2025年人教版高中物理精講精練必修3第十二章《 電能 能量守恒定律》單元基礎(chǔ)鞏固與培優(yōu)達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷 解析版

第十二章《電能能量守恒定律》單元基礎(chǔ)鞏固與培優(yōu)達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷

一：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求

的。

1．如圖所示，已知在相等亮度下，白熾燈消耗的電能是熒光燈的5倍，是LED燈的15倍。在額定電壓220V下工

作的白熾燈、熒光燈和LED燈，如果要求熒光燈和LED燈發(fā)光亮度與額定功率為100W的白熾燈相同，則（）

A．可選用額定功率為20W的LED燈

1

B．通過(guò)LED燈的電流為A

33

20

C．在60s內(nèi)通過(guò)LED燈的電荷量為C

33

D．相同時(shí)間內(nèi)，電流對(duì)熒光燈做的功是白熾燈的5倍

【答案】B

【詳解】A．由題意可得，白熾燈的額定功率是LED燈額定功率的15倍，則P白15PLED，所以要使LED燈發(fā)光亮

度與額定功率為100W的白熾燈相同，則可選用LED燈的額定功率為

120

P100WW

LED153

故A錯(cuò)誤；

B．由公式

PUI

得通過(guò)LED燈的電流為

20

P1

ILED3AA

LEDU22033

故B正確；

C．在60s內(nèi)通過(guò)LED燈的電荷量為

120

QIt60CC

LED3311

故C錯(cuò)誤；

1

D．由題意可得，白熾燈的額定功率是熒光燈額定功率的5倍，則PP，由電流做功公式

熒5白

WPt

1

可得相同時(shí)間內(nèi)電流對(duì)熒光燈做的功是白熾燈，故D錯(cuò)誤。

5

故選B。

2．如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源兩端時(shí)，電

動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，其內(nèi)部電路如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是（）

UU2

A．電動(dòng)機(jī)的額定電流為B．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為

RR

2

EUEU

C．電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為D．電源的總功率為E

rr

【答案】D

U

【詳解】A．電動(dòng)機(jī)不是純電阻用電器，所以歐姆定律不適用，所以其額定電流不等于，故A錯(cuò)誤；

R

B．電路中的電流

EU

I

r

則電動(dòng)機(jī)的輸入功率

（EU）U

P電UI

r

故B錯(cuò)誤；

C．電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為

（EU）2R

PI2R

熱r2

故C錯(cuò)誤；

D．電源的總功率為

E（EU）

PEI

r

故D正確。

故選D。

3．如圖所示，電表均為理想電表，其中電流表A1、A2、A3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別用I1、I2、I3表示，電壓

表示數(shù)的變化量用U表示，則（）

A．滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)過(guò)程中，電壓表V示數(shù)變小

U

B．滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)過(guò)程中，變大

I3

C．滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng)過(guò)程中，I1I2

D．若R2發(fā)生斷路，則電壓表V示數(shù)變小，電流表A3示數(shù)變大

【答案】C

【詳解】A．滑動(dòng)變阻器向a端移動(dòng)，R1接入電路的阻值變大，總電阻R總變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知總電流

減小，內(nèi)電壓減小，則外電壓增大，即電壓表V的示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)

UEI3r

可知

U

r

I3

故不變，B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)

U并EI3R3r

可知U并增大，則A2示數(shù)

U并

I2

R2

變大，且有

I3I1I2

而A3示數(shù)變小，所以A1示數(shù)減變小更多，即

I1I2

故C正確；

D．若R2發(fā)生斷路，則總電阻R總變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，電流表A3示數(shù)減小，內(nèi)電壓減小，則外電壓增

大，即電壓表V的示數(shù)增大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4．閉合電路內(nèi)、外電阻的功率隨外電路電阻變化的兩條曲線如圖所示，曲線A表示內(nèi)電阻的功率隨外電阻變化的

