德州市高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷检测题

德州市高中物理必修第3册第十二章电能能量守恒定律试卷检测题

一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）

1．某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：

A．两只相同的毫安表（量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω）；

B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；

C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；

D．各种规格的定值电阻R0；

E．电源E（电动势约为3.0V）；

F．开关、导线若干．

由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1 ,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）

【答案】5.0 Ω小 3.0V 2.0Ω

【解析】

【详解】

[1]已知量程I g＝3mA，内阻R g＝1000Ω, 0.6

I=A，设电流表的量程扩大的倍数为n，

g

I

n

I

=

并联的电阻为R,根据并联电路的特点则有

1

g

R

R

n

=

-

解得R=5.0Ω

[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是1I时,电路中的总电流是21

200

I I

+，由闭合电路的欧姆定律得

()2

21200g E I R I I r =++

整理得

21200g g E r I I R r R r

=-++ I 2＝3.0mA －0.4I 1

由I 2和I 1的关系图线得图线的截距b =3.0mA ，斜率0.4K =-

0.003g E R r

=+ A 2000.4G r R r

=+ 解得 3.0E =V ，

解得 2.0r =Ω

2．（1）下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是_____

A ．测出两组I 、U 的数据，代入方程组E=U 1+I 1r 和E=U 2+I 2r

B ．多测几组I 、U 的数据，求出几组E 、r ，最后分别求出其平均值

C ．测出多组I 、U 的数据，画出U-I 图像，在根据图像求E 、r

D ．多测几组I 、U 的数据，分别求出I 和U 的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即 为电动势

E ，再利用闭合电路欧姆定律求出内电阻r

（2）(多选)用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I 图像，由图像可知_______

A ．电池的电动势为1.40V

B ．电池内阻值为3.50Ω

C ．外电路短路时的电流为0.40A

D ．当电压表示数为1．20V 时，电路电流为0．2A

（3）如上（2）中甲图所示，闭合电键前，应使变阻器滑片处在________（填“左”或“右”）端位置上．

（4）．(多选)为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，才能达到实验目的_______

A ．一个电流表和一个电阻箱

B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器

C．一个电压表和一个电阻箱

D．一个电流表和一个滑动变阻器

【答案】C；AD；左；ABC

【解析】

(1) A项中根据两组测量数据可以算出一组E、r值，但不能减少偶然误差；B项中可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，D选项的做法是错误的，故符合要求的选项为C．(2) A项：由图示图象可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势测量值为1.40V，故A正确；

B项：电源内阻等于图象斜率的大小，为1

U

r

I

?

==Ω

?

，故B错误；

C项：由图示图象可知，路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，可知外电路发生短路时

的电流为= 1.4

E

I A

r

=

短

，故C错误；

D项：当电压表示数为1.20V时，0.20

E U

I A

r

=

'

-

=，故D正确；

(3)为了保护用电器，在闭合开关前滑动变阻器应调到最大电阻处，即应使变阻器滑片处在左端位置；

(4) 测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量．也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻，故ABC正确．

点晴：由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻；测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法．

3．小王和小李两同学分别用电阻箱、电压表测量不同电源的电动势和内阻。

（1）小王所测电源的内电阻r1较小，因此他在电路中接入了一个阻值为2.0Ω的定值电阻R0，所用电路如图甲所示。

①请根据图甲用笔画线代替导线将图乙所示器材连接成完整的实验电路_____。

②闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表（可视为理想电压表）相应的示数U，得到了一组U、R数据。为了比较准确地得出实验结论，小王同学准备用直线图象来处理实验数据，应选择以下哪个图像来处理数据________。

A．U R

- B

．

U

U

R

- C．

1

R

U

- D．

U

U

R

-

（2）小李同学所测电源的电动势E2约为9V，内阻r2为35～55Ω，允许通过的最大电流为50mA。小李同学所用电路如图丙所示，图中电阻箱R的阻值范围为0～9999Ω。

①电路中R0为保护电阻。实验室中备有以下几种规格的定值电阻，阻值和允许通过的最大电流如下，本实验中应选用________。

A．20Ω，125mA B．50Ω，20mA C．150Ω，60mA D．1500Ω，5mA

②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应的电压表的示数U，根据测

得的多组数据，作出

11

U R R

-

+图线，图线的纵轴截距为a，图线的斜率绝对值为b，则电源的电动势E2＝______，内阻r2＝________。

【答案】 B C

1

a

b

a

【解析】

【分析】

【详解】

（1）①[1]根据电路图，实物图连接如图所示：

②[2]根据欧姆定律可知

101

U

E U R r

R

=++

()

