A.优先选购有“国家免检”、“中国名牌”标志的电池产品和地方名牌电池产品,这些产品质量有保障。
B.根据电器的要求,选择适用的电池类型和规格尺寸,并根据电器耗电的大小和特点,购买适合电器的电池。
C.注意查看电池的包装,应选购包装精致完整的,生产日期和保质期不需要考虑。
D.注意查看电池的外观,有漏液迹象的电池不影响使用。
E.由于电池中的汞对环境有害,为了保护环境,在购买时应尽量选用商标上标有“无汞”字样的电池。
F.一般体积较小的废旧电池不属于可回收垃圾,可以丢弃在干垃圾箱内。
【小题2】(1)用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,则电能转化为化学能的功率为_______,充电器的充电效率为_______
   
(2)在家中给电池充电时,电力公司是根据下列哪一项收取电费的_______
A.电压       B.电流       C.能量       D.功率
【小题3】充电宝,又称为移动电源,是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器,可以随时随地给手机等数码设备充电或待机供电。我国民航总局关于民航旅客携带“充电宝”乘机规定和小兰同学的移动电源的铭牌分别如图(a)、(b)所示,可判断此“充电宝”在输入过程中的最大功率为_______W,小兰_______(选填“能”或“不能”)将它随身携带乘机。
   
【小题4】电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给。如图所示为某类电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油发动机的4倍或5倍。为促进电动车的推广使用,在技术上主要应对电动车的__________、电动机等部件加以改进。给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅30%转化为电能,在向用户输送及充电过程中又损失了20%,这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为________%。
   
【小题5】如图为某手机无线充电情景。充电的主要部件为两个线圈,分别安装在手机和无线充电器内部,其工作原理是:________________________________
   
2023高二下·上海静安·学业考试
知识点:法拉第电磁感应定律的表述和表达式电功和电功率定义、表达式及简单应用 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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六、生活与物理
【小题1】(单选)下列四种情境中说法中正确的是(  )
A.图甲中,奥斯特利用该装置发现了电磁感应现象
B.图乙中,线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中,穿过线圈的磁通量先减小后增大
C.图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中,线框中没有感应电流产生
D.图丁中,线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中,线框中有感应电流产生
【小题2】如图所示,在光滑水平金属框架上有一导体棒ab。第一次以速度v匀速向右平动,第二次以速度2v匀速向右平动,两次移动的距离相同,则两种情况下回路中产生的感应电动势之比________和通过R的电荷量之比___

【小题3】为全面推进乡村振兴,某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电机的输出功率为,发电机的输出电压,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻为,在用户处的降压变压器输出电压。在输电过程中,要求输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%,假设升压变压器、降压变压器均为理想变压器,则降压变压器的匝数比_____,用户得到的电流_____

【小题4】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ρ单位质量携带电能的多少
某质量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
(1)该曲线与电量轴所围面积的物理意义是什么?
(2)该电池的能量密度ρ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ρ的电池,单次充电后可以在水平路面行驶距离ss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,请通过计算分析说明原因。
电池的研究与使用
电池是我们日常生活中常用的电源,对于它的研究,可以使我们更多地了解电池的特性。
【小题1】干电池可以作为电源,维持电路中稳定的电流。关于某一根金属导线中的电流,下列说法正确的是(  )
A.电流是矢量,其方向与电子定向移动的方向相反
B.电流越大,表示单位时间通过该导体横截面的电荷量越多
C.电流与通过导体横截面的电荷量成正比
D.电流与电子运动的平均速率成正比
【小题2】电池的容量是衡量电池性能的重要指标之一,即电池充满电后全部放电的电荷量。某种可充电电池的部分参数如图,由此可以估算这种电池的容量约为__________mAh;一节电池以1.5V的电压正常工作,能以最大放电电流连续工作____________分钟。

【小题3】若用充电器给1节电池充电,若等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内,充电器的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,锂电池的内阻为r,则时间t内,锂电池存储的化学能为_________,充电器给锂电池充电的效率为________