關(guān)系圖線，曲線B表示外電阻的功率隨外電阻變化的關(guān)系圖線。下列說(shuō)法正確的是（）

A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3V

B．電源的內(nèi)阻為2.5Ω

C．內(nèi)電阻的最大功率為7.2W

1

D．外電阻取2.5Ω時(shí)外電阻的功率是外電阻取10Ω時(shí)外電阻的功率的

4

【答案】C

【詳解】AB．設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，由閉合電路的歐姆定律得，電路中電流為

E

I

Rr

則閉合電路中內(nèi)電阻的功率為

2E2

P內(nèi)=Ir()r

Rr

外電阻的功率為

2E2

P外=IR()R

Rr

由圖像可知，當(dāng)外電阻

R5

P內(nèi)P外1.8W

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

E＝6V

r＝5Ω

AB錯(cuò)誤；

C．當(dāng)外電阻

R0

電路中電流最大，內(nèi)電阻功率最大，最大功率為

E2

P內(nèi)7.2W

maxr

C正確；

D．由圖像可知，當(dāng)外電阻

R2.5

外電阻的功率為

E2

P外1()R1.6W

r+R

R'10

外電阻的功率為

E2'

P外2()R1.6W

r+R'

P外1P外2

D錯(cuò)誤。

故選C。

5．在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻為r，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)。則下列說(shuō)法正確的是（）

A．閉合開(kāi)關(guān)S，A1、A2的示數(shù)都變大

B．閉合開(kāi)關(guān)S，V的示數(shù)變大

C．若R0的滑片向下移動(dòng)，A1、A2的示數(shù)都變小

D．若R0的滑片向下移動(dòng)，V的示數(shù)變小

【答案】D

【詳解】AB．閉合開(kāi)關(guān)S，R2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，可得電路中總電阻變小，干路電流增大，A1示數(shù)變大；電阻R1和

電源內(nèi)阻上的電壓變大，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓變小，電流變小，即A2的示數(shù)變小，V的示數(shù)變小，故AB錯(cuò)誤；

CD．R0的滑片向下移動(dòng)，接入電路中的阻值變小，電路總電阻變小，干路電流增大，電流電阻R1和電源內(nèi)阻上的

電壓變大，可得滑動(dòng)變阻器上電壓變小，即V的示數(shù)變小，流過(guò)R2的電流減小，總電流增大，則流過(guò)滑動(dòng)變阻器

的電流增大，A1、A2的示數(shù)都變大，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

4

6．如圖所示電路，電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻分別為E、r，定值電阻的阻值Rr，電容為C1的電容器與定值電阻R0

05

C19

并聯(lián)，電容為C2的電容器接在電源兩端，，滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)節(jié)范圍是0~10r，合上開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R

C24

的接入值，則電容為C1的電容器的最大帶電量與電容為C2的電容器的最大帶電量之比為（）

59595427

A．B．C．D．

27545959

【答案】B

【詳解】對(duì)定值電阻R0，電壓

U1IR0

結(jié)合

E

I

R0rR

且

4

Rr

05

可知當(dāng)R0時(shí)，U1最大，則有

4E

U

m19

電源的外電壓

U2EIr

結(jié)合

E

I

R0rR

且

4

Rr

05

可知當(dāng)R10r時(shí)，U2的最大值

54E

U

m259

由電容的定義

Q

C

U

可得電容為C1的電容器的最大帶電量

Q1C1Um1

電容為C2的電容器的最大帶電量

Q2C2Um2

結(jié)合

C9

1

C24

聯(lián)立解得

Q59

1

Q254

故選B。

7．某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以v015m/s的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽

取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變.水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入電壓為220V，輸入電流

