12.必修3 第十二章 电能 能量守恒定律-高中物理·3年真题按章分类（2024-2026）

【高中物理人教版(2019)】 3年高考真题(2024-2026)-按章分类 必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 5个单选题 + 1个多选题 + 14个实验题 + 3个解答题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·浙江)我国某企业正式发布了全液冷兆瓦(MW)级充电装置(图甲)，其持续充电电流约为2400 A，每分钟可充电20度，装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行，现采用水冷却技术，如图乙所示，让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统，经过热交换后流出，水温升至25℃。已知水的比热容为，水的密度为，忽略水的重力势能变化及其它散热。则( ) A.充电装置的输出功率约为12 MW B.充电装置的输出电压约为220 V C.水的流量约为 D.每分钟流出约24 L水 1.C 每分钟可充电20度，即每分钟输出电能输出功率为单位时间的输出电能： ，A错误。根据功率公式，可得输出电压： ，B错误。电路的发热功率全部被水吸收，单位时间水吸收的热量等于发热功率根据吸热公式，单位时间内水的质量满足代入，得 结合水的密度，体积流量每分钟流出水的体积，C正确，D错误。 2.(2026高考·湖南)如图，电阻的阻值为，电流表为理想电表，两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端，电流表示数为；若将、端分别接入、端，电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为( ) A.， B.， C.， D.， 2.A 设单个电池组的电动势为，内阻为，根据闭合电路欧姆定律分两种情况列方程求解：a、b接d、e时：只有单个电池接入电路，根据闭合电路欧姆定律： a、c接d、e时：两个电池串联，总电动势为，总内阻为，同理得： 联立解得：，，故选A。 3.(2025高考·浙江)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，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。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辐射能全部转换成电能 C.该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 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 3.D 设时间，风力发电机的扇叶半径为，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为，即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比，A错误。太阳能板上接收到的辐射能不能全部转换成电能，存在能量损耗，转换效率一般在15%~20%左右，B错误。已知路灯的功率为每天照明，一年按365天计算，6年的总时间可得总耗电量为因标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳，则减少的二氧化碳排放量为，C错误。已知储能电池的额定电压，容量，则电池的电能为而路灯连续一周的耗电量为因，所以储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作。故D正确，选D。 4.(2025高考·浙江)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为。其中单位“”(瓦时)对应的物理量是( ) A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量 4.A 根据电功可知是能量的单位，选A。 5.(2024高考·江西)庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为(  ) A.109W B.107W C.105W D.103W 5.B 由题知，Δt时间内流出的水量为m = ρQΔt = 1.0×104Δt发电过程中水的重力势能转化为电能，则有，B入选。 二、多选题 1.(2026高考·重庆)图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6 V，内阻为1 Ω，灯泡L和三个电阻的阻值均为R。闭合，当处于图1所示断开状态时，测得L两端电压为1.80 V，再将接a或b，测量L两端电压。若L阻值视为不变，则( ) A.R为3 Ω B.图2示数为接a时L两端电压 C.图2示数为接b时L两端电压 D.接b时外电路的电功率约为3.74 W 1.AC 当闭合、断开时，电路总结构为：灯泡L与右侧两个串联的电阻串联，再和电源内阻串联，总电阻为： 已知灯泡两端电压，由欧姆定律得总电流结合闭合电路欧姆定律代入得，故A正确；BC.接时：并联部分为两个阻值为的电阻并联，并联总电阻电路总电阻总电流灯泡两端电压： 接时：仅有灯泡和一个电阻串联接入电源，电路总电阻总电流灯泡两端电压： 观察图2电压表示数约为2.57V，显然接b，故B错误，C正确。接时，外电路电功率： ，D错误。 三、实验题 1.(2026高考·广西)用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻，定值电阻阻值为，电压表可视为理想电表。操作步骤：1.只闭合时，电压表读数为1.44V；2.再闭合，电压表读数如图乙所示。 (1)电路电源电动势__________； (2)图乙中电压表读数为__________； (3)电源内阻__________(结果保留两位有效数字)。 1.【答案】(1)1.44 (2)1.20 (3) 【解析】(1)只闭合S1，理想电压表所在支路相当于断路，电压表示数为电源电动势，则电源电动势 (2)由题图乙可知，电压表的分度值为0.1V，电压表读数为1.20V。 (3)S1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律得代入数据解得 2.