专题04 电能、能量守恒定律（期中真题汇编，人教版专用）高二物理上学期

专题04 电能、能量守恒定律 3大高频考点概览 考点01 电路中的能量转化 考点02 闭合电路中的欧姆定律 考点03 实验：电池电动势和内阻的测量 地 城 考点01 电路中的能量转化 一、单选题 1．（22-23高二上·北京海淀·期中）关于电功W和电热Q的说法正确的是（　　） A．在任何电路中都有、且 B．在任何电路中都有、，但W不一定等于Q C．、均只有在纯电阻电路中才成立 D．不能计算电路生成的热量，可以计算电路生成的热量 【答案】B 【详解】A．在任何电路中，电功公式和电热公式均成立，但仅在纯电阻电路中成立。非纯电阻电路中，故A错误； B．在任何电路中，和均成立，但是否等于取决于电路是否为纯电阻电路。此说法正确，故B正确； C．和的适用性不依赖于电路是否为纯电阻，只有在纯电阻电路两者才相等，故C错误； D．在纯电阻电路中，可计算热量；而能计算任何电路生成的热量，故D错误。 故选B。 2．（24-25高二上·江苏无锡·期中）在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。闭合开关S，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和。重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为和，则这台电动机正常运转时的效率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电动机停止转动时，电能完全装化为电热，电动机为一电阻，根据欧姆定律得 正常运转后，其总功率为 输出功率为 则电动机正常运转时的效率为 故选A。 3．（24-25高二上·广东·期中）电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一个开关并联，然后再接到家庭电路上，原理示意图如图所示，电烙铁和灯泡均可视为阻值不变的纯电阻，下列说法正确的是（　　） A．开关接通时，灯泡发光 B．电烙铁在开关接通时的功率大于在开关断开时的功率 C．开关断开时，电路消耗的总功率增大 D．开关断开时，电烙铁和灯泡的功率之比等于它们阻值的反比 【答案】B 【详解】ABC．开关接通时，灯泡发生短路，灯泡熄灭，电路中电阻减小，电流增大，根据 可知，电路消耗的功率增大，电烙铁的功率也增大，则电烙铁在开关接通时的功率大于在开关断开时的功率，开关断开时，电路消耗的总功率减小，选项B正确，选项AC错误； D．开关断开时，根据 可知，电烙铁和灯泡的功率之比等于它们阻值之比，选项D错误。 故选B。 4．（24-25高二上·江西新余·期末）扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾．若扫地机器人电动机线圈电阻为，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为，通过线圈的电流为I则（    ） A．通过线圈的电流小于 B．通过线圈的电流等于 C．电动机的电功率为 D．电动机输出的机械功率为 【答案】A 【详解】AB．电动机正常工作时，有 即 则 可得 故A正确，B错误； C．电动机的电功率 故C错误； D．电动机输出的机械功率 故D错误。 故选A。 5．（24-25高二上·安徽蚌埠·期中）如图所示，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是（　　） A．电动机的输出功率为14W B．电动机两端的电压为7.0V C．电动机产生的热功率为4.0W D．电源输出的功率为24W 【答案】B 【详解】B．根据闭合电路欧姆定律可得 所以 故B正确； C．电动机产生的热功率为 故C错误； A．电动机的输出功率为 故A错误； D．电源的输出的功率为 故D错误。 故选B。 6．（24-25高二上·江苏扬州·期中）如图甲是我国自行研制的CPU“龙芯”系列。图乙中，R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R1的表面边长为R2的两倍。现给R1、R2通以相同的电流I，则R1与R2相比（　　） A．电阻率 B．两端电压U1=U2 C．相同时间内产生的焦耳热Q1>Q2 D．相同时间内通过的电荷量q1>q2 【答案】B 【详解】A．两电阻材料相同，则电阻率 选项A错误； B．根据 可知 因电流相同，可知两端电压 U1=U2 选项B正确； C．根据 Q=I2Rt 可知，相同时间内产生的焦耳热 Q1=Q2 选项C错误； D．根据 q=It 可知，相同时间内通过的电荷量 q1=q2 选项D错误。 故选B。 7．（24-25高二上·广东梅州·期中）如图所示为国产积木品牌“森宝积木”生产的儿童电动机及其伏安特性曲线，只有当电动机接入的电压大于0.2V电机才开始转动（假设电动机的线圈电阻一直保持不变）。由该图像可知（    ） A．该电动机内阻为 B．电压为1V时该电机的输出功率为0.4W C．电压为1V时该电机的输出效率为 D．电压为0.1V时该电机的机械功率为0.005W 【答案】C 【详解】A．电动机内阻为 故A错误； B．电压为1V时该电机的输出功率 故B错误； C．电压为1V时该电机的输出效率为 故C正确； D．电压为0.1V时该电机不转动，机械功率为0，故D错误。 故选C。 8．（24-25高二上·河南·期中）在如图所示的电路中，电源电动势 E=12 V，电源内阻：r=1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻r0=0.5Ω，电流表内阻不计。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数I=2.0A，则以下判断正确的是（　　） A．电动机两端的电压为7.0 V B．电动机的输出功率为14 W C．电动机的热功率为3.0 W D．电源输出的电功率为25 W 【答案】A 【详解】A．分析电路结构，根据闭合电路欧姆定律可知 电路中电流表的示数为，所以电动机的电压为 故A正确； BC．电动机的总功率为 电动机的发热功率为 所以电动机的输出功率为 故BC错误； D． 电源输出的电功率为 故D错误。 故选 A。 二、多选题 9．（24-25高二上·上海徐汇·期中）对于欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的理解，下列说法中正确的是（　　） A．由，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B．由，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 C．由，对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率跟导线的横截面积成正比 D．由，对任意电路，电流流过时放的热，与电流的平方、电阻、通电时间均成正比 【答案】AD 【详解】A．由，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，故A正确； B．电阻的定义式，导体的电阻跟它两端的电压以及通过它的电流无关，电阻的大小是由导体自身性质决定的，故B错误； C．由ρ，对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率是由导体材料本身的性质决定的，与导线的长度和横截面积无关，故C错误； D．根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，对任意电路，电流流过时放的热，与电流的平方、电阻、通电时间均成正比，故D正确。 故选AD。 10．（24-25高二上·黑龙江伊春·期中）如图所示为一直流小电动机模拟提升重物的装置。电池电动势为4V，内阻为，电阻。当电动机以0.1m/s的恒定速度竖直向上提升质量为2kg的重物时，电流表的示数为0.8A。若电流表的内阻及各处摩擦均不计，取，则以下判断正确的是（　　） A．电动机的线圈电阻为 B．电源的总功率为3.2W C．电动机的总功率为2.56W D．电动机的效率为78.1% 【答案】BCD 【详解】AC．根据能量守恒定律有 解得 电动机的总功率 电动机的输出功率 故电动机的热功率 又因为 解得电动机线圈的内阻 A错误，C正确； B．电源的总功率 B正确； D．电动机的效率 D正确。 故选BCD。 11．（24-25高二上·重庆·期中）如图所示，电源电动势，小灯泡L的规格为“2V  0.4W”，开关S接1，当电阻箱R调到3Ω时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则（　　） A．电源内阻为2Ω B．电动机的内阻为3Ω C．电源效率约为86.7% D．电动机正常工作电压为1V 【答案】AC 【详解】A．小灯泡的额定电流为 电阻为 当接1时，由闭合电路欧姆定律可知、 代入数据解得 故A正确； BD．当接2时灯泡正常发光，流过的电流为I=0.2A，电源内阻分的电压为 故电动机分的电压为 电动机的内阻 故BD错误； C．电源的效率 故C正确。 故选AC。 12．（24-25高二上·广东佛山·期中）如图甲所示，这是某品牌的共享电动自行车，其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。该电动自行车的电源电动势内阻，电动机的内阻，车灯电阻，电流表的内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表的示数，此时电动机正常工作。已知人和车的总质量为68kg，电动自行车在平直路上所受阻力恒为17N，电动自行车保持额定功率在平直路上从静止开始沿直线加速到最大速度运动的位移为10m。