江西省吉安县第三中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习

江西省吉安县第三中学物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷专题练习

一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）

1．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，

其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S

为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻．

①已知灵敏电流计G的满偏电流I g=100μA、内阻r g=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流

为200mA，应并联一只Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；

②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；

③某次试验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方

法（逐差法），计算出电池组的内阻r= Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差

法在数据处理方面体现出的主要优点是．

④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影

响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值

与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大

的原因是．（填选项前的字母）

A．电压表内阻的影响 B．滑动变阻器的最大阻值偏小

C．R1的实际阻值比计算值偏小 D．R0的实际阻值比标称值偏大

测量次数12345678

电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46改装表A读数I/mA20406080100120140160【答案】（2）①1.0 ②如图所示③ 1.66 充分利用测得的数据④CD

【解析】

解：1.根据改装后电表的量程

1

g g

g

I r

I I

R

=+,代入解得

1

1.0

R=Ω.

2.实物图如图所示

3.根据闭合电路的欧姆定律()

E U I R r

=++可得

U

R r

I

?

+=

?

,故15

51

U U

R r

I I

-

+=

-,

或26

62

U U

I I

-

-或

37

73

U U

I I

-

-或

()()

()

12345678

48

8451

5.66

4

U U U U U U U U

U U

I I I I

+++?+++

-

==Ω

--

可得: 1.66

r=Ω．因充分利用测得的数据,故减少一次测量的偶然误差．

4.实验中,电压表为标准电压表,由于电动势的测量值与已知值几乎相同,说明电压表和滑动变阻器对实验没有影响.电压表的变化量和电流表的变化量比值的绝对值为电源内阻r和定值电阻0R之和,当1R的实际阻值比计算值偏小时,电流表的读数比实际值偏小,则测得内阻将偏大,C正确.当0R的实际阻值比标称值偏大时,算得的电源内阻也偏大,D正确.

2．为了测定电源电动势E、内电阻r和定值电阻R o的阻值，某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路．闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线，请回答下列问题

(1)图乙中的M 、N 两条图线，根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是

___________，根据电压传感器 2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M 或图线N )

(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.

A ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端

B ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端

C ．定值电阻R o 上消耗的功率为2.5W

D ．电源的输出功率最大

(3)根据图乙可以求得定值电阻R o=______Ω， 电源电动势E =______V ，内电阻r =______Ω. 【答案】N M BD 2.5 1.5 1.25 【解析】 【详解】

（1）[1][2]．从电路连接可以看出，电流表A 的读数增大时，电压传感器1的读数减小，电压传感器2的读数增大．故图线N 是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象，图线M 是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象

（2）[3]．图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，故滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端，故A 错误，B 正确；图象可以得出电阻R 0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，故D 正确；、定值电阻R 0消耗功率为：P=U 2I =1.0×0.4 W=0.4W ，故C 错误；所以选择BD ． （3）[4][5][6]．从图象a 的斜率可以得出定值电阻R 0的阻值为：

0 1.00

2.50.40

R -=

=Ω-； 从甲同学的图象可以得出图象在U 轴上的截距为1.50 V ，即电源的电动势为：E =1.50 V ，

图象斜率的绝对值为：

1.5 1.0

1.250.4

k -=

= 即电源的内阻为：

r =1.25Ω． 【点睛】

（1）从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义．

（2）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．

（3）图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变

阻器的阻值为0，根据图象求解．

3．为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下所示： A ．干电池2节，每节干电池的电动势约为1. 5V ，内阻约为0. 9Ω B ．电流表A （0～0. 6A ，内阻约为0. 5Ω） C ．滑动变阻器R 1（0～50Ω，额定电流为3A ） D ．滑动变阻器R 2（0～1000Ω，额定电流为1A ） E. 电流表G （0～3mA ，R g =10Ω） F. 定值电阻3990R =Ω G. 定值电阻490R =Ω

（1）由于两节干电池的内阻较小，现将03R =Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量。在进行实验时，滑动变阻器应选用__________，定值电阻应选用__________；（填写实验器材前的编号）