(2026高考·湖北)在测量铅笔芯电阻率的实验中，实验器材有：待测圆柱形铅笔芯、电压表、电流表 、电阻箱、干电池、刻度尺、螺旋测微器、开关、滑片及导线等。实验电路图如图(a)所示，、为铅笔芯的两端，滑片在、间左右滑动。 (1)用螺旋测微器测量铅笔芯的直径 ，其示数如图(b)所示，可知__________。 (2)适当选择电阻箱的阻值、移动滑片到某位置、测量、间的长度 ，闭合开关，记录电压表的示数U，电流表的示数 ，则该铅笔芯电阻率的表达式为__________(用、 、 和 表示)。 (3)多次改变滑片P的位置、记录对应的 、、 ，由实验数据绘制出的图如图(c)所示。由此可得该铅笔芯的电阻率________(取3.14，保留两位有效数字)。 (4)干电池使用一段时间后，其内阻增大，对电阻率的测量结果__________(填“有”或“无”)影响。 2.【答案】(1)0.500 (2) (3) (4)无 【解析】(1)读数为 (2)根据欧姆定律结合电阻定律可知，联立解得 (3)根据可知，故图像的斜率为得代入数值解得 (4)干电池的内阻增大，不考虑电表内阻的影响下，实验中测量的U和通过的电流I还是真实值，对实验测量结果无影响。 3.(2026高考·河南)某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势，图1为设计的电路原理图。实验器材有：电池(电动势，内阻不计)，定值电阻、(阻值均未知)，电容器，电流传感器(内阻可忽略)，电压传感器(内阻很大)，数据采集分析系统，开关S，导线若干等。完成下列问题： (1)根据图1所示原理图，完成图2中实物图的连线。 (2)使电流传感器和电压传感器正常工作，闭合S，给电容器充电，直至电压传感器示数稳定。然后断开S，电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间()和电压-时间()图像，属于充电过程的是__________(填写图像对应的标号)。 A. B. C. D. (3)经数据采集分析系统合成，得到电容器在充放电过程中的图像，如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为，由图作直线可得__________(保留3位有效数字)，其对应于__________的阻值(填“”或“”)。 (4)对充电过程MN段，设流经、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________(用、表示)，截距__________(用、、 表示)。由图3作直线求出和，得________V(保留3位有效数字)。 3.【答案】(1) (2)AD (3)10.0； (4)；；3.55 【解析】(1)根据电路图可知实物连接图如图所示 (2)充电电流初始最大，逐渐衰减到0(方向为正)，A正确，B错误。电容器电压从0逐渐升高，最终稳定在最终稳定在两端的分压值，故C错误，D正确。故选AD。 (3)根据题图可得斜率的绝对值；放电时，电容器仅通过放电，即其对应于的阻值。 (4)充电时，有；又，联立可得与对比可知，；根据题图可得，解得 4.(2026高考·云南)某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验： (1)测量电池的电动势，可供选择的器材如下： 待测电池E、电流表(，内阻较小)、电流表(，内阻较小)、电阻箱、开关S和导线若干。 完成下列填空： ①该电池允许的最大放电电流为，电流表应选_____________(填“”或“”)； ②请根据上述器材设计实验电路，并在答题卡上指定位置补全电路图；___________ ③按照②中正确电路图连接电路，闭合开关S，记录电流表示数I及电阻箱阻值；断开开关S，改变。重复以上步骤，得到和的关系如图(a)所示，由图可得电池电动势_____________V(结果保留2位有效数字)。 (2)该同学设计出测量电池容量的电路，如图(b)甲所示。完成下列填空： ①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图(b)乙、丙所示； ②由图(b)乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当时，电池输出电压为_____________V，随后电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为_____________(以上结果均保留2位有效数字)。 4.【答案】(1)A2； 4.0 (2)3.6；73 【解析】(1)①由于电池允许的最大放电电流为80mA，为了减小测量误差应该选择电流表A2； ②根据上述器材，因为只有电流表和电阻箱，故采用安阻法测量，实验电路如图所示 ③根据闭合电路欧姆定律可知变形可得，所以在图像中图线的斜率即为，所以根据图像有 即E=4.0V (2)[1][2]根据图(b)乙可知在120min时，电池输出电压约为3.6V，120min时的输出电流约为34mA，此后不能正常工作；其中120min=2h；根据i—t图像围成的面积表示电量，对i-t图线做近似处理如图可知 5.(2025高考·重庆)熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和 (填“b”或“c”)处相连，理由是 。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于 (填“d”或“e”)端。 (2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为 s(保留3位有效数字)。 5.【答案】(1) (1)；见解析 根据题意可知，组合体电阻不超过，相比较远小于数字毫伏表内阻，应采用数字毫安表外接法，即Q端应和处相连。 滑动变阻器采用分压接法，闭合开关时，为了保护电表，滑动变阻器的滑片应置于端。 (2) 根据题意，由闭合回路欧姆定律可知，衔铁被释放时，电动势为 停止加热时，热电偶受热产生的电动势最大，如图所示 由图可知，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为。 6.(2025高考·安徽)某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”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，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。