可得

101

U

U E R r

R

=-+

()

故横坐标为

U

R

，选项B正确，ACD错误。

故选B。

（2）①[3]电路最小总电阻约为

min

9

180

0.05

R=Ω=Ω

为保护电路安全，保护电阻应选C(150Ω，60mA)，选项C正确，ABD错误。

故选C。

②[4][5]在闭合电路中，电源电动势为

222

U

E U Ir U r

R R

=+=+

+

则

2

202

111

r

U E R R E

=?+

+，

则

11

U R R

-

+图象是直线。

截距为

2

1

a

E

=

斜率为

2

2

r

b

E

=

解得

2

1

E

a

=，

2

b

r

a

=

4．听说水果也能做电池，某兴趣小组的同学将一个土豆做成水果电池．同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0～3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V．可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为3V，0.5A的小灯泡供电时，灯泡并不发光．检查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多．

(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是：__________（不要求写分析、推导过程）．

（2）为了能尽可能准确测定水果电池的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A．电流表A1（量程为0～0.6A ，内阻为1Ω）

B．灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA ，内阻为800Ω）

C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA ，内阻未知）

D．滑动变阻器R1（最大阻值约10Ω）

E．滑动变阻器R2（最大阻值约2kΩ）

F．变阻箱（0～9999Ω）

①实验中应选择的器材是_____________(填器材前的字母代号)．

②在方框中画出应采用的电路________．

【答案】水果电池的内阻太大． BF

【解析】

【分析】

【详解】

（1）根据闭合电路欧姆定律可得电路电流

E

I

R r

=

+

，要想灯泡发光，就得有较大电流，只是电动势高还不行，必须内阻也小才行，所以灯泡不亮的原因是水果电池的内阻太大．（2）①本题中电流表1

A量程太大，

3

A内阻未知，所以选

2

A较好；由于没有电压表，所以选电阻箱将电路串联，利用闭合电路欧姆定律可以测出内阻．故实验中应选择的器材是

B、F．

②实验电路如下图

【点睛】

测电源电动势和内阻的方法虽然各不相同，但是都是根据闭合电路欧姆定设计的．

5．某实验小组设计了如图所示的电路，用于研究热敏电阻T

R的伏安特性曲线，所用电压

表量程为3V，内阻V R约10kΩ，电流表量程为0.5A，内阻A 2.5

R=Ω，R为电阻箱。（以下计算结果均保留2位有效数字）

(1)该实验小组实验操作步骤：

①按实验电路图把电路连接好

②把电阻箱调到最大，闭合开关;

③调节电阻箱电阻值，记录下不同电阻箱电阻值R和对应的电压表示数U和电流表示数I

④利用上述物理量的符号，表示电源路端电压U=

端

_______。

(2)该小组同学，通过正确的测量得到数据，并描绘在I U

-

坐标系中，图线如图所示，其中A曲线是热敏电阻伏安特性曲线，B斜线为电源的电流随路端电压的变化规律。当电压表示数为1.0V时，热敏电阻值T R=______Ω；该电源的电动势E=______V，内电阻r=_______Ω；

(3)实验中，当电阻箱的阻值调到1Ω时，热敏电阻消耗的电功率P=________W。【答案】()A

U I R R

++10 3.0 2.50.36

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由电路图可知，电阻间为串联关系；电压表测量T

R两端的电压，电流表测量电路中电流，根据串并联电路规律可知外电压为

()

A

U U I R R

=++

端

（2）[2]当电压为1.0V时，热敏电阻值中的电流I为0.1A，由欧姆定律可知，电阻为

10Ω

T

T

T

U

R

I

==

[3] [4]根据闭合电路的欧姆定律

E U Ir

=+

可知图像的与U轴的交点为电源电动势

3.0V

E=

整理得

U E

I

r r

=-

斜率

10.22

0.55

k

r

===

解得 2.5Ω

r=

（3）[5]电源等效内阻

6Ω

A

r r R R

=++=

热敏电阻两端的电压

6

U E I

=-

在图像中做6

U E I

=-的图像

图像的交点为0.277A

I=， 1.30V

U=

热敏电阻消耗的电功率

0.36W

P UI

==

6．图为某同学组装完成的简易多用电表，图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．

（1）图（a）中的A端与 ______________（选填“红”或“黑”）色表笔相连接．

（2）关于R6的使用，下列说法正确的是_____________________．

A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

（3）用×100档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_____________档（选填“×10”或“×1K”）．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行测量，那么缺少的步骤是__________________________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图b ，则该电阻的阻值是___________________________Ω．

