专题14 实验：电池电动势和内阻的测量＆能源与可持续发展（4大考点）-2025-2026学年高二上学期物理同步培优训练（人教版必修第三册）

专题14 实验：电池电动势和内阻的测量＆能源与可持续发展 4大高频考点概览 考点01 利用伏安法测量电源的电动势和内阻（共9小题） 考点02 用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻（共7小题） 考点03 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻（共6小题） 考点04 能源与可持续发展（共9小题） 地 城 考点01 利用伏安法测量电源的电动势和内阻 1．某实验小组通过如图所示的实验电路测量干电池的电动势和内阻，并根据测得的数据作出了图像，下列正确的是（　　） A．横轴截距表示短路电流，即 B．根据，计算出待测电池内电阻为 C．电池电动势测量值小于真实值 D．本实验的系统误差来源于电流表的分压作用 2．图甲、乙、丙 、丁中，电流表A内阻约1.0Ω，电压表V内阻约1kΩ，电压表示数为U，电阻箱接入电路的阻值为R，关于测定电源电动势和内阻的实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲适用于内阻较小的电源，电动势的测量值等于真实值 B．图乙的系统误差来源于电流表分压，内阻的测量值小于真实值 C．图丙，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和 D．图丁，U−R的图像是一条倾斜的直线 3．（多选）用如图甲所示的电路来测量一节干电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如乙图所示的U-I图像，由图像可知（　　） A．干电池电动势的真实值是1.4V B．干电池内阻的测量值是1Ω C．外电路发生短路时的电流为0.4A D．电压表的示数为1.2V时电流表的示数为0.2A 4．在实验室测量一个直流电源的电动势和内阻。电源的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材： A．量程为0~3V的电压表V B．量程为0~0.6A的电流表A1 C．量程为0~3A的电流表A2 D．阻值为4.0Ω的定值电阻R1 E.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4 F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3 选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻。 (1)电流表应该选择 （选填“B”或“C”）；滑动变阻器应该选择 （选填“E”或“F”）； (2)分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示U-I图像，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为，则电源甲的电动势 V，内阻 Ω；（均保留两位有效数字） (3)在测量电源的电动势和内阻的实验中，产生系统误差的主要原因是（　　） A．电压表的分流作用 B．电压表的分压作用 C．电流表的分压作用 D．电流表的分流作用 5．某物理兴趣小组用如图甲所示电路测一未知电源的电动势和内阻。其中定值电阻 。 （1）按照图甲将电路连接好。 （2）某次实验时电压表的指针位置如图乙所示，则此时电压表的示数为 V。 （3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电压表和电流表的示数，以电流表示数Ⅰ为横轴、电压表示数U 为纵轴，得到如图丙所示的图像。 （4）则该电源的电动势E的测量值为 V，内阻r的测量值为 Ω，考虑到电压表不是理想电表，所以电动势的测量值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 6．磷酸铁锂电池具有较高的安全性和能量密度，广泛应用于我国的电动汽车。某同学利用以下器材测量单体磷酸铁锂电池的电动势和内阻。 A．磷酸铁锂电池（电动势约为3V，内阻为几十毫欧） B．电压表V（量程0~3V） C．毫安表mA（量程200mA，内阻为1.5Ω） D．定值电阻 E.定值电阻 F.滑动变阻器R（最大阻值为10Ω） G.开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 (1)将毫安表与定值电阻并联改装成电流表Ⓐ，则改装后的量程为 A（结果保留两位有效数字） (2)闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录电压表的示数U、改装后电流表Ⓐ的示数I，作出U-I图线如图乙所示，该磷酸铁锂电池的电动势E＝ V，内阻r＝ mΩ。（以上结果均保留两位有效数字） (3)利用图甲进行测量，该磷酸铁锂电池的电动势测量值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 7．某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的电动势约为3V。 A．电流表A，量程是0.6A，内阻RA＝0.5Ω； B．电压表V1，量程是3V，内阻约为6kΩ； C．滑动变阻器，阻值为0~10Ω； D．定值电阻R0＝4Ω； E.开关S一个，导线若干。 (1)为了使实验结果尽可能准确，图甲中的导线应连接到 处（填“①”或“②”）。 (2)用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U－I图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)本实验测得电源电动势的测量值和电动势的真实值的关系为：E测量 E真实；测得的电源内阻和电源内阻真实值的关系为：r测量 r真实（选填“大于”“小于”或“等于”）。 8．某兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： 待测干电池 电压表（量程0-3V，内阻很大）   电流表（量程0-0.6A，内阻rA=0.2Ω） 滑动变阻器（阻值范围0-20Ω）    开关S、导线若干 (1)该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路，为减小实验误差，应使用图 （选填“甲”或“乙”）进行测量； (2)闭合开关S后，改变滑动变阻器的阻值，得到多组电压表的示数U和对应的电流表示数I，作出的图像如图丁所示，若测得该图像的横截距为a，纵截距为b，则该电源的电动势E= 。内阻r= （用a、b、rA表示）； 9．某小组选用以下器材测量旧电池的电动势和内阻。 A．待测旧电池（电动势约为） B．滑动变阻器（） C．滑动变阻器（） D．电压表（，内阻为） E．电流表（） F．阻值为的定值电阻 G．阻值为的定值电阻 (1)设计的电路图如图a所示，其中滑动变阻器应选 ，定值电阻应选 。（填器材前字母序号） (2)甲同学按照图a电路连接实物，正准备接入最后一根导线时的实物如图b所示，乙同学发现有两处不妥，请你指出其中一处： 。 (3)更正并接好电路后，调整滑动变阻器读取多组电压表和电流表的数据。以为纵坐标、为横坐标建立坐标系，得到图像如图c所示。由该图像可求得这个旧电池的电动势 ，内阻 （结果均保留2位有效数字）。 地 城 考点02 用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 10．如图甲所示，R 为电阻箱(0～99.9Ω)，置于阻值最大位置，为末知电阻．断开，闭合，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I的值，并依据R、I值作出了如图乙所示的图线；断开，闭合，当R调至某一位置时，电流表的示数=1.0A；保持电阻箱上各旋钮的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数为=0.8 A．据以上数据可知(电流表内阻不计) A．电源电动势为3.0V B．电源内阻为2Ω C．R.的阻值为2Ω D．断开，接通时，随着R的减小，电源输出功率一直增大 11．（多选）如图甲，为电阻箱，置于阻值最大位置，为未知电阻，（）断开，闭合，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组、值，并依据、值作出了如图乙所示的图线，（2）断开，闭合，当调至某一位置时，电流表的示数；保持电阻箱的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数为，据以上数据可知（    ）    A．电源电动势为 B．电源内阻为 C．的阻值为 D．断开、接通时，随着的减小，电源输出功率减小 12．要测量一节干电池的电动势和内阻，某同学根据实验室提供的器材设计了如图甲所示电路。电路中两电阻箱的最大阻值均为，两个电流表：一个量程为，一个量程为。 (1)电流表的量程应为 （填“0.6”或“1”）A； (2)闭合开关、断开开关，将电阻箱阻值调为最大，的阻值调为零，闭合开关，调节电阻箱，使电流表的指针偏转较大，再调节电阻箱，使电流表的指针偏转较大，记录这时电流表、的示数、及电阻箱的阻值，则电流表的内阻 ；量程为的电流表指针所指的位置如图乙所示，这时该电流表中的电流为 A； (3)断开开关，闭合开关和，多次调节电阻箱，记录每次调节后电阻箱的阻值及电流表的示数，作图像，得到图像的斜率为，与纵轴的截距为，则求得电池的电动势 ，内阻 。（均选用“、和”表示） 13．现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω）。 (1)第一组采用图甲所示电路。经过多次测量，他们记录了多组电流表示数Ⅰ和电压表示数U，并在图中画出了U-I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3位有效数字），内阻的测量值 （保留2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） 14．某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中，制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，进入实验室，发现有以下器材： A．电流表（量程为0~0.6A，内阻为1Ω） B．电流表（量程为，内阻为） C．电流表（量程为0~300μA，内阻约为1000Ω） D．定值电阻（阻值为） E.定值电阻（阻值为） F.电阻箱 G.导线和开关。 经分析，实验电路中最大电流约，结合实验仪器，设计的实验电路图如图甲所示： (1)甲图中电流表应选择 （选填“”、“”或“”），定值电阻应选择 （选填“”或“”），虚线框内的总电阻为 (2)实验测得的几组电流表的读数、电阻箱的读数，作出图线如图乙所示，根据图线得 （结果保留2位有效数字）。 15．安阻法测电动势和内阻 （1）实验原理 闭合电路的欧姆定律，电路图如图所示。 （2）实验器材 电池、 、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 （3）数据处理 ①计算法：由 解方程组求得E、r。 ②图像法：由可得 a.，可作图像（如图甲） 图像的斜率，纵轴截距为 b.，可作图像（如图乙） 图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r。 （3）误差分析 ①误差来源：电流表有电阻，导致内阻测量不准确； ②结论：E测＝E真，r测＞r真（r测＝r真＋rA）。 16．一实验小组利用如图所示的电路测量一电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（约3）。图中电流表量程为55mA，内阻；电阻箱R，最大阻值为999.9；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空： （1）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电流表的相应读数I； （2）根据如图所示电路，用R、、E和r表示，得 ； （3）利用测量数据，做-R图线，如图所示： （4）通过上图可得E＝ V，r＝ （结果均保留2位有效数字）。 地 城 考点03 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 17．某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是(      ) A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 18．新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以下操作： (1)为完成本实验，需要将实验室内量程为4V、内阻为4kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，则需串联一个阻值为 kΩ的定值电阻。 (2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像，其中U为图1中电压表的读数，R为电阻箱的读数，图中，b=0.3，。若忽略电压表分流带来的影响，由以上条件可以测出电池组的电动势 V，内阻 （计算结果均保留一位小数）。 (3)若考虑电压表分流带来的影响，则上述第（2）问中的测量值与真实值相比：电池组电动势的测量值 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），内阻的测量值 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 19．在测量电池的电动势和内阻实验中，实验室可利用的器材有： 待测电源E（电动势约3V）； 电压表V（量程3V、内阻约为6kΩ）； 定值电阻（阻值2Ω）； 电阻丝； 刻度尺； 开关、导电金属夹、导线若干。 (1)某同学利用上述器材设计了如图甲、乙所示的实验电路，实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定在A、B两点间，按照图甲连接电路，在闭合开关前，金属夹应置于电阻丝的 。