下列说法正确的是（　　） A．当只有S1接通时，电流表的示数为1.6A B．当只有S1接通时，车灯的电压为38.4V C．当S1、S2都接通时，电动机的输出功率为90W D．电动自行车从静止加速到最大速度所用的时间为12s 【答案】ABD 【详解】AB．当只有S1接通时，根据闭合电路欧姆定律可得 故AB正确； C．当S1、S2都接通时，有 流过灯泡的电流为 流过电动机的电流为 电动机的输出功率为 故C错误； D．当电动自行车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则 根据动能定理可得 联立解得 故D正确。 故选ABD。 13．（24-25高二上·河南洛阳·期中）如图，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R为1Ω，灯泡的电阻为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻为0.5Ω，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合后，灯泡的电流2A B．开关闭合后，电阻R两端的电压为3V C．开关闭合后，电动机的输出功率为10W D．若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流不变 【答案】BC 【详解】A．闭合开关后，电动机与小灯泡并联，故 故灯的电流 A错误； B．把定值电阻等效成电源的内阻，则有 故电路中的电流 故定值电阻两端的电压 C．电动机的电流 电动机的电功率 线圈的热功率 故电动机的输出功率 C正确； D．若因故障电动机不能转动，电动机的电功率全部转化为热功率，线圈中的电流增大，D错误。 故选BC。 14．（24-25高二上·贵州·期中）北京国际风能大会于2024年10月16日至18日在北京盛大举行，关于对风能的利用进行了广泛的探讨，其中风力发电是风能利用的一个重要举措。如图所示为某风力发电的场景，已知风车叶片扫过圆的半径为，其转动时扫过圆的面积为有效面积，风速为（假设风经过叶片后速度减为零），空气的密度为，将风能转化为电能的效率为。则单位时间内（　　） A．通过风车叶片的空气质量为 B．风力发电机产生的电能为 C．若风速变为，单位时间风车接收的动能为原来的 D．若风速变为，风力发电机输出的电功率为 【答案】ACD 【详解】A．将单位时间通过风车的空气等效为柱体，则单位时间空气柱的长度为 风车的接收面积为 单位时间接收的空气的体积为 单位时间通过风车叶片的空气质量为 解得 故A正确； B．动能的表达式为 则单位时间通过风力发电机的空气的动能为 单位时间产生的电能为 解得 故B错误； C．由公式 若风速变为，单位时间风车接收的动能为原来的，故C正确； D．设时间内通过风车叶片的空气质量为 则时间内通过风力发电机的动能为 解得 产生的电能为 风力发电机输出的电功率为 故D正确。 故选ACD。 三、解答题 15．（24-25高二上·江苏无锡·期中）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求： (1)电源的输出功率； (2)电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率。 【答案】(1)18W (2)12W，8W 【详解】（1）已知电压表的示数和定值电阻，根据欧姆定律可求出电路中的电流 则电源输出功率为 （2）根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压 电动机消耗的电功率 电动机将电能转化为机械能的功率，就是电动机的输出功率 16．（24-25高二上·广西玉林·期中）利用电动机通过如图所示电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为，不计空气阻力和摩擦，g取。求： (1)电动机的热功率； (2)电动机的输出功率； (3)重物上升的速度。 【答案】(1)0.5W (2)1.5W (3)1.5m/s 【详解】（1）由题意，可得电源内电压为 干路中的电流为 根据焦耳定律可得，电动机的热功率为 （2）电动机两端的电压为 电动机的输入功率为 可得电动机的输出功率为 （3）由于电动机的输出功率，等于匀速提升重物做功的功率，有 可得重物上升的速度 地 城 考点02 闭合电路中的欧姆定律 一、单选题 1．（22-23高二上·陕西铜川·期中）关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A．电动势就是电源供给电路的能量 B．电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领 C．电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 【答案】B 【详解】A．电动势是电源将其他形式能转化为电能的能力的物理量，并非直接供给电路的能量，故A错误； B．电动势的物理意义正是反映电源转化其他形式能为电能的本领，故B正确； C．电源接入电路时，路端电压为，仅当电流，即断路时，故C错误； D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极的做功越多，故D错误。 故选B。 2．（24-25高二上·上海徐汇·期中）关于电动势、内电压、外电压，正确的理解是（　　） A．外电压就是路端电压，内电压就是电源两极间的电压 B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化 C．电源断开时外电压的大小等于电动势的大小 D．电动势公式中与电压中一样的，都是电场力做的功 【答案】C 【详解】A．外电压就是路端电压，即电源两极之间的电压，内电压是电源内阻承担的电压，并不是电源两极间的电压，故A错误； B．电动势由电源自身决定，同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化，故B错误； C．根据 可知，电源断开时，干路电流等于0，此时外电压的大小等于电动势的大小，故C正确； D．电动势公式中的W非是非静电力做功，电压中的W一是静电力做功，两者不一样，故D错误。 故选C。 3．（24-25高二上·吉林白山·期中）如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L的额定电压为1V，额定功率为2W B．此电源的内电阻为0.5Ω，此时灯泡L的电阻大于1Ω C．把灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻，电源的输出功率将增大，但效率降低 D．此时电源内阻的热功率为4W 【答案】C 【详解】A．由图像交点可知，灯泡L的额定电压为2V，额定功率为 故A错误； BD．根据闭合电路欧姆定律可得 可得此电源的电动势为，内阻为 此时灯泡L的电阻为 此时电源内阻的热功率为 故BD错误； C．灯泡正常发光时电源的输出功率等于灯泡的额定功率，即4W；把灯泡L换成阻值恒为0.5的纯电阻，电源的输出功率为 可知电源的输出功率将增大；电源的效率为 可知外接电阻R减小，电源效率降低，故C正确。 故选C。 4．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中）如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线II为某一电阻的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电阻为 B．电源电动势为1.5V C．内阻为 D．电源的输出功率为4.5W 【答案】D 【详解】A．由图Ⅱ可知 故A错误； BC．由图Ⅰ可知，电源的电动势为3.0V，内阻 故BC错误； D．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电源的输出功率为 P=UI=1.5×3W=4.5W 故D正确。 故选D。 5．（24-25高二上·云南昆明·期中）如图所示，电路中的电流表为理想电流表，电压表为理想电压表，R为定值电阻，C为电容器、电源的电动势E和内阻r均保持不变。现闭合开关S，各元件都能正常工作，将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电源的总功率变大 B．电容器C上的电荷量减小 C．电压表读数变大 D．电流表读数变大 【答案】C 【详解】CD．当滑片向右滑动的过程中，其有效阻值变大，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变小，则电流表读数变小，把R等效为电源的内阻，电压表读数变大，故C正确，D错误； A．电源的总功率，与电流的大小成正比，则电源的总功率变小，故A错误； B．与外电阻并联的电容器两端电压变大，电容不变，则由知电容器C上电荷量变大，故B错误。 故选C。 6．（24-25高二上·辽宁锦州·期中）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R为定值电阻，为负温度系数热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），L为小灯泡，当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小 B．小灯泡的亮度变暗 C．流过热敏电阻的电流减小 D．电源的输出功率变大 【答案】B 【详解】A．当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，则并联总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，可知干路电流增大，则电流表示数增大，故A错误； BC．