2022届全国高三物理模拟试题汇编：电路基本概念

试卷更新日期：2022-07-22 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 锂离子电池主要依靠锂离子（Li⁺）在正极和负极之间移动来工作。如图为锂电池的内部结构，某过程中Li⁺从正极脱嵌通过膈膜嵌入负极，负极处于负锂状态。锂电池的电动势为3.7V，则（）

A、电池处于充电状态 B、电池内部电流方向从负极到正极 C、移动一个锂离子，需要消耗电能3.7J D、在电池中电荷量的单位通常表示为 $k W \cdot h$

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2. 如图所示为小明同学家里购买的一款扫地机器人，工作过程遇电量不足20%时，会自动返回基座充电。小明同学仔细翻阅了这款扫地机器人的说明书，发现其工作参数如下表所示，则该扫地机器人（）
机器人吸尘器
电池
$14.4 V / 5200 m A \cdot h$ 锂离子电池
产品重量
约 $4.7 k g$
无线连接
WiFi智能快连
额定电压
$14.4 V$
额定功率
$68 W$
充电时间
$< 6$ 小时

A、电阻一定为 $3.05 Ω$ B、实际工作电流一定为 $4.72 A$ C、充满电后正常工作的时间一定为 $1.1 h$ D、以额定功率工作时每分钟消耗电能一定为 $4080 J$

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3. 随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展，零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟，纯电动汽车正在迅速发展。截至2017年底，我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车，保有量以百万计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市的空气质量。下表是某款电动汽车的蓄电池参数，据此下列说法正确的是（）
电池只数
100只
电池容量/只
$1200 m A \cdot h$
充电参数（电压/电流）
420V，20A
放电时平均电压/只
3.3V

A、电池从完全没电到充满电所需时间为12h B、电池容量的单位 $m A \cdot h$ 就是能量单位 C、该电池组充电时的功率为8.4×10³W D、该电池组充满电时的能量约为8.4×10³J

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4. 2021年5月19日华为公司发布无线耳机FreeBuds4。FreeBuds4共有三块锂离子电池，分别位于左右两只耳机里、以及配套的充电盒里。单只耳塞的电池能量是111mWh，耳塞电池的额定电压为3.7V，充电盒的电池容量为420mAh。下列说法正确的是（）

A、单只耳塞的电池容量为15mAh B、理论上充满电的充电盒能给两只耳塞最多充7次 C、“111mWh”指的是耳塞电池的能量为111J D、“420mAh”指的是充电盒储存420C电荷量

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5. 玻璃容器中盛放的是K₂SO₄溶液，若在2s内有1.0×10¹⁶个SO₄^2-离子和2.0×10¹⁶个K⁺通过一截面，如图所示，其中K⁺向右移动，通过这个截面的电流大小和方向是（）

A、1.6mA，向右 B、1.6mA，向左 C、0 D、3.2mA，向右

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6. 铅蓄电池的电源电动势为2V，表明铅蓄电池（）

A、接入电路时两极间的电压为2V B、1s内能将2J化学能转化为电能 C、1s内电源内部非静电力做功2J D、通过1C电量时，有2J化学能转化为电能

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7. 国产某5G手机电池容量为4100mA·h，待机时间为22d（天），用超级快充装置对其充电时的电功率为66W。由此可估算手机电池（）

A、待机时的电压 B、待机时的电流 C、快充时的电流 D、快充过程获得的电能

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8. 某手机电池板上标有“3.8V，3900mAh（14.8Wh）”字样，则（）

A、该手机的额定功率为14.8W B、该手机的工作电流为3900mA C、经过电池每1C的电量，静电力做3.8J的功 D、该电池最多储存的电能约为5.33×10⁴J

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二、多选题

9. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有一宽度为d的区域，区域内存在着方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一质量为m、边长为L（ $L < d$ ）的正方形金属线圈以速度v沿水平方向进入磁场，且恰好能全部穿出磁场，则下列说法正确的是（）

A、进入磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量为 $\frac{m v}{2 B L}$ B、线圈中无感应电流的时间为 $\frac{d - L}{v}$ C、线圈进入磁场的过程中产生的焦耳热为 $\frac{m v^{2}}{4}$ D、线圈进入磁场的过程中产生的焦耳热为 $\frac{3 m v^{2}}{8}$

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10. 如图所示，闭合金属线框从距离有界磁场一定高度处自由落下，匀强磁场方向与线框下落的竖直面垂直，则下列描述正确的是（）

A、闭合金属线框可能匀速进入磁场 B、闭合金属线框可能减速离开磁场 C、闭合金属线框进入和离开磁场的过程中线框的热功率一定相等 D、闭合金属线框进入和离开磁场的过程中通过导体横截面的电荷量一定相等

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三、填空题

11. 闭合电路中，电源把其他形式的能转化为电能，这种转化是通过做功来实现的；若外电路是纯电阻电路，则通过电流做功，外电路将电能转化为能．

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四、综合题

12. 电动汽车消耗电池能量驱动汽车前进，电池的性能常用两个物理量来衡量：一是电池容量Q，即电池能够存储的电量；另一个是电池的能量密度ρ，是指单位质量能放出电能的多少。某次实验中质量 $m_{0} = 0.05 k g$ 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下图所示。电池容量检测系统在电压为4.0V时显示剩余电量100%，电压为3.0V时显示剩余电量为0。通过计算机测得曲线与电量轴所围的面积约为7000V·mAh。

(1)、该电池的能量密度 $ρ$ 是多少？

(2)、在放电过程中显示剩余电量从100%到90%用了时间t，依据图像信息推测剩余电量从90%到70%约要多少时间？

(3)、电动汽车的续航里程是指单次充电后可以在水平路面上匀速行驶的最大距离。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，续航里程为 $s$ 。已知汽车行驶过程中所受阻力与总质量成正比，驱动汽车做功的能量占电池总能量的比例确定，为提升该电动汽车的续航里程，可以采用增加电池质量和提高电池能量密度两种方式，请计算说明哪种方式更合理？

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13. 如图甲，放置在光滑绝缘水平面上的正方形金属线框 abcd，处于竖直向下的有界匀强磁场中，ab 边与磁场的边界 MN 重合。金属线框由粗细均匀的相同材料制成，边长 L＝2m、质量 m＝1kg、电阻 R=4Ω。在 t₀=0 时，金属线框在水平力 F 作用下，由静止开始向右运动，直到金属线框离开磁场。在此过程中，测得金属线框中的感应电流随时间变化的图像如图乙所示：

(1)、指明金属线框在离开磁场的过程中，流经金属框 ab 边的电流方向；

(2)、计算 t=2s 时，c、d 两点的电压；

(3)、计算在 0~4s 内，通过金属线框的电量；

(4)、分析说明金属线框从 t=0 开始至全部离开磁场过程中的运动情况，并计算匀强磁场的磁感应强度。

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机器人吸尘器
电池	$14.4 V / 5200 m A \cdot h$ 锂离子电池
产品重量	约 $4.7 k g$
无线连接	WiFi智能快连
额定电压	$14.4 V$
额定功率	$68 W$
充电时间	$< 6$ 小时

电池只数	100只
电池容量/只	$1200 m A \cdot h$
充电参数（电压/电流）	420V，20A
放电时平均电压/只	3.3V