1.小伟发现在道路两旁都装了太阳能路灯,查阅资料得知,太阳能路灯由太阳能电池板、蓄电池、LED照明灯、控制器、灯杆等组成,下列说法正确的是(
A.太阳能电池板是将电能转化为太阳能的装置
B.蓄电池在白天充电时,将化学能转化为电能
C.蓄电池在夜晚放电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时,主要将光能转化为电能
C
)A.太阳能电池板是将电能转化为太阳能的装置
B.蓄电池在白天充电时,将化学能转化为电能
C.蓄电池在夜晚放电时,将化学能转化为电能
D.照明灯工作时,主要将光能转化为电能
答案
1.C
解析
【分析】本题考查常见装置的能量转化,需逐一分析每个选项对应的能量转化是否正确:首先明确各装置的能量转化规律:太阳能电池板将太阳能转化为电能;蓄电池充电时是电能转化为化学能,放电时是化学能转化为电能;照明灯工作时将电能转化为光能。据此判断各选项对错。
【解析】逐一分析选项:
选项A:太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能,而非电能转化为太阳能,A错误;
选项B:蓄电池白天充电时,消耗电能,将电能转化为化学能储存,并非化学能转化为电能,B错误;
选项C:蓄电池夜晚放电时,消耗内部储存的化学能,转化为电能供照明灯使用,C正确;
选项D:照明灯工作时,消耗电能,主要将电能转化为光能,而非光能转化为电能,D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】C
【知识点】能量的转化、蓄电池的工作原理
【点评】本题属于基础概念题,考查对常见装置能量转化的理解,只要掌握各装置的能量转化方向即可快速解答,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】逐一分析选项:
选项A:太阳能电池板的作用是将太阳能转化为电能,而非电能转化为太阳能,A错误;
选项B:蓄电池白天充电时,消耗电能,将电能转化为化学能储存,并非化学能转化为电能,B错误;
选项C:蓄电池夜晚放电时,消耗内部储存的化学能,转化为电能供照明灯使用,C正确;
选项D:照明灯工作时,消耗电能,主要将电能转化为光能,而非光能转化为电能,D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】C
【知识点】能量的转化、蓄电池的工作原理
【点评】本题属于基础概念题,考查对常见装置能量转化的理解,只要掌握各装置的能量转化方向即可快速解答,难度较低。
【难度系数】0.8
2.(2025·青岛即墨区月考)电流通过输电线时,由于电流的热效应,输电线上不可避免会有电能损失。电厂向外输出的功率一定,采用高压输电的方法可减小输电线上的电能损失,这主要是因为减小了输电线上的(
A.电压
B.电流
C.电阻
D.时间
B
)A.电压
B.电流
C.电阻
D.时间
答案
2.B
解析
【分析】要解决这道题,需结合电功率公式和焦耳定律分析高压输电减少电能损失的原理:电厂输出功率P一定,根据公式P=UI,输电电压U越高,输电电流I越小;而输电线上的电能损失由电流热效应产生,根据焦耳定律Q=I²Rt,电流越小,相同时间内损失的电能越少,因此高压输电的核心是减小输电电流。
【解析】已知电厂向外输出的功率P固定,由电功率公式P=UI变形可得输电电流I=P/U。当P一定时,提高输电电压U,输电电流I会减小。输电线上的电能损失源于电流的热效应,根据焦耳定律Q=I²Rt,在输电线电阻R和输电时间t不变时,电流I减小会使输电线上损失的电能减少,因此采用高压输电是为了减小输电线上的电流,对应选项B。
【答案】B
【知识点】高压输电原理、焦耳定律、电功率公式
【点评】本题考查高压输电减少电能损失的基础原理,需结合电学公式分析,属于对核心知识点的直接应用,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】已知电厂向外输出的功率P固定,由电功率公式P=UI变形可得输电电流I=P/U。当P一定时,提高输电电压U,输电电流I会减小。输电线上的电能损失源于电流的热效应,根据焦耳定律Q=I²Rt,在输电线电阻R和输电时间t不变时,电流I减小会使输电线上损失的电能减少,因此采用高压输电是为了减小输电线上的电流,对应选项B。
【答案】B
【知识点】高压输电原理、焦耳定律、电功率公式
【点评】本题考查高压输电减少电能损失的基础原理,需结合电学公式分析,属于对核心知识点的直接应用,难度适中。
【难度系数】0.6
3.如图所示,如果高压输电线落在地面上,地面上与电线断头距离不同的各点间存在着
电压
。当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压
,这时电流通过人体,造成跨步电压触电
(选填“跨步电压触电”或“高压电弧触电”)。答案
3.电压 电压 跨步电压触电
解析
【分析】首先,高压输电线落在地面上时,电流会向周围地面扩散,使得地面上与电线断头距离不同的各点电势存在差异,即存在电压;当人靠近断头时,两脚处于离断头远近不同的位置,会形成电势差,也就是两脚间有电压,电流通过人体后就会引发跨步电压触电。解题时需明确高压输电线落地后的地面电势分布特点,以及跨步电压触电的形成原理。