【答案】黑 B ×1K 进行欧姆调零 22000

【解析】

【详解】

(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出；由图示电路图可知A 端与黑色表笔相连；

(2)[2]由电路图可知6R 只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节；

A.与分析不符，不符合题意；

B.与分析相符，符合题意；

C.与分析不符，不符合题意；

(3)[3]用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×1k 挡；[4]如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是：重新进行欧姆调零；[5]由图示表盘可知该电阻的阻值是221k Ω22000Ω?=．

7．某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：

两个相同的待测电源(内阻1Ω)r ≈，电阻箱1(R 最大阻值为999.9Ω)，电阻箱2(R 最大阻值为999.9Ω)，电压表V(内阻约为2k Ω)，电流表A(内阻约为2Ω)，灵敏电流计G ，两个开关1S 、2S ．

主要实验步骤如下：

①按图连接好电路，调节电阻箱1R 和2R 至最大，闭合开关1S 和2S ，再反复调节1R 和2R ，使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 、电阻箱1R 、电阻箱2R 的示数分别为1I 、1U 、1R 、2R ；

②反复调节电阻箱1R 和2(R 与①中的电阻值不同)，使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 的示数分别为2I 、2U ．

回答下列问题：

（1）电流计G 的示数为0时，电路中A 和B 两点的电势A φ和B φ的关系为______；

（2）电压表的内阻为______，电流表的内阻为______；

（3）电源的电动势E 为______，内阻r 为______。

【答案】φA =φB 11111V U R R I R U =

- 121

A U R R I =- 122121U I U I E I I -=- 1221U U r I I -=- 【解析】

【详解】

（1）[1]．电流计G 的示数为0时，由欧姆定律知，G 的电压为零，说明A 、B 两点的电势相等，即φA =φB ．

（2）[2][3]．由于电流计G 的示数为0，所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻R 1的电流之和．则在步骤1中，通过电压表的电流 111V U I I R =-

电压表的内阻为 111111

V V U U R R I I R U ==- 左右两个电源两极间的电压相等，则有：

U 1=I 1（R A +R 2）

解得电流表的内阻

121

A U R R I =

- （3）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律得： E =U 1+I 1r

E=U 2+I 2r

解得

122121

U I U I E I I -=- 1221U U r I I -=

-

二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优（难）

8．如图所示，A 和B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S 闭合且滑动变阻器的滑片P 在a 处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，下列判断正确的是

A．小球带负电

B．当滑片从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变大

C．当滑片从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下

D．当滑片从a向b滑动时，电源的输出功率一定变大

【答案】C

【解析】

【分析】

由题，小球向右偏，可判断小球所受电场力方向，根据电场方向，能判断出小球的电性．滑动头从a向b滑动时，接入电路电阻变小，由欧姆定律可分析电容器的电压的变化，从而判断细线的偏角变化，同时可判断电容器是充电还是放电，得出电流表中电流方向．利用电源的输出功率与外电阻关系，可判断输出功率大小．

【详解】

A.由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电．故A错误．

B.滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U=E-Ir变小，电容器电压变小，小球受到电场力变小，细线偏角变小，故B错误．

C.滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下．故C正确．

D.根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻，外电阻减小输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小．故D错误.【点睛】

本题含容电路的问题，是高考热点问题．对于电容器，关键是分析和计算其电压，及充电情况．电源的输出功率与外电阻的关系可根据数学知识进行严格推导．

9．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的2R、3R分别为总阻值一定的滑动变阻器，0R为定值电阻，1R为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是（）

A．只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动

B．只调节电阻3R的滑动端2P向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动

C．只调节电阻2R的滑动端1P向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动D．只增大1R的光照强度，电阻0R消耗的功率变大，带电微粒向上运动

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

只断开开关S，电容器放电，所带电荷量变小，带电微粒向下运动，所以A错误；电阻R3与电容器串联，该之路断路，所以只调节电阻R3的滑动端P2向上移动时，电压表示数不变，带电微粒静止不动，所以B错误；只调节电阻R2的滑动端P1向下移动时，外电路电阻不变，路端电压不变，故电压表示数保持不变，电容器的电压增大，带电微粒向上运动，C错误；只增大R1的光照强度，R1的阻值减小，电流增大，所以电阻R0消耗的功率变大，带电微粒向上运动，D正确．