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离l； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、l的值，以为纵坐标，为横坐标，作出图中图线I； ④按照图乙将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、l的值，作出图中图线II。 (2)图线I、II与纵轴交于同一点（0，），两图线的斜率分别为k1、k2，且，则待测电源的电动势E= V，内阻r= Ω（结果保留两位有效数字）。 (3)该同学继续用图乙做实验，闭合开关S，移动金属夹，当金属夹置于电阻丝中点时，电压表V的示数为1.60V，则A、B两点间电阻丝的总电阻为 Ω，此结果与真实值相比 （选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。 20．某小组对研究手机电池产生兴趣，利用手边器材，先从测量电池组的电动势和内阻开始研究。如图1所示的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约2Ω。现提供的器材如下： A．电池组 B．电压表V1（量程0~10V） C．电压表V2（量程0~3V） D．电阻箱R（0~999.9Ω） E.定值电阻R1=2.0Ω F.定值电阻R2=100Ω G.开关和导线若干 (1)如图1所示，要尽可能精确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择 （选填“B”或“C”）；定值电阻R0应选择 （选填“E”或“F”）。 (2)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a，定值电阻的阻值用R0表示，则可得该电池组的电动势为 ，内阻为 （用字母表示）。 (3)调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中，电阻箱的功率如何变化 （选填“变大”“变小”“先变大后变小”“先变小后变大”）；电源的效率如何变化 （选填“变大”“变小”“先变大后变小”“先变小后变大”）。 21．实验小组设计了如图1，图2所示的两种电路图，来测量同一电源的电动势和内阻，电流表、电压表均为理想电表，定值电阻的阻值已知为，先把电阻箱的阻值调到最大，接着把开关合上，再改变电阻箱的接入值，读出图1电流表的示数，多测几组的相应值，最后画出的关系图像，读出图2电压表的示数，多测几组的相应值，最后画出的关系图像，图3是所提供的实验器材，回答问题。 (1)根据图1，在图3中用笔画线代替导线连接完整的实物图。 (2)若图像的斜率为，图像的斜率为，则 ， （均用、和表示）。 22．某同学利用如图甲所示的电路测量电源的电动势E和内阻r。提供的器材如下： A．待测电源（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆）； B．电压表（量程0~1V，内阻）； C．电压表（量程0~15V，内阻约为50kΩ）； D．电阻箱R（0~99.9Ω）； E.定值电阻； F.开关和导线若干。 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择 （填“B”或“C”）； (2)改变图甲电路中电阻箱的阻值R，读出对应电压表的示数U，多次测量，利用测量数据作出－R图线，如图乙所示。已知图像斜率，并且过点（15，1.20），通过图线可得电源电动势 V，内阻 Ω；（均保留2位有效数字） (3)若将图甲中的电压表当成理想电表，通过图乙计算得到的电源电动势为E'，则E' E（填“＞”“＜”或“”）。 地 城 考点04 能源与可持续发展 23．如图所示，风力发电机的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某段时间内该区域的风速大小为v，风向恰好与叶片转动的圆面垂直。已知空气的密度为ρ，风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η，则此风力发电机发电的功率为（　　） A． B． C． D． 24．如图是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量为。一台热水器的聚热面积为，太阳能的可转化为水的内能，估算一个晴天的日照（相当于太阳直射热水器4h）使一台热水器中水的内能的增加量，下列结果最合理的是（　　） A． B． C． D． 25．太阳能将成为21世纪人类的主要能源之一，图是太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到热水器单位面积的能量约为，一台热水器的聚热面积约4。若每天太阳的照射等效于直射3h，太阳能的20%可转化为水的内能，则这台热水器一天内可有效利用的太阳能约为（　　） A． B． C． 26．在2023杭州亚运会上，我国撑杆跳运动员李玲再次夺取金牌，下图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是（　　） A．运动员通过最高点时的速度为0 B．撑杆恢复形变的过程中，弹性势能完全转化为动能 C．运动员上升过程中，撑杆的弹性势能先增大后减小 D．运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆 27．（多选）PM2.5主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。下列说法中正确的是（　　） A．我们应立即停止使用化石能源，控制污染 B．人类应多开发与利用地热能、风能等新能源 C．应发展新的发电技术，提高能源利用效率 D．对垃圾进行分类处理，变废为宝 28．（多选）压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置。如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电压表示数为，电源内阻不能忽略，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．0对间内电梯内的物体处于超重状态 B．时间内电梯内的物体处于失重状态 C．～时间内电梯可能处于匀加速直线运动状态 D．时间内电梯可能处于匀减速直线运动状态 29．地球大气上界垂直于太阳光线的单位面积在单位时间内所受到的太阳辐射的总能量，称为太阳常数。因观测方法和技术不同，得到的太阳常数值不同。世界气象组织（WMO）1981年公布的太阳常数值是。太阳辐射在穿过大气层的过程中，由于大气对太阳辐射的吸收、反射和散射等作用，到达地面时的辐射强度会大大降低。此外如果有云层，其阻碍作用会更加强烈，因此各地地面接收到的太阳辐射相差较大。如果某地某段时间内到达地面的太阳辐射只有太阳常数的40%，在该地面处垂直于太阳光线放置一块面积为的太阳能电池板，如果该电池板接收太阳辐射把光能转化为电能的效率为80%，请你计算一下，1小时内它能产生多少电能？ 30．一天，小程浏览到了一则关于“节能电热水器”的广告，对于广告中提到的“用一小时热水仅耗一度电”的宣传产生了怀疑，如何验证这则广告的真实性？