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11. 某品牌移动充电宝的铭牌如图所示，根据铭牌上的信息，下列分析正确的是(
A.用该充电宝给手机充电过程中，能量的总量会不断减少
B.该充电宝在家庭电路中不能正常工作
C.对该充电宝充电时，充电宝相当于电路组成中的电源
D.该充电宝最多可以储存$52200 J$的能量
D
)。A.用该充电宝给手机充电过程中，能量的总量会不断减少
B.该充电宝在家庭电路中不能正常工作
C.对该充电宝充电时，充电宝相当于电路组成中的电源
D.该充电宝最多可以储存$52200 J$的能量
答案
D
解析
【解析】
逐一分析各选项：
A. 根据能量守恒定律，能量的总量保持不变，不会不断减少，故A错误；
B. 该充电宝输入电压范围为AC100~240V，家庭电路电压为220V，在其工作电压范围内，能正常工作，故B错误；
C. 对充电宝充电时，充电宝消耗电能，相当于电路中的用电器，而非电源，故C错误；
D. 充电宝储存的最大能量$W=UIt=5V×2.9A×3600s=52200J$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
能量守恒定律、电路元件判断、电功计算
【点评】
本题结合生活中的移动充电宝，考查了能量守恒、电路元件判断及电功计算等知识点，需结合铭牌信息与物理基础知识逐一分析选项，注重对知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.7
逐一分析各选项：
A. 根据能量守恒定律，能量的总量保持不变，不会不断减少，故A错误；
B. 该充电宝输入电压范围为AC100~240V，家庭电路电压为220V，在其工作电压范围内，能正常工作，故B错误；
C. 对充电宝充电时，充电宝消耗电能，相当于电路中的用电器，而非电源，故C错误；
D. 充电宝储存的最大能量$W=UIt=5V×2.9A×3600s=52200J$，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
能量守恒定律、电路元件判断、电功计算
【点评】
本题结合生活中的移动充电宝，考查了能量守恒、电路元件判断及电功计算等知识点，需结合铭牌信息与物理基础知识逐一分析选项，注重对知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.7
12. 下表是小霖家电饭煲铭牌的部分信息，小霖家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是(
|额定电压| $220 V$|
|频率| $50 Hz$|
|高温挡| $1800 W$|
|额定功率| 中温挡| $1200 W$|
|低温挡| $500 W$|
A.电饭煲是利用电流的热效应工作的
B.电饭煲在中温挡正常工作时，电热丝阻值比低温挡正常工作时小
C.电饭煲在高温挡正常工作$10 min$，消耗的电能是$1.08 × 10^{6} J$
D.若家中只接入电饭煲，在高温挡正常工作$10 min$，电能表示数将变成$7328.6 kW · h$
D
)。|额定电压| $220 V$|
|频率| $50 Hz$|
|高温挡| $1800 W$|
|额定功率| 中温挡| $1200 W$|
|低温挡| $500 W$|
A.电饭煲是利用电流的热效应工作的
B.电饭煲在中温挡正常工作时，电热丝阻值比低温挡正常工作时小
C.电饭煲在高温挡正常工作$10 min$，消耗的电能是$1.08 × 10^{6} J$
D.若家中只接入电饭煲，在高温挡正常工作$10 min$，电能表示数将变成$7328.6 kW · h$
答案
D
解析
【解析】
逐一分析各选项：
A. 电饭煲是电热器，利用电流的热效应工作，该选项正确。
B. 家庭电路电压$U=220V$恒定，由$P=\frac{U^2}{R}$可知，功率越大，电阻越小。中温挡功率（1200W）大于低温挡功率（500W），故中温挡电热丝阻值更小，该选项正确。
C. 高温挡功率$P=1800W$，工作时间$t=10min=600s$，消耗电能$W=Pt=1800W×600s=1.08×10^6J$，该选项正确。
D. 高温挡工作10min消耗的电能：$W=Pt=1.8kW×\frac{10}{60}h=0.3kW·h$，电能表初始示数为$7325.6kW·h$，则工作后示数为$7325.6kW·h+0.3kW·h=7325.9kW·h$，并非$7328.6kW·h$，该选项错误。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、电功率与电阻的关系、电能的计算
