第十二章  电能  能量守恒定律-江苏省13大市高一物理考试真题分类汇编（人教版必修第三册）

江苏省13市2024-2025学年高一下学期期末试题分类汇编 第十二章  电能  能量守恒定律 1. 电路中的能量转化 1.（淮安市2024-2025学年高一下学期期末）某擦窗机器人所用的电池容量为，待机时间为25天，正常工作时长为则该机器人（　　） A. 正常工作时的电流为240 mA B. 待机时的电流为3000 mA C. 正常工作时的电流是待机时电流的倍 D. 正常工作时的电流是待机时电流的300倍 2.（南通市2024-2025学年高一下学期期末）一电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，已知电动机线圈电阻为R.则该电动机（　　） A. 发热功率为UI B. 发热功率为 C. 对外做功的功率为UI D. 对外做功的功率为 3.（连云港市2024-2025学年高一下学期期末调研）如图所示，线圈电阻为r的电动机两端的电压恒为U，通过线圈中的电流为I，质量为m的重物在电动机的牵引下匀速上升.重力加速度取g，求： （1）电动机的输出功率P； （2）重物匀速上升速度的大小. 4.（宿迁市2024-2025学年高一下学期期末）人骑该电动自行车在水平路面上行驶，受到的阻力是人与车总重的0.04倍，重力加速度g取.当电动自行车以额定功率行驶时，求： （1）通过电动机的电流I； （2）行驶过程中能达到的最大速度. 2. 闭合电路的欧姆定律 一、闭合电路欧姆定律 1. （扬州市2024-2025学年高一下学期期末）下列物理量对应单位的符号正确的是（　　） A. 电场强度，V/m B. 弹性势能，W C. 角速度，m/s D. 电动势，C 2.（扬州市邗江区2024-2025学年高一下学期期末）电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼．若电鳗放电时，产生600V的电动势，电鳗的内阻为20Ω，电鳗的头部和尾部可看作电源的正负极，与周围的水形成回路．假设回路中水的等效电阻为580Ω，则电鳗放电时，其首尾间的输出电压是 （ ） A. 20V B. 300V C. 580V D. 600V 3.（南京市2024-2025学年高一下学期期末）如图所示为某电源的U—I图像，与坐标轴的交点分别为0.5 A、1.5V，则由图可知（　　） A. 电源内阻为3Ω B. 电源电动势为1.5V C. 电源短路时电流为0.5A D. 路端电压为1.2V时，电路中电流为0.2 A 二、闭合电路欧姆定律的应用——动态电路分析 4.（淮安市淮安区2024-2025学年高一下学期期末调研）如图所示电路，电源内阻不可忽略.开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中（电压表和电流表均可视为理想电表）（　　） A. 电压表的示数减小 B. 电流表的示数增大 C. 电源的总功率减小 D. 电源的输出功率一定减小 5. 如图所示电路中，闭合开关S，灯泡和均正常发光.将滑动变阻器的滑片向右滑动，则（　　） A. 电流表示数变大 B. 电压表示数变大 C. 灯泡变亮 D. 灯泡变暗 6.（宿迁市沭阳县2024-2025学年高一下学期期末）如图所示为一种自动测量压力的电路图，其中为滑动变阻器，为定值电阻，为理想电流表，为压敏电阻，其阻值会随着压力的增大而减小.下列说法正确的是（　　） A. 受到的压力减小时，电流表的示数减小 B. 受到的压力增大时，两端的电压减小 C. 若将电流表重新刻度为压力表，则“0”刻度在右边 D. 阻值越大，受到相同压力时电流表示数变化将越明显 7.（南通市如皋中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻不随温度变化（电阻值）电流表和电压表均为理想电表.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动的过程中，则（　　） A. 电源输出功率一直增大 B. 电流表示数增大，路端电压增大 C. 电压表示数减小，电压表示数增大 D. 电压表示数与电流表A示数的比值不变 8.（无锡市天一中学2024-2025学年高一下学期期末）在如图所示的电路中，电源电动势E = 12 V，内阻r = 8 Ω，定值电阻R1 = 2 Ω，R2 = 10 Ω，R3 = 20 Ω，滑动变阻器R4的取值范围为0 ~ 30 Ω，所有电表均为理想电表.闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压V2、电流表A示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI.下列说法正确的是（　　） A. 大于 B. 不变，增大 C. R4的功率先增大后减小，最大值为0.36 W D. 电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5 W 三、闭合电路欧姆定律的应用——电路中的能量 9.（南京市2024-2025学年高一下学期期末）如图，电池组的电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R1=1Ω，R2=6Ω，小电动机M的内电阻RM=0.5Ω.当小电动机M稳定转动时，电流表A（可视为理想电表）的读数为1A.求： （1）电源的总功率PE； （2）电动机的输出功率P出. 10.（连云港市东海县2024-2025学年高一下学期期末）通过电动机提升重物的电路如图所示，电源电动势E=12V，电源内阻r=2Ω，电阻R=3.5Ω.当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能提起重物，理想电压表的示数为8V；当重物质量m=1kg时，闭合开关S，稳定后电动机以恒定速度提升重物，此时电压表的示数为10V.