你能够利用所学知识进行判断吗？[水的比热容c约为4.2 kJ/（kg·℃）]。 31．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。问：电动机启动时，车灯的功率减少了多少？ 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 实验：电池电动势和内阻的测量＆能源与可持续发展 4大高频考点概览 考点01 利用伏安法测量电源的电动势和内阻（共9小题） 考点02 用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻（共7小题） 考点03 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻（共6小题） 考点04 能源与可持续发展（共9小题） 地 城 考点01 利用伏安法测量电源的电动势和内阻 1．某实验小组通过如图所示的实验电路测量干电池的电动势和内阻，并根据测得的数据作出了图像，下列正确的是（　　） A．横轴截距表示短路电流，即 B．根据，计算出待测电池内电阻为 C．电池电动势测量值小于真实值 D．本实验的系统误差来源于电流表的分压作用 【答案】C 【详解】A．因纵轴起点坐标不是从零开始的，此图象的横轴截距不表示短路电流，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律，可以写出 所以图像的斜率 代入数据后，可计算出待测电池内电阻为，故B错误； CD．由于电压表的分流，使得电流表的测量值偏小，导致电池电动势测量值小于真实值，故C正确，D错误。 故选C。 2．图甲、乙、丙 、丁中，电流表A内阻约1.0Ω，电压表V内阻约1kΩ，电压表示数为U，电阻箱接入电路的阻值为R，关于测定电源电动势和内阻的实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲适用于内阻较小的电源，电动势的测量值等于真实值 B．图乙的系统误差来源于电流表分压，内阻的测量值小于真实值 C．图丙，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和 D．图丁，U−R的图像是一条倾斜的直线 【答案】C 【详解】A．图甲是内接法，适用于电流表内阻已知或内阻较大的电源，电动势的测量值等于真实值，故A错误； B．图乙的电流表测量的不是总电流，系统误差来源于电压表的分流，内阻的测量值小于真实值，故B错误； C．对图丙由闭合电路欧姆定律可得 整理得 根据图像可得内阻的测量值，即电源内阻与电流表内阻之和，故C正确； D．对图丁由闭合电路欧姆定律可得 整理得 由上式可知的图像是一条倾斜的直线，故D错误。 故选C。 3．（多选）用如图甲所示的电路来测量一节干电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如乙图所示的U-I图像，由图像可知（　　） A．干电池电动势的真实值是1.4V B．干电池内阻的测量值是1Ω C．外电路发生短路时的电流为0.4A D．电压表的示数为1.2V时电流表的示数为0.2A 【答案】BD 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律 整理得 可知干电池电动势的测量值为 由于电压表的分流，干电池电动势的测量值偏小，即干电池电动势的真实值大于1.4V，故A错误； B．图像斜率的绝对值等于内阻，干电池内阻的测量值为 故B正确； C．外电路发生短路时的电流为 故C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律 电压表的示数为1.2V时电流表的示数为 故D正确。 故选BD。 4．在实验室测量一个直流电源的电动势和内阻。电源的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材： A．量程为0~3V的电压表V B．量程为0~0.6A的电流表A1 C．量程为0~3A的电流表A2 D．阻值为4.0Ω的定值电阻R1 E.最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4 F.最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3 选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图甲所示电路测量电源甲的电动势和内阻。 (1)电流表应该选择 （选填“B”或“C”）；滑动变阻器应该选择 （选填“E”或“F”）； (2)分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图乙所示U-I图像，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为，则电源甲的电动势 V，内阻 Ω；（均保留两位有效数字） (3)在测量电源的电动势和内阻的实验中，产生系统误差的主要原因是（　　） A．电压表的分流作用 B．电压表的分压作用 C．电流表的分压作用 D．电流表的分流作用 【答案】(1) B F (2) 4.6 1.8 (3)A 【详解】（1）[1]测电动势约4.5V的电源的电动势与内阻时，由于有定值电阻的存在，电路中的最大电流约为，如果用量程为3 A的电流表，则读数误差太大，因此电流表应选B。 [2]定值电阻R1和电源内阻的阻值都较小，滑动变阻器的最大阻值不能太大，考虑到实验操作方便，应选择F。 （2）[1][2] 根据闭合电路欧姆定律有 拟合公式为 可得电源电动势为4.6V， 可得内阻 （3）由电路图可知，电压表的分流作用会造成实验误差，导致电流表的电流不是通过电源的电流。 故选A。 5．某物理兴趣小组用如图甲所示电路测一未知电源的电动势和内阻。其中定值电阻 。 （1）按照图甲将电路连接好。 （2）某次实验时电压表的指针位置如图乙所示，则此时电压表的示数为 V。 （3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录多组电压表和电流表的示数，以电流表示数Ⅰ为横轴、电压表示数U 为纵轴，得到如图丙所示的图像。 （4）则该电源的电动势E的测量值为 V，内阻r的测量值为 Ω，考虑到电压表不是理想电表，所以电动势的测量值比真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 2.30 2.90 0.60 偏小 【详解】（2）由图可知电压表的分度值为，图乙所示电压表的示数为2.30 V。 （4）[1][2]由闭合电路欧姆定律可得 整理可得 当，，由图可知 图像的斜率 解得 [3]由实验原理可知该实验测得的电动势实际为，所以电动势的测量值偏小。 6．磷酸铁锂电池具有较高的安全性和能量密度，广泛应用于我国的电动汽车。某同学利用以下器材测量单体磷酸铁锂电池的电动势和内阻。 A．磷酸铁锂电池（电动势约为3V，内阻为几十毫欧） B．电压表V（量程0~3V） C．毫安表mA（量程200mA，内阻为1.5Ω） D．定值电阻 E.定值电阻 F.滑动变阻器R（最大阻值为10Ω） G.