并联部分电压减小，则小灯泡的电流减小，亮度变暗，热敏电阻自身的电流增大，故B正确，C错误； D．因电源内阻和外电阻大小关系未知，故无法判断电源输出功率的变化情况，故D错误。 故选B。 7．（24-25高二上·四川·期中）如图所示的电路中，光敏电阻R2的阻值随光照强度增大而减小，电表均为理想电表。闭合开关S，电路达到稳定状态后，若增大照射光强度，电流表的示数变化为，电压表的示数变化为，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数减小 B．电压表示数减小 C．电容器所带电荷量增加 D．保持不变 【答案】D 【详解】AB．当增大照射光强度时，光敏电阻R2减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，电流表示数增大，电压表的示数增大，故AB错误； C．由闭合电流欧姆定律可知，，由于I增大，则UC减小，电容器上的电荷量减少，故C错误； D．根据欧姆定律，保持不变，故D正确。 故选 D。 8．（24-25高二上·辽宁锦州·期中）在图甲的电路中，是可变电阻，是定值电阻、阻值为。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是（　　） A．该电源电动势为 B．该电源的内阻为 C．当时，电源输出功率最大 D．滑片从左往右移的过程中，电源的效率一直在增大 【答案】C 【详解】A．由闭合电路的欧姆定律 结合图像可知 ， 解得 ， 故A错误； B．同理可知内阻为，故B错误； C．当外电阻等于内阻时电源输出功率最大，则当时，电源输出功率最大，故C正确； D．滑片从左往右移的过程中，减小，外电路总电阻减小，根据 可知，电源的效率一直在减小，故D错误。 故选C。 9．（24-25高二上·河南新乡·期中）如图所示，直线A为某电源的U − I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U − I图线。将该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2。则下列说法错误的是（　　） A．该电源的电动势为6 V B．该电源的内阻为1 Ω C．R1和R2的比值为1∶4 D．P1与P2的比值为1∶1 【答案】C 【详解】AB．根据U − I图像中直线A的纵轴截距为该电源的电动势，则电源的电动势为 直线A斜率的绝对值表示电源内阻，则电源的内阻为 故AB正确，不符合题意； C．由直线B、C可知，定值电阻阻值分别为 则 故C错误，符合题意； D．电源的U − I图像与定值电阻图像的交点为电阻与电源组成闭合回路时，电路中的电流与路端电压，故电源与R1组成闭合回路时，电源的输出功率为 电源与R2组成闭合回路时，电源的输出功率为 解得 故D正确，不符合题意。 故选C。 10．（24-25高二上·广东惠州·期中）光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器，其电阻值会随光照强度的增大而减小，光敏电阻的这种特殊性能，在科技生活中得到广泛应用。某应用电路如图所示，、为定值电阻，L为小灯泡，为光敏电阻，当照射光强度增大时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数减小 B．中电流增大 C．的电压减小 D．小灯泡变暗 【答案】C 【详解】照射光强度增大时，的阻值变小，根据电路图，可知并联支路的总电阻减小，则外电路的总电阻减小，内电阻不变，根据闭合电路欧姆定律知，干路电流将增大，则定值电阻两端的电压增大，电压表测两端电压，其示数增大；根据 知与灯泡并联支路两端的电压将减小，则流经定值电阻的电流减小，由于干路电流增大，根据 则流经灯泡L的电流将增大，灯泡两端的电压增大，灯泡将变亮。根据 知两端的电压将减小。 故选C。 二、多选题 11．（24-25高二上·宁夏银川·期中）嘉祥县为了创建全国文明城市，新装一批节能路灯（图甲），该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，若如图乙为其内部电路简化示意图，电源电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当光照强度降低时，下列判断正确的是（　　） A．电源内阻消耗的功率变大 B．电压表的示数变小 C．电路的总电阻变小 D．小灯泡变亮 【答案】BD 【详解】AC．光照强度降低时，光敏电阻阻值增大，则电路的总电阻变大，则根据闭合电路欧姆定律 可知电流I变小，因为 所以电源内阻消耗的功率变小，故AC错误； B．电压表示数为 由于I变小，所以电压表示数变小，故B正确； D．电阻两端的电压为 当I变小时，变大；又因为流过灯泡的电流为 所以流过灯泡的电流增大，则灯泡变亮，故D正确。 故选BD。 12．（25-26高二上·河北保定·期中）如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R₁、R₂的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是（　　） A．电阻R₁、R₂的阻值之比为4∶3 B．该电源的电动势为6V，内阻为3Ω C．只将R₁与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为4W D．只将R₂与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1：1 【答案】CD 【详解】A．根据图像可得， 电阻R₁、R₂的阻值之比为2∶1，故A错误； B．根据图像可得该电源的电动势 内阻为，故B错误； C．只将R₁与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率，故C正确； D．只将R₂与该电源组成闭合电路时，内电路消耗的电功率为 外电路消耗的电功率为 内、外电路消耗的电功率之比为1：1，故D正确。 故选CD。 13．（24-25高二上·四川绵阳·期中）如图所示，R1=R2=R3=20Ω，电容器的电容C=5μF，电源电动势E=7V，电源内阻r=10Ω。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为Q1；然后，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为Q2。下列说法正确的是（　　） A．开关S断开时，经过电源电流为0.14A B．开关S闭合后，经过电源电流为0.14A C．从闭合开关S到电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为4.0×10-6C D．从闭合开关S到电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为2.4×10-5C 【答案】AD 【详解】A．开关S断开时，R1和R3串联，经过电源电流为，故A正确； B．开关S闭合后，R1和R3串联再与R2并联，则总外电阻为 经过电源电流为，故B错误； CD．开关S断开时，电容器与R3并联，故有 闭合开关S，待电路稳定后，电容器C与R1并联，且由于R1=R3，由电路结构及闭合电路欧姆定律得有 又 其中 联立以上代入数据解得 又因为电容器所带电荷量满足 由于电容器电容C不变，所以有， 电容器在闭合开关S后，电极板所带正负电荷出现交换，故电路稳定后通过灵敏电流计的电荷量为，故D正确，C错误。 故选AD。 14．（22-23高二上·陕西铜川·期中）如图所示，直线为电源的图线，直线为电阻丝的图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为，内阻为 B．电阻丝的电阻为 C．电路的路端电压为2V D．电阻丝的电功率为 【答案】BC 【详解】A．根据电源的U-I图像可知，电源的电动势为，内阻为，选项A错误； B．电阻丝的电阻为，选项B正确； CD．由图像的交点坐标可知，电路的路端电压为U=2V，电路的电流为I=2A，则电阻丝的电功率为，选项C正确，D错误。 故选BC。 15．（24-25高二上·山东菏泽·期中）将两个定值电阻、和电阻箱R以及理想电压表按照如图所示方式连接。其中电源的内阻为r，且。闭合开关，将电阻箱的阻值从零逐渐增大到某一阻值，电压表示数变化量为，则在该过程中（　　） A．定值电阻两端的电压逐渐增大 B．流过电阻箱R的电流逐渐减小 C．电源的输出功率增大 D．如果流过电流的改变量大小为，则 【答案】BD 【详解】A．闭合开关，将电阻箱的阻值从零逐渐增大到某一阻值，则与并联的总电阻增大，整个电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流I减小，定值电阻两端的电压逐渐减小，故A错误； B．与并联的电压 则增大，通过的电流增大，流过电阻箱R的电流 则流过电阻箱R的电流逐渐减小，故B正确； C．电源的输出功率 则时电源输出功率最大；由于，所以 所以将电阻箱的阻值从零逐渐增大到某一阻值，电源的输出功率减小，故C错误； D．如果流过电流的该变量大小为，由闭合电路欧姆定律可知 则，故D正确。 故选BD。 16．（24-25高二上·四川宜宾·期中）某同学设计了如图所示的电路图，其中电源电动势为E，内阻为r，R1是定值电阻，L是白炽灯，电表A、V1、V2、V3均为理想电表，他们的示数分别为I、U1、U2、U3，示数变化量的绝对值分别为△I、△U1、△U2、△U3，则下列说法正确的是（　　） A．将滑动变阻器R2滑片往下移，灯泡亮度变暗 B．将滑动变阻器R2滑片往下移，则I、U1、U2、U3均变小 C．