10．如图所示，电源的电动势为6V、内阻为1Ω，R是一个电阻箱，定值电阻R2=4Ω、R3=

10Ω，电容器C的电容为5μF，闭合开关S，调节电阻箱R

，电路达到稳定状态后，下列说

法正确的是

A．当R1的阻值增大时，电源的路端电压增大，流过R3的电流减小B．当R1的阻值增大时，电容器的电荷量将增大

C．当R1的电阻为6Ω时，电容器所带电荷量的大小为1×10-5C D．当S断开后，R2中将出现瞬时电流，方向由a→b

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．当R1的阻值增大时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，内电压减小，电源的路端电压增大，则R3两端电压增大，通过的电流增大；故A错误。B．电容器两端的电压为电阻R2两端电压，干路电流减小，通过R3的电流增大，则流过R2的电流减小，两端电压减小，电容器的电荷量Q=CU减小；故B错误。

C．当R1的电阻为6Ω时，则外电阻为5Ω，则路端电压为5V，电阻R2两端电压为2V，电荷量

Q=CU=5×10-6×2C=1×10-5C

故C正确。

D．当S断开时，电容器放电，左端为正极，R2中将出现瞬时电流，方向由b→a；故D错误。

故选C。

11．如图所示的电路中，电表为理想电表，R1、R2为定值电阻，电源的正极接地，将滑动变阻器R3的滑片P向上移动，下列说法正确的是（）

A．电流表的示数变大B．电压表的示数变大

C．电容器带电量减小D．a点的电势升高

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

B．当滑动变阻器的滑片向上移动时，电路中的总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，电压表的示数增大，选项B正确；

CD．R1两端的电压减小，R2两端的电压增大，电容器的带电量增大，a点的电势降低，选项C、D错误；

A．R2两端的电压增大，流过R2的电流增大，而总电流减小，因此流过R3的电流减小，即电流表的示数减小，选项A错误。

故选B。

12．在如图所示的电路中，电源电动势E和内电阻r为定值，R1为滑动变阻器，R2和R3为定值电阻．当R1的滑动触头P从左向右移动时，伏特表V1和V2的示数的增量分别为ΔU1和ΔU2，对ΔU1和ΔU2有

A ．12

U U ?>?

B ．12U U ?=?

C ．120,0U U ?>?<

D ．210,0U U ?>?<

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

根据闭合电路欧姆定律可知： ()13U I r R ?=?+

23U IR ?=?

结合公式可知1U ?>2U ?，故A 对；B 错

当R 1的滑动触头P 从左向右移动时，回路中电阻减小，电流增大，所以电压表V 2增大，由于路端电压减小，所以电压表V 1变小，则知ΔU 2>0，ΔU 1 <0，故C 错；D 对 故选AD

13．在如图所示电路中，R 1、R 2为定值电阻，闭合电键S 后，带电粒子恰处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V 1，V 2，V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则( )

A ．V 1示数减小， V 2和V 3示数增大

B ．带电粒子将向上运动

C ．ΔU 3＞ΔU 1

D ．此过程中2I

U ??保持不变 【答案】BCD

【解析】

【详解】

A ．将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，总电流增大，则V 1示数U 1增大．内电压增大，路端电压U 减小，而路端电压13U U U =+，可知，V 3示数U 3减小．R 2两端电压增大，所以V 2示数减小，故A

错误；

B．R2两端电压增大，则电容器板间电压增大，板间场强增大，带电粒子所受的电场力增大，因此带电粒子将向上运动，故B正确；

C．因为13

U U U

=+，U3减小，U1增大，而U减小，所以

31

U U

??

＞．故C正确；D．根据闭合电路欧姆定律知：

212

()

U E I R R r

=-++

得

2

12

U

R R r

I

?

=++

?

保持不变，故D正确．

故选BCD．

14．如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、1

U、

2

U和

3

U表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、Δ1

U、Δ

2

U和Δ

3

U，下列说法正确的是

A．I 减小，1

U减小、

2

U增大，

3

U增大

B．电源功率不变，1R上功率增加

C．2

U

I

变大，2

U

I

?

?

不变

D．3

U

I

变大，3

U

I

?

?

不变

【答案】ACD

【解析】

【详解】

A.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，外电路电阻增大，电流减小，根据

U E Ir

=-可知路端电压3U增大，U1测定值电阻的电压，所以U1随着电流的减小而减小，根据321

U U U

=+可知U2增大，故A正确.