為2.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸

出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能損失，則（）

A．每秒水泵對(duì)水做功為75J

B．每秒水泵對(duì)水做功為225J

C．水泵輸入功率為400W

D．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為5Ω

【答案】C

【詳解】AB．每秒噴出水的質(zhì)量為m02.0kg,抽水增加了水的重力勢(shì)能和動(dòng)能，則每秒水泵對(duì)水做功為

1

WmgHmv2300J

0200

故AB錯(cuò)誤；

C．水泵的輸出能量轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能，則

W

P出300W

t

所以水泵的輸入功率

P

P出400W

入

C正確；

D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為

P機(jī)P入400W

而電動(dòng)機(jī)的電功率

PUI440W

故電動(dòng)機(jī)的熱功率

P熱PP機(jī)40W

又因?yàn)?/p>

2

P熱Ir

解得線圈的電阻

r10

D錯(cuò)誤。

故選C。

8．電子秤在日常生活中應(yīng)用很廣泛。某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中自制兩種電子秤，原理如圖甲、乙所示。用理想

電壓表的示數(shù)指示物體的質(zhì)量，托盤(pán)與電阻可忽略的金屬?gòu)椈上噙B，托盤(pán)與彈簧的質(zhì)量均不計(jì)，滑動(dòng)變阻器R的滑

片與彈簧上端連接。當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，滑片恰好指在變阻器的最上端。已知滑動(dòng)變阻器總電阻R2.0，長(zhǎng)

度L2cm，電源電動(dòng)勢(shì)E3.0V，內(nèi)阻r0.1，限流電阻R00.4，彈簧勁度系數(shù)k200N/m，除重力外，不

計(jì)其他作用力，g10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）

A．甲、乙兩圖托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，電壓表示數(shù)不為0

B．甲、乙兩圖流過(guò)R0的電流均隨著托盤(pán)中物體質(zhì)量增大而增大

C．當(dāng)圖甲電壓表示數(shù)為2V時(shí)，可推測(cè)托盤(pán)中所放物體質(zhì)量為0.4kg

D．當(dāng)圖乙電壓表示數(shù)為2.4V時(shí)，可推測(cè)托盤(pán)中所放物體質(zhì)量為0.4kg

【答案】D

【詳解】A．當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，兩電路圖滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻均為0，則電壓表示數(shù)均為0，故A錯(cuò)

誤；

B．經(jīng)過(guò)R0的電流增大，說(shuō)明R接入電路阻值變小，盤(pán)中物體質(zhì)量減小，故B錯(cuò)誤；

C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，題圖甲電路的電流為

EU132

I1A2A

R0r0.40.1

則變阻器接入電路的電阻為

U12

R11

I12

彈簧長(zhǎng)度變化量

R

x1L1cm

1R

托盤(pán)中放上的物體質(zhì)量為

kx2000.01

m1kg0.2kg

1g10

故C錯(cuò)誤；

D．題圖乙中，設(shè)托盤(pán)上放上質(zhì)量為m2的物體時(shí)，彈簧的壓縮量為x2，由平衡條件可得

m2gkx2

解得

mg

x2

2k

由閉合電路歐姆定律可知

EU2

I2

R0r

則

U2U2R0rx2

R2R

I2EU2L

聯(lián)立解得

kLU2R0r

m2

gREU2

將U22.4V代入得

m20.4kg

故D正確。

故選D。

二：多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全

部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9．如圖所示為一充電器對(duì)鋰電池充電的電路圖，已知輸出電壓為U3.0V，輸出電流為I100mA，鋰電池的內(nèi)

阻r2Ω。則在充電時(shí)間為t1min的時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．有18J的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B．充電過(guò)程中電流做的功為18J

C．該過(guò)程中鋰電池產(chǎn)生的熱量為1.2J

D．該過(guò)程中有16.8J的化學(xué)能儲(chǔ)存在鋰電池中

【答案】BCD

【詳解】B．充電過(guò)程中電流做的功為

WUIt3.0100103160J18J

故B正確；

AD．根據(jù)能量守恒定律有

2

UItIrtE化

解得

E化16.8J

可知，有6.18J的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，即該過(guò)程中有16.8J的化學(xué)能儲(chǔ)存在鋰電池中，故A錯(cuò)誤，D正確；

C．該過(guò)程中鋰電池產(chǎn)生的熱量為

QI2rt1.2J

故C正確。

故選BCD。

10．如圖所示，是測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的兩種常用方法，由于電流表和電壓表都不是理想電表，所以測(cè)量結(jié)果有系