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，此时欧姆表处于“”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“”或“”)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 。 (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()接在两表笔间，接着闭合、断开，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时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为)；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为 。(结果保留2位有效数字) 6.【答案】(1)短接；0 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，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 (2) 用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡； 160/160.0 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。 (3)2.8 根据闭合电路欧姆定律，代入数据，联立可得，。 7.(2025高考·湖北)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)根据记录数据作出图像，如图(b)所示。已知R0=9.0Ω，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。 7.【答案】(1)保护 R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 (2) 根据闭合电路欧姆定律化简可得。 (3)1.47；1.3 结合上述有结合图(b)有，解得，。 (4)有 当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻导致电源内阻测量值偏大，即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。 8.(2025高考·海南)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。 有如下器材 电源(约为3V，内阻未知) 电压表V(0~3V，RV约为3kΩ) 电流表A(0~6A，RA约为1Ω) 定值电阻 滑动变阻器() 滑动变阻器() 开关S 导线若干 (1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选 。 (2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 根据表中数据作出U-I图像 。 (3)由U-I图像可求出电动势E1= V，内阻r= Ω(均保留三位有效数字)。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 ；(填“大于”、 “等于”或“小于”)；与真实值之间的关系式为 (用，，，表示 8.【答案】(1) 为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的； (2)图像如下： (3)； 根据闭合电路欧姆定律有结合图线可得，解得。 (4)小于 将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为 故。 将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为。 滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 9.(2025高考·上海)电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为 V内阻为 。 9.【答案】4.5；1.5 根据闭合电路欧姆定律代入数据可得；联立两式解得；则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。 10.(2025高考·上海)通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： (1)电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( ) A.R增大，增大 B.R减小，减小 C.R增大，不变  D.R减小，不变 (2)根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为 W。 (3)根据图像，推测该实验电路为( ) A. B. C. D 10.【答案】B 因为电阻图线的斜率为电阻的倒数，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律可得也在减小，B正确。 0.225 根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式代入数据解得该电阻的功率为0.225W。 C 根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项，选C。 11.(2024高考·北京)某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表(可视为理想电压表)和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E =______V，内阻r =______kΩ。(结果保留两位有效数字) 11.【答案】1.0；3.3 由闭合电路欧姆定律得，解得结合题图2可得，。 12.(2024高考·辽宁)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)、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，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Ⅰ； 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______。 (3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻______ (用和表示)。 12.【答案】(1)A 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，应该置于端。 (2) 对于电路图(a)，根据闭合电路欧姆定律有设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律，联立可得整理可得对于电路图(b)，根据闭合电路欧姆定律有结合欧姆定律和电阻定律，联立后整理可知图线的纵轴截距解得。 (3) 由题意可知，又联立解得。 13.(2024高考·浙江)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱()、一节干电池、微安表(量程，零刻度在中间位置)、电容器(、)、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路。 (1)把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是______； A.迅速向右偏转后示数逐渐减小  B.向右偏转示数逐渐增大 C.迅速向左偏转后示数逐渐减小  D.向左偏转示数逐渐增大 (2)再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为______V，电压表的阻值为______(计算结果保留两位有效数字)。 13.【答案】(1)C 把开关S接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小，C入选。 (2)0.50 由题意可知电压表应选用0~3V量程，由图2可知此时分度值为0.1V，需要估读到0.01V，则读数为0.50V。 3.1 当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据闭合电路欧姆定律有根据串联电路规律有联立可得。 14.(2024高考·甘肃)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1.5V，内阻约为)、电流表(量程0.6A)、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______(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和表示。则干电池电动势______ (用I、r和表示)。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V(保留3位有效数字)、内阻______(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 14.【答案】(1)0 由图2可知，电压表读数为电流表读数为根据欧姆定律可得电流表内阻为 由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为。 1.40；1.0 根据变形为根据图像可知，纵截距斜率的绝对值所以待测干电池电动势为电源内阻为。 (2)D 由于将电压表串联接在电路中，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，D入选。 四、解答题 1.(2026高考·广西)车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功()，求电池的输出功率。 (4)当速度时，传动效率；当时，传动效率；当，，时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间内完成；(重力加速度取) 现有如下三个方案，应该选哪个方案？ 实验方案 设置速度 方案一 90 km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 1.【答案】(1)3600C (2) (3) (4)方案二 【解析】(1)由于1h=3600s，所以 (2)因为所以根据题意有 (3)根据题意可知汽车匀速行驶时，牵引力等于总阻力，即汽车牵引力的功率为又因为电池的输出功率 (4)根据题意行驶400千米，要求在时间内完成，则全程最低平均速度 由于方案一：中90km/h<100km/h，故不满足时间要求； 方案二：中v=108km/h=30m/s，则由题可知，此时有电池输出功率整个过程行驶的时间所以消耗的能量为 方案三：中，则由题可知，此时有电池输出功率整个过程行驶的时间所以消耗的能量为根据前面的计算可知电池的最大储能为，故方案三也不可行；所以应该选择方案二。 2.(2024高考·江苏)如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为μ，倾角为θ，斜面长为L。一个质量为m的物块，在电动机作用下，从 A点由静止加速至 B点时达到最大速度v，之后作匀速运动至C点，关闭电动机，从 C点又恰好到达最高点D。求： (1)CD段长x； (2)BC段电动机的输出功率P； (3)全过程物块增加的机械能E1和电动机消耗的总电能 E2的比值。 2.【答案】(1) 物块在CD段运动过程中，由牛顿第二定律得由运动学公式联立解得。 (2) 物块在BC段匀速运动，得电动机的牵引力为由得。 (3) 全过程物块增加的机械能为整个过程由能量守恒得电动机消耗的总电能转化为物块增加的机械能和摩擦产生的内能，故可知故可得。 3.(2024高考·海南)虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： (1)MN间电阻R的变化范围； (2)当，电热器B消耗的功率(保留3位有效数字) 3.【答案】 (1) 根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为当时MN间电阻R的阻值最大，为故MN间电阻R的变化范围为。 (2) 当，通过电热器B的电流为此时电热器B消耗的功率为解得。