无论滑片往上移还是往下移，的值为定值，大小即电源内阻 D．无论滑片往上移还是往下移，的值为定值，大小即电源内阻 【答案】AD 【详解】AB．将滑动变阻器R2滑片往下移，可知阻值减小，则电路总电阻减小，则干路电流I变大，因为 可得，变大，变小，则灯泡亮度变暗，故A正确，B错误； C．根据 可知 可知的值为定值，但大小不是电源内阻，故C错误； D．根据 可知 可知的值为定值，大小是电源内阻，故D正确。 故选AD。 三、解答题 17．（24-25高二上·四川绵阳·期中）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带电量为的正电小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。质量为，不考虑空气阻力。当滑动变阻器滑片P在某位置时，小球恰能到达A板。（g取10m/s2）求： (1)电容器两极板的电压U的大小； (2)两极板间电场强度的大小； (3)滑动变阻器接入电路的阻值RP。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对小球恰能从B到A，由动能定理可得 解得 （2）由可得 （3）由闭合电路欧姆定律可得 计算得出，则有 18．（24-25高二上·广西桂林·期中）在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离。电源电动势，内电阻，电阻。滑动变阻器阻值范围，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量，质量，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取。求： (1)滑动变阻器消耗的电功率P；在此前提下，若把滑动变阻器滑动片向上移动，则滑动变阻器消耗的功率“增大”还是“减小”？ (2)电源的效率。 【答案】(1)20W，功率减小 (2) 【详解】（）设、B两极板间电压为，根据动能定理有 解得 据闭合电路的欧姆定律 解得电流 滑动变阻器消耗的电功率P=IU=20W 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 把电阻R1等效为电源的内阻，则r'=R1+r=2000Ω 因当外电路电阻等于电源内阻时外电路消耗的功率最大，则此时滑动变阻器消耗的功率为最大，若把滑动变阻器滑动片向上移动，滑动变阻器的阻值从2000Ω增大，大于等效电源的内阻，则滑动变阻器消耗的功率减小。 （2）电源的效率 19．（24-25高二上·四川眉山·期中）如图，电池组的电动势，内电阻，电阻，，小电动机M的内电阻。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为0.5A，求： (1)电路中的总电流； (2)电源的输出功率； (3)电动机消耗的电功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电阻两端的电压为 根据闭合电路欧姆定律，有 故电路中的总电流为： （2）路端电压为 电源的输出功率 （3）电动机中的电流为 电动机的电功率为 地 城 考点03 实验：电池电动势和内阻的测量 1．（24-25高二上·江西上饶·期中）某物理兴趣小组测量一电池的电动势和内阻。按照图甲所示连接好电路，定值电阻R0＝1.5Ω，闭合开关，调节电阻箱，测得多组电阻箱接入电路的阻值R及对应的电压表的示数U，画出的－图像为一条直线，如图乙所示； (1)若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（结果均保留两位小数） (2)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 3.33 0.75 (2)偏小 【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可知 解得 结合图像可知， 解得E=3.33V，r=0.75Ω （2）考虑到电压表的分流作用，则真实电动势 而 相比较可知，因此电动势的测量值与真实值相比偏小。 2．（24-25高二上·湖南岳阳·期中）测定电源的电动势和内电阻的实验电路如图1所示，请回答下列问题： (1)现备有以下器材： A．干电池1个；     B．滑动变阻器（0~50Ω）；     C．滑动变阻器（0~1750Ω）；     D．电压表（0~3V）； E.电压表（0~15V）； F.电流表（0~0.6A）； G.电流表（0~3A） 其中电压表应选 ，电流表应选 。（填字母代号） (2)图2是根据实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的内阻 ，电动势 。（结果均保留两位有效数字） (3)某同学认为，如果考虑电表内阻对电路的影响，该实验存在误差，下列分析正确的是___________。 A．误差原因是电压表的分流 B．误差原因是电流表的分压 C．电动势测量值大于真实值 D．内阻测量值小于真实值 【答案】(1) D F (2) 1.0 1.5 (3)AD 【详解】（1）[1]因为电源是干电池1个，干电池的电动势约为1.5V，所以电压表应选D。 [2]通过干电池的电流不宜过大，所以电流表应选量程为0~0.6A的F。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距等于电动势，则有 图像的斜率绝对值等于内阻，则有 （3）AB．电压表直接测量路端电压，所以电压表的测量值是准确的；由于电压表的分流作用，可知电流表所测电流不是流过电池的电流，电流表所测电流较流过电池的电流偏小，故A正确，B错误； CD．由电路图可知，相对于电源电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的图像如图所示 电源的图像与纵轴交点坐标值是电源电动势，图像斜率的绝对值是电源内阻，由图像可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，故C错误，D正确。 故选AD。 3．（24-25高二上·海南·期末）某同学利用如图甲所示的电路测定一块手机电池的电动势和内阻。 除被测电池（电动势E约为3.7V，内阻r小于1Ω）外，，实验室还提供了以下器材： A．电压表（量程为15V， 内阻约为15kΩ） B．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ） C．电流表（量程为0.6A， 内阻约为2Ω） D．固定电阻R0=6Ω E．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许通过的最大电流为1.0A） F．滑动变阻器（阻值范围为0~50Ω，允许通过的最大电流为1.0A） (1)实验中电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。  （填器材前的字母序号） (2)实验的主要步骤如下： ①检查并调节电表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线。 ②调节滑动变阻器R的阻值至最大值。 ③将开关S闭合，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表的相应示数U、I，根据记录数据作出的图象，由图像可得该电池的电动势为 V，该电池的内阻为 Ω。（结果保留小数点后两位小数） (3)由上述实验测得的电源电动势与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】(1) B E (2) 3.80 0.55 (3)偏小 【详解】（1）[1]由于电动势E约为3.7V，为使测量数据足够精确，则电压表应选用B； [2]为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小，故选E。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的纵轴截距等于电动势，则有 图像的斜率绝对值为 解得内阻为 （3）由电路图可知，误差来源于电压表的分流，设电压表的内阻为RV，根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 可知U − I图像的纵轴截距为 则由上述实验测得的电源电动势与真实值相比偏小。 4．（24-25高二上·吉林白山·期中）一兴趣小组要测一节干电池的电动势（约1.5V）和内阻（小于1Ω），借助以下实验器材进行实验。 A．毫安表mA（量程0~600mA，内阻约为0.1Ω）； B．微安表G（量程0~400µA，内阻为100Ω）； C．滑动变阻器R1（0~20Ω）； D．滑动变阻器R2（0~1kΩ）； E.电阻箱R（0~9999.9Ω）； F.定值电阻R01（阻值为2.50Ω）； G.定值电阻R02（阻值为10.00Ω）； H.开关、导线若干。 (1)将微安表G改装为量程2V的电压表，该小组应将电阻箱调到的阻值为 Ω。 (2)该小组设计电路原理图如图1所示，则应该选择的滑动变阻器为 ，定值电阻为 （填器材对应的符号）。 (3)该小组根据记录的数据，作出微安表G的示数I1随毫安表mA的示数I2变化的图像如图2所示，则该节干电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（保留2位小数） 【答案】(1)4900.0 (2) (3) 1.44 0.50 【详解】（1）将微安表G改装为量程2V的电压表，则有 可得应将电阻箱调到的阻值为 （2）[1]为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的； [2]依题意，可知定值电阻在该电路中主要用于控制干路电流，从而起到保护电流表的作用，若选用定值电阻，当滑动变阻器的阻值调到零时，此时干路中的最大电流大约为 指针最大偏角超过满刻度的，读数较为准确，误差较小；若选用定值电阻，当滑动变阻器的阻值调到零时，此时干路中的最大电流大约为 指针最大偏角未超过满刻度的，不利于读数，误差较大，所以定值电阻应选用。 