转轴与细绳间不打滑，不计阻力，重力加速度g=10m/s2.求： （1）电动机的内阻r0； （2）重物匀速上升时电动机消耗的功率. 11.（南通市如皋中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，白炽灯的灯丝电阻为，电动机M线圈的电阻为.当开关S闭合后，白炽灯的电功率为.若灯丝电阻保持不变. （1）求电源总功率P； （2）求电动机效率. 12.（无锡市天一中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，M为电动机，N为电阻丝，电流表为理想电表.当S、闭合、断开时，电流表示数；当S、闭合、断开时，电动机正常运转，电流表示数.已知电源电动势，内阻，电动机内阻.求： （1）电阻丝N的阻值； （2）电动机正常运转时的输出功率. 13. （南京市励志高级中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机电阻R0=1.0Ω，定值电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=3.0V.求： （1）流过电动机电流； （2）电源的发热功率； （3）电动机将电能转化为机械能的功率. 14.（扬州市2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，电源电动势，内阻，求： （1）理想电流表的示数I； （2）电源的输出功率P. 15.（宿迁市沭阳县2024-2025学年高一下学期期末）某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能.调节滑动变阻器，使风扇正常运转，此时电压表示数为，电流表示数为；当扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为，电流表示数为.求： （1）电动机线圈的电阻； （2）风扇正常运转时电动机输出的机械功率 16.（淮安市淮安区2024-2025学年高一下学期期末调研）如图所示的小型电动机演示电路中，在闭合、断开的情况下，电流表的示数为1A，在、均闭合的情况下，电流表的示数为3A，已知电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω.不计电流表的内阻，且灯丝电阻不变，求： （1）灯L的电阻； （2）、均闭合时电动机M的总功率. 四、闭合电路欧姆定律的应用——含容电路 17.（连云港市东海县2024-2025学年高一下学期期末）在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图所示的电路，为定值电阻，为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为电容器.当环境温度升高时（　　） A. 电容器C带的电荷量增大 B. 电压表的读数增大 C. 消耗的功率减小 D. 电容器C两极板间的电场强度减小 18.（宿迁市2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，.开关闭合后，将的滑片向下滑动过程中（　　） A. 流过的电流向左 B. 电容器右极板带负电 C. 电容器的带电量减小 D. 电源输出功率增大 19.（连云港市2024-2025学年高一下学期期末调研）如图所示，是滑动变阻器，、是定值电阻，电源内阻不计，电压表为理想电表，当滑片P从左向右移动.下列说法正确的是（　　） A. 电源两端电压变小 B. 的电功率变大 C. 通过中的电流变大 D. 电压表示数变大 20.（南京市2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，电源的输出功率为P，定值电阻R2消耗的功率为P2，电容器C所带的电荷量为Q，电源内阻不能忽略.若将滑动变阻器的滑片向左调节，理想电压表示数变化量的绝对值为，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. P2增大 B. Q减小 C P一定变大 D. 不变 21.（无锡市天一中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，为定值电阻，R为滑动变阻器.闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处.下列说法正确的是（） A. 若仅将B板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 B. 若仅将A板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 C. 若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至N处 D. 断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至N处 3. 实验：电池电动势和内阻的测量 1.（南京市2024-2025学年高一下学期期末）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 2.（淮安市淮安区2024-2025学年高一下学期期末调研）某实验小组在“电池电动势和内阻的测量”实验中： （1）先用多用电表2.5V量程粗测一电池的电动势，将多用电表的________表笔（填“红”或“黑”）与电池的正极相连，另一表笔与电池的负极相连，多用电表的示数如图1所示，则电源电动势为________V. （2）为较准确的测量该电池的电动势和内阻，实验小组设计如图2所示电路，请用笔画线代替导线，将图3所示的实物电路连接完整________. （3）图4为根据图2所示电路所绘出的图像，U、I分别为电压表V和电流表A的示数，根据该图像可得被测电池的内阻________Ω（小数点后保留两位）. （4）在（2）、（3）中，实验产生系统误差的主要原因是________. 