（2）在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图； （______）

（3）根据实验测得数据作出21I I -的图线如图乙所示，其中I 2为通过电流表G 的电流，I 1为通过电流表A 的电流，根据该图线可知，两节干电池的总电动势为__________V ，总内阻为__________Ω。（结果均保留两位有效数字）

【答案】C F 3. 0 2. 0

【解析】 【分析】 【详解】

（1）[1] 电源为两节干电池，电动势为3V ，比较小，电源的内阻也较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选C ； [2] 上述器材中没有直接给电压表，但给了两个电流表，将电流表G 与定值电阻串联改装成

电压表，改装后电压量程应约不小于3V，根据串联电路规律可知，应串联的电阻为

3

3

10Ω990Ω

310

R

-

=-=

?

故选F；

（2）[3] 用改装后的电压表测量电压值，用电流表A与滑动变阻器串联测电路电流，如图所示；

（3）[4] 由电路图，根据闭合电路的欧姆定律可得

23120

()()()

G

E I R R I I R r

=++++

整理得

21

3030

G G

R r E

I I

R R R r R R R r

+

=-+

++++++

设图像与纵轴的交点为b，图像的斜率为k，可得

30

G

E

b

R R R r

=

+++

30

G

R r

k

R R R r

+

=

+++

联立上式，代入数据解得

3.0V

E=， 2.0Ω

r=

[5] 由上题可知， 2.0Ω

r=

4．某同学利用一个电阻箱、一个电压表（视为理想电表）、一个定值电阻（05Ω

R=）、一个开关和若干导线测定一电源（电动势小于3V）的电动势及内阻，实验原理图如图（甲）所示。

(1)根据实验原理图完成实物图（乙）中的连线______________。

(2)若某次测量时电阻箱的旋钮位置如图（丙）所示的，电压表的示数如图（丁）所示，则电阻箱的阻值为________Ω，电压表的示数为__________V。

(3)改变电阻箱的电阻R ，读出电压表的示数U ，然后根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线

11

U R

-。若直线的斜率为k ，在坐标轴上的截距为b ，则电源的电动势E =__________，内阻r =_________。（用k 、b 和0R 表示）

【答案】 115.0 2.30

1b 0k

R b

- 【解析】 【分析】 【详解】

（1）根据电路图连接实物图如图所示

（2）如图（丙）和（丁），电阻箱和电压表的读数分别为

11001105100.1115.0R =?+?+?+?=Ω， 2.30U =Ｖ

（3）根据电路图可知电路的电流满足关系

0+E U

I R R r R

=

=+

变形可得

0111R r U E R E

+=+ 再由

11

U R

-图像的斜率为k ，在坐标轴上的截距为b ，即 11k b U R

=+ 所以可得

0R r k E

+=，1

b E =

即可求得

1

E b =

，0k r R b

=-

5．（1）如图所示为某多用电表内部简化电路图，作电流表使用时，选择开关S 应接________(选填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程较大．

（2）某同学想通过多用表的欧姆挡测量量程为3 V 的电压表内阻(如图乙)，主要步骤如下：

① 把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；

② 把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻零刻度处；

③ 把红表笔与待测电压表________(选填“正”或“负”)接线柱相接，黑表笔与另一接线柱相连，发现这时指针偏转角度很小；

④ 换用________(选填“×10”或“×1 k”)欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，记下电阻数值；

⑤ 把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕．

（3） 实验中(如图丙)某同学读出欧姆表的读数为_________Ω，这时电压表读数为___________V.

