专题探究9 特殊方法测量电池电动势和内阻&12.4 能源与可持续发展-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理必修第三册4星学霸黑白题（人教版）江苏专版

压轴挑战 2.(1)如图所示(2)5(3)6R,kb。k (4)偏大 解析：(1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线，如答案图 所示 (2)若将电流表改装为电压为2V的电压表，则串联的定值 电阻为R==040=50. (3)由实验电路图和闭合电路欧姆定律可得E=R。+I+ 整理到的名·”京西修销率 E 1-图像在轴的截距6= Ro+ R E,联立解得E=bR,-k R Ro kR。 R-6k= 由E= ,联立解得产R- (4)若电流表内阻不能忽略，则流经电源的电流将减小，干 电池内阻的测量值将偏大 专题探究九特殊方法测量电池电动势和内阻 黑题 专题强化 1.(1)1见解析(2)C(3)4.01.9 解析：(1)采用图1方案，当电压表接近满偏时，回路内的电 流约为1=B-0-3.9-3 R,+r45+2A≈014A<1,可以使用；采用方 案2，电压表示数最大值为0m=1.R。=0.6×4.5V=2.7V< 3V,不可以使用，故合理的是图1.(2)A.若连接定值电阻 的导线断开，则电压表不会有示数，故A错误；B.若连接电 阻箱的导线将电阻箱短路，则电压表亦被短路，电压表没有 示数，故B错误；C.若电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其 电阻恒定不变，则电阻箱两端的电压一定，电压表的示数即 为电阻箱两端的电压，即此时调节电阻箱时电压表有示数， 且示数不变，故C正确.故选C.(3)根据欧姆定律U= 尼只品整理得官日图很的飘根距为= E=0.25,解得E=40V.图像的斜率为k= 1 Ro+r E 1.85-0.25=1.6,解得r=1.90. 1 2.(1)乙R,2 (2)如图所示 必修第三册 (3)3.001.02(4)等于等于 解析：(1)结合所给器材规格可知，若采用电路图甲，电阻箱 R2的阻值全部接入回路时，该回路中的电流约为I= E -≈2.5×103A,大于表头的量程，不能完成实验.电路 R2m+R 图乙较合适.结合电表改装原理，有R=9,则应将电阻 R 箱R,接入回路的阻值调为2Ω.(3)由闭合电路欧姆定律得 g=a亿品r)装提-四气匹义 E 结合图像得100-20,100v-1,198D+10r=100A,解得 E E=3.00V,r=1.022.(4)结合上述分析可知，在不考虑实验 操作和读数带来的误差时，不存在实验误差，故电池组电动 势的测量值和内阻的测量值均等于真实值. 3.(1)R (2)如图所示 (3)66 2(4)V,和V2 a 解析：(1)两节干电池的电动势约为3V,电压表V,的量程 除以定值电阻阻值得最大电流为0.6A,电路的最小电阻约 为52，为方便实验操作，同时为了减小电压表V,的分流， 滑动变阻器应选0~102的R.(2)按照图甲，实物连线如 答案图所示.(3)根据电路图和闭合电路欧姆定律可得E= U+,整理可得U=E-2,可知纵坐标的截距和图 bRo 的斜率绝对值分别为b=E,:=尺，可得E宁6，中 (4)通过电源内阻的干路电流真实值为I= 瓷是做 人，即V,和V,的分流都会引起误差 4.(1)甲(2)1.4066.7(3)=> 解析：(1)将电流表A和R,串联改装成的电压表的量程为 3=300×106×(600+4400)V=1.5V,电源电动势为1.5V, 改装后的电压表的量程可以满足实验要求，故图甲合适，将 电流表A,和R4串联改装成的电压表的量程为U4=300× 106×(600+400)V=0.3V,0.3V小于电源电动势1.5V,改 黑白题40 装后的电压表的量程太小，故图乙不合适.故选甲.