3.（连云港市东海县2024-2025学年高一下学期期末）某实验小组欲测量新、旧电池的电动势E和内阻r，实验室提供了以下器材： 待测新电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω） 待测旧电池一节（电动势约为1.2V，内阻约为2Ω） 电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ） 电流表A（具有一定内阻，量程0~0.6A） 滑动变阻器（，额定电流2A） 滑动变阻器（，额定电流0.5A） 定值电阻（阻值20.0Ω，额定功率10W） 定值电阻（阻值20Ω，额定功率5W） 开关S，导线若干 如图（a）为实验电路原理图 （1）请用笔画线代替导线在图（b）中完成实物连接图. （2）为了更准确地测量新电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选用______（填“”或“”） （3）实验小组根据测量新电池得到数据，在坐标纸上画出了U—I图像（U为电压表读数，I为电流表读数），如图所示.由图像可得新电池的电动势______V，内阻______Ω（结果均保留两位小数）. （4）若考虑电流表和电压表内阻对实验结果的影响，对于旧电池，同样采用上述实验方法，由于电压表分流导致的测量误差会比新电池的______（填“大”或“小”）. 4.（南京市励志高级中学2024-2025学年高一下学期期末）小徐在实验室测量一节蓄电池的电动势和内电阻，蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小.除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有： A．电压表V（量程3V）； B．电流表A1（量程0.6A）； C．电流表A2（量程3A） D．滑动变阻器R（阻值范围0﹣20Ω，额定电流1A） E．滑动变阻器R′（阻值范围0﹣1000Ω，额定电流2A） （1）电流表应选_____，滑动变阻器应选_____（填器材前的字母代号）. （2）尽量减少实验误差的前提下，在图中将实验仪器连接完整. （3）开始实验后小徐发现移动滑片电表读数变化很不明显，获得的实验数据很少，所以他找了一个阻值为4Ω的定值电阻串联到蓄电池的一端.根据新电路的实验数据作出U﹣I图像（如图所示），则蓄电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（结果保留两位有效数字）. 5.（宿迁市沭阳县2024-2025学年高一下学期期末）某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，设计电路如图甲所示. （1）在图乙中用笔画线代替导线按照甲图连接实验电路 （2）正确连接电路后，闭合开关S，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S接触不良 C. 滑动变阻器短路 （3）排除故障后，根据（2）中正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的图线，则电池电动势E=______V， （4）该实验存在有系统误差，导致r的测量值比真实值______（填“偏大”“偏小”或“相等”）并说明其原因______. 6.（南通市如皋中学2024-2025学年高一下学期期末）在测量电源电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，会产生系统误差.为了消除电表的内阻产生的系统误差，某兴趣小组连接了如图所示的电路来测量电源电动势和内阻，其中. （1）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑到______（填“最左端”“正中间”或“最右端”）位置； ②单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U、I的值，断开开关 ③重复步骤①； ④单刀双掷开关S与2接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U、I的值，断开开关 ⑤在图丙中分别作出两种情况所对应的图像. （2）某次读取电表数据时，电表指针如图丁所示，此时电表示数为______V. （3）图丙中的图线1是开关与______（填“1”或“2”）接通时相对应. （4）根据图丙中的图线求得电源电动势______V，内阻______Ω.（结果均保留两位小数） （5）该兴趣小组经讨论认为，利用图丙还可以计算出电流表和电压表的内阻，其中，电流表的内阻为______Ω. 1 学科网（北京）股份有限公司 $江苏省13市2024-2025学年高一下学期期末试题分类汇编 第十二章  电能  能量守恒定律 1. 电路中的能量转化 1.（淮安市2024-2025学年高一下学期期末）某擦窗机器人所用的电池容量为，待机时间为25天，正常工作时长为则该机器人（　　） A. 正常工作时的电流为240 mA B. 待机时的电流为3000 mA C. 正常工作时的电流是待机时电流的倍 D. 正常工作时的电流是待机时电流的300倍 【答案】D 【解析】电池容量为，正常工作时长为，正常工作时的电流，故A错误；由题可知待机时间为，待机时的电流，B错误；正常工作时的电流是待机时电流的倍，C错误，D正确.故选D. 2.