B.电源的功率P EI

=，随着回路中电流变小，则电源功率也在变小，故B错误；

C. 根据电路知识可知, 2

2

U

R

I

=所以2U

I

变大，21

U E I R r可知2

1

U

R r

I

?

=+

?

不变，故C正确

D.根据电路知识可知3

U

I

=R1+R2所以3

U

I

变大．根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-Ir，则有

3

U I

??=r ，不变．故D 正确．

15．如图所示的U -I 图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U -I 图线．用该电源与电阻R 连接成闭合电路，由图象可知（ ）

A ．R 的阻值为1.5Ω

B ．电源电动势为3.0V ，内阻为1.5Ω

C ．电源的输出功率为3.0W

D ．电阻R 消耗的功率为1.5W

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】

A 、由两图线的交点知， 1.5 1.51.0

U R I ===Ω ，故A 正确； B 、直线I 在纵轴上的截距为电动势，即E =3V ，斜率的绝对值为内阻，即3 1.52r =

=Ω ，选项B 正确；

CD 、电源的输出功率P =UI =1.5W ，也等于电阻R 消耗的功率，选项C 错误，D 正确． 综上所述本题答案是：ABD

16．如图所示是一个直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50kg ，电源电压U=100V ，不计各处的摩擦，当电动机以v=0.9m/s 的恒定速度将重物向上提升1m 时，电路中的电流I=5A ，g 取10m/s 2，由此可知（ ）

A ．电动机线圈的电阻r=2Ω

B ．电动机线圈的电阻r=1Ω

C ．此过程中无用功为50J

D ．该装置的效率为90%

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】 AB ：电动机以v=0.9m/s 的恒定速度将重物向上提升500F mg N

==

5000.9450P Fv W W 机==?=

对电动机2P UI I r =-机解得2r =Ω

故A 项正确，B 项错误．

C ：此过程中无用功2=W I rt 无 又h t v =，解得500=9

W J 无．故C 项错误． D ：该装置的效率=90%P P P UI η=

=机机 ．故D 项正确．

【点睛】 纯电阻元件，欧姆定律适用，电功等于电热，电功率等于热功率；非纯电阻元件，欧姆定律不适用，电功大于电热，电功率大于热功率，其它功率等于电功率减去热功率．

17．如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .将滑动变阻器滑片x R 向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为1U ?、2U ?、3U ?，理想电流表A 示数变化量的绝对值为I ?，下列判断正确的是

A ．V 2的示数增大

B ．电源输出功率在增大

C ．2U ?与I ?的比值不变

D ．1U ?小于2U ?

【答案】BC

【解析】

【详解】 A ．理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R 与变阻器串联，电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V 2的示数减小，故A 错误；

B ．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大，故B 正确；

C ．2U ?与I ?的比值为r ，不会改变，故C 正确

D ．根据闭合电路欧姆定律得2U

E Ir =-，则得

2

U r I

而

1

U

R

I

由于R r

＞，则得

12

U U

＞

故D错误。

【点睛】

本题是电路的动态分析问题，关键要搞清电路的结构，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，根据闭合电路欧姆定律进行分析。

18．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电压表V1、V2、V3为理想电压表，R1、R3为定值电阻，R2为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小)，C为电容器，闭合开关S，电容器C中的微粒A 恰好静止．当室温从25 ℃升高到35 ℃的过程中，流过电源的电流变化量是ΔI，三只电压表的示数变化量是ΔU1、ΔU2和ΔU3.则在此过程中( )

A．V1示数减小

B．3

2

U

U

I I

?

?

>

??

C．Q点电势升高

D．R3中的电流方向由M向N，微粒A匀加速下移

【答案】BC

【解析】

【详解】

A.室温从25℃升高到35℃的过程中，R2的阻值减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得，总电流增大，外电压减小，V1示数为U1=IR1增大，故A错误；

B. 由

21

U E I R r

得

2

1

U

R r

I

?

=+

?

由

3

U E Ir

=-

得

3

U

r

I

?

?

则有：

3

2

U

U

I I

?

?

>

??

故B正确；

C.由于外电压减小，V1示数增大，所以V2示数减小，而：

2N Q

U??