【解析】高压输电线落在地面上,电流向四周扩散,地面上与电线断头距离不同的各点间存在电压;当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置,两脚之间存在电压,电流通过人体,造成跨步电压触电。
【答案】电压 电压 跨步电压触电
【知识点】跨步电压触电、电压、高压触电
【点评】本题考查高压触电中的跨步电压触电相关基础知识,需要理解地面电势差与跨步电压触电的关联,属于基础概念类题目。
【难度系数】0.5
【解析】高压输电线落在地面上,电流向四周扩散,地面上与电线断头距离不同的各点间存在电压;当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置,两脚之间存在电压,电流通过人体,造成跨步电压触电。
【答案】电压 电压 跨步电压触电
【知识点】跨步电压触电、电压、高压触电
【点评】本题考查高压触电中的跨步电压触电相关基础知识,需要理解地面电势差与跨步电压触电的关联,属于基础概念类题目。
【难度系数】0.5
4.特高压输电网被人们称为“电力高速公路”,解决了大容量远距离电力输送的难题。特高压输电技术是指电压等级在交流1 000 kV、直流 ±800 kV及以上的输电技术,具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势。采用特高压输电技术的原因是,在输送相同功率的情况下,采用特高压输电,根据$P=UI$可知,可减小
电流
,根据$Q=I^2Rt$可知,在电阻和通电时间相同时,就可以减小输电损失的电能
,可大大减小热损失。答案
4.电流 电能
解析
【分析】
要解决这道题,需结合输电过程中的功率公式和焦耳定律分析:首先,输电时输送的功率P是固定值,根据公式P=UI,当采用特高压输电(电压U增大)时,输电电流I会减小;其次,输电线上的热损失由焦耳定律Q=I²Rt计算,输电线电阻R和通电时间t不变,电流I减小,输电线上损失的电能就会减少,由此确定两个空的答案。
【解析】
1. 输送相同功率P时,由电功率公式P=UI变形得I=P/U,特高压输电的电压U更大,因此输电电流I会减小,故第一个空填电流;
2. 根据焦耳定律Q=I²Rt,输电线电阻R和通电时间t一定时,电流I减小,输电线上损失的电能Q会减小,故第二个空填电能。
【答案】
电流;电能
【知识点】
电功率、焦耳定律
【点评】
本题考查特高压输电的原理,结合电功率公式和焦耳定律分析输电电流与热损失的关系,属于基础概念应用题,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合输电过程中的功率公式和焦耳定律分析:首先,输电时输送的功率P是固定值,根据公式P=UI,当采用特高压输电(电压U增大)时,输电电流I会减小;其次,输电线上的热损失由焦耳定律Q=I²Rt计算,输电线电阻R和通电时间t不变,电流I减小,输电线上损失的电能就会减少,由此确定两个空的答案。
【解析】
1. 输送相同功率P时,由电功率公式P=UI变形得I=P/U,特高压输电的电压U更大,因此输电电流I会减小,故第一个空填电流;
2. 根据焦耳定律Q=I²Rt,输电线电阻R和通电时间t一定时,电流I减小,输电线上损失的电能Q会减小,故第二个空填电能。
【答案】
电流;电能
【知识点】
电功率、焦耳定律
【点评】
本题考查特高压输电的原理,结合电功率公式和焦耳定律分析输电电流与热损失的关系,属于基础概念应用题,难度较低。
【难度系数】
0.7
5.(2025·佛山期末)800 kV高压线距离地面较高,防止人靠近时,发生
高压电弧
(选填“跨步电压”或“高压电弧”)触电。如图,高压输电线通常用钢芯与多股铝绞线并联来减小
(选填“增大”或“减小”)电阻。输电线在电流通过时发热,这是通过做功
的方式改变输电线的内能。答案
5.高压电弧 减小 做功
解析
【分析】
首先明确高压触电的两种类型:跨步电压触电是高压带电体接地后,地面不同位置存在电压差,人走近时两脚间形成电压导致触电;高压电弧触电是当人靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体与人体间的空气被电离形成电弧,导致触电,高压线距离地面较高,防止的是高压电弧触电。其次,导体的电阻与横截面积有关,并联导体相当于增大了导体的横截面积,在材料、长度不变时,横截面积越大,电阻越小,因此钢芯与多股铝绞线并联是为了减小电阻。最后,改变内能的方式有做功和热传递,电流通过输电线时,电流做功将电能转化为内能,使输电线发热,属于做功改变内能。
【解析】
1. 高压触电类型判断:高压线距离地面较高,人靠近时,不会形成跨步电压(跨步电压需高压接地故障导致地面有电压差),而是高压带电体与人体间空气被击穿形成电弧,故第一空填“高压电弧”。
2. 并联电阻的特点:导体并联时,总横截面积增大,在材料、长度不变的情况下,电阻减小,因此钢芯与多股铝绞线并联可减小电阻,第二空填“减小”。
3. 改变内能的方式:电流通过输电线时,电流做功,电能转化为内能,使输电线发热,属于做功改变内能,第三空填“做功”。
【答案】
高压电弧;减小;做功
【知识点】
高压触电类型;电阻的并联;改变内能的方式
【点评】
本题考查高压触电类型、电阻的影响因素、改变内能的方式等基础知识点,需准确区分不同高压触电场景,理解并联对电阻的影响,以及两种改变内能方式的区别,属于基础题。
【难度系数】
0.6
首先明确高压触电的两种类型:跨步电压触电是高压带电体接地后,地面不同位置存在电压差,人走近时两脚间形成电压导致触电;高压电弧触电是当人靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体与人体间的空气被电离形成电弧,导致触电,高压线距离地面较高,防止的是高压电弧触电。其次,导体的电阻与横截面积有关,并联导体相当于增大了导体的横截面积,在材料、长度不变时,横截面积越大,电阻越小,因此钢芯与多股铝绞线并联是为了减小电阻。最后,改变内能的方式有做功和热传递,电流通过输电线时,电流做功将电能转化为内能,使输电线发热,属于做功改变内能。
【解析】
1. 高压触电类型判断:高压线距离地面较高,人靠近时,不会形成跨步电压(跨步电压需高压接地故障导致地面有电压差),而是高压带电体与人体间空气被击穿形成电弧,故第一空填“高压电弧”。
2. 并联电阻的特点:导体并联时,总横截面积增大,在材料、长度不变的情况下,电阻减小,因此钢芯与多股铝绞线并联可减小电阻,第二空填“减小”。
3. 改变内能的方式:电流通过输电线时,电流做功,电能转化为内能,使输电线发热,属于做功改变内能,第三空填“做功”。
【答案】
高压电弧;减小;做功
【知识点】
高压触电类型;电阻的并联;改变内能的方式
【点评】
本题考查高压触电类型、电阻的影响因素、改变内能的方式等基础知识点,需准确区分不同高压触电场景,理解并联对电阻的影响,以及两种改变内能方式的区别,属于基础题。
【难度系数】
0.6
6. [科学推理]在电能输送的过程中,输送的电功率一定。如果将输电电压升高到原来的5倍,则输电线上损失的功率将变为原来的
0.04
,由此可见,若想有效地减小电能在输电线路上的损失,应采用高压
(选填“高压”或“低压”)输电。答案
6.0.04 高压
【解析】根据$P=UI$可知,输送功率一定时,电压变为原来的5倍,电流变为原来的$\frac{1}{5}$。电阻一定时,根据$P=I^2R$,电流变为原来的$\frac{1}{5}$,发热功率变为原来的$\frac{1}{25}$。
【解析】根据$P=UI$可知,输送功率一定时,电压变为原来的5倍,电流变为原来的$\frac{1}{5}$。电阻一定时,根据$P=I^2R$,电流变为原来的$\frac{1}{5}$,发热功率变为原来的$\frac{1}{25}$。
解析
【分析】
要解决该问题,需先明确输电过程中输送电功率恒定,利用公式$ P=UI $推导电流与输电电压的关系,再结合输电线损失功率的公式$ P_{损}=I^2R $,分析电压变化对损失功率的影响,进而得出结论。
【解析】
根据输电功率公式$ P=UI $,已知输送的电功率$ P $一定,当输电电压升高到原来的5倍时,由$ I=\frac{P}{U} $可知,输电电流变为原来的$ \frac{1}{5} $。输电线的电阻$ R $可视为定值,输电线上损失的功率$ P_{损}=I^2R $,将电流变为原来的$ \frac{1}{5} $代入得:新的损失功率$ P_{损}'=(\frac{1}{5}I)^2R=\frac{1}{25}I^2R=0.04P_{损} $,即损失功率变为原来的0.04倍。由此可知,输送功率一定时,电压越高电流越小,输电损失越小,故应采用高压输电。
【答案】
0.04;高压
【知识点】
电功率计算、输电功率损失
【点评】
本题考查输电线上功率损失的计算,核心是掌握输送功率一定时电流与电压的关系,以及损失功率的计算方法,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决该问题,需先明确输电过程中输送电功率恒定,利用公式$ P=UI $推导电流与输电电压的关系,再结合输电线损失功率的公式$ P_{损}=I^2R $,分析电压变化对损失功率的影响,进而得出结论。
【解析】
根据输电功率公式$ P=UI $,已知输送的电功率$ P $一定,当输电电压升高到原来的5倍时,由$ I=\frac{P}{U} $可知,输电电流变为原来的$ \frac{1}{5} $。输电线的电阻$ R $可视为定值,输电线上损失的功率$ P_{损}=I^2R $,将电流变为原来的$ \frac{1}{5} $代入得:新的损失功率$ P_{损}'=(\frac{1}{5}I)^2R=\frac{1}{25}I^2R=0.04P_{损} $,即损失功率变为原来的0.04倍。由此可知,输送功率一定时,电压越高电流越小,输电损失越小,故应采用高压输电。
【答案】
0.04;高压
【知识点】
电功率计算、输电功率损失
【点评】
本题考查输电线上功率损失的计算,核心是掌握输送功率一定时电流与电压的关系,以及损失功率的计算方法,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
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