1、高中物理人教版选修31第二章第2节电动势 同步练习高中物理人教版选修3-1第二章第2节电动势同步练习一、选择题1.如图所示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（ ）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2.关于电源电动势，下列说法正确的是（ ） A.同一电源接入不同的电路中，其电动势会发生改变B.电源电动势就是电源两极间的电压C.电源电动势与是否接入外电路无关D.电源电动势与外电路电阻有关3.一块手机电池的背面印有如图所示的一些参数，另外据网络查询知，通话时间：GSM 约42小时， WCDMA约28小时，TD-SCDMA
2、约31时，如果数据是真实的，则用WCDMA网络通话时，手机消耗的功率约为（ ）A.1.8WB.0.5WC.3.8WD.1.2W4.对于电动势E2 V的电源给外电路供电时，当输出电流为2 A时，在1分钟的时间内电源消耗的化学能为（ ） A.240 JB.4 JC.216 JD.3.6 J5.在国际单位制中，表示电动势（外电路断开时电源两端的电压）单位的符号是（ ） A.TB.VC.WbD.E6.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，下列关于电动势的说法中正确的是（ ） A.电动势是一种非静电力B.电动势越大表明电源储存的电能越多C.电动势由电源中非静电力的特性决定，跟其体积、外电路
3、无关D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压7.下列说法正确的是（ ） 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.在电源的外部正电荷靠电场力由电源的负极流向正极C.电动势越大，说明非静电力在电源内从负极向正极移送单位电荷量的正电荷做功越多D.电源的电动势与外电路有关8.关于对电流和电动势概念的理解下列说法正确的是（ ） A.电动势就是电源两极的电压B.电压U=W/q和电动势E=W/q中的W不一样的，U=W/q中的W是静电力所做的功C.在电源内部正电荷、负电荷都由负极流向正极D.一段金属导体中单位体积内的自由电子数目越多，则形成的电流越大9.单位电荷量的正电荷沿闭合
4、电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于（ ） A.电源的电动势B.通过电源的电流C.电源两端电压的大小D.电路的电阻10.（多选）下列有关电压与电动势的说法中，正确的是（ ） A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关C.电动势公式 中的W与电势差公式 中的W是一样的，都是静电力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量11.（多选）干电池的电动势是1.5 V，其意义为（ ） A.外电路断开时，1 s内它能将1.5 J的化学能转化为电势能B.外电路闭合时，1 s内它能将1.5 J
5、的化学能转化为电势能C.电路通过1 C电荷量，电源有1.5 J化学能转化为电能D.电路通过1 C电荷量，电源提供1.5 J能量12.铅蓄电池的电动势为2 V，这表示（ ） A.电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能B.蓄电池两极间的电压为2 VC.蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能D.蓄电池将化学能转变成电能比一节干电池（电动势为1.5 V）的多13.对于不同型号的干电池，下列说法中正确的是() 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号干电池的容量小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
6、同，则它们做功的快慢相同14.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图所示为科沃斯扫地机器人，已知其工作额定电压为12 V，额定功率为30 W，充电额定电压为15 V，额定电流为0.75 A，充电时间约为4 h，电池容量为2 000 mAh，则下列说法错误的是（ ）A.机器人正常工作的电压为12 VB.机器人正常工作时电流为2.5 AC.电池容量是指电池储存电能的大小D.机器人充满电后一次工作时间最多约为0.8 h15.硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，高速公路上安装的“电子眼”通常也采用硅光电池供电。硅光电池的原理如图所示，a、b
7、是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，E区是两块半导体自发形成的匀强电场区，P的上表面镀有一层增透膜。光照射到半导体P上，使P内受原子束缚的电子成为自由电子，自由电子经E区电场加速到达半导体N，从而产生电动势，形成电流。以下说法中正确的是（ ）A.E区匀强电场的方向由P指向NB.电源内部的电流方向由P指向NC.a电极为电池的正极D.硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置16.随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额。如图所示是中国科健公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是（ ）A.4.2 V 7.29 mAB
8、.4.2 V 700 mAC.3.7 V 7.29 mAD.3.7 V 700 mA17.一台发电机用0.5 A电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为() A.6 VB.360 VC.120 VD.12 V18.关于电动势，下列说法中错误的是（ ） A.电动势的单位是伏特；B.电动势大小等于没有接入外电路时电源两端的电压；C.电动势大小由电源本身性质决定；D.电动势的单位是焦耳；19.电源电动势的大小反映的是（ ） A.电源把电能转化为其他形式的能的本领大小B.电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C.电源单位时间内传送电荷量的多少D.电流做功的快慢2
9、0.关于电源，下列说法中正确的是（ ） A.电源内部存在着由负极指向正极的电场B.电源内部存在着由正极指向负极的电场C.在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的负极向正极移动D.在电源的内部正电荷靠非静电力由电源的正极向负极移动21.干电池的电动势是1.5 V，其意义为（ ） A.外电路断开时，1s内它能将1.5J的化学能转化为电势能B.外电路闭合时，1s内它能将1.5J的化学能转化为电势能C.电路通过1 C电荷量，电源有1.5 J化学能转化为电能D.电路通过1 C电荷量，电源提供1.5 J能量22.电动汽车是近几年国家提倡的流行汽车，其电池包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池
10、等，现有一辆汽车装有镍基电池，对于其工作原理，下列说法正确的是（ ） A.工作时化学能转化为电能B.充电时化学能转化为电能C.工作时电能转化为化学能D.充电时电能转化为化学能二、填空题23.一块数码相机中用的锂电池的电压为3.6 V，容量为1 000 mAh（相当于用1 000 mA的电流可放电1 h，用500 mA的电流可放电2 h，以此类推）。当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右，则每拍一张照片所消耗的电能约为_J；当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右，则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为_J。 24.下图是两个电池外壳上的说明文字上述进口电池的电动势是_V。上述国产电池最多可放出_mAh的
11、电荷量；若该电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用_h。 三、计算题25.电池的容量也是电池的一个重要参数，电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量，通常用安培小时（Ah）或毫安小时（mAh）做单位。一节新的普通国产5号干电池，电动势为1.5 V。作放电实验时，用0.3 A的放电电流，每天放电5 min，累计可放电15天，此后基本失效，上述干电池用于石英电子钟，可使钟走动一年时间。试估算该干电池的容量及石英电子钟的平均工作电流。 26.有一铅蓄电池，当移动1 C电荷时非静电力做功是2 J，该铅蓄电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A，供电10 min，非静电力做功是多少
12、？ 27.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？ 答案解析部分一、选择题 1.【答案】A 【解析】【解答】解：在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能由电动势的定义式E= ，知在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功等于电源的电动势所以单位电量的电荷在电场力的作用下沿
13、闭合电路移动释放的总能量决定于电源的电动势，故A正确，BCD错误 故选：A【分析】电源电动势是电源做功本领大小的标志，即决定了移动单位电荷电源释放的总能量2.【答案】C 【解析】【解答】电动势反映本身的特性，与外电路的结构无关，同一电源接入不同电路中，电动势不变，故AD不符合题意，C符合题意；由于电源是有内阻的，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势。故B不符合题意。故答案为：C。【分析】电源电动势只与电源本身有关，与其他外界因素无关，当直接测电源两端电压时所测得的不是电源电动势，因为电源有内阻，故所测的数据比电动势略小。3.【答案】B 【解析】【解答】由图中所提供的电池的电动势为3.8
14、V，容量为“4000mAh”，则通话时消耗的功率为 ，故B符合题意。故答案为：B。【分析】利用公式P=，可得出结论，注意单位换算，1A=1000mA。4.【答案】A 【解析】【解答】由E 得WqEItE2602 J240 J，即在1分钟的时间内电源消耗的化学能为240 J，A符合题意。故答案为：A。【分析】根据电动势的定义公式转化得出电动势做功等于电动势与电荷量的乘积，再根据电流的定义得出电荷量等于电流乘以时间，从而得出结论。5.【答案】B 【解析】【解答】根据闭合电路欧姆定律可知，电动势等于电路的内电压和外电压的和，所以电动势的单位和电压的单位是一样的，都为伏特，即V，所以B符合题意。故答案
15、为：B。【分析】电源电动势和电压的单位相同，为伏特，简称伏，符号V。6.【答案】C 【解析】【解答】电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功，电动势不是一种非静电力，电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电动势越大，电源将其他形式能量转化为电能的本领越大，AB不符合题意，C符合题意；电动势大小等于电路断开后电源两端的电压，D不符合题意。故答案为：C。【分析】电源电动势大小是电源将其他形式的能量转化为电能的本领大小，电动势越大转化的能力就越大，在闭合回路中电源两端的电压是路端电压，其大小小于电源电动势。7.【答案】C 【解析】【解答】电源
16、外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在也存在着由正极指向负极的电场，选项A不符合题意；在电源的外部正电荷靠电场力由电源的正极流向负极，选项B不符合题意；电动势越大，说明非静电力在电源内从负极向正极移送单位电荷量的正电荷做功越多，选项C符合题意；电源的电动势只与电源内部有关，与外电路无关，选项D不符合题意。故答案为：C。【分析】电源产生的电场不管是内部或者外部都是由正极指向负极，正电荷所受电场力的方向与电场方向相同，故也是从正极流向负极，电动势由电源中非静电力的特性决定，跟其体积、外电路无关。8.【答案】B 【解析】【解答】电动势的大小是电源的开路电压，A不符合题意；电压 和电动势 中的W不一
17、样的， 中的W是静电力所做的功，B符合题意；在电源内部，电流由负极流向正极，故正电荷由正极流向负极，负电荷由负极流向正极，C不符合题意；由 知，电流与n、q、v、S有关，D不符合题意。故答案为：B。【分析】电源处于断路时电源两端的电压等于电源电动势；电流的方向与正电荷流动的方向相同，在电源内部电流是从负极流向正极，故正电荷在电源内部是从负极流向正极，而负电荷在电源内部是从正极流向负极；电流的大小不仅仅与单位体积内流过的电子数目有关，也与n、v、S有关。9.【答案】A 【解析】【解答】由 得W=Eq，故单位电荷量的正电荷移动一周，电路中释放的总能量决定于电源电动势E，故A符合题意。故答案为：A。
18、【分析】电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电动势越大，电源将其他形式能量转化为电能的本领越大。10.【答案】B,D 【解析】【解答】电压与电动势的单位都是伏特，电压等于电势差的绝对值，电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，两者的物理意义不同，不能说电动势与电压是同一物理量的不同叫法，故A不符合题意；电动势E是由电源本身的因素决定的，跟电源的体积和外电路都无关，故B符合题意；电动势公式E=W/q中的W是非静电力做功，电势差公式U=W/q中的W是静电力做功，故C不符合题意；电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，故D符合题意。故答案为：B、D。【分
19、析】虽然电动势和电压的单位相同，但两者是不同的物理量，电动势是反映电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能本领的物理量，电动势只由电源本身的因素决定，跟外电路以及电源的形状、体积无关。11.【答案】C,D 【解析】【解答】由电动势的定义式可知，电源中每通过1 C电荷量，非静电力做功为1.5 J，电源把1.5 J的化学能转变为电势能，与时间及电路的开闭无关，故AB不符合题意，CD符合题意。故答案为：C、D。【分析】电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功，定义式为E=，得出W=Eq。12.【答案】A 【解析】【解答】铅蓄电池的电动势为2 V，表示非静
20、电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2 J，即2 J化学能转化为电能，A符合题意，C不符合题意；电源两极间电压，当电源不接入电路时，等于电源的电动势；当接入电路时，小于电源的电动势，故B不符合题意；电源的电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领，但蓄电池将化学能转变成电能还跟工作时间有关，D不符合题意。故答案为：A。【分析】电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功，即E=,得出W=Eq；当电源处于断路时电源两端的电压等于电源电动势，蓄电池将化学能转变成电能比一节干电池（电动势为1.5 V）的相同。13.【答案】D 【解析
21、】【解答】1号和5号干电池的电动势是相同的，但1号干电池的体积大，故其容量大，内阻小；把1号和5号干电池分别连入电路中电流I相同，两电池的电动势又相同，根据PEI可知它们做功的快慢相同。故选D【分析】干电池电动势都为1.5V，体积大的储存的电荷量大。14.【答案】C 【解析】【解答】机器人正常工作时的电压为12 V，A正确；机器人正常工作时的电流为 ，B正确；电池容量是指电池存储电荷量（电流与时间的乘积）多少，单位是“Ah”，不是存储电能的大小，C错误；机器人充满电后一次工作时间为 ，D正确，题意要求选择错误选项，故C符合题意。故答案为：C。【分析】当工作电压达到额定电压时机器正常工作，机器正
22、常工作的电流为当机器处于额定电压时且达到额定功率时的电流大小，利用公式即可得出；储存的电能指的是能量的大小，单位为J；机器工作时间等于电池容量除以工作时的电流大小。15.【答案】C 【解析】【解答】根据题意，E区电场能使P逸出的自由电子向N运动，因负电荷受到的电场力与电场方向相反，所以电场方向由N指向P，由于电流的方向与负电荷的运动方向相反，所以电源内部的电流方向由N指向P，故AB不符合题意；根据以上对电流方向的分析可知，a为电源正极，该电池是将光能转化为电能的装置，C符合题意，D不符合题意。故答案为：C。【分析】在电源内部电流从负极流向正极，电流的方向与负电荷流动的方向相反，自由电子带负电，
23、故a为电池正极，b为电池负极，故电流的方向为N指向P，且电子所受电场力的方向与电场方向相反，电池内部电场的方向是N指向P；硅光电池是将光能转化为电能。16.【答案】C 【解析】【解答】这是日常生活中常见的手机电池标注的信息，它清楚地标明了电池的电动势为3.7 V，电池的容量为700 mAh，待机时间为96 h，由此可知待机状态下的平均工作电流 ，故选项C符合题意。故答案为：C。【分析】电池上表明的电压即为电池电源电动势大小，而电池的容量等于正常工作时电流的大小与正常工作时间的乘积，从而利用电池容量大小处于正常工作的时间得出正常工作时的电流大小。17.【答案】A 【解析】【解答】发电机是电源，将
24、机械能转化为电能。1 min内有180 J机械能转化为电能，则非静电力做功180 J，由qIt和E 可知，E V6 V，故A符合题意。故答案为：A。【分析】电源电动势大小是电源将其他形式的能量转化为电能的本领大小，有多少能量转化为电能则静电力所做功等于多少，电荷量等于电流乘以时间，在根据电动势的定义式即可得出电动势大小。18.【答案】D 【解析】【解答】根据电动势的定义公式E ，电动势的单位为：焦耳/库仑，即为伏特，故A正确，D错误；路端电压与电动势的关系为：U=EIr，当电源没有接入外电路时，电流为零，故U=E，故B正确；电动势的大小取决于非静电力的特性，由电源本身决定，故C正确；本题选错误
25、的，故D符合题意。故答案为：D。【分析】电动势的单位和电压的单位相同，都为V，当电源接入闭合回路中时电源两端的电压为路端电压且小于电源电动势，电源电动势的大小取决于电源本身，与电源的形状以及体积大小无关。19.【答案】B 【解析】【解答】解：电动势在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功，做了多少功，就有多少其它形式的能转变为电能所以电动势的大小反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小单位时间内流过的电荷量表示电流，做功的快慢表示功率所以A、C、D错误，B正确故选：B【分析】电动势这样定义的，在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源的内部从负极移到正极所做的功，
26、做了多少功，就有多少其它形式的能转变为电能20.【答案】B,C 【解析】【解答】电源内部的电场是由正极指向负极。故A不符合题意，B符合题意；在电源外部，依靠电场力搬运电荷，而在电源内部，依靠非电场力搬运电荷；正电荷靠非静电力由电源的负极向正极移动。故C符合题意，D不符合题意。故答案为：B、C。【分析】无论是电源的内部或者外部，电场都是由电源正极指向负极，电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功。21.【答案】C,D 【解析】【解答】由电动势的定义式可知，电源中每通过1C电量，非静电力做功为1.5J，电源把1.5J的化学能转变为电势能，与时间及电路的开闭
27、无关，故A、B不符合题意，C、D选项符合题意。故答案为：C、D。【分析】电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功，定义式为E= ，得出W=Eq。22.【答案】A,D 【解析】【解答】对于可充电电池，当其充电时，将电能转化为化学能储存起来；在使用时，将储存起来的化学能再转化为电能，选项A、D符合题意。故答案为：A、D。【分析】电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所做的功，故工作时是化学能转化为电能，充电时是点电能转化为化学能储藏。二、填空题 23.【答案】32.4；54 【解析】【解答】电源输出的总电能EUQUIt3.613 600 J12 960 J关闭液晶屏时，每拍一张照片消耗的电能E1 32.4 J打开液晶屏时，每拍一张照片消耗的电能E2 86.4 J每拍一张照片液晶屏消耗的电能E3E2E186.4 J32.4 J54 J【分析】输出的总能量等于电源做功，公式为W=UIt，而电池容量单位为mAh，即为It，在计算过程中注意单位换算10