(2)根据 闭合电路欧姆定律有1(+R)=E-,解得r=B t1+R3 1,利用图中的数据可知纵轴截距6= E测 -=280× r1+R3 r1+R 106A,代入数据解得E测=1.40V,斜率的绝对值为1k1= T测-280×10-6-120×1064 T1+R3 12×10-3 =3×102,解得r≈6.70. (3)根据所选择的电路可知，当1=0时，路端电压等于电源 电动势，故电动势的测量值没有系统误差，即E测=E真，电流 表A,的分压使内阻的测量值存在系统误差，测量值为干电 池内阻r和电流表A2内阻r2之和即r测=r真+r2,所以r测>「真 第4节能源与可持续发展 白题基础过关 1.A2.D3.C 4.D解析：能源耗散是指将高品质的能源在利用过程中转化 为了低品质的能量过程，内能的品质最低.故选D. 5.C6.D 7.B解析：令历时为t(单位：s),能够利用的太阳能E。= 6.0x104 60 ×100×10%J=t×104J,根据功率的表达式有Pmx= [,解得Ps=10kW,故选B 第十二章章末检测 1.C2.B3.B4.D 5.D解析：AB.设该蓄电池的电动势为E,蓄电池的内阻为r, 则P-,变形可得=号-，结合图像可知，该青电池 的内阻为r=0.5n,该蓄电池的电动势为E=0-(-0.5）V= 12V,故AB错误：C.该蓄电池短路时，电流最大，最大电流 ==24A,故C错误；D.输出功率为P=E1- ≤24A,由数学知识可知，当1上三12A时，输出功率最 大，故D正确.故选D. 6.B解析：AB.理想电压表V,测量定值电阻R,两端的电压， 根据欧姆定律可得U,=R,,理想电压表V,测量电源的路端 电压，根据闭合电路欧姆定律可得U2=E-,理想电压表V3 测量滑动变阻器两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得 △U2△U3 ,=E=I(R+r),则有R,A,A见，+，可知 △C△△0均不变，由于定值电阻R,的阻值小于，则有 △1、△M、△M △U1<△U2,故A错误，B正确；C.电源的输出功率为P出= E2 R三（RRR可知当外电阻（脚R与清动国 -+4r R 参考答案与解析 阻器接入电路的阻值之和)等于r时，电源的输出功率最大， 由于R,<T,滑动变阻器的最大阻值等于r,则滑动变阻器滑 片上移，接入电路的阻值变大，外电阻变大，若滑片移动前， 外电阻小于内阻，则滑片上移，电源的输出功率可能增大，可 能先增大后减小，若滑片移动前，外电阻大于内阻，则滑片上 P。PR外 移，电源的输出功率减小；电源效率为刀FP。P(外+) 1,由于外电阻增大，则电源效率增大，故C错误；D.将 1 R外 滑动变阻器滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变 E 大，电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律IR+可知电 路电流减小，根据V,=E-(R1+r),可知电容器极板间电压 增大，根据c=号，可知电容器的电荷量Q墙大，电容器充 电，所以定值电阻R,中有从b流向a的瞬间电流：由E= d 可知极板间匀强电场的电场强度E变大，向上的电场力变 大，则带电液滴将向上运动，故D错误故选B. 7.(1)2(2)A(3)D(4)B 8.(1)4V1232(2)3W(3)1W 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律有U1=E-r,U2=E-I(r+ R2),图线b反映了V1表示数随I的变化，则E=4V,r= 0-4 4 2=12,图线c反映了V2表示数随1的变化，则r+ 0-4 R21 2=42,解得R2=32. E2(R1+R2) (2)电源的输出功率为P=P(R,+R2)= (R+R2+r)2 E2 一，从左向右移动变阻器的滑片，R,增大，根 2 R,+R,+R,+R +2 据数学知识可知当R+R2>r时，P随R的增大而减小，当 R=0时，P有最大值为Pmm=3W. E'R (3)R,的输出功率为P1=PR1= (R,+R2+)2= E ,根据数学知识可知当R,=R2+r时 (R2+r)2 R1+ 2(R2+r) R (由图知此情况存在)，P1有最大值为P1m=1W. 