开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 (1)将毫安表与定值电阻并联改装成电流表Ⓐ，则改装后的量程为 A（结果保留两位有效数字） (2)闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录电压表的示数U、改装后电流表Ⓐ的示数I，作出U-I图线如图乙所示，该磷酸铁锂电池的电动势E＝ V，内阻r＝ mΩ。（以上结果均保留两位有效数字） (3)利用图甲进行测量，该磷酸铁锂电池的电动势测量值 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)1.2 (2) 3.2 83 (3)偏小 【详解】（1）毫安表的满偏电压为 则改装后干路最大电流为 即改装后的电流表量程为1.2A。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 由图乙可知图像的截距 图像斜率的绝对值 解得 （3）考虑到电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 所以图像的截距 故 即利用题图甲进行测量，磷酸铁锂电池的电动势测量值偏小。 7．某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的电动势约为3V。 A．电流表A，量程是0.6A，内阻RA＝0.5Ω； B．电压表V1，量程是3V，内阻约为6kΩ； C．滑动变阻器，阻值为0~10Ω； D．定值电阻R0＝4Ω； E.开关S一个，导线若干。 (1)为了使实验结果尽可能准确，图甲中的导线应连接到 处（填“①”或“②”）。 (2)用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U－I图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)本实验测得电源电动势的测量值和电动势的真实值的关系为：E测量 E真实；测得的电源内阻和电源内阻真实值的关系为：r测量 r真实（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1)② (2) 3.2 0.83 (3) 等于 等于 【详解】（1）因为电流表内阻已知，将导线连接到②处时，可把电流表内阻、定值电阻与电源内阻当作整体来处理，这样能更准确地测量电源的电动势和内阻。若连接到①处，电压表测量的是滑动变阻器和电流表两端的电压，会因电压表分流带来较大误差。所以导线应连接到②处； （2）根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 由U－I图像可知，电源电动势为 图线的斜率表示电源内阻、定值电阻和电流表内阻之和，即 所以电源的内阻为 （3）图中电路的连接，可以把电源、定值电阻、电流表看成等效电源，设等效电源的电动势为，断路时有 即电动势的测量值等于真实值；短路时电流 则电源内阻为 所以内阻的测量值也等于真实值。 8．某兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： 待测干电池 电压表（量程0-3V，内阻很大）   电流表（量程0-0.6A，内阻rA=0.2Ω） 滑动变阻器（阻值范围0-20Ω）    开关S、导线若干 (1)该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路，为减小实验误差，应使用图 （选填“甲”或“乙”）进行测量； (2)闭合开关S后，改变滑动变阻器的阻值，得到多组电压表的示数U和对应的电流表示数I，作出的图像如图丁所示，若测得该图像的横截距为a，纵截距为b，则该电源的电动势E= 。内阻r= （用a、b、rA表示）； 【答案】(1)甲 (2) b 【详解】（1）甲电路中，将电流表和电源看作一个等效电源，电流表测量的是干路电流，电压表测量的是路端电压，测得等效电源内阻为 由于题中电流表内阻已知，可避免电流表内阻对测量结果的影响，即 可得准确阻值；乙电路中，将电压表和电源看作一个等效电源，由于电压表内阻不明确，不能消除电压表的误差，不能得出准确阻值；故应使用图甲进行测量。 （2）[1][2]由闭合电路欧姆定律得 整理得 由上式可知中截距为电源电动势 斜率大小为 则电源内阻为 9．某小组选用以下器材测量旧电池的电动势和内阻。 A．待测旧电池（电动势约为） B．滑动变阻器（） C．滑动变阻器（） D．电压表（，内阻为） E．电流表（） F．阻值为的定值电阻 G．阻值为的定值电阻 (1)设计的电路图如图a所示，其中滑动变阻器应选 ，定值电阻应选 。（填器材前字母序号） (2)甲同学按照图a电路连接实物，正准备接入最后一根导线时的实物如图b所示，乙同学发现有两处不妥，请你指出其中一处： 。 (3)更正并接好电路后，调整滑动变阻器读取多组电压表和电流表的数据。以为纵坐标、为横坐标建立坐标系，得到图像如图c所示。由该图像可求得这个旧电池的电动势 ，内阻 （结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1) C F (2)开关未断开或滑动变阻器的滑片应位于最右端 (3) 4.0 1.2 【详解】（1）[1]为了方便调节，滑动变阻器应选阻值较小的C； [2]定值电阻应选与电压表阻值相当的F即可。 （2）[1][2]最后一根导线应该连接在开关的右侧和滑动变阻器的右上接线柱上，则两个不妥之处为：①开关未断开；②滑动变阻器的滑片应位于最右端。 （3）[1]电压表接R0后相当于量程变为 即U-I图像的纵轴坐标的1.5倍等于路端电压，则由该图像可求得这个旧电池的电动势E=2.68×1.5V=4.0V [2]内阻 地 城 考点02 用电流表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 10．如图甲所示，R 为电阻箱(0～99.9Ω)，置于阻值最大位置，为末知电阻．断开，闭合，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I的值，并依据R、I值作出了如图乙所示的图线；断开，闭合，当R调至某一位置时，电流表的示数=1.0A；保持电阻箱上各旋钮的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数为=0.8 A．据以上数据可知(电流表内阻不计) A．电源电动势为3.0V B．电源内阻为2Ω C．R.的阻值为2Ω D．断开，接通时，随着R的减小，电源输出功率一直增大 【答案】D 【详解】AB.根据，解得，图线的斜率与电源的电动势相等，故，纵轴截距表示内阻，所以内阻，故AB错误． C. 断开，闭合，当R调至某一位置时，电流表的示数=1.0A；有，代入数据解得：，断开，闭合，此时电流表的示数为=0.8 A,则有：，解得，故C错误． D.由于与电源内阻相等，又知当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内阻时，随着外电阻的减小，电源输出功率增大，断开，接通时，随着R的减小，电源输出功率一直增大，故D正确． 11．