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 结合图像可知， 联立解得， 5．（24-25高二上·天津红桥·期中）某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻，在实验室找到以下实验器材：电流表A、电阻箱、开关、导线若干。实验电路图如图1所示 (1)改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和电流表示数I，画出图像，如图2所示。由图2可得电源的电动势E= ，内阻r= 。若不考虑偶然误差，兴趣小组测得的电动势E测 E真，内阻r测 r真。（填“>”“=”或“<”） (2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻RA，为此又在实验室找到另一个电流表A1（内阻未知），并设计了如图3所示电路，实验步骤如下： ⅰ.闭合S1，断开S2，调节电阻箱示数为R1，电流表A1的示数为I0， ⅱ.闭合S1，闭合S2，调节电阻箱，直到 ，此时电阻箱示数为R2，则电流表A的内阻RA= 。 【答案】(1) = > (2) 电流表的示数仍为 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 根据图像的斜率与截距可知， [3][4]考虑电流表有内阻，则应为 由此可知= 内阻> （2）[1][2]直到电流表的示数为，此时电阻箱示数为，则有 解得 6．（24-25高二上·陕西咸阳·期中）因电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，故电动汽车更受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量某电动汽车上安装的电池的电动势（）和内阻（），利用实验室现有器材进行了如下实验。 (1)实验室只有一个量程为100V、内阻为的电压表，现把此电压表改装成量程为400V的电压表，需串联一个阻值为 的电阻，然后再测量电池的电动势和内阻。 (2)该兴趣小组将电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，示数记为）连接成如图甲所示的电路，来测量该电池的电动势和内阻，根据电阻箱接入电路的阻值和电压表的示数作出图像，如图乙所示，则该电池的电动势 V、内阻 。（结果保留三位有效数字） (3)由实验可知，电池电动势的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值；内阻的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1)15 (2) 360 9.00 (3) 等于 等于 【详解】（1）根据电表改装原理可知，将小量程电压表改装成大量程电压表需要串联较大电阻，根据欧姆定律可知该串联电阻阻值为 代入题中数据，解得 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 结合图像可得， 联立解得， （3）[1][2]由于电压表内阻已知，理论上可以精确计算出电池电动势及内阻，则在理论上测量值和真实值大小相等，故电池电动势的测量值等于真实值；内阻的测量值等于真实值。 7．（24-25高二上·广东深圳·期中）董同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻（内阻较小），实验室提供了如下器材和参考电路“甲”“乙”： 电压表V（量程3V，内阻约） 电流表A（量程，内阻约） 滑动变阻器（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 定值电阻（阻值为） 开关，导线若干 (1)董同学应选择参考电路中的最优电路 （填写“甲”或“乙”）进行测量，同时滑动变阻器应选择 （填写“”或“”）； (2)选用合适的电路和器材后，董同学将测得的数据在坐标纸上画出图像如丙图所示，并求出电动势为 V，内阻为 （结果保留2位小数）。 【答案】(1) 乙 (2) 1.50 0.50 【详解】（1）[1][2]一节新干电池的内阻较小，远小于电压表的内阻，误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小，故选乙；实验要便于操作，则滑动变阻器应选； （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 则图像纵截距即为电源电动势，根据图可知， 8．（24-25二上·江苏盐城·期中）实验小组准备测一节干电池的电动势E和内阻r，进行了如下的实验： (1)如图甲所示为用游标卡尺测量电池直径的示意图，其读数为 mm； (2)为了测量该电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图乙所示的实验，当单刀双掷开关S2接1进行实验时，误差来源于 （填“电压表分流”或“电流表分压”）； (3)正确连接电路后，当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接1进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是（　　） A．电流表断路 B．开关S1接触不良 C．滑动变阻器断路 (4)根据正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的A、B两条U-I图线，根据图线得到，电池电动势E= ；内阻r= 。（结果用丙图中符号表示） 【答案】(1)29.8 (2)电流表分压 (3)C (4) 【详解】（1）游标卡尺的读数为 （2）当单刀双掷开关S2接1进行实验时，电流表测量的是干路电流，由于电流表的分压作用，电压表的测量值偏小。 （3）A．如果电流表断路，则电流表无读数，电压表也无读数，A错误； B．如果开关S1接触不良，则电流表和电压表均无读数，B错误； C．如果滑动变阻器断路，则电流表无读数，电压表测量电源两端的电动势，无论如何移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，C正确。 故选C。 （4）[1]开关S2接1进行实验时，相对于电源，电流表采用内接法，根据闭合电路欧姆定律，有 当时，有 电动势的测量值为真实值，内阻的测量值偏大，对应的图线为A。 [2] 开关S2接2进行实验时，相对于电源，电流表采用外接法，根据闭合电路欧姆定律，有 对应图线B，当时，外电路短路，短路电流为 短路电流为真实值，电源的真实的图线是A图线与纵轴交点和B图线与横轴交点的连线，电源的内阻为 9．（2024·甘肃酒泉·三模）因电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，故电动汽车更受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量某电动汽车上安装的电池的电动势E（300～400V）和内阻r（0～10Ω），利用实验室现有器材进行了如下实验。 (1)实验室只有一个量程为100V、内阻为的电压表，现把此电压表改装成量程为400V的电压表，需 （填“串联”或“并联”）一个阻值为 kΩ的电阻，然后再测量电池的电动势和内阻。 (2)该兴趣小组将电阻箱R和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，示数记为U）连接成如图甲所示的电路，来测量该电池的电动势和内阻，根据电阻箱接入电路的阻值R和电压表的示数U作出图像，如图乙所示，则该电池的电动势 V、内阻 Ω。 (3)由实验可知，电池电动势的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值；内阻的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1) 串联 15 (2) 360 9 (3) 等于 等于 【详解】（1）[1][2]根据电表改装原理可知，将小量程电压表改装成大量程电压表需要串联较大电阻，根据串联电路电流相等，即 解得该串联电阻阻值为 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 结合图像可得， 联立解得 （3）[1][2]由于电压表内阻已知，理论上可以精确计算出电池电动势及内阻，则在理论上测量值和真实值大小相等。 10．（24-25高二上·四川眉山·期中）现有两组同学要测定一节干电池的电动势和内阻（已知约为1.5V，约为）。 (1)第一组采用图甲所示电路。 ①为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选 （选填选项前的字母）。 A．电流表（0~0.6A），电压表（0~3V） B．电流表（0~0.6A），电压表（0~15V） C．电流表（0~3A），电压表（0~3V） D．电流表（0~3A），电压表（0~15V） ②经过多次测量，他们记录了多组电流表示数和电压表示数，并在图中画出了图像。由图像乙可以得出，此干电池的电动势的测量值 V（保留三位有效数字），内阻的测量值 （保留两位有效数字）。 (2)第二组在没有电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路，完成了对同一电池的测量。改变电阻箱接入电路中的电阻，记录多组电流表示数I和电阻箱示数R，画出图像。若图像斜率为k，纵截距为b，则干电池内阻 （用k、b表示） 【答案】(1) A 1.48/1.49/1.50 0.80/0.81/0.82/0.83/0.84 (2) 【详解】（1）[1]由于干电池的电动势约为1.5V，故应选的电压表，由于电源内阻约为1Ω，可估算出电流最大电流为 为了减小实验误差，所以选量程为0~0.6A的电流表。 故选A。 [2][3]根据闭合电路欧姆定律得 可知图像纵截距表示电动势大小，斜率绝对值表示内阻，故结合图乙可得 ， （2）结合图丙，根据根据闭合电路欧姆定律得 整理得 故图像斜率为 纵截距为 联立解得 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 电能、能量守恒定律 3大高频考点概览 考点01 电路中的能量转化 考点02 闭合电路中的欧姆定律 考点03 实验：电池电动势和内阻的测量 地 城 考点01 电路中的能量转化 一、单选题 1．（22-23高二上·北京海淀·期中）关于电功W和电热Q的说法正确的是（　　） A．在任何电路中都有、且 B．在任何电路中都有、，但W不一定等于Q C．、均只有在纯电阻电路中才成立 D．不能计算电路生成的热量，可以计算电路生成的热量 2．（24-25高二上·江苏无锡·期中）在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。闭合开关S，当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和。重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为和，则这台电动机正常运转时的效率为（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高二上·广东·期中）电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一个开关并联，然后再接到家庭电路上，原理示意图如图所示，电烙铁和灯泡均可视为阻值不变的纯电阻，下列说法正确的是（　　） A．开关接通时，灯泡发光 B．电烙铁在开关接通时的功率大于在开关断开时的功率 C．开关断开时，电路消耗的总功率增大 D．开关断开时，电烙铁和灯泡的功率之比等于它们阻值的反比 4．（24-25高二上·江西新余·期末）扫地机器人能有效清除地板上的灰尘等颗粒垃圾．若扫地机器人电动机线圈电阻为，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为，通过线圈的电流为I则（    ） A．通过线圈的电流小于 B．通过线圈的电流等于 C．电动机的电功率为 D．电动机输出的机械功率为 5．（24-25高二上·安徽蚌埠·期中）如图所示，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是（　　） A．电动机的输出功率为14W B．电动机两端的电压为7.0V C．电动机产生的热功率为4.0W D．电源输出的功率为24W 6．（24-25高二上·江苏扬州·期中）如图甲是我国自行研制的CPU“龙芯”系列。图乙中，R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R1的表面边长为R2的两倍。现给R1、R2通以相同的电流I，则R1与R2相比（　　） A．电阻率 B．两端电压U1=U2 C．相同时间内产生的焦耳热Q1>Q2 D．相同时间内通过的电荷量q1>q2 7．（24-25高二上·广东梅州·期中）如图所示为国产积木品牌“森宝积木”生产的儿童电动机及其伏安特性曲线，只有当电动机接入的电压大于0.2V电机才开始转动（假设电动机的线圈电阻一直保持不变）。由该图像可知（    ） A．该电动机内阻为 B．电压为1V时该电机的输出功率为0.4W C．电压为1V时该电机的输出效率为 D．电压为0.1V时该电机的机械功率为0.005W 8．（24-25高二上·河南·期中）在如图所示的电路中，电源电动势 E=12 V，电源内阻：r=1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻r0=0.5Ω，电流表内阻不计。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数I=2.0A，则以下判断正确的是（　　） A．电动机两端的电压为7.0 V B．电动机的输出功率为14 W C．电动机的热功率为3.0 W D．电源输出的电功率为25 W 二、多选题 9．（24-25高二上·上海徐汇·期中）对于欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的理解，下列说法中正确的是（　　） A．由，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B．由，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 C．由，对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率跟导线的横截面积成正比 D．由，对任意电路，电流流过时放的热，与电流的平方、电阻、通电时间均成正比 10．（24-25高二上·黑龙江伊春·期中）如图所示为一直流小电动机模拟提升重物的装置。电池电动势为4V，内阻为，电阻。当电动机以0.1m/s的恒定速度竖直向上提升质量为2kg的重物时，电流表的示数为0.8A。若电流表的内阻及各处摩擦均不计，取，则以下判断正确的是（　　） A．电动机的线圈电阻为 B．电源的总功率为3.2W C．电动机的总功率为2.56W D．电动机的效率为78.1% 11．（24-25高二上·重庆·期中）如图所示，电源电动势，小灯泡L的规格为“2V  0.4W”，开关S接1，当电阻箱R调到3Ω时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则（　　） A．电源内阻为2Ω B．电动机的内阻为3Ω C．电源效率约为86.7% D．电动机正常工作电压为1V 12．（24-25高二上·广东佛山·期中）如图甲所示，这是某品牌的共享电动自行车，其电源、车灯、电动机构成的电路简化为图乙。该电动自行车的电源电动势内阻，电动机的内阻，车灯电阻，电流表的内阻忽略不计。当S1、S2都接通时，电流表的示数，此时电动机正常工作。已知人和车的总质量为68kg，电动自行车在平直路上所受阻力恒为17N，电动自行车保持额定功率在平直路上从静止开始沿直线加速到最大速度运动的位移为10m。下列说法正确的是（　　） A．当只有S1接通时，电流表的示数为1.6A B．当只有S1接通时，车灯的电压为38.4V C．当S1、S2都接通时，电动机的输出功率为90W D．电动自行车从静止加速到最大速度所用的时间为12s 13．（24-25高二上·河南洛阳·期中）如图，电源电动势为12V，内阻为1Ω，电阻R为1Ω，灯泡的电阻为6Ω。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机额定电压U为6V，线圈电阻为0.5Ω，下列说法正确的是（　　） A．开关闭合后，灯泡的电流2A B．开关闭合后，电阻R两端的电压为3V C．开关闭合后，电动机的输出功率为10W D．若因故障电动机不能转动，这时通过电动机的电流不变 14．（24-25高二上·贵州·期中）北京国际风能大会于2024年10月16日至18日在北京盛大举行，关于对风能的利用进行了广泛的探讨，其中风力发电是风能利用的一个重要举措。如图所示为某风力发电的场景，已知风车叶片扫过圆的半径为，其转动时扫过圆的面积为有效面积，风速为（假设风经过叶片后速度减为零），空气的密度为，将风能转化为电能的效率为。则单位时间内（　　） A．通过风车叶片的空气质量为 B．风力发电机产生的电能为 C．若风速变为，单位时间风车接收的动能为原来的 D．若风速变为，风力发电机输出的电功率为 三、解答题 15．（24-25高二上·江苏无锡·期中）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，定值电阻。电动机正常工作时，理想电压表的示数。求： (1)电源的输出功率； (2)电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率。 16．（24-25高二上·广西玉林·期中）利用电动机通过如图所示电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电动机内阻，电阻，重物质量。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为，不计空气阻力和摩擦，g取。求： (1)电动机的热功率； (2)电动机的输出功率； (3)重物上升的速度。 地 城 考点02 闭合电路中的欧姆定律 一、单选题 1．（22-23高二上·陕西铜川·期中）关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A．电动势就是电源供给电路的能量 B．电动势是反映电源将其它形式能转化成电能的本领 C．电源接入电路时，其两端的电压就是电源电动势 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多 2．（24-25高二上·上海徐汇·期中）关于电动势、内电压、外电压，正确的理解是（　　） A．外电压就是路端电压，内电压就是电源两极间的电压 B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化 C．