統(tǒng)誤差。下列分析正確的是（）

A．采用圖甲的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用；采用圖乙的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電

流表的分壓作用

B．圖丙是用圖甲電路處理的結(jié)果，其中圖線②表示測(cè)量圖線，圖線①表示真實(shí)圖線

C．圖丁是用圖乙電路處理的結(jié)果，其中圖線③表示測(cè)量圖線，圖線④表示真實(shí)圖線

D．圖丙和圖丁結(jié)合處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以消除因電表不理想而引起的系統(tǒng)誤差

【答案】ABD

【詳解】A．由于電表不是理想電表，則電流表存在電阻，電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大。采用圖甲的方法，由于電壓表

的分流使電流表讀數(shù)偏小，引入系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用。采用圖乙的方法，由于電流表的分壓使電壓

表讀數(shù)偏小，引入系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用。故A正確；

B．采用圖甲的方法，由于電壓表的分流使電流表讀數(shù)偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表分流為0，即圖甲方法中測(cè)

量圖線和真實(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)相同。則圖丙是用圖甲電路處理的結(jié)果，其中圖線②表示測(cè)量圖線，圖線①表示真實(shí)

圖線。故B正確；

C．采用圖乙的方法，由于電流表的分壓使電壓表讀數(shù)偏小，當(dāng)外電路斷路時(shí)，電流表的分壓為0，即圖2方法中

測(cè)量圖線和真實(shí)圖線與縱軸交點(diǎn)相同，則圖丁是圖乙電路處理的結(jié)果，其中圖線③表示真實(shí)圖線，圖線④表示測(cè)量

圖線。故C錯(cuò)誤；

D．利用圖丙中圖線與橫軸交點(diǎn)、圖丁中圖線與縱軸交點(diǎn)，連接后可得出真實(shí)的圖線，消除因電表不理想而引起的

系統(tǒng)誤差。故D正確。

故選ABD。

11．如圖，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，電源內(nèi)阻為r，R1、R2、

R3為定值電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．電壓表示數(shù)減小

B．帶電質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)

C．電源的輸出功率變小

ΔU

D．若電壓表、電流表的示數(shù)變化量分別為U和I，則rR1

ΔI

【答案】AD

【詳解】A．由圖可知，R2與滑動(dòng)變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再由R1串連接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當(dāng)

滑片向b移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大，

路端電壓減小，同時(shí)R1兩端的電壓也增大，所以并聯(lián)部分的電壓減小，電壓表讀數(shù)減小，故A正確；

U

B．由A項(xiàng)分析可知并聯(lián)部分的電壓減小，即平行金屬板兩端電壓減小，根據(jù)E，平行金屬板間的場(chǎng)強(qiáng)減小，

d

合力的方向向下；帶電質(zhì)點(diǎn)P向下運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C．由于不知內(nèi)外電阻的關(guān)系，無(wú)法確定電源的輸出功率的變化情況，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)閉合電路歐姆定律有

UEI(rR1)

則

U

rR

I1

故D正確。

故選AD。

12．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r恒定，定值電阻R1的阻值等于r，定值電阻R2的阻值等于2r，閉合開(kāi)關(guān)S，

平行板電容器兩板間有一帶電液滴剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。將滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3的示

數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為U1、U2、U3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為I，下列說(shuō)法正確的是（）

A．理想電壓表V1示數(shù)增大，理想電壓表V2示數(shù)增大，理想電流表A示數(shù)減小

B．帶電液滴將向下運(yùn)動(dòng)，定值電阻R2中有從a流向b的瞬間電流

UUU

C．312

III

D．電源的輸出功率減小

【答案】CD

【詳解】A．分析電路可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器與定值電阻R1串聯(lián)后接在電源兩端；將滑動(dòng)變阻器的滑片

向上滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，電路總電阻變大，電路電流減小，理想電流表A示數(shù)減?。焕硐腚妷?/p>