（南通市2024-2025学年高一下学期期末）一电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，已知电动机线圈电阻为R.则该电动机（　　） A. 发热功率为UI B. 发热功率为 C. 对外做功的功率为UI D. 对外做功的功率为 【答案】B 【解析】根据焦耳定律可知，发热功率应为，A错误，B正确；对外做功的机械功率应为，C、D错误；故选B. 3.（连云港市2024-2025学年高一下学期期末调研）如图所示，线圈电阻为r的电动机两端的电压恒为U，通过线圈中的电流为I，质量为m的重物在电动机的牵引下匀速上升.重力加速度取g，求： （1）电动机的输出功率P； （2）重物匀速上升速度的大小. 【答案】（1） （2） 【解析】（1）电动机总功率，电动机消耗的热功率，电动机的输出功率.（2）重物在电动机的牵引下匀速上升，所以，可得. 4.（宿迁市2024-2025学年高一下学期期末）人骑该电动自行车在水平路面上行驶，受到的阻力是人与车总重的0.04倍，重力加速度g取.当电动自行车以额定功率行驶时，求： （1）通过电动机的电流I； （2）行驶过程中能达到的最大速度. 【答案】（1） （2） 【解析】（1）由，可得通过电动机的电流为.（2）当牵引力等于阻力时，电动自行车速度达到最大，则有，又，可得. 2. 闭合电路的欧姆定律 一、闭合电路欧姆定律 1. （扬州市2024-2025学年高一下学期期末）下列物理量对应单位的符号正确的是（　　） A. 电场强度，V/m B. 弹性势能，W C. 角速度，m/s D. 电动势，C 【答案】A 【解析】电场强度公式为，电压的单位是伏特（V），距离的单位是米（m），故电场强度的单位为，A正确.弹性势能属于能量，国际单位为焦耳（J），而是功率单位（），B错误.角速度公式为，单位是弧度每秒（），而是线速度单位，C错误.电动势公式为，功的单位是焦耳（J），电荷量的单位是库仑（C），故电动势单位为，D错误.故选A. 2.（扬州市邗江区2024-2025学年高一下学期期末）电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼．若电鳗放电时，产生600V的电动势，电鳗的内阻为20Ω，电鳗的头部和尾部可看作电源的正负极，与周围的水形成回路．假设回路中水的等效电阻为580Ω，则电鳗放电时，其首尾间的输出电压是 （ ） A. 20V B. 300V C. 580V D. 600V 【答案】C 【解析】电鳗放电时，其首尾间的输出电压为路端电压，即外电路（水）两端的电压.总电阻，根据闭合电路欧姆定律总电流，路端电压，故选C. 3.（南京市2024-2025学年高一下学期期末）如图所示为某电源的U—I图像，与坐标轴的交点分别为0.5 A、1.5V，则由图可知（　　） A. 电源内阻为3Ω B. 电源电动势为1.5V C. 电源短路时电流为0.5A D. 路端电压为1.2V时，电路中电流为0.2 A 【答案】B 【解析】根据闭合电路欧姆定律可得，可知在图像中，纵截距为电源的电动势，则有，斜率为电源的内阻则有，A错误，B正确；当电源短路时，则有，解得，C错误；当路端电压时，则有，代入数据解得，故D错误.故选B. 二、闭合电路欧姆定律的应用——动态电路分析 4.（淮安市淮安区2024-2025学年高一下学期期末调研）如图所示电路，电源内阻不可忽略.开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中（电压表和电流表均可视为理想电表）（　　） A. 电压表的示数减小 B. 电流表的示数增大 C. 电源的总功率减小 D. 电源的输出功率一定减小 【答案】C 【解析】当变阻器的滑片向上滑动时，接入电路的阻值变大，故它与R2并联的总电阻变大，再与R1串联的总电阻也会变大，即外电路的电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中总电流减小，根据可知路端电压增大，即电压表的示数增大，A错误；由于电路的总电流减小，所以内阻及R1两端的电压也随之减小，故与R2两端的电压增大，则流过的电流增大，流过的电流减小，则电流表的示数减小，B错误；电源的总功率为，由于电路的总电流减小，故电源的总功率减小，C正确；电源输出的功率，可知时电源输出的功率最大，题中各电阻大小未知，无法判断电源输出的功率变化情况，D错误.故选C. 5. 如图所示电路中，闭合开关S，灯泡和均正常发光.将滑动变阻器的滑片向右滑动，则（　　） A. 电流表示数变大 B. 电压表示数变大 C. 灯泡变亮 D. 灯泡变暗 【答案】B 【解析】滑动变阻器的滑片向右滑动，阻值变大，则电路中电阻增大，根据可知，电流表示数变小；根据可知，电压表示数变大，A错误，B正确；根据可知，灯泡的电压变小，灯泡变暗，C错误；根据可知，并联电路及灯泡电压变大，则灯泡变亮，D错误；故选B. 6.（宿迁市沭阳县2024-2025学年高一下学期期末）如图所示为一种自动测量压力的电路图，其中为滑动变阻器，为定值电阻，为理想电流表，为压敏电阻，其阻值会随着压力的增大而减小.下列说法正确的是（　　） A. 受到的压力减小时，电流表的示数减小 B. 受到的压力增大时，两端的电压减小 C. 若将电流表重新刻度为压力表，则“0”刻度在右边 D. 阻值越大，受到相同压力时电流表示数变化将越明显 【答案】C 【解析】受到的压力减小时，阻值会增大，并联部分的电阻增大，并联部分的电压增大，电流表支路的电阻不变，流过电流表的示数增大，A错误；受到的压力增大时，阻值会减小，总电阻减小，总电流增大， 两端的电压增大，B错误；受到的压力增大，电阻减小，电流表的示数减小，反向变化，则“0”刻度在右边，C正确；阻值越大，流过电流表上的电流越小，受到相同压力时，电流表变化将越不明显，D错误.故选C. 7.（南通市如皋中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻不随温度变化（电阻值）电流表和电压表均为理想电表.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动的过程中，则（　　） A. 电源输出功率一直增大 B. 电流表示数增大，路端电压增大 C. 电压表示数减小，电压表示数增大 D. 电压表示数与电流表A示数的比值不变 【答案】A 【解析】滑动变阻器的滑动触头向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则电流表示数增大；根据可知电压表示数增大；根据，可知电压表示数减小，B、C错误；电源的输出功率为，可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于，且外电阻逐渐减小，所以电源输出功率一直增大，A正确；根据欧姆定律可得，由于滑动变阻器接入电路阻值减小，所以电压表示数与电流表A示数的比值减小，D错误.故选A. 8.（无锡市天一中学2024-2025学年高一下学期期末）在如图所示的电路中，电源电动势E = 12 V，内阻r = 8 Ω，定值电阻R1 = 2 Ω，R2 = 10 Ω，R3 = 20 Ω，滑动变阻器R4的取值范围为0 ~ 30 Ω，所有电表均为理想电表.闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表V1、电压V2、电流表A示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI.下列说法正确的是（　　） A. 大于 B. 不变，增大 C. R4的功率先增大后减小，最大值为0.36 W D. 电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5 W 【答案】C 【解析】将R1和R2等效为电源内阻，则等效电源的电动势，解得，等效内阻，等效电路如图所示， 由U1 = IR3可知，则不变，由U2 = E′ − I（R3 + r′）可知，则不变，B错误；当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，R4变大，总电阻变大，总电流减小，等效路端电压U路端增大，由U1 = IR3可知V1读数减小；由U2 = E′ − I（R3 + r′）可知V2读数增大，因U路端 = U1 + U2，可知小于，A错误；将R3等效为新电源的内阻，内阻为，等效电源输出功率，当R4 = r″时，等效电源输出功率最大，R4的功率最大，则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电阻从0增加到30 Ω，可知R4的功率先增大后减小；当R4 = 25 Ω时功率最大，最大值为，C正确；当滑动变阻器的滑片在a端时，电源E的外电阻为，当滑动变阻器的滑片在b端时，电源E的外电阻为，电源E的内阻r = 8 Ω，则，则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电源的输出功率一直减小，D错误.故选C. 三、闭合电路欧姆定律的应用——电路中的能量 9.（南京市2024-2025学年高一下学期期末）如图，电池组的电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R1=1Ω，R2=6Ω，小电动机M的内电阻RM=0.5Ω.当小电动机M稳定转动时，电流表A（可视为理想电表）的读数为1A.求： （1）电源的总功率PE； （2）电动机的输出功率P出. 【答案】（1）36W （2）10W 【解析】（1）并联部分的电压为，根据闭合电路欧姆定律可得， 故电路中的总电流，则电源的总功率.（2）电动机中的电流，电动机的输出功率. 10.（连云港市东海县2024-2025学年高一下学期期末）通过电动机提升重物的电路如图所示，电源电动势E=12V，电源内阻r=2Ω，电阻R=3.5Ω.当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能提起重物，理想电压表的示数为8V；当重物质量m=1kg时，闭合开关S，稳定后电动机以恒定速度提升重物，此时电压表的示数为10V.转轴与细绳间不打滑，不计阻力，重力加速度g=10m/s2.求： （1）电动机的内阻r0； （2）重物匀速上升时电动机消耗的功率. 【答案】（1） （2） 【解析】（1）电动机不转时相当于纯电阻，由闭合电路欧姆定律,有,,解得电动机的内阻.（2）重物匀速上升时通过电动机的电流为,有,得,电动机两端的电压,电动机消耗的功率,解得. 11.（南通市如皋中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，白炽灯的灯丝电阻为，电动机M线圈的电阻为.当开关S闭合后，白炽灯的电功率为.若灯丝电阻保持不变. （1）求电源总功率P； （2）求电动机效率. 【答案】（1）12W （2） 【解析】（1）灯泡消耗的功率，解得灯泡两端电压，则通过电源的电流，电源总功率.（2）流过电动机的电流为，电动机M输出的机械功率为，，电动机的效率为. 12.（无锡市天一中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，M为电动机，N为电阻丝，电流表为理想电表.当S、闭合、断开时，电流表示数；当S、闭合、断开时，电动机正常运转，电流表示数.已知电源电动势，内阻，电动机内阻.求： （1）电阻丝N的阻值； （2）电动机正常运转时的输出功率. 【答案】（1）3Ω （2） 【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律可得，代入数据解得.根据闭合电路欧姆定律可得，代入数据解得，根据能量守恒定律可得. 