第十二章真题演练 黑题 真题体验 1.B解析：由题知，△时间内流出的水量为m=pQ△=1.0× 10△，发电过程中水的重力势能转化为电能，则有P=mg -X △t 70%≈1×10W,故选B. 2.D解析：AB.单位时间流过面积A的流动空气体积为 V。=Am,单位时间流过面积A的流动空气质量为mo=pV。= 黑白题41专题探究九特殊方法测量电池电动势和内阻 黑题 专题强化 限时：45min 题型1 伏阻法 V,内阻r= 2.（结果均 1.(2025·吉林长春外国语学校期中)某课题研 保留2位有效数字) 究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻， 题型2安阻法 实验室提供的器材有： 2.(2024·山东模拟)某实验小组的同学利用实 A.待测锂电池（电动势E约3.9V,内阻r约 验室提供的实验器材，进行测量电池组电动势 22,最大电流Im=0.6A); 和内阻实验.可用器材如下： B.理想电压表（测量范围0~3V); A.电池组（电动势约为3V,内阻约为12） C.电阻箱R(0~99.92); B.表头A(测量范围0~200uA,内阻RA三 D.定值电阻R=4.52; 1982) E.开关S一个，导线若干 C.电阻箱R(阻值调节范围0~99.92) D.电阻箱R,(阻值调节范围0~999.92) E.开关1个、导线若干 (1)该小组同学设计的实验电路分别如图(a) Ro 图2 中的甲、乙所示，结合器材规格可知，电路 图1 图 (填“甲”或“乙”)较合适，且 (1)课题小组设计了如图1和图2所示的两套 在实验过程中应将电阻箱 (填 方案，若要求电压表能够达到满偏，你认 “R”或“R2”)的阻值调为 2,使 为合理的是图 (填“1”或“2”)， 改装后电表的量程为表头初始量程的100 原因是 倍来完成实验， (2)若某同学使用(1)中合理电路图进行实 验，在实验过程中，发现调节电阻箱时电 压表有示数，但示数不变，则可能的原因 是 (填选项序号)： A.连接定值电阻的导线断开 图(a) B.连接电阻箱的导线将电阻箱短路 C.电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电 /(×100A-) 阻恒定不变 3.o. (3)故障排除后，多次 改变电阻箱的阻 1.85 3R/2 值R,读出对应的 图(b) 图(c) 0.25 电压U,根据测得 (2)结合所选电路图，在图(b)中用笔画线代 的数据作出11 图3 替导线将实物图连接完整， UR (3)连接电路后，通过改变另一电阻箱接入回 图像，如图3所示，则电源电动势E= 路的阻值R,记录多组电表示数I和R的 第十二章黑白题083 值，作出的关系图像如图(c)所示，则电池 题型4安安法 组的电动势E= V,内阻r= 4.（2024·湖南衡阳一中模拟)某探究小组要准 2.(结果均保留2位小数) 确测定一个电源的电动势和内阻，实验室老师 (4)不考虑实验操作和读数带来的误差，电池 提供了如下规格的器材： 组电动势的测量值 真实值，内阻 A.电源（电动势约为1.5V,内阻约为60.02）； 的测量值 真实值（均填“大于” B.电压表V(测量范围为0~3V,内阻约为 “小于”或“等于”) 3k2);C.电流表A(测量范围为0~300山A, 题型3伏伏法 内阻r1=600.02);D.电流表A2(测量范围为 3.（2025·河北沧州联考)耒 0~30mA,内阻r2约为1.02)；E.电流表A3 用两个测量范围为0~3V (测量范围为0~0.6A,内阻r3约为0.12)； 表、一个R。=52的定值电阻和一个滑动变阻 F.滑动变阻器R(阻值范围为0~202，额定 器R测定两节干电池的电动势和内电阻，使用 电流为3A);G.滑动变阻器R2(阻值范围为 的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如 0~200D,额定电流为1A);H.定值电阻R 甲所示 (阻值为44002)；I.定值电阻R4(阻值为 4002);J.开关、导线若干. (1)该探究小组设计了如图甲、乙所示的两种 电路图，要准确测定旧干电池的电动势和 内阻，最合适的是 (1)若滑动变阻器R有R(0~102,允许最大 电流为1A)和R2(0~1002,允许最大电 A 流为0.6A)供选择，则实验中滑动变阻器 应该选择 (填“R”或“R2”) (2)按照图甲，完成图乙中的实物连线 (2)若该探究小组以所选 280 (3)按照图甲接通开关S, 电路支路中电表的示240 200 多次改变滑动变阻R, 数'为纵坐标，干路中160 120 04812 →lmA 同时读出对应的电压表 电表的示数I为横坐 丙 的示数U1和U2,并作 0 标，作出'-I的关系图像如图丙所示，则 记录，画出U,-U2关系 根据测量电路和图丙可得该电源的电动 图线，如图丙所示，图线与横轴的截距为 势E测= V(结果保留两位小数)， α，与纵轴的截距为b,则根据图线可求得 内阻T测= 2(结果保留一位小 电源的电动势E= , 内阻r 数) .(均用a、b和R。表示) (3)用本实验所选的电路测量，电源电动势的 (4)实验中由于电压表 (填“V,” 测量值E测 E(真实值)，内阻的 “V2”或“V1和V2”)分流，使测量的电动 测量值r测 「真（真实值）（均填 势E和内阻r都偏小 “=”“>”或“<”) 必修第三册黑白题084 第4节能源与可持续发展 白题 基础过关 限时：9min 题型1能量转移与能量守恒定律 题型2能源分类与社会发展 1.能量守恒定律是人类认识自然的最普遍、最5.下列关于能源分类的说法正确的是 重要、最可靠的自然规律之一，下列说法正确 A.二次能源是指可重复利用的能源 的是 ( B.新能源是指新开采的能源 C.一次能源又可分为可再生能源和不可再生 A.不同形式的能量之间可以相互转化 能源 B.能量可以被创生，也可以被消灭 D.石油是可再生能源 C.因为能量是守恒的，所以不需要节约能源 6.自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需 D.因为能量是守恒的，所以不可能发生能源 能量的能源，在下列几组能源中，属于可再生 危机 能源的一组是 2.下列对能量转化的描述，正确的是 A.水能、石油、核燃料 A.电暖器工作时，电能转化为动能 B.风能、煤炭、天然气 B.汽油发动机运转时，电能转化为化学能 C.煤炭、石油、天然气 C.雨滴下落过程中，部分动能转化为重力 D.风能、水能、太阳能 势能 题型3能量转换的应用 D.水力发电机工作时，水的部分机械能转化 7.(2025·广西桂林质检)光伏发电是利用太阳 为电能 能的技术之一，它利用太阳能电池板，将照射 3.(2024·江苏南通期末)能源是人类社会活动 在太阳能电池板上的太阳能转化为电能.农 的基础，节约能源应成为公民的行为习惯.下 村居民院落或屋顶的光伏发电装置除满足居 民家庭用电，还可向电网供电获得收益.如图 列说法中正确的是 ( 所示，太阳光垂直照射在太阳能电池板上，在 A.太阳能转化为电能过程中能量增加 每平方米的面积上，平均每分钟能得到6.0× B.能量耗散过程中能量在不断减少 104J的太阳能，如果我们能利用太阳能的 C.能量耗散会降低能源的利用品质 10%,那么在面积为100m2的屋顶上可以利 D.能量转化在宏观上没有方向性 用的太阳能的功率最大值约为 4.(2024·浙江宁波期末)下列哪些现象属于能 量的耗散 ( A.利用水流发电产生电能 B.利用风力发电产生电能 A.3 kW B.10 kW C.电池的化学能变成电能 C.60 kW D.600 kW D.火炉把屋子烤暖 进阶突破拔高练P13 第十二章黑白题085