【小题4】用于电池作为电源,完成“观察电容器的充、放电现象”实验,实验原理图如右图所示。若通过图中的电流传感器电流方向向右,电容器处于________(1)(选填“充电”或“放电”)状态,电压传感器示数_______(2)(选填“增大”、“不变”或“减小”),电流传感器示数(3)_____(选填“增大”“不变”或“减小”)

【小题5】(多项选择题)将可充电电池作为电源连入如图所示电路中,定值电阻R大于电源内阻r。当滑动变阻器滑动端向右滑动后,理想电流表的示数变化量的绝对值分别为,理想电压表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是(  )
A.电压表V的示数增大B.电流表A2的示数变小
C.一定大于D.比值一定小于电源内阻r
【小题6】某同学用图(a)装置测量电池的电动势和内阻,电池组由两节相同的锂电池串联,定值电阻
(1)图(a)中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片置于一端,还需要在电路中用导线将电流表的负接线柱c__________相连,开关上的e___________相连(均填涂下列选项)。在完成上述导线连接后可以直接闭合开关开始测量,并记录实验数据。

(2)根据该同学拟合的直线,可以求得一节锂电池的电动势E=__________V,内阻r=________Ω
电池的研究与使用
(1)干电池可以作为电源,维持电路中稳定的电流。关于某一根金属导线中的电流,下列说法正确的是( )
A.电流是矢量,其方向与电子定向移动的方向相反
B.电流越大,表示单位时间通过该导体横截面的电荷量越多
C.电流与通过导体横截面的电荷量成正比
D.电流与电子运动的平均速率成正比
(2)为了更好地说明“电动势”的概念,有的教材中提到了如图所示的游乐系统模型。系统中有AB两个高台,分别高,里面各有一部电梯。当质量为的人处在A顶端时,会经滑梯R滑向B的地面,然后在B坐电梯上升到顶部,再滑向距地面A台底部,然后乘电梯而上回到A台顶端。若将人的质量类比为点电荷的电荷量,则_______可类比为电池中电荷受到的“静电力”,______可类比为电池中电荷受到的“非静电力”。系统中有一个能与电源电动势类比的物理量,其具体值为______

(3)电池的容量是衡量电池性能的重要指标之一,即电池充满电后全部放电的电荷量。某种可充电锂电池的部分参数如图,由此可以估算这种电池的容量约为________;一节锂电池以的电压正常工作,能以最大放电电流连续工作________分钟。

(4)若用充电器给1节锂电池充电,若等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间t内,充电器的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,锂电池的内阻为r,则时间t内,锂电池存储的化学能为______,充电器给锂电池充电的效率为_______

(5)用干电池作为电源,完成“观察电容器的充、放电现象”实验,实验原理图如右图所示。若通过图中的电流传感器电流方向向右,电容器处于_______(选填“A.充电”或“B.放电”)状态,电压传感器示数_______(选填“A.增大”、“ B.不变”或“C.减小”),电流传感器示数_________(选填“A.增大”、“ B.不变”或“C.减小”),在此过程中,整个电路中的能量是如何转化的_________

(6)将可充电锂电池作为电源连入如图所示电路中,定值电阻R大于电源内阻r,当滑动变阻器滑动端向右滑动后,理想电流表的示数变化量的绝对值分别为,理想电压表示数变化量的绝对值为,下列说法正确的是(      )

A.电压表V的示数增大        
B.电流表的示数变小
C.一定小于             
D.比值一定小于电源内阻r
(7)某同学用图(a)装置测量锂电池的电动势和内阻,电池组由两节相同的锂电池串联,定值电阻

①图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片置于一端,还需要在电路中用导线将电流表的负接线柱c________相连,开关上的e________相连(均填涂下列选项)。在完成上述导线连接后,可以直接闭合开关开始测量,并记录实验数据。
A.a   B.b   C.c   D.d   E.e   F.f   G.g   H.h
②该同学根据实验数据,作图如(b)所示,请你从优点、缺点两个方面对该同学的作图进行评价________
③根据该同学拟合的直线,可以求得一节锂电池的电动势_______V,内阻_______

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