第十二章 电能 能量守恒定律 单元测试 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 高中物理人教版必修第三册第十二章“电能 能量守恒定律”单元复习检测，以闭合电路欧姆定律、电功电功率为核心，融合真题情境与实验探究，适配高一期末复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题|闭合电路欧姆定律（光敏电阻电路）、电功电功率（电吹风）、半导体热电偶|结合节能灯、半导体热电偶等科技情境，考查科学推理与模型建构| |实验题|2题/16分|电源电动势和内阻测量（改装电表、图像法）|基于磷酸铁锂电池等真实器材，培养科学探究能力| |计算题|3题|电路综合分析、功率计算、能量守恒|分层设计，从基础电路到电动机功率，提升问题解决能力|

高中一年级第二学期期末复习检测 高中物理人教版必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 1、 选择题 （一）闭合电路欧姆定律 1. （2026湖南名校联考）某学校创建绿色校园引入一批节能灯，如图甲所示。该路灯通过光控开关实现自动控制，路灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。现增加光照强度，则下列判断正确的是(　　) A.R0两端电压变大 B.电路干路电流减小 C.A、B两灯都变亮 D.B灯变亮，A灯变暗 答案　A 解析　由题意知，增加光照强度时，Rt减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知，干路电流I增大，电源的内电压U内＝Ir增大，路端电压U减小，则A灯变暗，通过R0电流为I0＝I－IA，I增大，IA减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，故A正确，B错误;而U＝U0＋UB，路端电压减小，则B的电压减小，B灯变暗，即A、B两灯都变暗，故C、D错误。 2. （北京通州区2025年高三年级模拟考试）半导体热电偶是一种将热能直接转化为电能的装置，其结构如图所示。它是由一对型半导体和型半导体串联而成。其中，型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量为。若两种半导体相连的一端和高温热源接触，而另一端、与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在、两端形成稳定的电势差。电势差的大小与高温热源和低温热源间的温度差满足，其中称为塞贝克系数，是衡量材料热电转换能力的关键参数。下列说法正确的是（ ） A. A端是半导体热电偶的正极 B. 若只交换高、低温热源的位置，则A、B两端不能形成稳定的电势差 C. 塞贝克系数越大，说明材料热电转换能力越弱 D. 半导体热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同 【答案】D 【解析】．n型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，A端聚集电子，所以A端是温差发电装置的负极，A错误； 只交换高、低热源的位置，二者之间存在温差，载流子依然可以定向移动，从而可以在A、B两端形成电势差，B错误； 根据可知，温差一定时，塞贝克系数越大，A、B端的电势差就越大，说明材料热电转换能力越强，C错误； 载流子从高温端向低温端扩散的“驱动力”是非静电力，其方向与载流子扩散方向相同，D正确。 3. （湖南怀化名校联考联合体2025届高考考前仿真联考三）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度增强，电压表V示数的变化量绝对值为，电流表A示数的变化量绝对值为，电流表示数的变化量绝对值为，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电流表A和电流表示数都变大 B. C. D. 电源的效率一定降低 【答案】AD 【解析】．当光照强度增强时，光敏电阻阻值减小，并联阻值减小，回路总电阻减小，回路总电流增大，故定值电阻和电源内阻上的电压增大，并联部分电压减小，电压表示数减小，定值电阻电流减小，根据并联分流，电流表示数增大，且电流表电流的增加量大于电流表A电流的增加量，即，选项A正确、B错误； 根据 故，选项C错误； 电源的效率 当光照强度增强时，回路总外电阻减小，电源的效率降低，选项D正确。 4 .(2025·广东省三校模拟)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　根据等效电路，开关S断开且电流稳定时，电容器的电压U1=×R×=E，且Q1=CU1，S闭合且电流再次稳定时U2=×R=E，且Q2=CU2，故==，故选C。 （二）电功和 电功率 5. （2025年4月河南十校教育联盟物理）如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω B. 电路的总电阻为2Ω C. 电阻丁两端的电压为2V D. 除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W 【答案】B 【解析】．甲、乙、丙串联的总电阻为，故A错误； 与丁（）并联的总电阻为 与戊、己串联总电阻为 与庚（）并联的总电阻 则电路的总电阻为 故B正确； 甲的电流为1A，由欧姆定律可得的电压为 两端的电压即丁两端的电压为，故C错误； 由欧姆定律可得丁的电流为1A，则戊、己的电流均为2A，除电阻庚之外，根据可得其他6个电阻的热功率之和为 6 .(2025·河南南阳市一模)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是(　　) A.电热丝的电阻为55 Ω B.电动机线圈的电阻为 Ω C.