（4）请你计算欧姆表内部电源电动势为________V ．(保留两位有效数字)

【答案】

1 负 ×1k 4.0×104 2.20 3.0

【解析】

（1）当做电流表使用时，电阻应和表头并联分流，故连接1和2时为电流表，根据欧姆定律可知并联支路的电压相等，并联支路的电阻越大，分流越小，故当接1时量程最大；（2）③根据“红进黑出”原理，即电流从红表笔流进可知红表笔接电压表的负极；

④欧姆表在测量电阻时指针从无穷大处开始偏转，故欧姆表指针偏转很小，说明被测电阻大，档位应提升一级，即换×1k的测量；

（3）欧姆表的读数为4

40.01000 4.010

V

R=?=?Ω；电压表分度值为0.1V，故读数为2.20V；

（4）根据（3）采用的档位可知中值电阻即欧姆表内阻为4

1.510

r=?Ω，根据闭合回路

欧姆定律可得

4.0

2.2

4.0 1.5

V

V

R

E E

R r

==

++，解得

3.0V

E≈．

6．电流表G1的量程为0～5mA，内阻r＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0～10mA，大量程为0～100mA；电压档小量程为0～10V，大量程为0～25V.

(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S端是与“6”相连的，则此多用电的表读数为_____.

(2)已知图甲中的电源E的电动势为15V，当把开关S接到位置4，短接A、B表笔进行欧姆

调零后，用该档测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G1满偏刻度的1

5

处，则该电阻

的阻值为_____kΩ.

(3)此多用电表的表笔A为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R5＝_____Ω.

【答案】20.0V（19.8～20.2） 6 红色 29

【解析】

【详解】

(1)[1]开关S端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V；

(2)[2]分析多用电表内部结构，开关S端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为I m＝10mA，则根据闭合电路欧姆定律可知，

E()

5

m

x

I

R r

=+

内

E＝I m r内

联立解得

R x＝6kΩ；

(3)[3]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A为红表笔.

[4]当开关S端接“1”时，电流挡的量程为0～100mA，根据电表改装原理可知，

I g(r+R6)＝(I1-I g)R5；

当开关S端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA，

I g r＝(I2-I g)(R5+R6），

联立解得

R5＝29Ω.

7．某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：

两个相同的待测电源(内阻1Ω)

r≈，电阻箱

1

(

R最大阻值为999.9Ω)，电阻箱

2

(

R最大阻值为999.9Ω)，电压表V(内阻约为2kΩ)，电流表A(内阻约为2Ω)，灵敏电流计G，两个开关1S、2S．

主要实验步骤如下：

①按图连接好电路，调节电阻箱

1

R和

2

R至最大，闭合开关

1

S和

2

S，再反复调节

1

R和2

R，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱

1

R、电阻箱

2

R的示数分别为1I、1U、1R、2R；

②反复调节电阻箱

1

R和

2

(

R与①中的电阻值不同)，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为2I、2U．

回答下列问题：

（1）电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势A

φ和

B

φ的关系为______；（2）电压表的内阻为______，电流表的内阻为______；

（3）电源的电动势E为______，内阻r为______。

【答案】φA=φB11

111

V

U R

R

I R U

=

-

1

2

1

A

U

R R

I

=-1221

21

U I U I

E

I I

-

=

-

12

21

U U

r

I I

-

=

-

【解析】

【详解】

（1）[1]．电流计

G 的示数为0时，由欧姆定律知，G 的电压为零，说明A 、B 两点的电势相等，即φA =φB ．

（2）[2][3]．由于电流计G 的示数为0，所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻R 1的电流之和．则在步骤1中，通过电压表的电流

1

11

V U I I R =-

电压表的内阻为

111

111

V V U U R R I I R U =

=- 左右两个电源两极间的电压相等，则有：

U 1=I 1（R A +R 2）

解得电流表的内阻

1

21

A U R R I =

- （3）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律得：

E =U 1+I 1r E=U 2+I 2r

解得

1221

21U I U I E I I -=

-

12

21

U U r I I -=

-

二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优（难）

8．如图所示，A 和B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S 闭合且滑动变阻器的滑片P 在a 处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，下列判断正确的是