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 【高中物理人教版(2019)】 3年高考真题(2024-2026)-按章分类 必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 5个单选题 + 1个多选题 + 14个实验题 + 3个解答题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·浙江)我国某企业正式发布了全液冷兆瓦(MW)级充电装置(图甲)，其持续充电电流约为2400 A，每分钟可充电20度，装置中的充电电路发热功率约为10 kW。为保持充电装置的稳定运行，现采用水冷却技术，如图乙所示，让15℃冷水通过水泵流入充电电路的水冷系统，经过热交换后流出，水温升至25℃。已知水的比热容为，水的密度为，忽略水的重力势能变化及其它散热。则( ) A.充电装置的输出功率约为12 MW B.充电装置的输出电压约为220 V C.水的流量约为 D.每分钟流出约24 L水 2.(2026高考·湖南)如图，电阻的阻值为，电流表为理想电表，两个电池组完全相同。若将、端分别接入、端，电流表示数为；若将、端分别接入、端，电流表示数为。则单个电池组的电动势和内阻分别为( ) A.， B.， C.， D.， 3.(2025高考·浙江)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，额定电压容量的储能电池，功率的LED灯。已知该路灯平均每天照明；标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳。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辐射能全部转换成电能 C.该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约 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 4.(2025高考·浙江)我国新一代车用电池能够提供更长的续航里程，其参数之一为。其中单位“”(瓦时)对应的物理量是( ) A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量 5.(2024高考·江西)庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为(  ) A.109W B.107W C.105W D.103W 二、多选题 1.(2026高考·重庆)图1为某同学设计的可调亮度台灯的电路图。电源E的电动势为6 V，内阻为1 Ω，灯泡L和三个电阻的阻值均为R。闭合，当处于图1所示断开状态时，测得L两端电压为1.80 V，再将接a或b，测量L两端电压。若L阻值视为不变，则( ) A.R为3 Ω B.图2示数为接a时L两端电压 C.图2示数为接b时L两端电压 D.接b时外电路的电功率约为3.74 W 三、实验题 1.(2026高考·广西)用如图甲所示的电路测量电源电动势和内阻，定值电阻阻值为，电压表可视为理想电表。操作步骤：1.只闭合时，电压表读数为1.44V；2.再闭合，电压表读数如图乙所示。 (1)电路电源电动势__________； (2)图乙中电压表读数为__________； (3)电源内阻__________(结果保留两位有效数字)。 2.(2026高考·湖北)在测量铅笔芯电阻率的实验中，实验器材有：待测圆柱形铅笔芯、电压表、电流表 、电阻箱、干电池、刻度尺、螺旋测微器、开关、滑片及导线等。实验电路图如图(a)所示，、为铅笔芯的两端，滑片在、间左右滑动。 (1)用螺旋测微器测量铅笔芯的直径 ，其示数如图(b)所示，可知__________。 (2)适当选择电阻箱的阻值、移动滑片到某位置、测量、间的长度 ，闭合开关，记录电压表的示数U，电流表的示数 ，则该铅笔芯电阻率的表达式为__________(用、 、 和 表示)。 (3)多次改变滑片P的位置、记录对应的 、、 ，由实验数据绘制出的图如图(c)所示。由此可得该铅笔芯的电阻率________(取3.14，保留两位有效数字)。 (4)干电池使用一段时间后，其内阻增大，对电阻率的测量结果__________(填“有”或“无”)影响。 3.(2026高考·河南)某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势，图1为设计的电路原理图。实验器材有：电池(电动势，内阻不计)，定值电阻、(阻值均未知)，电容器，电流传感器(内阻可忽略)，电压传感器(内阻很大)，数据采集分析系统，开关S，导线若干等。完成下列问题： (1)根据图1所示原理图，完成图2中实物图的连线。 (2)使电流传感器和电压传感器正常工作，闭合S，给电容器充电，直至电压传感器示数稳定。然后断开S，电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间()和电压-时间()图像，属于充电过程的是__________(填写图像对应的标号)。 A. B. C. D. (3)经数据采集分析系统合成，得到电容器在充放电过程中的图像，如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为，由图作直线可得__________(保留3位有效数字)，其对应于__________的阻值(填“”或“”)。 (4)对充电过程MN段，设流经、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________(用、表示)，截距__________(用、、 表示)。由图3作直线求出和，得________V(保留3位有效数字)。 4.(2026高考·云南)某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验： (1)测量电池的电动势，可供选择的器材如下： 待测电池E、电流表(，内阻较小)、电流表(，内阻较小)、电阻箱、开关S和导线若干。 完成下列填空： ①该电池允许的最大放电电流为，电流表应选_____________(填“”或“”)； ②请根据上述器材设计实验电路，并在答题卡上指定位置补全电路图；___________ ③按照②中正确电路图连接电路，闭合开关S，记录电流表示数I及电阻箱阻值；断开开关S，改变。重复以上步骤，得到和的关系如图(a)所示，由图可得电池电动势_____________V(结果保留2位有效数字)。 (2)该同学设计出测量电池容量的电路，如图(b)甲所示。