（多选）如图甲，为电阻箱，置于阻值最大位置，为未知电阻，（）断开，闭合，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组、值，并依据、值作出了如图乙所示的图线，（2）断开，闭合，当调至某一位置时，电流表的示数；保持电阻箱的位置不变，断开，闭合，此时电流表的示数为，据以上数据可知（    ）    A．电源电动势为 B．电源内阻为 C．的阻值为 D．断开、接通时，随着的减小，电源输出功率减小 【答案】AB 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律 得 则图像的斜率 由数学知识求得电源的电动势 故A正确； B．轴截距的绝对值等于内阻，即，故B正确； C．断开，闭合时 断开，闭合时 可得 故C错误； D．因，所以电路中的外电阻大于内电阻，随着的减小，电源输出功率将增大，时，电源输出功率最大，故D错误。 故选AB。 12．要测量一节干电池的电动势和内阻，某同学根据实验室提供的器材设计了如图甲所示电路。电路中两电阻箱的最大阻值均为，两个电流表：一个量程为，一个量程为。 (1)电流表的量程应为 （填“0.6”或“1”）A； (2)闭合开关、断开开关，将电阻箱阻值调为最大，的阻值调为零，闭合开关，调节电阻箱，使电流表的指针偏转较大，再调节电阻箱，使电流表的指针偏转较大，记录这时电流表、的示数、及电阻箱的阻值，则电流表的内阻 ；量程为的电流表指针所指的位置如图乙所示，这时该电流表中的电流为 A； (3)断开开关，闭合开关和，多次调节电阻箱，记录每次调节后电阻箱的阻值及电流表的示数，作图像，得到图像的斜率为，与纵轴的截距为，则求得电池的电动势 ，内阻 。（均选用“、和”表示） 【答案】(1)1 (2) 0.30 (3) 【详解】（1）根据题意闭合开关K2，断开开关K3，改变R2 的阻值，由此可知A2处于干路，A1在支路，所以A2的量程大于A1的量程，即电流表A2的量程应为1A。 （2）[1]根据题意可知结合欧姆定律，有 [2]电流表的最小分度值为0.02A，所以电流表的读数为0.30A； （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有 变形得 作图像，得到图像的斜率为 解得电动势为 纵轴的截距为 解得内阻为 13．现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω）。 (1)第一组采用图甲所示电路。经过多次测量，他们记录了多组电流表示数Ⅰ和电压表示数U，并在图中画出了U-I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3位有效数字），内阻的测量值 （保留2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) 1.50 0.83 (2) 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律 可知U−I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，根据闭合电路欧姆定律得 整理得 故图像斜率 纵截距 联立解得 14．某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中，制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，进入实验室，发现有以下器材： A．电流表（量程为0~0.6A，内阻为1Ω） B．电流表（量程为，内阻为） C．电流表（量程为0~300μA，内阻约为1000Ω） D．定值电阻（阻值为） E.定值电阻（阻值为） F.电阻箱 G.导线和开关。 经分析，实验电路中最大电流约，结合实验仪器，设计的实验电路图如图甲所示： (1)甲图中电流表应选择 （选填“”、“”或“”），定值电阻应选择 （选填“”或“”），虚线框内的总电阻为 (2)实验测得的几组电流表的读数、电阻箱的读数，作出图线如图乙所示，根据图线得 （结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) 90 (2) 0.91（0.88~0.94） （） 【详解】（1）[1][2]经分析，实验电路中最大电流约，甲图中电流表应选择内阻已知的；根据 可得并联的定值电阻阻值为 则定值电阻应选择； [3]虚线框内的总电阻为 （2）[1][2]当电流表的读数时，干路电流为，根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 由图像可得， 解得， 15．安阻法测电动势和内阻 （1）实验原理 闭合电路的欧姆定律，电路图如图所示。 （2）实验器材 电池、 、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 （3）数据处理 ①计算法：由 解方程组求得E、r。 ②图像法：由可得 a.，可作图像（如图甲） 图像的斜率，纵轴截距为 b.，可作图像（如图乙） 图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r。 （3）误差分析 ①误差来源：电流表有电阻，导致内阻测量不准确； ②结论：E测＝E真，r测＞r真（r测＝r真＋rA）。 【答案】 电流表 电阻箱 【详解】[1][2]根据实验原理和电路图可知，采用安阻法测电源电动势和内阻，所需实验器材有电池、电流表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 16．一实验小组利用如图所示的电路测量一电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（约3）。图中电流表量程为55mA，内阻；电阻箱R，最大阻值为999.9；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空： （1）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电流表的相应读数I； （2）根据如图所示电路，用R、、E和r表示，得 ； （3）利用测量数据，做-R图线，如图所示： （4）通过上图可得E＝ V，r＝ （结果均保留2位有效数字）。 【答案】 【详解】[1]根据闭合电路欧姆定律有 可得 [2][3]根据图像，可取点和 根据图像的斜率为 解得 将代入公式 则有 解得 地 城 考点03 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 17．某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是(      ) A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 【答案】D 【详解】A中根据闭合回路欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误； 【点睛】对于闭合回路欧姆定律的应用，一定要注意公式形式的变通，如本题中，，，结合给出的仪器所测量的值，选择或者变通相对应的公式， 18．