当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为1 000 J D.当电吹风吹热风时，电动机每秒消耗的电能为1 000 J 答案　A 解析　电吹风吹热风时电热丝消耗的功率为P=1 000 W-120 W=880 W，对电热丝，由P=，可得电热丝的电阻为R== Ω=55 Ω，选项A正确；由于不知道电动机线圈的发热功率，所以电动机线圈的电阻无法计算，选项B错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为880 J，选项C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒消耗的电能为120 J，选项D错误。 7 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6 V，内阻为3 Ω 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 解析　根据图像得R1＝ Ω＝4 Ω，R2＝ Ω＝2 Ω，电阻R1、R2的阻值之比为2∶1，A错误；该电源的电动势为6 V，内阻为r＝ Ω＝2 Ω ，B错误；只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为P1＝4×1 W＝4 W，C正确；只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率分别为P内＝I2r，P外＝I2R2，解得P内∶P外＝1∶1，D正确。 8. （甘肃白银市一中、八中、银光中学2025年5月高三适应性）如图所示，在平行板电容器中固定一个带负电质点P，电容器下极板接地，电源电动势和内阻分别为和r，电流表和电压表均视为理想电表，电压表和电流表示数为和。当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表和电流表示数都变大 B. P质点的电势能增加 C. 消耗的电功率变大 D. 电源的输出功率一定减小 【答案】B 【解析】当滑动变阻器的滑片向端移动时，外电路总电阻变小，根据欧姆定律可知电路干路的电流增大，和、并联电路两端的电压 可知和、并联电路两端的电压变小，根据欧姆定律可知流过的电流变小，根据可知消耗的电功率变小，总电流减大，则流过、的电流变大，即电流表示数变大，根据 可知电压表示数变小，故AC错误； 根据可知电容器极板间的电场强度减小，根据根据可知质点所在位置的电势降低，质点带负电，根据可知质点的电势能增加，故B正确； 当外阻等于内阻时电源的输出功率最大，则由于外电阻的电阻以及r的具体数据未知，则无法判断电源的输出功率变化情况，故D错误。 9.如图所示，电源电动势E＝6 V，小灯泡L的规格为“3 V，0.9 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8 Ω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，已知电动机的线圈电阻R0＝2 Ω。则(　　) A.电源内阻为3 Ω B.电动机正常工作的电压为3 V C.电动机输出的机械功率为0.54 W，其效率为75% D.电动机的热功率为0.72 W 答案　C 解析　小灯泡的额定电流为I＝＝0.3 A，灯泡内阻为RL＝＝10 Ω，当开关接1时，根据闭合电路欧姆定律有E＝I(r＋RL＋R)，代入数据解得r＝2 Ω，故A错误；电动机正常工作的电压为UM＝E－I(r＋RL)，代入数值可得UM＝2.4 V，故B错误；电动机的热功率为PM＝I2R0＝0.18 W，电动机输出的机械功率为P′＝UMI－PM＝0.54 W，其效率为η＝＝75%，故C正确，D错误。 10 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图6所示，由此可知下列说法正确的是(　　) 图6 A.电源最大输出功率为45 W B.电源内阻一定等于5 Ω C.电源电动势为45 V D.电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率等于90% 答案　AB 解析　由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率Pmax＝45 W，故A正确；电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻r一定等于5 Ω，故B正确；由Pmax＝，可得E＝30 V，故C错误；电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，故D错误。 2、 实验题 11．（8分）（2026湖北荆州期中）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 【解析】（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。 12．（2026甘肃岷县三模）（8分）某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻的阻值。实验器材有：待测电源，待测电阻，电压表V（量程0~3V，内阻很大可视为理想表），电阻箱，单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整： A.闭合，将切换到a，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数； B.保持电阻箱示数不变，__________________________，读出电压表的示数； C. 电阻的表达式为____________________。 (2)该同学已经测得电阻，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合，将切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势__________V，内阻________Ω。（结果保留两位有效数字） 答案：(1) 将切换到b； (2)2.0；0.80 解析：（1）因电压表V内阻很大可视为理想表，保持电阻箱示数不变，将切换到b时，电路中的电流保持不变，由欧姆定律可知， 联立解得 （2）根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表的示数满足 对比图乙化简得 结合图像，截距，斜率 解得电源电动势，内阻 3、 计算题 13.(2023·江苏泰州高三月考)如图所示的电路中，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，R3＝1 Ω，C＝20 μF，当开关S断开时，电源的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源的总功率为4 W。求： (1)电源的电动势和内阻； (2)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量。 答案　(1)4 V　1 Ω　(2)6×10－5 C　0 解析　(1)根据闭合电路欧姆定律，得S断开时 E＝I1(R2＋R3)＋I1r，P1＝EI1 S闭合时E＝I2＋I2r， P2＝EI2 得E＝4 V，r＝1 Ω，I1＝0.5 A。 (2)根据C＝得，S断开时 Q1＝CUR2＝20×10－6×0.5×6 C＝6×10－5 C S闭合时，电容器两端的电势差为零，则Q2＝0。 14.一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A，在30 s内可使该物体被匀速提升3 m。若不计一切摩擦和阻力，求： (1)电动机的输入功率； (2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量； (3)电动机线圈的电阻。 答案　(1)0.6 W　(2)6 J　(3)5 Ω 解析　(1)电动机的输入功率为 P入＝UI＝3×0.2 W＝0.6 W。 (2)物体被匀速提升的速度 v＝＝ m/s＝0.1 m/s 电动机提升物体的机械功率P机＝Fv＝Gv＝0.4 W 根据能量关系有P入＝P机＋PQ 产生的热功率PQ＝0.2 W 电动机线圈在30 s内产生的热量 Q＝PQt＝0.2×30 J＝6 J。 (3)由焦耳定律得Q＝I2Rt 电动机线圈电阻R＝5 Ω。 15 如图所示，已知电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω。 图7 (1)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值； (2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值； (3)求电源的最大输出功率； (4)若电阻箱R的最大值为3 Ω，R0＝5 Ω，当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。 答案　(1)0　8 W　(2)1.5 Ω　6 W　(3)9 W　(4)3 Ω　 W 解析　(1)保护电阻消耗的电功率为P0＝， 因E、R0和r是常量，而R是变量，故R最小时，P0最大，即R＝0时， Pmax＝＝ W＝8 W。 (2)把保护电阻R0与电源内阻r合在一起，当R＝R0＋r，即R＝0.5 Ω＋1 Ω＝1.5 Ω时，电阻箱R消耗的功率最大，最大功率为 PRmax＝＝ W＝6 W。 (3)电源的输出功率 P出＝()2R外＝ 当R外＝r时，P出最大， 即R＝r－R0＝0.5 Ω时，P出max＝＝ W＝9 W。 (4)把R0＝5 Ω当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻r等为6 Ω，而电阻箱R的最大值为3 Ω，小于6 Ω， 由P＝()2R＝， 可知当电阻箱R的电阻取3 Ω时，R消耗的功率最大， 最大值为PRmax′＝()2R＝ W。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中一年级第二学期期末复习检测 高中物理人教版必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 1、 选择题 （一）闭合电路欧姆定律 1. （2026湖南名校联考）某学校创建绿色校园引入一批节能灯，如图甲所示。该路灯通过光控开关实现自动控制，路灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度增加时，其电阻值减小)。现增加光照强度，则下列判断正确的是(　　) A.R0两端电压变大 B.电路干路电流减小 C.A、B两灯都变亮 D.B灯变亮，A灯变暗 2. （北京通州区2025年高三年级模拟考试）半导体热电偶是一种将热能直接转化为电能的装置，其结构如图所示。它是由一对型半导体和型半导体串联而成。其中，型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量为。若两种半导体相连的一端和高温热源接触，而另一端、与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在、两端形成稳定的电势差。电势差的大小与高温热源和低温热源间的温度差满足，其中称为塞贝克系数，是衡量材料热电转换能力的关键参数。下列说法正确的是（ ） A. A端是半导体热电偶的正极 B. 若只交换高、低温热源的位置，则A、B两端不能形成稳定的电势差 C. 塞贝克系数越大，说明材料热电转换能力越弱 D. 半导体热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同 3. （湖南怀化名校联考联合体2025届高考考前仿真联考三）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度增强，电压表V示数的变化量绝对值为，电流表A示数的变化量绝对值为，电流表示数的变化量绝对值为，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电流表A和电流表示数都变大 B. C. D. 电源的效率一定降低 4 .(2025·广东省三校模拟)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为(　　) A. B. C. D. （二）电功和 电功率 5. （2025年4月河南十校教育联盟物理）如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω B. 电路的总电阻为2Ω C. 电阻丁两端的电压为2V D. 除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W 6 .(2025·河南南阳市一模)如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是(　　) A.电热丝的电阻为55 Ω B.电动机线圈的电阻为 Ω C.当电吹风吹热风时，电热丝每秒消耗的电能为1 000 J D.当电吹风吹热风时，电动机每秒消耗的电能为1 000 J 7 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6 V，内阻为3 Ω 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 8. （甘肃白银市一中、八中、银光中学2025年5月高三适应性）如图所示，在平行板电容器中固定一个带负电质点P，电容器下极板接地，电源电动势和内阻分别为和r，电流表和电压表均视为理想电表，电压表和电流表示数为和。当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表和电流表示数都变大 B. P质点的电势能增加 C. 消耗的电功率变大 D. 电源的输出功率一定减小 9.如图所示，电源电动势E＝6 V，小灯泡L的规格为“3 V，0.9 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8 Ω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，已知电动机的线圈电阻R0＝2 Ω。则(　　) A.电源内阻为3 Ω B.电动机正常工作的电压为3 V C.电动机输出的机械功率为0.54 W，其效率为75% D.电动机的热功率为0.72 W 10 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图6所示，由此可知下列说法正确的是(　　) 图6 A.电源最大输出功率为45 W B.电源内阻一定等于5 Ω C.电源电动势为45 V D.电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率等于90% 2、 实验题 11．（8分）（2026湖北荆州期中）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”）。 12．（2026甘肃岷县三模）（8分）某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻的阻值。实验器材有：待测电源，待测电阻，电压表V（量程0~3V，内阻很大可视为理想表），电阻箱，单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整： A.闭合，将切换到a，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数； B.保持电阻箱示数不变，__________________________，读出电压表的示数； C. 电阻的表达式为____________________。 (2)该同学已经测得电阻，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合，将切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势__________V，内阻________Ω。（结果保留两位有效数字） 3、 计算题 13.(2023·江苏泰州高三月考)如图所示的电路中，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，R3＝1 Ω，C＝20 μF，当开关S断开时，电源的总功率为2 W；当开关S闭合时，电源的总功率为4 W。求： (1)电源的电动势和内阻； (2)S断开和闭合时，电容器所带的电荷量。 14.一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A，在30 s内可使该物体被匀速提升3 m。若不计一切摩擦和阻力，求： (1)电动机的输入功率； (2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量； (3)电动机线圈的电阻。 15 如图所示，已知电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω。 图7 (1)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的电功率最大，并求这个最大值； (2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值； (3)求电源的最大输出功率； (4)若电阻箱R的最大值为3 Ω，R0＝5 Ω，当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R的功率最大，并求这个最大值。 学科网（北京）股份有限公司 $