电源断开时外电压的大小等于电动势的大小 D．电动势公式中与电压中一样的，都是电场力做的功 3．（24-25高二上·吉林白山·期中）如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A．灯泡L的额定电压为1V，额定功率为2W B．此电源的内电阻为0.5Ω，此时灯泡L的电阻大于1Ω C．把灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻，电源的输出功率将增大，但效率降低 D．此时电源内阻的热功率为4W 4．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期中）如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线II为某一电阻的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电阻为 B．电源电动势为1.5V C．内阻为 D．电源的输出功率为4.5W 5．（24-25高二上·云南昆明·期中）如图所示，电路中的电流表为理想电流表，电压表为理想电压表，R为定值电阻，C为电容器、电源的电动势E和内阻r均保持不变。现闭合开关S，各元件都能正常工作，将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电源的总功率变大 B．电容器C上的电荷量减小 C．电压表读数变大 D．电流表读数变大 6．（24-25高二上·辽宁锦州·期中）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R为定值电阻，为负温度系数热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），L为小灯泡，当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小 B．小灯泡的亮度变暗 C．流过热敏电阻的电流减小 D．电源的输出功率变大 7．（24-25高二上·四川·期中）如图所示的电路中，光敏电阻R2的阻值随光照强度增大而减小，电表均为理想电表。闭合开关S，电路达到稳定状态后，若增大照射光强度，电流表的示数变化为，电压表的示数变化为，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数减小 B．电压表示数减小 C．电容器所带电荷量增加 D．保持不变 8．（24-25高二上·辽宁锦州·期中）在图甲的电路中，是可变电阻，是定值电阻、阻值为。实验时调节的阻值，得到各组电压表和电流表数据，用这些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的图像如图乙中所示。电压表和电流表皆看作理想电表。下列说法正确的是（　　） A．该电源电动势为 B．该电源的内阻为 C．当时，电源输出功率最大 D．滑片从左往右移的过程中，电源的效率一直在增大 9．（24-25高二上·河南新乡·期中）如图所示，直线A为某电源的U − I图线，直线B和C分别为电阻R1和R2的U − I图线。将该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2。则下列说法错误的是（　　） A．该电源的电动势为6 V B．该电源的内阻为1 Ω C．R1和R2的比值为1∶4 D．P1与P2的比值为1∶1 10．（24-25高二上·广东惠州·期中）光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器，其电阻值会随光照强度的增大而减小，光敏电阻的这种特殊性能，在科技生活中得到广泛应用。某应用电路如图所示，、为定值电阻，L为小灯泡，为光敏电阻，当照射光强度增大时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数减小 B．中电流增大 C．的电压减小 D．小灯泡变暗 二、多选题 11．（24-25高二上·宁夏银川·期中）嘉祥县为了创建全国文明城市，新装一批节能路灯（图甲），该路灯通过光控开关实现自动控制电灯亮度，若如图乙为其内部电路简化示意图，电源电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当光照强度降低时，下列判断正确的是（　　） A．电源内阻消耗的功率变大 B．电压表的示数变小 C．电路的总电阻变小 D．小灯泡变亮 12．（25-26高二上·河北保定·期中）如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R₁、R₂的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是（　　） A．电阻R₁、R₂的阻值之比为4∶3 B．该电源的电动势为6V，内阻为3Ω C．只将R₁与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为4W D．只将R₂与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1：1 13．（24-25高二上·四川绵阳·期中）如图所示，R1=R2=R3=20Ω，电容器的电容C=5μF，电源电动势E=7V，电源内阻r=10Ω。起初，开关S是断开的，电容器C所带的电荷量为Q1；然后，闭合开关S，待电路稳定后，电容器C所带的电荷量为Q2。下列说法正确的是（　　） A．开关S断开时，经过电源电流为0.14A B．开关S闭合后，经过电源电流为0.14A C．从闭合开关S到电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为4.0×10-6C D．从闭合开关S到电路稳定后，通过灵敏电流计的电荷量为2.4×10-5C 14．（22-23高二上·陕西铜川·期中）如图所示，直线为电源的图线，直线为电阻丝的图线，用该电源和电阻丝组成闭合电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势为，内阻为 B．电阻丝的电阻为 C．电路的路端电压为2V D．电阻丝的电功率为 15．（24-25高二上·山东菏泽·期中）将两个定值电阻、和电阻箱R以及理想电压表按照如图所示方式连接。其中电源的内阻为r，且。闭合开关，将电阻箱的阻值从零逐渐增大到某一阻值，电压表示数变化量为，则在该过程中（　　） A．定值电阻两端的电压逐渐增大 B．流过电阻箱R的电流逐渐减小 C．电源的输出功率增大 D．如果流过电流的改变量大小为，则 16．（24-25高二上·四川宜宾·期中）某同学设计了如图所示的电路图，其中电源电动势为E，内阻为r，R1是定值电阻，L是白炽灯，电表A、V1、V2、V3均为理想电表，他们的示数分别为I、U1、U2、U3，示数变化量的绝对值分别为△I、△U1、△U2、△U3，则下列说法正确的是（　　） A．将滑动变阻器R2滑片往下移，灯泡亮度变暗 B．将滑动变阻器R2滑片往下移，则I、U1、U2、U3均变小 C．无论滑片往上移还是往下移，的值为定值，大小即电源内阻 D．无论滑片往上移还是往下移，的值为定值，大小即电源内阻 三、解答题 17．（24-25高二上·四川绵阳·期中）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带电量为的正电小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。质量为，不考虑空气阻力。当滑动变阻器滑片P在某位置时，小球恰能到达A板。（g取10m/s2）求： (1)电容器两极板的电压U的大小； (2)两极板间电场强度的大小； (3)滑动变阻器接入电路的阻值RP。 18．（24-25高二上·广西桂林·期中）在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离。电源电动势，内电阻，电阻。滑动变阻器阻值范围，闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度竖直向上射入两板间，小球恰好能到达A板。若小球所带电荷量，质量，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取。求： (1)滑动变阻器消耗的电功率P；在此前提下，若把滑动变阻器滑动片向上移动，则滑动变阻器消耗的功率“增大”还是“减小”？ (2)电源的效率。 19．（24-25高二上·四川眉山·期中）如图，电池组的电动势，内电阻，电阻，，小电动机M的内电阻。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为0.5A，求： (1)电路中的总电流； (2)电源的输出功率； (3)电动机消耗的电功率。 地 城 考点03 实验：电池电动势和内阻的测量 1．（24-25高二上·江西上饶·期中）某物理兴趣小组测量一电池的电动势和内阻。按照图甲所示连接好电路，定值电阻R0＝1.5Ω，闭合开关，调节电阻箱，测得多组电阻箱接入电路的阻值R及对应的电压表的示数U，画出的－图像为一条直线，如图乙所示； (1)若把流过电阻箱的电流视为干路电流，则可得该电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（结果均保留两位小数） (2)若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 2．（24-25高二上·湖南岳阳·期中）测定电源的电动势和内电阻的实验电路如图1所示，请回答下列问题： (1)现备有以下器材： A．干电池1个；     B．