表V1測(cè)量定值電阻R1兩端的電壓，據(jù)歐姆定律可得

U1IR1

電路電流減小，則U1變小，即理想電壓表V1示數(shù)減小；而理想電壓表V2測(cè)量電源的路端電壓，據(jù)閉合電路歐姆定

律可得

U2EIr

電路電流減小，電源內(nèi)阻上分得的電壓變小，電源路端電壓增大，理想電壓表V2的示數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；

B．理想電壓表V3測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，據(jù)閉合電路歐姆定律可得

U3EIR1r

電路電流減小，則U3增大；根據(jù)

Q

C

U3

可知電容器的電荷量Q增大，電容器充電，所以定值電阻R2中有從b流向a的瞬間電流；

又

SU

C，E3

4kdd

可得

4kQ

E

S

電荷量Q增大，E增大，向上的電場(chǎng)力增大，則帶電液滴將向上運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C．理想電壓表V1測(cè)量定值電阻R1兩端的電壓，據(jù)歐姆定律可得

U1IR1

理想電壓表V2測(cè)量電源的路端電壓，據(jù)閉合電路歐姆定律可得

U2EIr

理想電壓表V3測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，據(jù)閉合電路歐姆定律可得

U3EIR1r

電路中定值電阻R1的阻值等于電源內(nèi)阻r的阻值，當(dāng)電路中電流增大，電阻R1的阻值不變，故

ΔUΔUΔU

3Rr1R2r

ΔI1ΔI1I

故C正確；

D．電源的輸出功率與外電阻變化的圖像如下：

定值電阻R1的阻值等于電源內(nèi)阻r的阻值，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，電路

的外電阻阻值從大于內(nèi)阻r繼續(xù)增大，則電源的輸出功率減小，故D正確。

故選CD。

三：實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題，第一小題小題5分，第二小題7分，共12分。

13．在“測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有如下器材：

A．干電池1節(jié)

B．電流表A（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1）

C．靈敏電流計(jì)G（滿偏電流Ig為200μA，內(nèi)阻rg為200）

D．滑動(dòng)變阻器（0~20）

E.電阻箱R（0~9999.9）

F.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）由于沒(méi)有電壓表，需要把靈敏電流計(jì)G改裝成量程為2V的電壓表，需串聯(lián)一個(gè)阻值為的電阻；

（2）改裝后采用如圖甲所示電路進(jìn)行測(cè)量。在閉合開(kāi)關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至（選填“a端”、“中

央”或“b端”）。圖乙為該實(shí)驗(yàn)繪出的I1I2圖線（I1為靈敏電流計(jì)G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得

被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

【答案】9800/9800.0a端1.48/1.46/1.47/1.49

【詳解】（1）[1]根據(jù)電壓表的改裝原理可知，改裝需要串聯(lián)一個(gè)電阻

U

Rrg9800

Ig

（2）[2]滑動(dòng)變阻器需接入電路阻值達(dá)到最大，故需要將滑片滑到a端。

[3]根據(jù)圖甲所示電路圖，由閉合電路歐姆定律得

EI1(Rrg)(I1I2)r

整理得

Er

I1I2

RrgrRrgr

延長(zhǎng)圖乙中的圖線與縱軸交于一點(diǎn)，即縱截距

E

1.48104A

Rrgr

斜率

r(135110)106

Rrgr0.450.15

聯(lián)立解得

E=1.48V

14．某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量某型號(hào)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，在實(shí)驗(yàn)室中找到如下器材：

A．量程為6V的電壓表V1，內(nèi)阻很大；

B．量程為3V的電壓表V2，內(nèi)阻很大；

C．電阻箱R的調(diào)節(jié)范圍為0~999.9Ω；

D．定值電阻R0，阻值約為10Ω；

E.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖，并完成了如下的操作：

（1）組裝好實(shí)驗(yàn)器材后，將電阻箱的阻值調(diào)到最大，開(kāi)關(guān)閉合，減小電阻箱的阻值，讀出兩電壓表V1、V2的示

數(shù)U1、U2及相應(yīng)的電阻箱示數(shù)R，反復(fù)調(diào)節(jié)，記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

（2）該實(shí)驗(yàn)小組利用（1）中的數(shù)據(jù)建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并繪制圖像，由圖像可知該電池的電動(dòng)勢(shì)，E=

V，內(nèi)阻r=Ω（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；

（3）電源電動(dòng)勢(shì)E的測(cè)量值E的真實(shí)值（填“大于”或“小于”或“=”），本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差原因?yàn)椤?/p>

【答案】6.03.0小于電壓表不理想，導(dǎo)致所測(cè)干路電流偏小

【詳解】（2）[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律得

UU

EU12r

1R

變形得

UU

UE12r

1R

由此可知，乙圖的縱截距為電源電動(dòng)勢(shì)

E=6.0V

斜率的絕對(duì)值為電池內(nèi)阻

6.0

r3.0

2.0

（3）[3][4]由于電壓表的分流作用，導(dǎo)致干路電流偏小，根據(jù)閉合電路歐姆定律

U1U1U2

EU1r

RVR

整理，可得

RVRVrU1U2

U1E

RVrRVrR

由此可知電源電動(dòng)勢(shì)E的測(cè)量值小于E的真實(shí)值，本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差原因?yàn)殡妷罕聿焕硐?，?dǎo)致所測(cè)干路電

流偏小。

四：解答題:本題共4小題,第一小題小題6分，第二小題8分，第三小題10分，第四小題12分，共36分。

15．下圖是利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動(dòng)機(jī)。P是一個(gè)質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動(dòng)機(jī)

的軸上。電源電動(dòng)勢(shì)E=120V，閉合開(kāi)關(guān)S，重物P以速度v勻速上升，這時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別是I＝5.0A

和U＝110V，重物P上升的速度v＝0.80m/s。重物的質(zhì)量m＝50kg（g取10m/s2）。求：

(1)電源的內(nèi)阻r多大？

(2)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率多大？

(3)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R多大？

【答案】(1)4Ω

(2)72.7%

(3)6Ω

【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律

EUIr

代入數(shù)據(jù)可得

r=2?

（2）電動(dòng)機(jī)的電功率

P電UI1105W=550W

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率

P機(jī)mgv50100.8W=400W

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率

P

機(jī)100%72.7%

P電

（3）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R的發(fā)熱功率為

P線P電P機(jī)150W

由

2

P線IR

得

R=6Ω

16．如圖a所示，閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端滑到另一端的過(guò)程中，理想電壓表V1、V2的示數(shù)隨理

想電流表A示數(shù)的變化情況如圖b所示，求：

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；

(2)定值電阻R0的阻值；

(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。

【答案】(1)8V，1Ω

(2)3Ω

(3)12Ω

【詳解】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

EU外1I1r

EU外2I2r

解得

E8V，r1Ω

（2）由電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)A的變化圖像可知

U261.5

R0Ω3Ω

I220.5

（3）當(dāng)I0.5A時(shí)，此時(shí)外電路的阻值達(dá)到最大，則

U17.5V

R外15

I10.5A

則R的最大值為

RR外R012

17．如圖所示，電源內(nèi)阻r=1Ω，R1=15Ω，R2=16Ω，R3=8Ω，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm．閉

合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶電小球水平射入板間，小球能沿直線通過(guò)，若小球帶電量為q=1×10-2C，質(zhì)量為

m=2×10-2kg，不考慮空氣阻力，（取g=10m/s2）

（1）判斷小球的電性；

（2）求AB兩板間的電壓；

（3）求電源電動(dòng)勢(shì)；

（4）求電源的輸出功率。

【答案】（1）帶負(fù)電；（2）8V；（3）32V；（4）45.75W

【詳解】（1）小球能沿直線通過(guò)電場(chǎng)，小球所受電場(chǎng)力方向向上，與電場(chǎng)方向相反，故小球應(yīng)帶負(fù)電；

（2）由

U

mgq

d

解得

mgd

U=8V

q

（3）R2和R3的等效電阻為

RR16

R23Ω

R2R33

總電流為

U8

IA1.5A

R16