A ．小球带负电

B ．当滑片从a 向b 滑动时，绝缘线的偏角θ变大

C ．当滑片从a 向b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向下

D ．当滑片从a 向b 滑动时，电源的输出功率一定变大 【答案】C

【解析】

【分析】

由题，小球向右偏，可判断小球所受电场力方向，根据电场方向，能判断出小球的电性．滑动头从a向b滑动时，接入电路电阻变小，由欧姆定律可分析电容器的电压的变化，从而判断细线的偏角变化，同时可判断电容器是充电还是放电，得出电流表中电流方向．利用电源的输出功率与外电阻关系，可判断输出功率大小．

【详解】

A.由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电．故A错误．

B.滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U=E-Ir变小，电容器电压变小，小球受到电场力变小，细线偏角变小，故B错误．

C.滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下．故C正确．

D.根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻，外电阻减小输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小．故D错误.【点睛】

本题含容电路的问题，是高考热点问题．对于电容器，关键是分析和计算其电压，及充电情况．电源的输出功率与外电阻的关系可根据数学知识进行严格推导．

9．某居民家中的电路如图，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能正常工作，但电灯仍正常发光．拔出电饭煲的插头，把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则（）

A．仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障

B．仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障

C．仅导线AB间断路

D．因为插座用导线接地，所以发生了上述故障

【答案】C

【解析】

【分析】

这个要根据串联电路或者并联电路中的电表和灯泡的亮、灭来进行判断．例如串联电路中，如果电流表示数为零，则一定是断路，谁断，谁两端的电压表示数就会变大为电源电

压．而并联电路中是不能存在短路的，也就是只有断路故障，谁断，测量它的电流表的示数就为零．

【详解】

A、若电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障，则电饭煲应该可以正常工作，但现在电热壶也不工作，加之试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．故A错误；

B、若是电热壶所在的

C、D两点间发生了短路故障，则灯泡不可能正常发光，故B错；

C、只有导线AB断路，导致电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．故C正确；

D、因插座用导线接地，没有影响火线与零线．故D错误；

故选C

【点睛】

本题考查了家用电路的故障分析，要能够根据出现故障的现象，判断故障可能发生的原因，了解电路的连接情况，判断是短路还是断路，能够排除故障，确保电路和人身安全.

10．在如图所示的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r=1Ω，R1为光敏电阻（其阻值随光照的增强而减小），定值电阻R2=2Ω，R3=5Ω，电表均为理想电表．则下列说法正确的是（）

A．当光照增强时，电源的效率增大

B．当光照增强时，电容器的电荷量减小

C．光照强度变化时，电压表示数和电流表示数之比不变

D．若光敏电阻R1阻值变化范围为2～9Ω，则光照强度变化前后，ab段电路消耗的电功率可能相同

【答案】D

【解析】

【分析】

通过光照强度的变化，可知电阻变化的，根据闭合电路的欧姆定律，可判断电路总电流和总电压的，进而判断其他问题。

【详解】

A．当光照增强时，光敏电阻阻值减小，总电流增大，路端电压U减小，则电源的效率

为：

U

E

η=减小，故A错误；

B．当光照增强时，光敏电阻阻值减小，总电流增大，R2两端的电压增大，则电容器两端的电压增大，根据Q CU

=知，电容器的电荷量增大，B错误；

C ．根据闭合电路欧姆定律得：3()U E I r R =-+，所以3U

r R I

?=+?，电压表示数和电流表示数的变化量之比不发生变化，故C 错误；

D ．将R 3看成电源的内阻，则等效电源的内阻为36r R +=Ω，22R =Ω，则光敏电阻

14R =Ω时，外电路总电阻与等效电源的内阻相等，电源的输出功率有最大值，则若光敏

电阻R 1阻值变化范围为2~9Ω，则光照强度变化前后，AB 两段电路的功率可能相同，D 正确。 故选D 。 【点睛】

考察闭合电路的动态分析。

11．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，平行板电容器C 的两金属板水平放置．G 为灵敏电流计．开关S 闭合后，两板间恰好有一质量为m 、电荷量为q 的油滴处于静止状态．则在滑动变阻器R 的触头P 向上移动的过程中，下列判断正确的是（ ）

A ．灵敏电流计G 中有b→a 的电流

B ．油滴向上加速运动

C ．电容器极板所带电荷量将减小

D ．通过电阻R 2的电流将减小 【答案】AB 【解析】 【详解】

ACD ．在滑动变阻器R 的触头P 向上移动的过程中，R 增大，总电阻增大，电动势和内阻不变，可知总电流减小，内电压减小，外电压增大，外电压等于R 1上的电压和R 2与R 并联电压之和，而R 1上的电压减小，所以R 2与R 的并联电压增大，通过R 2的电流增大．根据Q=CU ，电容器所带的电量增大，上极板带正电，电容器充电，所以流过电流计的电流方向是b→a ． 选项A 正确，CD 错误；

B ．电容器两端电压增大，电场强度增大，电场力增大，开始电场力与重力平衡，所以油滴会向上加速．故B 正确． 故选AB ． 【点睛】

处理本题的关键是抓住不变量，熟练运用闭合电路的动态分析．注意处理含容电路时，把含有电容的支路看成断路，电容器两端的电压等于和电容器并联支路的电压．

12．设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示。为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度。已知返

回舱返回过程中需克服火星的引力做功1R W mgR r ??

=- ??

?，返同舱与人的总质量为m ，火

星表面的重力加速度为g ，火星的半径为R ，轨道舱到火星中心的距离为r ，轨道舱的质

量为M ，不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响，则下列说法正确的是

A ．该宇航员乘坐的返回舱要返回轨道舱至少需要获得能量W

B ．若设无穷远处万有引力势能为零，则地面处返回舱的引力势能为mgR

C ．轨道舱的动能为2

2MgR r

D ．若设无穷远处万有引力势能为零，轨道舱的机械能为2

2MgR r

-

【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】

AC ．返回舱与人在火星表面附近有

2

GMm

mg R = 设轨道舱的质量为0m ，速度大小为v ，则

2

002

GMm v m r r

= 计算得出宇航员乘坐返回舱与轨道舱对接时，具有的动能为

2

2122k MgR E mv r

==

因为返回舱返回过程克服引力做功

1R W mgR r ??=- ??

?

所以返回舱返回时至少需要能量k E E W =+，故A 错误，C 正确；

B ．若设无穷远处万有引力势能为零，则地面处返回舱的引力势能为1R mgR r ??

-- ???

，故B 错误；

D ．轨道舱的机械能等于动能加重力势能，所以若设无穷远处万有引力势能为零，轨道舱的机械能为

22

122MgR R MgR E mgR r r r ??=--= ???

故D 正确。 故选CD 。 【点睛】

根据火星表面的重力等于万有引力列出等式。研究轨道舱绕卫星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求解宇航员乘坐返回舱与轨道舱对接时速度。根据能量守恒求解返回轨道舱至少需要获得的能量，克服引力做功，则引力做负功，所以引力势能减小。向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。

13．如图所示，由电动机带动着倾角θ=37°的足够长的传送带以速率v=4m/s 顺时针匀速转动，一质量m=2kg 的小滑块以平行于传送带向下'2v m s =/的速率滑上传送带，已知小滑

块与传送带间的动摩擦因数78

μ=

，取2

10/g m s =，sin370.60cos370.80?=?=，，则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止静止的时间内下列说法正确的是

A ．重力势能增加了72J

B ．摩擦力对小物块做功为72J

C ．小滑块与传送带因摩擦产生的内能为252J

D ．电动机多消耗的电能为386J 【答案】AC 【解析】

对滑块受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：平行斜面方向

37f mgsin ma -?=，垂直斜面方向370N mgcos -?=，其中f N μ=，联立解

得：()2

37371/a g cos sin m s μ=?-?=，以平行斜面向上为正，设运动到相对静止的时

间为t ，根据速度时间关系公式，有：()4261

v t s a --?=

==，则位移：

()42662

x vt m m +-==

?=，故重力势能增加量为：

·3772p E mg h mg xsin J ?=?=?=，故A 正确；根据动能定理可知，摩擦力对小物块做

功等于物块动能的变化量，即()2

21124221222

f W J =

??-??-=，故B 错误；在6s 内传送带的位移：4624x vt m '==?=，故相对位移为：24618x x x m m m ?='-=-=，

故产生的内能为：7

37?