13. （南京市励志高级中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机电阻R0=1.0Ω，定值电阻R1=1.5Ω.电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=3.0V.求： （1）流过电动机电流； （2）电源的发热功率； （3）电动机将电能转化为机械能的功率. 【答案】（1）2A （2）2W （3）8W 14.（扬州市2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，电源电动势，内阻，求： （1）理想电流表的示数I； （2）电源的输出功率P. 【答案】（1） （2） 【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律，有,外电路的总电阻为,联立解得理想电流表的示数为.（2）根据闭合电路欧姆定律，有,电源的输出功率,联立解得. 15.（宿迁市沭阳县2024-2025学年高一下学期期末）某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能.调节滑动变阻器，使风扇正常运转，此时电压表示数为，电流表示数为；当扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为，电流表示数为.求： （1）电动机线圈的电阻； （2）风扇正常运转时电动机输出的机械功率 【答案】（1） （2） 【解析】（1）扇叶停止转动时，电动机线圈的电阻为.（2）风扇运转时，电动机线圈的发热功率为：，电动机输入功率为，电动机输出的机械功率为. 16.（淮安市淮安区2024-2025学年高一下学期期末调研）如图所示的小型电动机演示电路中，在闭合、断开的情况下，电流表的示数为1A，在、均闭合的情况下，电流表的示数为3A，已知电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω.不计电流表的内阻，且灯丝电阻不变，求： （1）灯L的电阻； （2）、均闭合时电动机M的总功率. 【答案】（1） （2）3.6W 【解析】（1）闭合、断开情况下，电流表的示数为1A，由闭合电路欧姆定律可得， 代入数据解得.（2）、均闭合的情况下，由闭合电路欧姆定律，可得路端电压为， 灯泡的电流为，电动机的电流为，电动机M的总功率为，代入数据得. 四、闭合电路欧姆定律的应用——含容电路 17.（连云港市东海县2024-2025学年高一下学期期末）在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图所示的电路，为定值电阻，为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为电容器.当环境温度升高时（　　） A. 电容器C带的电荷量增大 B. 电压表的读数增大 C. 消耗的功率减小 D. 电容器C两极板间的电场强度减小 【答案】D 【解析】当环境温度升高时，热敏电阻的电阻减小电压减小，故电容器两端电压减小，根据, Q减小，A错误；根据闭合电路欧姆定律,热敏电阻的电阻减小，I增加，根据,故电压表的读数U减小，B错误；根据，I增加，消耗的功率增加，C错误；电容器C两极板间的电场强度，电容器两端电压减小，故电场强度减小，D正确.故选D . 18.（宿迁市2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，为滑动变阻器，.开关闭合后，将的滑片向下滑动过程中（　　） A. 流过的电流向左 B. 电容器右极板带负电 C. 电容器的带电量减小 D. 电源输出功率增大 【答案】D 【解析】电容器右极板和电源的正极连接，左极板比右极板电势低，右极板带正电，B错误；仅将的滑片向下滑动，阻值减小，电路中总电阻减小，电流I增大；由两端电压可知，电阻两端的电压增大，电容器两端电压增大，电容器要充电，流过电流方向右，A、C错误；电源的输出功率为，当，电源的输出功率最大.由于，仅将的滑片向下滑动，电阻减小，电源的输出功率增大，D正确.故选D. 19.（连云港市2024-2025学年高一下学期期末调研）如图所示，是滑动变阻器，、是定值电阻，电源内阻不计，电压表为理想电表，当滑片P从左向右移动.下列说法正确的是（　　） A. 电源两端电压变小 B. 的电功率变大 C. 通过中的电流变大 D. 电压表示数变大 【答案】C 【解析】由题可知，由于不计电源内阻，电源两端的电压等于电源的电动势，因此当滑片P从左向右移动时，电源两端的电压不变，A错误；根据电路特点可知，当滑片P从左向右移动时，并联部分的电阻减小，干路电流增大，故定值电阻分担的电压增大，并联部分电路的电压减小，电压表的示数减小，根据可知，定值电阻的功率变小，B、D错误；根据上述分析可知，当滑片P从左向右移动时，干路电流增大，而通过电流，结合上述分析可知并联部分电路的电压减小，故通过定值电阻的电流减小，则通过中的电流变大，C正确.故选C. 20.（南京市2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，电源的输出功率为P，定值电阻R2消耗的功率为P2，电容器C所带的电荷量为Q，电源内阻不能忽略.若将滑动变阻器的滑片向左调节，理想电压表示数变化量的绝对值为，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（　　） A. P2增大 B. Q减小 C P一定变大 D. 不变 【答案】D 【解析】由图可知，当滑动变阻器的滑片向左调节，电路中的电阻增大，电流减小，根据可知，定值电阻消耗的功率减小，A错误；由图可知，电容器与并联，当滑动变阻器的滑片向左调节，结合上述分析，根据欧姆定律可知，电容器两端的电压增大，由可知，电容器的电容不变，电势差增大，电容器的电荷量增大，B错误；设电源的内阻为，根据电源的输出功率，可知当时，电源的输出功率最大，由于不知外电路电阻和内阻的关系，因此无法确定输出功率是否增大，C错误；根据闭合电路的欧姆定律可得，电压表的示数，解得，由于电源内阻不变，因此比值不变，D正确.故选D. 21.（无锡市天一中学2024-2025学年高一下学期期末）如图所示，A、B为水平放置的平行正对金属板，在板中央分别有一小孔M、N，D为理想二极管，为定值电阻，R为滑动变阻器.闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放，小球恰好能运动至小孔N处.下列说法正确的是（） A. 若仅将B板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 B. 若仅将A板稍微上移，带电小球仍可以运动至N处 C. 若仅将变阻器的滑片上移，带电小球仍可以运动至N处 D. 断开开关S，从P处将小球由静止释放，带电小球将无法运动至N处 【答案】C 【解析】设P与N的竖直距离为H，平行板电容器两极板间的电压为U，距离为d，正对面积为s，由题可得小球由P到N用动能定理，根据开关闭合，二极管左边为负极右边为正极，平行板电容器的公式，仅将B板稍微上移，电容增大，电容器充电，稳定时平行板电容器上下极板的电压U不变，N到P的距离变小为，假设小球仍可以运动到N点，速度为v，重新对小球由P点到N用动能定理，得动能为负值，则带电小球不可以运动至N处，A错误；若将A板上移，板间距增大，电容减小，由于二极管左边为负极右边为正极，电容器无法放电，电量不变，则两板间电压增大，由前面分析中方程分析可得到N处时动能为负值，则带电小球不可以运动至N处，B错误；若仅将变阻器的滑片上移，则滑动变阻器的电阻变大，电路稳定时通过的电流减小，电阻两端电压变小，上端电势降低，但二极管左边为负极右边为正极，无法放电，所以电容器两端的电压保持不变，则带电小球仍恰好运动至N处，C正确；断开开关S，电容器电容不变，板间电压不会变化，所以带电小球仍可以运动至N处，D错误.故选C. 3. 实验：电池电动势和内阻的测量 1.（南京市2024-2025学年高一下学期期末）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 【解析】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，A错误；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，B错误；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，C正确；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，D错误.故选C. 2.（淮安市淮安区2024-2025学年高一下学期期末调研）某实验小组在“电池电动势和内阻的测量”实验中： （1）先用多用电表2.5V量程粗测一电池的电动势，将多用电表的________表笔（填“红”或“黑”）与电池的正极相连，另一表笔与电池的负极相连，多用电表的示数如图1所示，则电源电动势为________V. （2）为较准确的测量该电池的电动势和内阻，实验小组设计如图2所示电路，请用笔画线代替导线，将图3所示的实物电路连接完整________. （3）图4为根据图2所示电路所绘出的图像，U、I分别为电压表V和电流表A的示数，根据该图像可得被测电池的内阻________Ω（小数点后保留两位）. （4）在（2）、（3）中，实验产生系统误差的主要原因是________. 【答案】（1）红 1.43##1.44##1.45 （2）如图所示 （3）0.86 （4）电压表的分流 【解析】（1）用多用电表2.5V量程测电池电压，根据“红进黑出”为保证电流从红表笔流入多用电表，应将多用电表的红表笔与电池的正极相连.如图1所示，则电源电动势为.（2）电池的电动势约为1.5V，为减小实验误差，电压表的量程选择0~3V，根据电路图，连接实物图如图所示.（3）根据闭合电路的欧姆定律可得，可知图像的纵截距表示电源电动势为，图像斜率的绝对值表示电源内阻，为.（4）在（2）（3）中，实验产生系统误差的主要原因是：电压表的分流作用. 3.（连云港市东海县2024-2025学年高一下学期期末）某实验小组欲测量新、旧电池的电动势E和内阻r，实验室提供了以下器材： 待测新电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω） 待测旧电池一节（电动势约为1.2V，内阻约为2Ω） 电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ） 电流表A（具有一定内阻，量程0~0.6A） 滑动变阻器（，额定电流2A） 滑动变阻器（，额定电流0.5A） 定值电阻（阻值20.0Ω，额定功率10W） 定值电阻（阻值20Ω，额定功率5W） 开关S，导线若干 如图（a）为实验电路原理图 （1）请用笔画线代替导线在图（b）中完成实物连接图. （2）为了更准确地测量新电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选用______（填“”或“”） （3）实验小组根据测量新电池得到数据，在坐标纸上画出了U—I图像（U为电压表读数，I为电流表读数），如图所示.由图像可得新电池的电动势______V，内阻______Ω（结果均保留两位小数）. （4）若考虑电流表和电压表内阻对实验结果的影响，对于旧电池，同样采用上述实验方法，由于电压表分流导致的测量误差会比新电池的______（填“大”或“小”）. 【答案】（1）见解析 （2）R1 （3） 1.45 0.50 （4）小 【解析】（1）根据电路图连接实物图，如图所示 图（a）电路图的系统误差在于电压表的分流，为了减小误差，需要使电压表的内阻远远大于滑动变阻器接入电阻，可知，滑动变阻器选择总阻值小一些的，即滑动变阻器应选用.（3）实验中，为了减小电压表读数误差，需要使得电压表示数变化幅度大一些，即需要在电源上串联一个小电阻，可知串联的定值电阻选择.根据闭合电路欧姆定律有,根据图像有，,解得.（4）根据闭合电路欧姆定律有,则电压表示数变化,由于旧电池电动势小于新电池电动，旧电池内阻大于新电池内阻，结合上述可知，旧电池相对于新电池，电压表的分流相对较小，造成的实验误差较小. 4.（南京市励志高级中学2024-2025学年高一下学期期末）小徐在实验室测量一节蓄电池的电动势和内电阻，蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小.除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有： A．电压表V（量程3V）； B．电流表A1（量程0.6A）； C．电流表A2（量程3A） D．滑动变阻器R（阻值范围0﹣20Ω，额定电流1A） E．滑动变阻器R′（阻值范围0﹣1000Ω，额定电流2A） （1）电流表应选_____，滑动变阻器应选_____（填器材前的字母代号）. （2）尽量减少实验误差的前提下，在图中将实验仪器连接完整. （3）开始实验后小徐发现移动滑片电表读数变化很不明显，获得的实验数据很少，所以他找了一个阻值为4Ω的定值电阻串联到蓄电池的一端.根据新电路的实验数据作出U﹣I图像（如图所示），则蓄电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（结果保留两位有效数字）. 【答案】（1） B D （2）如图所示 （3）2.10 . 0.20 5.（宿迁市沭阳县2024-2025学年高一下学期期末）某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，设计电路如图甲所示. （1）在图乙中用笔画线代替导线按照甲图连接实验电路 （2）正确连接电路后，闭合开关S，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S接触不良 C. 滑动变阻器短路 （3）排除故障后，根据（2）中正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的图线，则电池电动势E=______V， （4）该实验存在有系统误差，导致r的测量值比真实值______（填“偏大”“偏小”或“相等”）并说明其原因______. 【答案】（1）如图所示 （2）A （3）1.48 （4）偏小 电压表分流 【解析】（1）根据电路图连接实物图如图.（2）电压表的读数都不变，电流表无读数，电压表有示数说明电压表和电源回路导通，排除开关接触不良；电流表无读数，则电流表、滑动变阻器的其中之一断路，滑动变阻器短路则电压表无示数.故选A.（3）根据闭合电路欧姆定律有，根据图像截距可知. 在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用.可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小. 6.（南通市如皋中学2024-2025学年高一下学期期末）在测量电源电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，会产生系统误差.为了消除电表的内阻产生的系统误差，某兴趣小组连接了如图所示的电路来测量电源电动势和内阻，其中. （1）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑到______（填“最左端”“正中间”或“最右端”）位置； ②单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U、I的值，断开开关 ③重复步骤①； ④单刀双掷开关S与2接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U、I的值，断开开关 ⑤在图丙中分别作出两种情况所对应的图像. （2）某次读取电表数据时，电表指针如图丁所示，此时电表示数为______V. （3）图丙中的图线1是开关与______（填“1”或“2”）接通时相对应. （4）根据图丙中的图线求得电源电动势______V，内阻______Ω.（结果均保留两位小数） （5）该兴趣小组经讨论认为，利用图丙还可以计算出电流表和电压表的内阻，其中，电流表的内阻为______Ω. 【答案】（1）最左端 （2）1.30 （3）1 （4） ①. 1.80 ②. 2.50 （5）0.5 【解析】（1）为了保护电路，滑动变阻器应以最大电阻接入电路，故滑到最左端.（2）由图丙可知，电压表的量程为3V，其分度值为0.1V，需要估读到分度值的下一位，电压表读数U=1.30V.（3）当单刀双掷开关接1时，电动势的测量值（图线与纵轴交点）准确，内阻的测量值（图像的斜率）偏大；当单刀双掷开关接2时，电动势测量值偏小，内阻测量值偏小.比较图丙中两条图线，图线Ⅰ对应与开关与1接通，图线Ⅱ对应与开关与2接通.提示：可以利用等效电源方法，当单刀双掷开关接1时，将电源、电阻R0视为“新电源1”，电源、电阻R0和电流表视为“新电源2”，当单刀双掷开关接2时，电源、电阻R0和电压表视为“新电源2”.（4）当单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确；当单刀双掷开关接2，电压表示数为零时，电流表测量准确.由图丙可得，.（5）建立等效电源模型如图所示，图线Ⅰ的斜率为5.00Ω，图线Ⅰ的斜率k1=r+rA+R0，解得RA =k1－r－R0=0.50Ω. 1 学科网（北京）股份有限公司 $