【点评】
本题考查电流热效应的应用、电功率公式的应用及电能的计算，需结合公式分析各选项，注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.6
逐一分析各选项：
A. 电饭煲是电热器，利用电流的热效应工作，该选项正确。
B. 家庭电路电压$U=220V$恒定，由$P=\frac{U^2}{R}$可知，功率越大，电阻越小。中温挡功率（1200W）大于低温挡功率（500W），故中温挡电热丝阻值更小，该选项正确。
C. 高温挡功率$P=1800W$，工作时间$t=10min=600s$，消耗电能$W=Pt=1800W×600s=1.08×10^6J$，该选项正确。
D. 高温挡工作10min消耗的电能：$W=Pt=1.8kW×\frac{10}{60}h=0.3kW·h$，电能表初始示数为$7325.6kW·h$，则工作后示数为$7325.6kW·h+0.3kW·h=7325.9kW·h$，并非$7328.6kW·h$，该选项错误。
【答案】
D
【知识点】
电流的热效应、电功率与电阻的关系、电能的计算
【点评】
本题考查电流热效应的应用、电功率公式的应用及电能的计算，需结合公式分析各选项，注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.6
13. 目前，我国新能源汽车所用电池主要有磷酸铁锂电池和三元锂电池。“刀片电池”是我国新一代磷酸铁锂电池的一种创新性产品，如图所示，“刀片电池”延续了磷酸铁锂电池的技术路线，通过改变电芯的形状优化了磷酸铁锂电池的性能。测试结果显示，这款电池在电池的空间利用率、能量密度、电池结构强度、电池轻量化、电池安全性等方面具有更优化的设计。电池的能量密度是指电池平均单位体积或质量所能储存的电能，一般分为质量能量密度和体积能量密度两个维度，如下表所示。
(注：电池质量能量密度$=\frac{储存电能}{质量}$；电池体积能量密度$=\frac{储存电能}{体积}$)
(1)该电池组在充电过程中主要将电能转化为能。
(2)若利用充电功率恒为$100 kW$的充电桩对该电池组进行充电，可在$0.5 h$内将该电池组从电量为$30\%$充至$80\%$，此过程中的充电效率是。
(3)从上表中数据可知，这个磷酸铁锂电池的平均密度为$ kg/m^3$。通常情况下，三元锂电池的平均密度大约是$4500 ∼ 5000 kg/m^3$，这就体现了磷酸铁锂电池在(填序号)方面比三元锂电池具有更优化的设计。
①空间利用率
②能量密度
③电池结构强度
④电池轻量化
⑤电池安全性
(4)测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试，充满电后，测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶$1 h$，电池组的电量减少了$12.5\%$，已知测试过程中汽车的能量转化效率为$80\%$，此过程中该车牵引力做功的功率是$ W$。
(注：电池质量能量密度$=\frac{储存电能}{质量}$；电池体积能量密度$=\frac{储存电能}{体积}$)
(1)该电池组在充电过程中主要将电能转化为能。
(2)若利用充电功率恒为$100 kW$的充电桩对该电池组进行充电，可在$0.5 h$内将该电池组从电量为$30\%$充至$80\%$，此过程中的充电效率是。
(3)从上表中数据可知，这个磷酸铁锂电池的平均密度为$ kg/m^3$。通常情况下，三元锂电池的平均密度大约是$4500 ∼ 5000 kg/m^3$，这就体现了磷酸铁锂电池在(填序号)方面比三元锂电池具有更优化的设计。
①空间利用率
②能量密度
③电池结构强度
④电池轻量化
⑤电池安全性
(4)测试人员对安装了上述电池组的车型进行测试，充满电后，测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶$1 h$，电池组的电量减少了$12.5\%$，已知测试过程中汽车的能量转化效率为$80\%$，此过程中该车牵引力做功的功率是$ W$。
答案
化学
76.8%
2.5×10³
④
7680
76.8%
2.5×10³
④
7680
解析
【解析】
(1) 电池充电过程是将电能转化为化学能储存起来，故填化学。
(2) ①计算需要补充的电能：$W_{有}=76.8\ \mathrm{kW·h}×(80\%-30\%)=38.4\ \mathrm{kW·h}$
②计算充电桩提供的总电能：$W_{总}=P_{充}t=100\ \mathrm{kW}×0.5\ \mathrm{h}=50\ \mathrm{kW·h}$
③计算充电效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{38.4\ \mathrm{kW·h}}{50\ \mathrm{kW·h}}×100\%=76.8\%$
(3) ①计算电池组质量：$m=\frac{W}{q_{质}}=\frac{76800\ \mathrm{W·h}}{192\ \mathrm{W·h/kg}}=400\ \mathrm{kg}$
②计算电池组体积：$V=\frac{W}{q_{体}}=\frac{76800\ \mathrm{W·h}}{480\ \mathrm{W·h/L}}=160\ \mathrm{L}=0.16\ \mathrm{m}^3$
③计算平均密度：$\rho=\frac{m}{V}=\frac{400\ \mathrm{kg}}{0.16\ \mathrm{m}^3}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
因为该电池密度远小于三元锂电池，所以在电池轻量化方面更优，选④。
(4) ①计算消耗的电能：$W_{电}=76.8\ \mathrm{kW·h}×12.5\%=9.6\ \mathrm{kW·h}=3.456×10^7\ \mathrm{J}$
②计算牵引力做的功：$W=W_{电}×80\%=3.456×10^7\ \mathrm{J}×0.8=2.7648×10^7\ \mathrm{J}$
③计算做功的功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{2.7648×10^7\ \mathrm{J}}{3600\ \mathrm{s}}=7680\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 化学
(2) 76.8%
(3) $2.5×10^3$；④
(4) 7680
【知识点】
能量转化、效率计算、密度与功率计算
【点评】
本题结合新能源汽车电池的实际应用，考查了能量转化、效率、密度、功率的相关计算，体现了物理知识在生活科技中的应用，注重对知识综合运用能力的考查。
【难度系数】
0.6
(1) 电池充电过程是将电能转化为化学能储存起来，故填化学。
(2) ①计算需要补充的电能：$W_{有}=76.8\ \mathrm{kW·h}×(80\%-30\%)=38.4\ \mathrm{kW·h}$
②计算充电桩提供的总电能：$W_{总}=P_{充}t=100\ \mathrm{kW}×0.5\ \mathrm{h}=50\ \mathrm{kW·h}$
③计算充电效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{38.4\ \mathrm{kW·h}}{50\ \mathrm{kW·h}}×100\%=76.8\%$
(3) ①计算电池组质量：$m=\frac{W}{q_{质}}=\frac{76800\ \mathrm{W·h}}{192\ \mathrm{W·h/kg}}=400\ \mathrm{kg}$
②计算电池组体积：$V=\frac{W}{q_{体}}=\frac{76800\ \mathrm{W·h}}{480\ \mathrm{W·h/L}}=160\ \mathrm{L}=0.16\ \mathrm{m}^3$
③计算平均密度：$\rho=\frac{m}{V}=\frac{400\ \mathrm{kg}}{0.16\ \mathrm{m}^3}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
因为该电池密度远小于三元锂电池，所以在电池轻量化方面更优，选④。
(4) ①计算消耗的电能：$W_{电}=76.8\ \mathrm{kW·h}×12.5\%=9.6\ \mathrm{kW·h}=3.456×10^7\ \mathrm{J}$
②计算牵引力做的功：$W=W_{电}×80\%=3.456×10^7\ \mathrm{J}×0.8=2.7648×10^7\ \mathrm{J}$
③计算做功的功率：$P=\frac{W}{t}=\frac{2.7648×10^7\ \mathrm{J}}{3600\ \mathrm{s}}=7680\ \mathrm{W}$
【答案】
(1) 化学
(2) 76.8%
(3) $2.5×10^3$；④
(4) 7680
【知识点】
能量转化、效率计算、密度与功率计算
【点评】
本题结合新能源汽车电池的实际应用，考查了能量转化、效率、密度、功率的相关计算，体现了物理知识在生活科技中的应用，注重对知识综合运用能力的考查。
【难度系数】
0.6