210180.82528

Q mgcos x J J μ=??=????=，故C 正确；多消耗的电能等于系统增加的机械能和内能之和，为：

7212252336p k W E E Q J =?+?+=++=，故D 错误；故选AC ．

【点睛】对滑块受力分析，根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据运动学公式列式求解

末速度和时间，根据·

Q f x =?求解内能，多消耗的电能等于增加的机械能和内能．

14．如图所示的U -I 图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U -I 图线．用该电源与电阻R 连接成闭合电路，由图象可知（ ）

A ．R 的阻值为1.5Ω

B ．电源电动势为3.0V ，内阻为1.5Ω

C ．电源的输出功率为3.0W

D ．电阻R 消耗的功率为1.5W 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】

A 、由两图线的交点知， 1.5 1.51.0

U R I =

==Ω ，故A 正确； B 、直线I 在纵轴上的截距为电动势，即E =3V ，斜率的绝对值为内阻，即3

1.52

r ==Ω ，选项B 正确；

CD 、电源的输出功率P =UI =1.5W ，也等于电阻R 消耗的功率，选项C 错误，D 正确． 综上所述本题答案是：ABD

15．小明同学尝试用图甲所示的电路图进行实验，定值电阻18R =Ω，在滑动变阻器由a

端向b端移动的过程中，分别用两个电流传感器测量了电流1I与2I关系，并得到的完整图象如图乙所示，其中C点为图线最低点，则由图可知

A．当滑动头P滑到b点时得到图乙中B点

B．图乙中A点纵坐标为 0.375 A

C．滑动变阻器总阻值为16 Ω

D．电源电动势为6 V

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

滑动头P滑到a点时，R和1R并联；滑动头P滑到b点时，1R被短路，只有电阻R接入电路，由闭合电路欧姆定律知，滑到b点时电流小于滑到a点时的电流，所以滑动头滑到b点时得到图乙中的A点，故A错误；由上分析知，滑动头滑到b点时得到图乙中的A 点，电阻1R被短路，电流表1A和2A示数相等，根据图乙知10.375

I A

=，所以

2

0.375

I A

=，即图乙中A点纵坐标为0.375A，故B正确；根据闭合电路欧姆定律，当滑动头P位于b点时，()

0.375

E R r

=+①，图乙中的C点，

12

0.50.25

I A I A

==

，，并

联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得18

Pb

R R

==Ω，则并联电阻为1

1

4

Pb

Pb

R R

R

R R

==Ω

+

并

，设滑动变阻器的全值电阻为R，则有：

()

0.5(8)0.584

E r R R r R

=+-+=+-+

并

②，联立①②得：E=6V，16

r R

+=Ω，故C 错误，D正确；故选BD．

【点睛】

滑片P滑到a点时R与1R并联，电阻最小，流过电源的电流最大，对应图象的B点；滑片滑到b点时，1R被短路，电阻比滑到a点时电阻大，电流比滑到a点时小，对应图象的a 点；根据闭合电路的欧姆定律列式结合图象即可求出电源的电动势．

16．在如图所示的电路中，闭合开关S，电路达到稳定后，平行金属板中带电质点P恰好处于静止状态．不考虑电流表和电压表对电路的影响，二极管视为理想二极管，R1、R2、R3三个电阻的阻值相等且与电源的内阻r的阻值也相等．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动

时，则

A ．带电质点P 将向下运动

B ．电源的输出功率将变大

C ．电压表V 2与电流表A 的读数变化量的绝对值之比一定不变

D ．电压表V 读数变化量的绝对值等于电压表V 2的读数变化量的绝对值 【答案】BC 【解析】

当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，R 4阻值减小，则电路总电流变大，R1上电压变大，则R 3及其并联支路的电压减小，电容器两端电压减小，电容器本该放电，但是由于二极管的单向导电性，使得电容器两端的电量不变，场强不变，则带电质点P 将仍静止，选项A 错误；因当电源外电路电阻等于内阻时电源输出功率最大，因R 1、R 2、R 3三个电阻的阻值相等且与电源的内阻r 的阻值也相等，可知外电路电阻大于内阻，当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，外电路电阻减小，向内电阻接近，故电源的输出功率变大，选项B 正确；若只将ab 部分等效为电源的外电路，而将ab 左侧的部分等效为内电路，其等效内阻为'r ，则根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表V 2与电流表A 的读数变化量的绝对值之比为

2

U r I

?=?'，可知为定值不变，选项C 正确；由电路图可知122R U U U U =++；分析可知当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，U 减小，U 2减小，U 1增大，U R2增大，则电压表V 读数变化量的绝对值小于电压表V 2的读数变化量的绝对值，选项D 错误；故选BC.

17．如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在图中，当滑动变阻器R3的滑片P 向a 端移动时,以下说法中正确的是（ ）

A ．电压表示数变小，电流表示数变小

B ．电阻R 1两端的电压减小

C ．电源的总功率减少但电源的输出功率增大

D ．如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为2I ?，流过滑动变阻器R3的电流变化量的

绝对值为3I ?，则23I I ?

A 、将滑动变阻器的滑动触片P 从图示位置向a 滑动的过程中，外电路总电阻变大，电路中总电流变小，内电压减小，路端电压变大；电压表示数变大，故A 错误；

BD 、电路中总电流变小，通过电阻R 1的电流变小，R 1两端电压变小，R 2两端电压增大，通过电阻R 2的电流变大，通过电阻R 1的电流等于通过电阻R 2的电流和通过电阻R 3的电流之和，故通过电阻R 3的电流变小，故有123I I I ?=?+?，23I I ?

18．如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .将滑动变阻器滑片x R 向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为1U ?、2U ?、3U ?，理想电流表A 示数变化量的绝对值为I ?，下列判断正确的是

A ．V 2的示数增大

B ．电源输出功率在增大

C ．2U ?与I ?的比值不变

D ．1U ?小于2U ?

【答案】BC 【解析】 【详解】

A ．理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当短路，所以定值电阻R 与变阻器串联，电压表V 1、V 2、V 3分别测量R 、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，则V 2的示数减小，故A 错误；

B ．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，故当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，故电源的输出功率在增大，故B 正确；

C ．2U ?与I ?的比值为r ，不会改变，故C 正确

D ．根据闭合电路欧姆定律得2U

E Ir =-，则得

2U r I

而

1

U

R

I

由于R r

＞，则得

12

U U

＞

故D错误。

【点睛】

本题是电路的动态分析问题，关键要搞清电路的结构，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，根据闭合电路欧姆定律进行分析。

19．如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻()0

r r≠保持不变，下列说法中正确的是（）

A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方

B．R越大，路端电压越大

C．R越大，电源的输出功率越大

D．R阻值不同，电源的输出功率可能相同

【答案】BD

【解析】

【详解】

闭合电路中，电流在外电路是从电势高的地方流向电势低的地方，内电路是从低电势的地方流向高电势的地方，选项A错误；根据闭合电路的欧姆定律

E

I

R r

=

+

，U=E-Ir可知，R 越大，I越小，则路端电压U越大，选项B正确；电源的输出功率

2

22

2

()

2

E E

P I R R

r

R r

R r

R

===

+

++

，可知当

2

r

R

R

=时，即R=r时电源的输出功率最大，可知当电阻R从R=r增大或减小时，输出功率均减小，即R越大，电源的输出功率不一定越大，选项C错误；当输出功率相同时满足：

22

12

12

r r

R R

R R

+=+，化简可得2

12

r R R

=，

即满足2

12

r R R

=时，电源的输出功率相同，选项D正确。

20．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电