完成下列填空： ①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图(b)乙、丙所示； ②由图(b)乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当时，电池输出电压为_____________V，随后电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为_____________(以上结果均保留2位有效数字)。 5.(2025高考·重庆)熄火保护装置主要由弹簧、热电偶和电磁铁等组成，其示意图如图1所示，A、B为导线上两个接线端。小组设计了如图2所的电路(部分连线未完成)进行探究，图中数字毫安表内阻约为，数字毫伏表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的、端连接，测量热电偶和电磁铁线圈构成的组合体电阻。已知组合体电阻不超过，则未完成的连接中，Q端应和 (填“b”或“c”)处相连，理由是 。正确连线后，开始时滑动变阻器的滑片应置于 (填“d”或“e”)端。 (2)闭合开关、，实验测得组合体电阻为，当电磁铁线圈中的电流小于时，电磁铁无法继续吸合衔铁，衔铁被释放。断开开关、，从室温加热热电偶感温端到某一温度后，停止加热，使其自然冷却至室温。测得整个过程中热电偶受热产生的电动势随时间t的变化关系如图3所示。在相同的加热和冷却过程中，如果将A、B端直接连接，不计温度变化对组合体电阻的影响，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为 s(保留3位有效数字)。 6.(2025高考·安徽)某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”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，内阻r未知)，电流表G(表头)的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。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，此时欧姆表处于“”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“”或“”)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 。 (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()接在两表笔间，接着闭合、断开，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时，指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为)；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为 。(结果保留2位有效数字) 7.(2025高考·湖北)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)根据记录数据作出图像，如图(b)所示。已知R0=9.0Ω，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。 8.(2025高考·海南)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。 有如下器材 电源(约为3V，内阻未知) 电压表V(0~3V，RV约为3kΩ) 电流表A(0~6A，RA约为1Ω) 定值电阻 滑动变阻器() 滑动变阻器() 开关S 导线若干 (1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选 。 (2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 根据表中数据作出U-I图像 。 (3)由U-I图像可求出电动势E1= V，内阻r= Ω(均保留三位有效数字)。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 ；(填“大于”、 “等于”或“小于”)；与真实值之间的关系式为 (用，，，表示 9.(2025高考·上海)电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为 V内阻为 。 10.(2025高考·上海)通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： (1)电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( ) A.R增大，增大 B.R减小，减小 C.R增大，不变  D.R减小，不变 (2)根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为 W。 (3)根据图像，推测该实验电路为( ) A. B. C. D 11.(2024高考·北京)某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表(可视为理想电压表)和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E =______V，内阻r =______kΩ。(结果保留两位有效数字) 12.(2024高考·辽宁)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)、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，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Ⅰ； 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______。 (3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻______ (用和表示)。 13.(2024高考·浙江)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱()、一节干电池、微安表(量程，零刻度在中间位置)、电容器(、)、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路。 (1)把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是______； A.迅速向右偏转后示数逐渐减小  B.向右偏转示数逐渐增大 C.迅速向左偏转后示数逐渐减小  D.向左偏转示数逐渐增大 (2)再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为______V，电压表的阻值为______(计算结果保留两位有效数字)。 14.(2024高考·甘肃)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1.5V，内阻约为)、电流表(量程0.6A)、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______(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和表示。则干电池电动势______ (用I、r和表示)。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V(保留3位有效数字)、内阻______(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 四、解答题 1.(2026高考·广西)车的总质量为，重力加速度为。 (1)单位换算，对应的电荷量为多少库仑？ (2)车配备的电池已知电压为，电池电量参数为，则该电池可储备的能量最多为多少？ (3)轮胎受地面阻力为，车受到的空气阻力，则车匀速以速度行驶时，电池输出功率只有倍用于牵引力做功()，求电池的输出功率。 (4)当速度时，传动效率；当时，传动效率；当，，时，现要进行实验：行驶400千米，要求在时间内完成；(重力加速度取) 现有如下三个方案，应该选哪个方案？ 实验方案 设置速度 方案一 90 km/h 方案二 108km/h 方案三 120km/h 2.(2024高考·江苏)如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为μ，倾角为θ，斜面长为L。一个质量为m的物块，在电动机作用下，从 A点由静止加速至 B点时达到最大速度v，之后作匀速运动至C点，关闭电动机，从 C点又恰好到达最高点D。求： (1)CD段长x； (2)BC段电动机的输出功率P； (3)全过程物块增加的机械能E1和电动机消耗的总电能 E2的比值。 3.(2024高考·海南)虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： (1)MN间电阻R的变化范围； (2)当，电热器B消耗的功率(保留3位有效数字) 必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.C 每分钟可充电20度，即每分钟输出电能输出功率为单位时间的输出电能： ，A错误。根据功率公式，可得输出电压： ，B错误。电路的发热功率全部被水吸收，单位时间水吸收的热量等于发热功率根据吸热公式，单位时间内水的质量满足代入，得 结合水的密度，体积流量每分钟流出水的体积，C正确，D错误。 2.A 设单个电池组的电动势为，内阻为，根据闭合电路欧姆定律分两种情况列方程求解：a、b接d、e时：只有单个电池接入电路，根据闭合电路欧姆定律： a、c接d、e时：两个电池串联，总电动势为，总内阻为，同理得： 联立解得：，，故选A。 3.D 设时间，风力发电机的扇叶半径为，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为，即风力发电机的输出功率与风速的三次方成正比，A错误。太阳能板上接收到的辐射能不能全部转换成电能，存在能量损耗，转换效率一般在15%~20%左右，B错误。已知路灯的功率为每天照明，一年按365天计算，6年的总时间可得总耗电量为因标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳，则减少的二氧化碳排放量为，C错误。已知储能电池的额定电压，容量，则电池的电能为而路灯连续一周的耗电量为因，所以储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作。故D正确，选D。 4.A 根据电功可知是能量的单位，选A。 5.B 由题知，Δt时间内流出的水量为m = ρQΔt = 1.0×104Δt发电过程中水的重力势能转化为电能，则有，B入选。 二、多选题 1.AC 当闭合、断开时，电路总结构为：灯泡L与右侧两个串联的电阻串联，再和电源内阻串联，总电阻为： 已知灯泡两端电压，由欧姆定律得总电流结合闭合电路欧姆定律代入得，故A正确；BC.接时：并联部分为两个阻值为的电阻并联，并联总电阻电路总电阻总电流灯泡两端电压： 接时：仅有灯泡和一个电阻串联接入电源，电路总电阻总电流灯泡两端电压： 观察图2电压表示数约为2.57V，显然接b，故B错误，C正确。接时，外电路电功率： ，D错误。 三、实验题 1.【答案】(1)1.44 (2)1.20 (3) 【解析】(1)只闭合S1，理想电压表所在支路相当于断路，电压表示数为电源电动势，则电源电动势 (2)由题图乙可知，电压表的分度值为0.1V，电压表读数为1.20V。 (3)S1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律得代入数据解得 2.【答案】(1)0.500 (2) (3) (4)无 【解析】(1)读数为 (2)根据欧姆定律结合电阻定律可知，联立解得 (3)根据可知，故图像的斜率为得代入数值解得 (4)干电池的内阻增大，不考虑电表内阻的影响下，实验中测量的U和通过的电流I还是真实值，对实验测量结果无影响。 3.【答案】(1) (2)AD (3)10.0； (4)；；3.55 【解析】(1)根据电路图可知实物连接图如图所示 (2)充电电流初始最大，逐渐衰减到0(方向为正)，A正确，B错误。电容器电压从0逐渐升高，最终稳定在最终稳定在两端的分压值，故C错误，D正确。故选AD。 (3)根据题图可得斜率的绝对值；放电时，电容器仅通过放电，即其对应于的阻值。 (4)充电时，有；又，联立可得与对比可知，；根据题图可得，解得 4.