=-

且0

N

?=，所以Q点电势升高，故C正确；

D.V3测量的是电源路端电压，由：

3

U R Ir

=-

得U3减小，电容器两端电压减小，电容电荷量减少，电容放电，形成从M到N的电流，两板间场强降低，电荷受的电场力减小，故将下移，但电场强度不断减小，由

mg qE ma

-=

得加速度增大，微粒做加速度增大的加速运动，故D错误。

19．在如图所示电路中，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I、U1、U2和 U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列说法正确的是（）

A．U1变小，U2变大，U3变小，I变大

B．U1变大，U2变小，U3变大，I变大

C．U1/I 不变，U2/I 变小，U3/I 变小

D．ΔU1/ΔI 不变，ΔU2/ΔI 不变，ΔU3/ΔI 不变

【答案】CD

【解析】

试题分析：当滑动变阻器R2的滑动触头P向上滑动，其阻值变小，总电阻变小，电流表示数I变大，路端电压U3减小，R1的电压U1增大，故R2的电压U2减小．故AB错误．因R1

是定值电阻，则有11

1

U U

R

I I

?

==

?

，不变．因为2

2

U

R

I

=，R2变小，2

U

I

变小；

3

U

I

=R1+R2，变小．故C正确．根据闭合电路欧姆定律得U3=E-Ir，则3

U

r

I

?

=

?

，不变．U2=E-I（R1+r），则2

U

I

?

?

=R1+r，不变，故D正确．故选CD．

考点：电路的动态分析

20．在如图所示的电路中，123

0.52

R R R R

===，

4

R为可变电阻，最大值为4R。电源的电动势为ε，内阻0.5

r R

=。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当

4

R的滑动触点由接近b端向接近a端移动时（）

A．I先变小后变大，U一直变大

B．I一直变小，U先增大后变小

C．电源总功率先减小后变大，输出效率一直变大

D．1R功率先减小后后变大，2R、3R和4R三电阻的总功率先增大后减小

【答案】BD

【解析】

【详解】

AB．当4R的滑动触点由接近b端向接近a端移动时，电阻先变大，当移动到4R左边部分阻值为R时，并联电路两支路电阻相等，此时并联电路电阻最大，此后继续移动电阻减小，故干路电流先减小后增大，由闭合电路欧姆定律有：

U I r

ε

=-

总

U先增大后变小；

当U增大时，并联电路部分电压增大，干路电流减小，此时3R这条支路电阻减小，由：

3

3a

U

I

R R

=

+

并

可知流过R3的电流增加，则由：

3

I I I

总

=-

可知流过R2的电流减小，即I变小；

当U减小时，并联电路部分电压减小，此时2R这条支路电阻增加，则由：

2b

U

I

R R

=

+

并

可知流过2R的电流减小，所以I一直变小。故A错误，B正确；

C．由：

P EI

=

可知因为干路电流先减小后增大，故电源总功率先减小后变大，电源的效率：

=100%

P UI U

P EI E

η==?

出

总

电源电动势不变，U先增大后变小，故电源的效率先增大后变小，故C错误；

D．因为干路电流先减小后增大，故对于1R有：

2

11

=

P I R

可知1R功率先减小后后变大；将1R看成内阻，则等效电源内阻为2.5R，当4R的滑动触点由接近b端向接近a端移动时，外电阻先增加后减小，最大值恰好等于2.5R，此时等效电源输出功率最大，故由等效电源输出功率的特点可知2R、3R和4R三电阻的总功率先增大后减小；故D正确。

故选BD。

21．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2、R3为定值电阻，C为电容器，开关S1、S2闭合，断开开关S2后（）

A．电流表示数减小B．电压表示数减小

C．有短暂电流通过电阻R3D．电容器下极板带负电

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

A．开关S1、S2都闭合时，电路的连接方式是，R1和R2串联，再和R3并联，电容器的电压等于R2两端的电压；断开开关S2后，R3不起作用，R1和R2串联，电容器的电压等于R1两端的电压；断开开关S2后，外电路总电阻R总增大，根据闭合电路的欧姆定律有

E

I

R r

=

+

总

，总电流减小，电流表示数减小，A正确；

B．路端电压为U E Ir

=-，由于I减小，所以U增大，1R和2R两端电压的总值始终为路端电压，由串联电路的分压关系可知电压表的示数增大，B错误；

CD．开关S1、S2都闭合时，电容器的电压等于R2两端的电压，上极板带正电；断开开关S2后，R3不起作用，电容器的电压等于R1两端的电压，下极板带正电，所以开关S2断开后，电容器又反向充电，有短暂电流通过电阻R3，C正确，D错误。

故选AC。

22．在如图所示电路中，电源的电动势为E、内阻为r，R1和R2为两个定值电阻.闭合电键

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