滑动变阻器（0~50Ω）；     C．滑动变阻器（0~1750Ω）；     D．电压表（0~3V）； E.电压表（0~15V）； F.电流表（0~0.6A）； G.电流表（0~3A） 其中电压表应选 ，电流表应选 。（填字母代号） (2)图2是根据实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的内阻 ，电动势 。（结果均保留两位有效数字） (3)某同学认为，如果考虑电表内阻对电路的影响，该实验存在误差，下列分析正确的是___________。 A．误差原因是电压表的分流 B．误差原因是电流表的分压 C．电动势测量值大于真实值 D．内阻测量值小于真实值 3．（24-25高二上·海南·期末）某同学利用如图甲所示的电路测定一块手机电池的电动势和内阻。 除被测电池（电动势E约为3.7V，内阻r小于1Ω）外，，实验室还提供了以下器材： A．电压表（量程为15V， 内阻约为15kΩ） B．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ） C．电流表（量程为0.6A， 内阻约为2Ω） D．固定电阻R0=6Ω E．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许通过的最大电流为1.0A） F．滑动变阻器（阻值范围为0~50Ω，允许通过的最大电流为1.0A） (1)实验中电压表应选用 ，滑动变阻器应选用 。  （填器材前的字母序号） (2)实验的主要步骤如下： ①检查并调节电表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线。 ②调节滑动变阻器R的阻值至最大值。 ③将开关S闭合，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表的相应示数U、I，根据记录数据作出的图象，由图像可得该电池的电动势为 V，该电池的内阻为 Ω。（结果保留小数点后两位小数） (3)由上述实验测得的电源电动势与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。 4．（24-25高二上·吉林白山·期中）一兴趣小组要测一节干电池的电动势（约1.5V）和内阻（小于1Ω），借助以下实验器材进行实验。 A．毫安表mA（量程0~600mA，内阻约为0.1Ω）； B．微安表G（量程0~400µA，内阻为100Ω）； C．滑动变阻器R1（0~20Ω）； D．滑动变阻器R2（0~1kΩ）； E.电阻箱R（0~9999.9Ω）； F.定值电阻R01（阻值为2.50Ω）； G.定值电阻R02（阻值为10.00Ω）； H.开关、导线若干。 (1)将微安表G改装为量程2V的电压表，该小组应将电阻箱调到的阻值为 Ω。 (2)该小组设计电路原理图如图1所示，则应该选择的滑动变阻器为 ，定值电阻为 （填器材对应的符号）。 (3)该小组根据记录的数据，作出微安表G的示数I1随毫安表mA的示数I2变化的图像如图2所示，则该节干电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（保留2位小数） 5．（24-25高二上·天津红桥·期中）某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻，在实验室找到以下实验器材：电流表A、电阻箱、开关、导线若干。实验电路图如图1所示 (1)改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和电流表示数I，画出图像，如图2所示。由图2可得电源的电动势E= ，内阻r= 。若不考虑偶然误差，兴趣小组测得的电动势E测 E真，内阻r测 r真。（填“>”“=”或“<”） (2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻RA，为此又在实验室找到另一个电流表A1（内阻未知），并设计了如图3所示电路，实验步骤如下： ⅰ.闭合S1，断开S2，调节电阻箱示数为R1，电流表A1的示数为I0， ⅱ.闭合S1，闭合S2，调节电阻箱，直到 ，此时电阻箱示数为R2，则电流表A的内阻RA= 。 6．（24-25高二上·陕西咸阳·期中）因电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，故电动汽车更受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量某电动汽车上安装的电池的电动势（）和内阻（），利用实验室现有器材进行了如下实验。 (1)实验室只有一个量程为100V、内阻为的电压表，现把此电压表改装成量程为400V的电压表，需串联一个阻值为 的电阻，然后再测量电池的电动势和内阻。 (2)该兴趣小组将电阻箱和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，示数记为）连接成如图甲所示的电路，来测量该电池的电动势和内阻，根据电阻箱接入电路的阻值和电压表的示数作出图像，如图乙所示，则该电池的电动势 V、内阻 。（结果保留三位有效数字） (3)由实验可知，电池电动势的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值；内阻的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 7．（24-25高二上·广东深圳·期中）董同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻（内阻较小），实验室提供了如下器材和参考电路“甲”“乙”： 电压表V（量程3V，内阻约） 电流表A（量程，内阻约） 滑动变阻器（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 定值电阻（阻值为） 开关，导线若干 (1)董同学应选择参考电路中的最优电路 （填写“甲”或“乙”）进行测量，同时滑动变阻器应选择 （填写“”或“”）； (2)选用合适的电路和器材后，董同学将测得的数据在坐标纸上画出图像如丙图所示，并求出电动势为 V，内阻为 （结果保留2位小数）。 8．（24-25二上·江苏盐城·期中）实验小组准备测一节干电池的电动势E和内阻r，进行了如下的实验： (1)如图甲所示为用游标卡尺测量电池直径的示意图，其读数为 mm； (2)为了测量该电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图乙所示的实验，当单刀双掷开关S2接1进行实验时，误差来源于 （填“电压表分流”或“电流表分压”）； (3)正确连接电路后，当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接1进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是（　　） A．电流表断路 B．开关S1接触不良 C．滑动变阻器断路 (4)根据正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的A、B两条U-I图线，根据图线得到，电池电动势E= ；内阻r= 。（结果用丙图中符号表示） 9．（2024·甘肃酒泉·三模）因电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，故电动汽车更受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量某电动汽车上安装的电池的电动势E（300～400V）和内阻r（0～10Ω），利用实验室现有器材进行了如下实验。 (1)实验室只有一个量程为100V、内阻为的电压表，现把此电压表改装成量程为400V的电压表，需 （填“串联”或“并联”）一个阻值为 kΩ的电阻，然后再测量电池的电动势和内阻。 (2)该兴趣小组将电阻箱R和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，示数记为U）连接成如图甲所示的电路，来测量该电池的电动势和内阻，根据电阻箱接入电路的阻值R和电压表的示数U作出图像，如图乙所示，则该电池的电动势 V、内阻 Ω。 (3)由实验可知，电池电动势的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值；内阻的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 10．（24-25高二上·四川眉山·期中）现有两组同学要测定一节干电池的电动势和内阻（已知约为1.5V，约为）。 (1)第一组采用图甲所示电路。 ①为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选 （选填选项前的字母）。 A．电流表（0~0.6A），电压表（0~3V） B．电流表（0~0.6A），电压表（0~15V） C．电流表（0~3A），电压表（0~3V） D．电流表（0~3A），电压表（0~15V） ②经过多次测量，他们记录了多组电流表示数和电压表示数，并在图中画出了图像。由图像乙可以得出，此干电池的电动势的测量值 V（保留三位有效数字），内阻的测量值 （保留两位有效数字）。 (2)第二组在没有电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路，完成了对同一电池的测量。改变电阻箱接入电路中的电阻，记录多组电流表示数I和电阻箱示数R，画出图像。若图像斜率为k，纵截距为b，则干电池内阻 （用k、b表示） 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $