2025届高考物理一轮复习专题练： 电能与能源的可持 续发展
一、单选题
1．如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程( )
A.动能增加 B.机械能增加
C.重力势能增加 D.电势能增加
2．如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上，电源的电动势，内阻，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压，已知电动机线圈的电阻，则下列说法中正确的是( )
A.通过电动机的电流为10 A B.电动机的输入功率为2 W
C.电源的输出功率为4 W D.电动机的输出功率为16 W
3．下列属于不可再生能源的是( )
A.太阳能 B.风能 C.水能 D.煤
4．在如图所示的并联电路中，保持通过干路的电流I不变，仅增大的阻值，则( )
A.MN两端电压变大 B.通过的电流不变
C.所消耗的功率不变 D.并联电路消耗的总功率减小
5．奶茶是一种高糖分、高脂肪、高热量的饮料，如图展示了不同类型奶茶的热量值，在国际单位制中与图中“kcal”对应的单位是( )
A.摄氏度（℃） B.瓦特（W） C.焦耳（J） D.毫升（mL）
6．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，如电炉、电视机、微波炉、电脑等.停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )
A. B. C. D.以上公式都可以
7．如图所示，a为某电源的路端电压随干路电流变化的图线，b为某一电阻R两端的电压随电流变化的图线，把该电源和该电阻组成闭合电路，电源的输出功率和电源的内阻分别为( )
A.4W， B.6W， C.4W， D.2W，
8．2022年10月，南阳—荆门—长沙特高压交流线路工程全线竣工。在输送功率一定时，分别用1000千伏和500千伏对同一段线路输电。下列说法正确的是( )
A.高压输电线输送电流之比为2:1 B.高压输电线路电阻损耗功率之比1:4
C.输电线路上电压损失之比为1:4 D.用户得到的功率之比为1:2
9．能源（Energy-Source）亦称能量资源或能源资源，是发展国民经济的重要物质基础，国家未来的命运取决于对能源的掌控.能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志，下列能源为可再生能源的是( )
A.石油 B.天然气 C.风能 D.煤炭
10．如图，直线A为电源的图线，电源电动势为E，内阻为r，曲线B为灯泡的图线，当小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为R，则以下说法正确的是( )
A.
B.，
C.当灯泡接入该电源时，电源的输出功率为6W
D.将某电阻接在该电源两端，改变外电阻的阻值时，该电源的最大输出功率为4.5W
11．锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则( )
A.电池处于充电状态
B.电源内部每移动一个锂离子，需要消耗电能3.7eV
C.“毫安·时”（）是电池储存能量的单位
D.锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能
12．如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在水平面上，轨道的圆心处固定了一条形磁铁.一半径为r、质量为m的金属球从半圆形轨道的一端由静止释放（金属球紧贴轨道，其球心在半圆形轨道的水平直径上），金属球在轨道上往复运动，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计.下列说法正确的是( )
A.由于金属球与半圆形轨道间没有摩擦，金属球往复运动时，每次都能到达相同的高度
B.金属球第一次到达轨道最低点的速度，后续每次到达最低点的速度都小于
C.金属球最终停在轨道最低点，运动过程中系统产生的总热量为
D.金属球运动过程中有感应电动势产生，但因没有闭合回路，所以没有产生感应电流
二、多选题
13．如图，一质量为M、长为L的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块（可视为质点）从木板上的左端以速度开始运动。已知物块和木板间的动摩擦因数μ，重力加速度大小为g，当物块从木板右端离开时( )
A.木板的动能一定小于 B.木板的动能一定等于
C.物块的动能一定小于 D.物块的动能一定大于
14．根据热学中的有关知识，下列说法中正确的是( )
A.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真实发生
B.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
C.机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功转化成机械能而不引起其他变化
D.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以被制造出来
15．下列对能量守恒定律认识正确的是( )
A.某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加
B.某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界动力而持续对外做功的机器——永动机是可以制成的
D.石子从空中落下，最后静止在地面上，说明能量消失了
三、填空题
16．纯电新能源汽车采用的是电力驱动，而不是燃油驱动。电力属于_______能源，石油属于_______能源。（均选择：A.“一次”B.“二次”）
17．如图，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是________，环中最多能产生________J的电能。
四、计算题
18．有一个直流电动机，给它接0.2 V电压，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.5 A；若给电动机接2 V的电压，电动机正常工作，工作电流是1.0 A。则：
（1）电动机正常工作时的输出功率为多大？
（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
参考答案
1．答案：B
解析：小球在从M点运动到N点的过程，可分解为水平方向上的匀加速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动。竖直方向上，运动时间，上升高度；水平方向上，，所以，水平位移。从M到N，动能增量，A错；重力势能增量，C错；电势能增量，故D错；机械能增量，B正确。
2．答案：D
解析：A、通过电动机的电流为，故A错误;
B、电动机的输入功率为，故B错误;
C、电源的输出功率为，故C错误;
D、电动机的输出功率为，故D正确。
故选:D。
3．答案：D
解析：现在人们可以通过使用可再生能源，来实现对不可再生能源的保护，例如使用风能、水能、潮汐能、太阳能等，故A、B、C不符合题意;煤炭、石油、天然气都属于化石能源，是不可再生能源，故D符合题意.
故选D.
4．答案：A
解析：A.增大，则电路中的总电阻增大，根据
可知，MN两端电压变大，故A正确;
B.上的电流
因为电压U增大，所以上的电流增大，上的电流
因为干路上的电流I不变，上的电流增大，所以上的电流减小，故B错误;
C.根据
因为电压U增大，所以的功率增大，故C错误;
D.并联电路上消耗的总功率
因为干路上的电流I不变，电压U增大，所以总功率P增大，故D错误。
故选A。
5．答案：C
解析：题图中展示了不同类型奶茶的热量值,而热量的单位为焦耳,则在国际单位制中与题图中“kcal”对应的单位是焦耳(J),C正确。
6．答案：C
解析：家用电器中有纯电阻用电器也有非纯电阻用电器，故总功率只能用来计算，故C正确，ABD错误。
故选:C。
7．答案：A
解析：由a图线纵截距知，电源的电动势，由横截距知，电源的短路电流，电源的内阻
由两图线交点坐标知，工作电压，工作电流，则电源的输出功率
故选A。
8．答案：B
解析：
选项 分析 正误
A 根据，则有 ×
B 高压输电线路电阻损耗功率之比 √
C 输电线路上电压损失之比为 ×
D 用户得到的功率之比为，其中P为输送功率 ×
9．答案：C
解析：化石能源无法在短时间内再生，这类能源为不可再生能源，比如煤炭、石油和天然气；而水能、风能和潮汐能为可再生能源。
故选C。
10．答案：D
解析：A.两图线交点为灯泡的工作点，所以此时灯泡电阻为
故A错误;
B.电源的图线纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻
故B错误;
C.电源的输出功率等于灯泡此时消耗的电功率，为
故C错误;
D.当电源内阻等于外电阻时，电源输出功率最大，即该电源的最大输出功率
故D正确。
故选D。
11．答案：D
解析：AD.电池放电时，从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能，A错误，D正确;
B.根据公式可知，电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7eV，B错误;
C.根据可知，“毫安时”(mA·h)是电量的单位，C错误。
故选D。
12．答案：C
解析：在金属球运动过程中，穿过金属球的磁通量不断变化，在金属球内形成闭合回路，产生涡流，金属球要产生热量，机械能不断减少，所以金属球能到达的最大高度不断降低，直至金属球停在半圆形轨道的最低点，故A、D错误；从开始到金属球第一次到达轨道最低点的过程，根据能量守恒定律得，可知，由于金属球的机械能不断减少，所以后续每次到达最低点的速度都小于，故B错误；金属球最终停在轨道最低点，根据能量守恒定律得，系统产生的总热量，故C正确.
13．答案：AC
解析：设物块离开木板时的速度为，此时木板的速度为，由题意可知
设物块的对地位移为，木板的对地位移为。
CD.根据能量守恒定律可得
整理可得
故C正确，D错误；
AB.因摩擦产生的摩擦热
根据运动学公式
因为
得
则
所以
根据动能定理
所以
故A正确，B错误。
故选AC。
14．答案：BC
解析：AC.涉及热现象的宏观过程都有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不能都真实发生，根据热力学第二定律，不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，所以机械能可以全部转化为内能而内能无法全部用来做功以转换成机械能而不引起其他变化，故A错误，C正确;
B.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其他变化，故B正确;
D.第一类永动机违背能量守恒定律，不可能制造出来。第二类永动机不违背能量守恒定律但违背了热力学第二定律，也不可能制造出来，故D错误。
15．答案：AB
解析：根据能量守恒定律可知，能量不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，故某种形式的能量减少，必然有其他形式的能量增加，某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，A、B正确；第一类永动机违反了能量守恒定律，是不可能制成的，C错误；石子从空中落下，最后静止在地面上，石子的机械能转化为了内能，能量并没有消失，D错误.
16．答案：B；A
解析：纯电新能源汽车采用的是电力驱动，而不是燃油驱动。电力属于二次能源，石油属于一次能源。
17．答案：匀速直线运动；0.03
解析：金属环最终会沿与通电直导线平行的直线,做匀速直线运动;最终速度，由能量守恒定律,得环中最多能产生电能.
18．答案：（1）1.6 W（2）10 W
解析：（1）当电动机不转时，电动机的内阻为
热功率为
电动机正常工作时输出功率为
（2）卡住后热功率