新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以下操作： (1)为完成本实验，需要将实验室内量程为4V、内阻为4kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，则需串联一个阻值为 kΩ的定值电阻。 (2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像，其中U为图1中电压表的读数，R为电阻箱的读数，图中，b=0.3，。若忽略电压表分流带来的影响，由以上条件可以测出电池组的电动势 V，内阻 （计算结果均保留一位小数）。 (3)若考虑电压表分流带来的影响，则上述第（2）问中的测量值与真实值相比：电池组电动势的测量值 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），内阻的测量值 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】(1)36 (2) 33.3 1.2 (3) 偏小 偏小 【详解】（1）串联的电阻。 （2）[1][2] 根据电路规律可知 变形可得图像方程 则 故 且 故。 （3）[1][2] 考虑电压表分流， 则 则 故，偏小 且 故，偏小。 19．在测量电池的电动势和内阻实验中，实验室可利用的器材有： 待测电源E（电动势约3V）； 电压表V（量程3V、内阻约为6kΩ）； 定值电阻（阻值2Ω）； 电阻丝； 刻度尺； 开关、导电金属夹、导线若干。 (1)某同学利用上述器材设计了如图甲、乙所示的实验电路，实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定在A、B两点间，按照图甲连接电路，在闭合开关前，金属夹应置于电阻丝的 。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离l； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、l的值，以为纵坐标，为横坐标，作出图中图线I； ④按照图乙将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、l的值，作出图中图线II。 (2)图线I、II与纵轴交于同一点（0，），两图线的斜率分别为k1、k2，且，则待测电源的电动势E= V，内阻r= Ω（结果保留两位有效数字）。 (3)该同学继续用图乙做实验，闭合开关S，移动金属夹，当金属夹置于电阻丝中点时，电压表V的示数为1.60V，则A、B两点间电阻丝的总电阻为 Ω，此结果与真实值相比 （选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。 【答案】(1)A (2) 3.2 4.0 (3) 12 偏小 【详解】（1）开关S闭合前，为了保护电路，金属丝接入电路的阻值应最大，所以金属夹应置于电阻丝的A端。 （2）[1][2]设滑动变阻器的电阻丝的电阻率为ρ，横截面积为S，则由闭合电路的欧姆定律，对图线I，有 整理得 对图线II，有 整理得 对比图4，可得 即 即 （3）[1]当金属夹置于电阻丝中点时，电压表V的示数为1.60V，因电源电动势为3.2V，可知 则A、B两点间电阻丝的总电阻为 [2]考虑到电压表内阻，则此结果是电压表表内阻与并联所得，则与真实值相比偏小。 20．某小组对研究手机电池产生兴趣，利用手边器材，先从测量电池组的电动势和内阻开始研究。如图1所示的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约2Ω。现提供的器材如下： A．电池组 B．电压表V1（量程0~10V） C．电压表V2（量程0~3V） D．电阻箱R（0~999.9Ω） E.定值电阻R1=2.0Ω F.定值电阻R2=100Ω G.开关和导线若干 (1)如图1所示，要尽可能精确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择 （选填“B”或“C”）；定值电阻R0应选择 （选填“E”或“F”）。 (2)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图2所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a，定值电阻的阻值用R0表示，则可得该电池组的电动势为 ，内阻为 （用字母表示）。 (3)调节电阻箱阻值从零开始逐渐变大的过程中，电阻箱的功率如何变化 （选填“变大”“变小”“先变大后变小”“先变小后变大”）；电源的效率如何变化 （选填“变大”“变小”“先变大后变小”“先变小后变大”）。 【答案】(1) C E (2) (3) 先变大后变小 变大 【详解】（1）[1] 被测电池组的电动势约，故电压表应选择量程为的电压表，即选C； [2] 电池组内阻约，定值电阻若选，会使电路中电流过小，测量误差大；选能使电路中电流适中，便于测量，所以定值电阻应选择，即选E。 （2）[1][2] 根据闭合电路欧姆定律有 又因为 联立解得 由图像可知，纵轴截距 所以该电池组的电动势为 图像斜率 所以该电池组的内阻为 （3）[1] 把定值电阻和电源内阻r看成等效内阻形成一个新的等效电源，则等效电源的内阻为 电阻箱的功率可看作新的等效电源的输出功率。根据电源输出功率随外电阻变化的规律可知，当外电阻等于等效内阻时，输出功率最大。电阻箱阻值从零开始逐渐变大，所以电阻箱的功率先变大后变小。 [2] 电源效率 当电阻箱阻值变大时，变大，所以电源的效率变大。 21．实验小组设计了如图1，图2所示的两种电路图，来测量同一电源的电动势和内阻，电流表、电压表均为理想电表，定值电阻的阻值已知为，先把电阻箱的阻值调到最大，接着把开关合上，再改变电阻箱的接入值，读出图1电流表的示数，多测几组的相应值，最后画出的关系图像，读出图2电压表的示数，多测几组的相应值，最后画出的关系图像，图3是所提供的实验器材，回答问题。 (1)根据图1，在图3中用笔画线代替导线连接完整的实物图。 (2)若图像的斜率为，图像的斜率为，则 ， （均用、和表示）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）用笔画线代替导线连接完整的实物图如下图所示 （2）[1][2]对图1根据闭合电路欧姆定律可得 变形可得 同理对图2由 可得 若图像的斜率为图像的斜率为，则有， 综合可得 22．某同学利用如图甲所示的电路测量电源的电动势E和内阻r。提供的器材如下： A．待测电源（电动势约为1.5V，内阻约几欧姆）； B．电压表（量程0~1V，内阻）； C．电压表（量程0~15V，内阻约为50kΩ）； D．电阻箱R（0~99.9Ω）； E.定值电阻； F.开关和导线若干。 (1)为了使测量结果尽量准确，电压表V应选择 （填“B”或“C”）； (2)改变图甲电路中电阻箱的阻值R，读出对应电压表的示数U，多次测量，利用测量数据作出－R图线，如图乙所示。已知图像斜率，并且过点（15，1.20），通过图线可得电源电动势 V，内阻 Ω；（均保留2位有效数字） (3)若将图甲中的电压表当成理想电表，通过图乙计算得到的电源电动势为E'，则E' E（填“＞”“＜”或“”）。 【答案】(1)B (2) 1.8 4.3 (3)< 【详解】（1）待测干电池的电动势约为1.5V，故电压表选用B。 （2）[1][2]由闭合电路的欧姆定律可得 化简可得 可知－R图线的斜率 解得 图线过点（15，1.20），代入以上方程，则有 解得 （3）若将图中的电压表当成理想电表，则有 解得 则有 解得 根据上述有 即有 由于，可知。 地 城 考点04 能源与可持续发展 23．如图所示，风力发电机的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某段时间内该区域的风速大小为v，风向恰好与叶片转动的圆面垂直。已知空气的密度为ρ，风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η，则此风力发电机发电的功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设在时间t内通过叶片的空气动能 则发电机发电的功率 联立解得 故选D。 24．如图是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量为。一台热水器的聚热面积为，太阳能的可转化为水的内能，估算一个晴天的日照（相当于太阳直射热水器4h）使一台热水器中水的内能的增加量，下列结果最合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】这个热水器一天内最多能利用的太阳能为 故C正确，ABD错误。 故选C。 25．太阳能将成为21世纪人类的主要能源之一，图是太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到热水器单位面积的能量约为，一台热水器的聚热面积约4。若每天太阳的照射等效于直射3h，太阳能的20%可转化为水的内能，则这台热水器一天内可有效利用的太阳能约为（　　） A． B． C． 【答案】C 【详解】这台热水器一天内可有效利用的太阳能约为 故选C。 26．在2023杭州亚运会上，我国撑杆跳运动员李玲再次夺取金牌，下图为她在比赛中的几个画面。下列说法中正确的是（　　） A．运动员通过最高点时的速度为0 B．撑杆恢复形变的过程中，弹性势能完全转化为动能 C．运动员上升过程中，撑杆的弹性势能先增大后减小 D．运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆 【答案】C 【详解】A．运动员通过最高点时还具有水平分速度，速度不为零。如果速度为零，接下来将会做自由落体运动而碰到杆，故A错误； BC．运动员起跳过程中，杆先由直变弯，运动员的动能转化为杆的弹性势能和运动员的重力势能，然后杆再由弯变直，弹性势能又转化为机械能，所以在运动员上升过程中，撑杆的弹性势能先增大后减小，故B错误，C正确； D．从图中可看出，运动员越过横杆时身体向下弯曲，其重心可能在腰部下方，即重心可能在横杆的下方，故D错误。 故选C。 27．（多选）PM2.5主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。下列说法中正确的是（　　） A．我们应立即停止使用化石能源，控制污染 B．人类应多开发与利用地热能、风能等新能源 C．应发展新的发电技术，提高能源利用效率 D．对垃圾进行分类处理，变废为宝 【答案】BCD 【详解】化石能源目前不能够完全被替代，因此不能立即停止，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。人类应多开发与利用地热能、风能等新能源。应发展新的发电技术，提高能源利用效率。对垃圾进行分类处理，变废为宝。 故选BCD。 28．（多选）压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置。如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电压表示数为，电源内阻不能忽略，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．0对间内电梯内的物体处于超重状态 B．时间内电梯内的物体处于失重状态 C．～时间内电梯可能处于匀加速直线运动状态 D．时间内电梯可能处于匀减速直线运动状态 【答案】BC 【详解】A．设压敏电阻阻值为R，根据闭合电路欧姆定律有 在0~t1时间内，电压表的示数从U0开始逐渐变大，则压敏电阻的阻值增大，所受压力减小，则电梯内的物体加速度向下，物体处于失重状态，故A错误； B．在t2~t3时间内，电压表的示数大于U0，通过闭合电路欧姆定律可得此时压敏电阻阻值大于时电阻，即压力小于静止时压力，物体处于失重状态，故B正确； C．在t1~t2时间内，电压表的示数大于静止时的读数且保持不变，说明压敏电阻阻值增大为一定值，物体所受压力减小为一定值，物体的加速度为一定值，方向向下，则电梯内的物体处于失重状态，电梯的加速度向下且保持不变，则电梯可能处于向下的匀加速直线运动状态，故C正确； D．在t2~t3时间内，由于电压表读数逐渐减小，则压敏电阻阻值逐渐减小，所受压力逐渐增大，加速度不是定值，则电梯不可能做匀变速运动，故D错误。 故选BC。 29．地球大气上界垂直于太阳光线的单位面积在单位时间内所受到的太阳辐射的总能量，称为太阳常数。因观测方法和技术不同，得到的太阳常数值不同。世界气象组织（WMO）1981年公布的太阳常数值是。太阳辐射在穿过大气层的过程中，由于大气对太阳辐射的吸收、反射和散射等作用，到达地面时的辐射强度会大大降低。此外如果有云层，其阻碍作用会更加强烈，因此各地地面接收到的太阳辐射相差较大。如果某地某段时间内到达地面的太阳辐射只有太阳常数的40%，在该地面处垂直于太阳光线放置一块面积为的太阳能电池板，如果该电池板接收太阳辐射把光能转化为电能的效率为80%，请你计算一下，1小时内它能产生多少电能？ 【详解】该地区的太阳常数为 太阳能电池板1小时接受的光能为 太阳能板1小时转化出的电能为 30．一天，小程浏览到了一则关于“节能电热水器”的广告，对于广告中提到的“用一小时热水仅耗一度电”的宣传产生了怀疑，如何验证这则广告的真实性？你能够利用所学知识进行判断吗？[水的比热容c约为4.2 kJ/（kg·℃）]。 【详解】用一小时热水耗一度电，说明电热水器的功率为1 kW，即每秒提供 kJ的电功。而以一般热水器出水量为0.1 L/s、水温提升10℃计算，则每秒流出的水所需吸收的热量为 显然，故该广告为虚假广告。 31．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为，内阻为。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为；电动机启动的瞬间，电流表示数达到。问：电动机启动时，车灯的功率减少了多少？ 【详解】电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压U=E-Ir=12.5V-10×0.05V=12V 车灯两端电压即路端电压，则车灯的功率 P=UI=12×10W=120W 根据欧姆定律可知，车灯的电阻 电动机启动瞬间，车灯两端电压 U'=E-I’r=12.5V-60×0.05V=9.5V 车灯的功率 车灯的功率减少了 75.2W=44.8W 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $