第12章 7 综合拔高练（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（人教版）江苏北京专版

**基本信息** 以高考真题与模拟题为载体，系统整合电能核心知识，通过微元法、图像法等提炼解题思路，构建从概念到实验的逻辑链条，培养科学思维与探究能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年高考真题练|7题|闭合电路欧姆定律应用、图像法处理数据、误差分析|电功/电功率→欧姆表原理→电动势与内阻测定，层层递进| |三年高考模拟练|7题|等效电路模型、能量守恒计算、实验方案优化|从理论应用到实践创新，强化物理观念与科学探究|

第十二章　电能　能量守恒定律 综合拔高练 五年高考真题练 考点1　电功、电功率 1.(2025浙江6月选考,7)如图所示,风光互补环保路灯的主要构件有:风力发电机,单晶硅太阳能板,额定电压为48 V、容量200 A·h的储能电池,功率60 W的LED灯。已知该路灯平均每天照明10 h;1 kg标准煤完全燃烧可发电2.8度,排放二氧化碳2.6 kg,则(　　) A.风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B.太阳能板上接收到的太阳辐射能全部转化成电能 C.该路灯正常运行6年,可减少二氧化碳排放量约1.2×106 kg D.储能电池充满电后,即使连续一周无风且阴雨,路灯也能正常工作 考点2　欧姆表(电阻表)的原理 2.(2025安徽,12)某同学设计了一个具有两种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为3.0 V,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流Ig=20 mA,内阻Rg=45 Ω,定值电阻R0=5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。 (1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关S1、S2,此时欧姆表处于“×1”挡,将红表笔与黑表笔　　　　,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向　　　　(选填“0”或“∞”)刻度位置。  (2)用该欧姆表对阻值为150 Ω的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的　　　　(选填“×1”或“×10”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为 　　　　Ω。  (3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值(9 999 Ω)接在两表笔间,接着闭合S1、断开S2,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为228 Ω时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为10 mA);当电阻箱的阻值调为88 Ω时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为20 mA)。由测量数据计算出电源电动势为　　　　V。(结果保留2位有效数字)  考点3　测定电池的电动势和内阻 3.(2024甘肃,12)精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有:电压表(量程1.5 V,内阻约为1.5 kΩ)、电流表(量程0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 (1)考虑电流表内阻影响 ①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻RA=　　　　Ω(保留2位有效数字)。  ②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和RA表示。则干电池电动势E=U+　　　　(用I、r和RA表示)。  ③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图4所示的U-I图像。则待测干电池电动势E=　　　　V(保留3位有效数字)、内阻r=　　　　Ω(保留1位小数)。  　 (2)考虑电压表内阻影响 该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成。原因是　　　　(单选,填正确答案标号)。  A.电路设计会损坏仪器 B.滑动变阻器接法错误 C.电压太大无法读数 D.电流太小无法读数 4.(2025湖北,11)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题: (1)R0在电路中起　　　　(填“保护”或“分流”)作用。  (2)与E、r、R、R0的关系式为=　　　　。  (3)根据记录数据作出-R图像,如图(b)所示。已知R0=9.0 Ω,可得E=　　　V(保留三位有效数字),r=　　　Ω(保留两位有效数字)。  (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果　　　　(填“有”或“无”)影响。  5.(2024黑吉辽,11)某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有:电压表、电阻丝、定值电阻(阻值为R0)、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 　 (1)实验步骤如下: ①将电阻丝拉直固定,按照图(a)连接电路①,金属夹置于电阻丝的　　　　(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,作出图(c)中图线Ⅰ②; ④按照图(b)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(c)中图线Ⅱ。 (2)由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的电动势E=　　　　。  (3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为k1、k2,若=n,则待测电池的内阻r=　　　　(用n和R0表示)。  ①关键点拨伏阻法测电源电动势和内阻的原理图。 ②关键点拨推导与的一次函数关系式。 6.(2023湖北,12)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下: 电压表(量程0~3 V,内阻很大); 电流表(量程0~0.6 A); 电阻箱(阻值0~999.9 Ω); 干电池一节、开关一个和导线若干。 (1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线。 (2)调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的U-I图像如图(c)所示,则干电池的电动势为　　　　V(保留3位有效数字)、内阻为　　　　Ω(保留2位有效数字)。  (3)该小组根据记录数据进一步探究,作出-R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距,结合(2)问得到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为　　　　Ω(保留2位有效数字)。  (4)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值　　　(填“偏大”或“偏小”)。  学科竞赛 7.(2024中学生标准学术能力诊断性测试)某研究性学习小组利用实验室提供的实验器材改装了一个“×1”和“×10”的双倍率欧姆表,设计电路如图所示,其中电源电动势为1.5 V(内阻很小),表头G的满偏电流Ig=1 mA,内阻Rg=90 Ω,定值电阻R1=1 Ω,R2=9 Ω,已知改装后的欧姆表表盘的中央刻度为“15”。 (1)若选用“×10”挡位测量电阻,则应将选择开关S拨到　　　　(填“a”或“b”)端;  (2)若实验室有两个滑动变阻器,最大阻值分别为20 Ω和200 Ω,则该小组应该选择最大阻值为　　　　(填“20”或“200”) Ω的滑动变阻器;  (3)将选择开关S拨到a端,将红黑表笔短接进行欧姆调零后测量Rx的阻值时,指针指向表头G的0.25 mA刻度处,则此时指针指向欧姆表的刻度为　　　　。  三年高考模拟练 应用实践 1.(2025浙江A9协作体期中)学校的文印室需要采购大量印刷纸,工人常利用电动爬楼机代替人工搬运货物。如图所示是电动爬楼机和相关参数,在某次搬运中工人使用该产品在2 min 内使90 kg的纸送达8 m高的三楼文印室,取重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是(　　) 参数 空载质量 24.5 kg 最大载重 170 kg 电池标配 48 V　7.5 A·h 充电时间 1.5 h 续航能力 50~112层(900~1 800级台阶) A.该电池充满电后总电量为2.7×10-3 C B.该电池最多能储存的电能为1.3×105 J C.完成这次运送,爬楼机对货物做功为7 200 J D.完成这次运送,爬楼机的电动机输出功率为60 W 2.(2026广东深圳六校期中联考)电鳗能借助分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。某电鳗体中的起电斑并排成250行,每行串有5 000个起电斑,沿着身体延伸分布。已知每个起电斑的内阻为0.25 Ω,并能产生0.15 V的电动势。该起电斑阵列一端在电鳗的头部,而另一端接近其尾部,与电鳗周围的水形成回路(提示:电鳗的起电斑阵列构成了一个串、并联电池组,已知n个相同电池串联时,电池组的电动势为所有电池电动势之和,内阻等于所有电池内阻之和;n个相同电池并联时,电池组的电动势等于一个支路的电动势,内阻等于一个支路内阻的n分之一)。假设回路中水的等效电阻为745 Ω,则当电鳗放电时,下列说法正确的是(　　) A.该起电斑阵列的等效电动势为3 V B.该起电斑阵列的等效内阻为1 250 Ω C.电鳗首尾间的输出电压为5 V D.电鳗首尾间的输出电功率为745 W 3.(2026河北衡水中学期中)在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻(光照强度增大时,电阻变小),V为理想电压表,A为理想电流表,平行板电容器两极板水平,开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止。现增大光照强度,下列说法正确的是(　　) A.V的示数增大 B.V的示数U与A的示数I的比值增大 C.油滴向上运动 D.V示数的变化量ΔU与A示数的变化量ΔI的比值不变 4.(2026辽宁大连八中期中)在如图所示的电路中,圈①、②处可以接小灯泡、电压表(为理想电表)。电源电动势E、内阻r保持不变,定值电阻R1=R2=R3=R4=r,小灯泡电阻RL=r,下列说法中不正确的是(　　) A.要使电源总功率较大,则应该①接电压表,②接小灯泡 B.要使电源输出功率较大,则应该①接小灯泡,②接电压表 C.要使路端电压较大,则应该①接小灯泡,②接电压表 D.要使闭合电路中电源效率较高,则应该①接小灯泡,②接电压表 5.(2025江苏常州期中)某探究小组设计了如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻,定值电阻的阻值R0=2.0 Ω,测量步骤如下: ①按电路图连接电路,闭合开关S1; ②把电阻箱调到某一值,读出示数R,闭合开关S2和S3,读出电压表示数U; ③重复步骤②,测出多组数据,填入记录表格; ④断开开关S2和S3,把电阻箱调到某一值,读出示数R,闭合开关S4,读出电流表示数I; ⑤重复步骤④,测出多组数据,填入记录表格。 (1)根据电路图连接的实物图如图乙,其中导线　　　　(选填“a”“b”或“c”)连接是错误的。  (2)正确连线后,由实验中记录的数据,以R为横坐标,画出的图丙为　　　　(选填“-R”或“-R”)图像。  (3)若坐标轴的单位均为国际单位制单位,则由图丙可求得电池的电动势E=　　　V,内阻r=　　　Ω。(结果均保留2位有效数字)  (4)若电池真实的电动势和内阻分别为E真和r真,从原理上看,由图丙求得的电动势E　　　E真,求得的内阻r　　　r真。(两空均选填“>”“<”或“=”)  (5)若用滑动变阻器替代电阻箱,测量电池的电动势和内阻。实验中,为减小误差,需要断开　　　　(选填“S2”“S3”或“S4”),其余开关均闭合。  6.(2026河北秦皇岛一中期中)某实验小组用如图(a)所示的电路图测量毫安表G的内阻以及电源的电动势和内阻。可用器材如下: 　 A.待测毫安表G(量程0~3 mA,内阻约为100 Ω) B.电阻箱R0(最大阻值为9 999.9 Ω) C.电源E(电动势约为6 V) D.电压表V(量程0~6 V,内阻RV约为10 kΩ) E.滑动变阻器R1(最大阻值为1 kΩ) F.滑动变阻器R2(最大阻值为2 kΩ) (1)测量毫安表G的内阻。正确连接电路后,进行如下操作: ①将滑动变阻器R的滑片滑到最右端,闭合S; ②闭合S1,调节滑动变阻器R使毫安表满偏,闭合S2,调节电阻箱R0使毫安表指针达到满偏的,记录此时电阻箱的读数为50.0 Ω; ③由上述操作可知,毫安表的内阻Rg=　　　　Ω,毫安表内阻的测量值与真实值相比　　　　(填“偏大”“偏小”或“相等”);  ④本实验中滑动变阻器应选择　　　　(填“E”或“F”)。  (2)测量电源的电动势和内阻。 ①将毫安表改装成量程为0~0.75 A的电流表,需要将电阻箱R0的阻值调为　　　　Ω。(结果保留1位小数)  ②多次改变滑动变阻器连入电路的阻值,使得毫安表和电压表都有较大的读数,根据实验数据画出U-I图像如图(b)所示,根据图线可求出电源的电动势E=　　　　V,电源的内阻r=　　　　Ω。(结果均保留2位有效数字)  ③若实验中电压表内阻的影响不能忽略,由上述图线求得的电动势与真实值相比　　　　,内阻与真实值相比　　　　。(均填“偏大”“偏小”或“准确”)  迁移创新 7.(2026辽宁沈阳二中期中)为测量某电源的电动势和内阻及常温下自来水的电阻率,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路。其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有电阻可忽略不计的导电活塞,左活塞固定,右活塞可自由移动,玻璃管上标有体积刻度。图中MN为粗细均匀的金属丝,R0为定值电阻,R是电阻箱,G为灵敏电流计,S为单刀单掷开关,K为单刀双掷开关。此外实验中还有游标卡尺和刻度尺,小组的实验步骤如下: A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d; B.按图甲所示的电路图连接相关器材; C.向玻璃管内注满自来水; D.把开关K拨到1位置,断开开关S,调节电阻箱R,读出对应的电流表示数I,并记录R、I值; E.把开关K拨到2位置,闭合开关S,调节滑动触头P使灵敏电流计示数为零; F.改变玻璃管内注满自来水的体积V,调节滑动触头P和电阻箱R,使灵敏电流计示数为零,并记录此时的V、R对应值; G.断开开关S,整理好器材。 (1)实验时先用游标卡尺测玻璃管的内径,结果如图乙所示,其读数为d=　　　　cm。  (2)请用笔画线代替导线,按电路图将图丙的实物电路连接完整。 (3)根据记录的R、I数值,作-R图像时得到直线的斜率为k,纵轴截距为b,则电动势的测量值为　　　　(用题中物理量表示);由于电表有一定的电阻,致使电源内阻的测量值会　　　　(填“偏大”“偏小”或“准确”)。  (4)把开关K拨到2位置,闭合开关S后,灵敏电流计示数为零时自来水的电阻Rx与电阻箱示数R1、MP的长度l1和PN的长度l2间的函数关系为Rx=　　　(用题中的字母表示)。  (5)根据记录的V、R数值,作Rx-V图像时得到直线的斜率为k0,则待测自来水的电阻率为ρ=　　　　(用题中的字母表示)。  答案与分层梯度式解析 第十二章　电能　能量守恒定律 综合拔高练 五年高考真题练 1.D　设风力发电机的扇叶半径为r,假设Δt时间内垂直吹到扇叶上的风的动能全部转化成电能,且被发电机输出,输出功率P出===ρπr2v3(点拨:利用微元法处理,将通过风力发电机的空气构建成流体柱状模型),即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比,故A错误;太阳能板上接收到的太阳辐射能不能全部转化成电能,存在能量损耗,B错误;该路灯正常运行6年,总耗电量约为W=Pt总=0.06 kW×21 900 h=1 314 kW·h=1 314度,则可减少的二氧化碳排放量为M=×2.6 kg≈1 220 kg,C错误;已知储能电池的额定电压U=48 V,容量Q=200 A·h,则电池充满电后储存的电能为E=UQ=9 600 W·h=9.6 kW·h,而路灯连续一周的耗电量为W0=Pt=0.06 kW×7×10 h=4.2 kW·h,因9.6 kW·h>4.2 kW·h,可知储能电池充满电后,即使连续一周无风且阴雨,路灯也能正常工作,故D正确。 2.答案　(1)直接接触(或短接)　0　(2)×10　160　(3)2.8 解析　(1)欧姆调零时,需先将红表笔与黑表笔直接接触(短接),调整欧姆调零旋钮,即调节本题中滑动变阻器滑片,使表头指针指向欧姆挡的“0”刻度位置。 (2)使用多用电表的欧姆挡测电阻时,如果事先知道电阻的大致数值,应该选择适当倍率的挡位,使测量时指针落在刻度盘的中间区域。该刻度盘中间刻度值为“15”,故测量150 Ω的电阻时选择“×10”挡。读数时,指针所指刻度乘以倍率为测量电阻阻值,则该电阻的测量值为16×10 Ω=160 Ω。 (3)分析电路状态,根据闭合电路欧姆定律列出关系式E=I(R1+Rg+r),根据题意有E=0.01 A×(228 Ω+45 Ω+r)①,E=0.02 A×(88 Ω+45 Ω+r)②,联立①②解得E=2.8 V。 3.答案　(1)①1.0　②I(r+RA)　③1.40　1.0　(2)D 解析　(1)①由题图2可知,电压表读数为U=0.60 V,电流表读数为I=0.58 A,根据欧姆定律可得电流表内阻为RA== Ω≈1.0 Ω。 ②根据题图3所示电路,由闭合电路欧姆定律可得,干电池电动势的表达式为E=U+I(r+RA)。 ③根据E=U+I(r+RA),变形可得出U=-(r+RA)I+E,可知U-I图线的斜率绝对值表示r+RA,纵轴截距表示E,根据图像可知,E=1.40 V,r+RA= Ω=2.0 Ω,所以待测干电池电动势E=1.40 V,内阻r=1.0 Ω。 (2)由于将电压表串联在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数,选D。 易错提醒　(1)本题图4中纵坐标不是从零开始,在计算斜率的绝对值时,不能用纵轴截距与横轴截距的比值来表示; 　　(2)题目要求干电池电动势“保留3位有效数字”,电池的电动势E不能写作1.4 V,而应写作1.40 V。 4.答案　(1)保护　(2)+　(3)1.47(1.45~1.49均可)　1.3(1.1~1.5均可)　(4)有 关键点拨　第(3)问,对于题中给出的-R图像,应先根据闭合电路欧姆定律推导出I与R的关系式,再经过数学变换得出纵、横坐标的函数关系式,确定斜率、截距的物理意义,进行计算。第(4)问,若考虑电流传感器的电阻,则可根据闭合电路欧姆定律重新写出关系式,与第(3)问中的表达式对比,即可发现干电池内阻的测量值实际为r测=r真+RA。 解析　(1)R0在电路中起保护作用,其与电流传感器串联,无法起到分流作用。 (2)不考虑电流传感器的电阻,当回路中电流为I时,由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+R0+r),整理可得=+。 (3)由=+可知,-R图线的斜率k=,纵轴截距b=,结合题图(b)有= V-1,=7 A-1,解得E≈1.47 V,r≈1.3 Ω。 (4)当考虑电流传感器的电阻时,所测的电源内阻r测=r真+RA,导致电源内阻测量值偏大,可知电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 5.答案　(1)①A　(2)　(3) 真题降维　 题目关键信息 信息解读与推导 按照图(a)连接电路 伏阻法测电池的电动势和内阻 作出图(c)中 图线Ⅰ、图线Ⅱ 结合闭合电路欧姆定律、电阻定律,写出与的一次函数表达式,分析斜率与截距的物理意义 解析　(1)①为了保护电路,闭合开关前,金属夹置于电阻丝的最大阻值处,由图可知,应该置于A端。 (2)对于电路图(a),根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir,设电阻丝的电阻率为ρ,横截面积为S,结合欧姆定律I=和电阻定律R=ρ,联立可得U=E-r,整理可得=+·;同理,对于电路图(b),根据闭合电路欧姆定律有U=E-I(r+R0),结合欧姆定律I=和电阻定律R=ρ,联立后整理得=+·,可知-图线的纵轴截距b=,解得E=。 (3)由题意,结合第(2)问可知k1=,k2=,又=n,联立解得r=。 一题多解　第(2)问也可以按如下思路分析: 　　设电阻丝单位长度电阻为r0,对题图(a),由闭合电路欧姆定律有E=U+r,变形得=+·,对题图(b)有E=U+(r+R0),变形得=+·,由题意可知纵轴截距b=,得E=。 6.答案　(1)图见解析　 (2)1.58　0.64(0.63~0.65均可)　 (3)2.4　 (4)偏小 解析　(1)根据电路图连接实物图,如图所示。 (2)根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,由图线与纵轴的交点知E=1.58 V,由图线斜率知内阻r== Ω=0.64 Ω。 (3)根据闭合电路欧姆定律得E=I(R+RA+r),因此=R++,由题图(d)知,图线纵轴截距为+=1.9 A-1,解得RA≈2.4 Ω。 (4)本实验测得的干电池内阻值为干电池实际内阻与电压表内阻的并联值(破题关键),故测量值偏小。 7.答案　(1)a　(2)200　(3)45 解析　(1)设欧姆表中值电阻为R中,则欧姆表选用“×1”倍率时的内阻为R内1=R中×1=R中,欧姆表选用“×10”倍率时的内阻为R内2=R中×10=10R中,欧姆表进行欧姆调零时,有Im=,欧姆表倍率越高,欧姆表的内阻越大,可知电路的满偏电流越小;由电路图可知,当开关S拨到a端时,电路的满偏电流较小,欧姆表的倍率是“×10”挡。 (2)当S接a时,有R内2=,Im2=Ig+,联立解得R内2=150 Ω=r+R滑+=r+R滑+9 Ω,由于电源内阻很小,所以滑动变阻器接入电路的阻值约为141 Ω,则应选最大阻值为200 Ω的滑动变阻器。 (3)将选择开关S拨到a端时,有R内2=150 Ω,指针指向表头G的0.25 mA刻度处时,回路中的电流为I=0.25 mA+=2.5 mA,I=,解得Rx=450 Ω,由于开关S接a时,欧姆表的倍率为“×10”,所以待测电阻值为450 Ω时指针所指欧姆表的刻度为45。 三年高考模拟练 1.C　该电池充满电后总电量为q=It=7.5×3 600 C=2.7×104 C,故A错误;该电池最多能储存的电能为E=UIt=48×7.5×3 600 J=1.296×106 J,故B错误;完成这次运送,根据功能关系可知爬楼机对货物做功为W=mgh=90×10×8 J=7 200 J,故C正确;由于爬楼机有质量,所以完成这次运送,爬楼机克服自身重力做功,有W'=m'gh=24.5×10×8 J=1 960 J,则爬楼机的电动机输出功率满足P出=== W≈76.3 W,故D错误。 2.D　由题意可知,电鳗与周围的水形成的回路等效电路如图所示,起电斑阵列相当于250×5 000个电池构成的电池组,根据电池组的串、并联规律得E串=nE,r串=nr,E并=E,r并=(破题关键),则该起电斑阵列的等效电动势为E总=5 000×0.15 V=750 V,等效内阻为r= Ω=5 Ω,故A、B错误。电鳗首尾间的输出电压为U== V=745 V,则电鳗首尾间的输出电功率为P== W=745 W,故C错误,D正确。 3.D　光照强度增大,光敏电阻的阻值变小,则电路中的总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律I=,可知电路总电流变大,电压表测R2、R3并联部分的电压,大小为U=E-I(r+R1),可知V的示数减小,A的示数增大,则二者比值减小,A、B错误。开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止,说明油滴所受电场力和重力平衡;R2两端电压变小,故电容器两极板间电压变小,根据U=Ed可知板间场强变小,故油滴所受电场力小于重力,油滴向下运动,故C错误。根据闭合电路欧姆定律可得电压表示数U=E-I(r+R1),可得=-(r+R1),可知不变,故D正确。 4.B　若①接电压表,②接小灯泡,由电路图可知,外电路为R3与R4串联后与灯泡及R2并联,再与R1串联,外电路的总电阻为r;而若将①接小灯泡,②接电压表,外电路为灯泡与R3并联,再与R4串联后与R2并联,最后与R1串联,此时外电路的总电阻为r。根据电源总功率PE=EI=可知,当电路中电阻较小时,电源总功率较大,故当①接电压表,②接小灯泡时,电源总功率较大,A正确。电源输出功率P出=R外=,当内、外电阻相等时,输出功率最大,而外电阻越接近内电阻,输出功率越大,故当①接电压表,②接小灯泡时,输出功率较大,B错误。电源输出电压即路端电压U=R外=,外电阻越大,电源的输出电压越大,故①接小灯泡,②接电压表时,路端电压较大,C正确。电源的效率η=×100%,路端电压越大,电源的效率越高,结合C选项可知D正确。 5.答案　(1)a　(2)-R　(3)1.5　1.0　(4)=　>　(5)S3 解析　(1)根据电路图甲可知,实物图中的导线a连接错误,导线a的右端应与开关S3的右接线柱相连。 (2)根据电路图甲,由闭合电路欧姆定律可得,闭合开关S1、S2和S3时有E=U+(r+R0),闭合开关S1、S4,断开开关S2和S3时,有E=I(r+R0+R),整理可得=+·,=+,由此可知,-、-R图线为倾斜直线,则题图丙为-R图像。 (3)根据=+,结合图像可得=2.0 A-1,= V-1,解得E=1.5 V,r=1.0 Ω。 (4)因为本实验将电流表分得的电压当成内阻分得的电压,因此计算的内阻包括电流表的内阻,故测得的电源内阻偏大,测得的电源电动势是准确的。 (5)若用滑动变阻器替代电阻箱,即采用伏安法测量电池的电动势和内阻,由于待测电源内阻较小,为减小误差,电流表应采用相对电源的外接法,所以需要断开开关S3,其余开关均闭合。 6.答案　(1)③100.0　偏小　④F　(2)①0.4　②5.9　0.50　③偏小　偏小 解析　(1)③当调节滑动变阻器使毫安表满偏时,干路中的总电流大小为3 mA,开关S2闭合前后,认为干路总电流不变(破题关键);当调节电阻箱R0使毫安表指针达到满偏的时,流经电阻箱R0的电流大小为满偏电流的;根据并联电路的分流原理,可知毫安表的内阻是此时电阻箱电阻的2倍,即为100.0 Ω。当开关S2闭合后,回路中的总电阻减小,干路电流增大,所以当毫安表的电流达到满偏电流的时,流经电阻箱R0的电流大于满偏电流的,所以毫安表的内阻比此时电阻箱电阻的2倍略大,故测量值偏小。 ④为了使得毫安表能够达到满偏,回路中的总电阻要达到R总==2 000 Ω,所以要选择最大阻值为2 kΩ的滑动变阻器R2,即选择F。 (2)①根据电表改装的原理,要将毫安表改装成0~0.75 A的电流表,应并联的电阻箱的阻值为R0=≈0.4 Ω。 ②据电路图结合闭合电路欧姆定律得U=E-250Ir,结合题图(b)可知,U-I图线的截距b=E=5.9 V,斜率k=-250r=,可解得电源的内阻r=0.50 Ω。 ③题图所示接法相对于电源是外接法,若电压表不是理想电表,电压表会分流,使得干路电流测量值偏小,实际测得的电源电动势大小E=<E真,测得的内阻值r=<r真,所以与真实值相比都偏小。 7.答案　(1)2.060　(2)图见解析　(3)　偏大　 (4)R1　(5) 解析　(1)由题图乙可知,游标卡尺为20分度的,故精度为0.05 mm,游标尺的第12条刻线与主尺的刻线对齐,则读数为d=20 mm+0.05×12 mm=20.60 mm=2.060 cm。 (2)实物连线如图所示: (3)把开关K拨到1位置,断开开关S,调节电阻箱R,有E=I(R+R0+r)(点拨:安阻法测电源电动势和内阻),整理得=R+,所以-R图线的斜率k=,纵轴截距b=,解得E=,r=-R0。由于电表有一定电阻,则有=R+,所以b=,即r'=-R0-RA,致使电源内阻的测量值会偏大。 (4)根据电桥法测电阻原理,可知=,解得Rx=R1。 (5)根据Rx=ρ=V,可知k0=,其中S=,解得ρ=。 知识迁移　本题创造性地将测电源电动势和内阻与测电阻这两个实验有机结合,先利用安阻法测电源的电动势和内阻,再利用电桥平衡法测出电阻,很好地考查了知识的迁移应用能力。解答本题的关键是要搞清楚实验原理,结合串并联电路的规律及闭合电路的欧姆定律进行分析,另外需要掌握用图像法处理实验数据的解题思路。 7 学科网（北京）股份有限公司 $