【答案】(1)A2； 4.0 (2)3.6；73 【解析】(1)①由于电池允许的最大放电电流为80mA，为了减小测量误差应该选择电流表A2； ②根据上述器材，因为只有电流表和电阻箱，故采用安阻法测量，实验电路如图所示 ③根据闭合电路欧姆定律可知变形可得，所以在图像中图线的斜率即为，所以根据图像有 即E=4.0V (2)[1][2]根据图(b)乙可知在120min时，电池输出电压约为3.6V，120min时的输出电流约为34mA，此后不能正常工作；其中120min=2h；根据i—t图像围成的面积表示电量，对i-t图线做近似处理如图可知 5.【答案】(1) (1)；见解析 根据题意可知，组合体电阻不超过，相比较远小于数字毫伏表内阻，应采用数字毫安表外接法，即Q端应和处相连。 滑动变阻器采用分压接法，闭合开关时，为了保护电表，滑动变阻器的滑片应置于端。 (2) 根据题意，由闭合回路欧姆定律可知，衔铁被释放时，电动势为 停止加热时，热电偶受热产生的电动势最大，如图所示 由图可知，从停止加热到吸合的衔铁被释放，所用的时间约为。 6.【答案】(1)短接；0 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，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 (2) 用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡； 160/160.0 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。 (3)2.8 根据闭合电路欧姆定律，代入数据，联立可得，。 7.【答案】(1)保护 R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 (2) 根据闭合电路欧姆定律化简可得。 (3)1.47；1.3 结合上述有结合图(b)有，解得，。 (4)有 当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻导致电源内阻测量值偏大，即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。 8.【答案】(1) 为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的； (2)图像如下： (3)； 根据闭合电路欧姆定律有结合图线可得，解得。 (4)小于 将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为 故。 将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为。 滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 9.【答案】4.5；1.5 根据闭合电路欧姆定律代入数据可得；联立两式解得；则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。 10.【答案】B 因为电阻图线的斜率为电阻的倒数，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律可得也在减小，B正确。 0.225 根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式代入数据解得该电阻的功率为0.225W。 C 根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项，选C。 11.【答案】1.0；3.3 由闭合电路欧姆定律得，解得结合题图2可得，。 12.【答案】(1)A 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，应该置于端。 (2) 对于电路图(a)，根据闭合电路欧姆定律有设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律，联立可得整理可得对于电路图(b)，根据闭合电路欧姆定律有结合欧姆定律和电阻定律，联立后整理可知图线的纵轴截距解得。 (3) 由题意可知，又联立解得。 13.【答案】(1)C 把开关S接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小，C入选。 (2)0.50 由题意可知电压表应选用0~3V量程，由图2可知此时分度值为0.1V，需要估读到0.01V，则读数为0.50V。 3.1 当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据闭合电路欧姆定律有根据串联电路规律有联立可得。 14.【答案】(1)0 由图2可知，电压表读数为电流表读数为根据欧姆定律可得电流表内阻为 由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为。 1.40；1.0 根据变形为根据图像可知，纵截距斜率的绝对值所以待测干电池电动势为电源内阻为。 (2)D 由于将电压表串联接在电路中，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，D入选。 四、解答题 1.【答案】(1)3600C (2) (3) (4)方案二 【解析】(1)由于1h=3600s，所以 (2)因为所以根据题意有 (3)根据题意可知汽车匀速行驶时，牵引力等于总阻力，即汽车牵引力的功率为又因为电池的输出功率 (4)根据题意行驶400千米，要求在时间内完成，则全程最低平均速度 由于方案一：中90km/h<100km/h，故不满足时间要求； 方案二：中v=108km/h=30m/s，则由题可知，此时有电池输出功率整个过程行驶的时间所以消耗的能量为 方案三：中，则由题可知，此时有电池输出功率整个过程行驶的时间所以消耗的能量为根据前面的计算可知电池的最大储能为，故方案三也不可行；所以应该选择方案二。 2.【答案】(1) 物块在CD段运动过程中，由牛顿第二定律得由运动学公式联立解得。 (2) 物块在BC段匀速运动，得电动机的牵引力为由得。 (3) 全过程物块增加的机械能为整个过程由能量守恒得电动机消耗的总电能转化为物块增加的机械能和摩擦产生的内能，故可知故可得。 3.【答案】 (1) 根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为当时MN间电阻R的阻值最大，为故MN间电阻R的变化范围为。 (2) 当，通过电热器B的电流为此时电热器B消耗的功率为解得。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $