高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷同步检测(Word版 含答案)

高中物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷同步检测（Word版含答
案）
一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优（难）
1．利用如图所示的电路既可以测量电压表和电流表的内阻，又可以测量电源电动势和内阻，所用到的实验器材有：
两个相同的待测电源（内阻r约为1Ω）
电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω）
电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）
电压表V（内阻未知）
电流表A（内阻未知）
灵敏电流计G，两个开关S1、S2
主要实验步骤如下：
①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为
0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；
②反复调节电阻箱R1和R2（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0.60A、11.7V。

回答下列问题：
(1)步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势差U AB=______ V；A和C 两点的电势差U AC=______ V；A和D两点的电势差U AD=______ V；
(2)利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为_______ Ω，电流表的内阻为
______Ω；
(3)结合步骤①步骤②的测量数据，电源电动势E为___________V，内阻为________Ω。

【答案】012.0V -12.0V 1530Ω 1.8Ω 12.6V 1.50
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2][3]．步骤①中，电流计G的示数为0时，电路中AB两点电势相等，即A和B两点的电势差U AB=0V；A和C两点的电势差等于电压表的示数，即U AC=12V；A和D两点的电势差U AD= =-12 V；
(2)[4][5]．利用步骤①中的测量数据可以求得电压表的内阻为
1
121530120.430.6
V U R U I R ==Ω=Ω-- 电流表的内阻为
21228.2 1.80.4
DA A U R R I =-=-=Ω (3)[6][7]．由闭合电路欧姆定律可得
2E =2U AC +I∙2r 即
2E =24+0.8r
同理
''222AC E U I r =+⋅
即
2E =2×11.7+0.6∙2r
解得
E =12.6V
r=1.50Ω
2．可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系．电表视为理想电表．
(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________；
(2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U -I 图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________mA ，电动势为________V ．(结果保留三位有效数字)
(3)若将R =10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为________ W ，此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(结果保留两位有效数字)
【答案】 不是 0.295(0.293～0.297)
2.68(2.66～2.69)
3.0×10－4(2.9×10－4～3.1×10－4) 5.4(
4.9～
5.6)
【解析】
【详解】
（1）[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻，故采用限流接法，而电流表采用相对电源的外接法；连接实物电路图，如图所示．
（2）[2][3][4]因图象的斜率是变化的，所以电池的内阻不是定值；在硅光电池的U -I 图象，图象与横轴的交点表示短路电流，由图可知，短路电流为295μA=0.295mA ；当I =0，U =E ，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a 可知E =2.68V ；
（3）[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示，
与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流，由图可知，I =175μA ，U =1.7V ；故电源的输出功率
P =UI =1.7×175×10-6=3.0×10-4W ； 根据闭合电路欧姆定律可得：
362.68 1.7 5.610 5.617510
E U r k I ---===⨯Ω=Ω⨯
3．电流表G 1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G 1满偏刻度的
15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R 5＝_____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 +R 6)＝(I 1-I g )R 5；
当开关S 端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA ，
I g r ＝(I 2-I g )(R 5+R 6），
联立解得
R 5＝29Ω.
4．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差，实验电路如图1所示．
(1)现有电流表(0-0．6A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表(0~15V) B．电压表(0~3V)
C．滑动变阻器(0~50Ω) D．滑动变阻器(0~500Q)
实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．（选填相应器材前的字母）(2)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下的一组数据的对应点，并画出U-I图线________．
序号123456
电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480
(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．
(4)实验中随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化，图3各示意图中正确反映P-U关系的是________．
【答案】(1)B C (2)如图
(3) 1.50 (1.49～1.51) 0.83 (0.81～0.85) (4)C
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]．一节干电池电动势约为1.5V ，则电压表应选B ，为方便实验操作，滑动变阻器应选C ；
（2）[3]．根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U-I 图象如图所示：
（3）[4][5]．由得出的电源U-I 图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.50，则电源电动势E =1.50V ，电源内阻：
1.5 1.00.830.6
U r I ∆-==Ω≈Ω∆； （4）[6]．电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C ．
5．小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻
（1）图中电流表的示数为__________A
（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下
请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线____________________．
由图线求得：电动势E=_________V，内阻r=_________________Ω．
（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__________________________________．
【答案】0.44 1. 60 （1. 58 ~ 1. 62 都算对） 1.2（1.18 ~1.26
都算对）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由题目表格测量数据知，电流表使用0.6A量程，所以读数为0.44A；
（2）描点画图，如图所示；根据可得：电动势为E=1.6V；图线的斜率等于内阻r=1.2Ω；
（3）干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.
6．某同学想要测量一个电源的电动势和内阻，准备的器材有电流表A(0~100mA，内阻为30Ω)、电阻箱R(最大阻值99.9Ω)、开关和若干导线．
（1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们需将一个定值电阻和电流表A 进行_________联(填写“串”或“并”)，若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍，则定值电阻的阻值R0=_________Ω．
（2）如图甲所示，虚线框中为同学设计了实验电路的一部分，请将电路图补充完整
______．
（3）实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数Ⅰ，并用记录的实验数据描绘出R-
1
I
图线如图乙所示，则该电源的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω(结果保留两位有效数字)．
【答案】并 6 12 1.0
【解析】
【分析】
【详解】
（1）改装电流表需要并联电阻进行分流；由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使量程扩大为原来的6倍；则由并联电路规律可知：0
0.130
6
550.1
g
g
I R
R
I
⨯
===Ω
⨯
；
（2）根据改装原理以及测量电动势和内电阻实验原理可知应将改装后的电表与电阻箱串联
接在电源两端，故测量原理图如图所示； （
3）电路中干路电流为电流表示数的6倍，故根据闭合电路欧姆定律可知：
11630
656630E
E I r R r R =⨯=⨯⨯+++++，则变形得()156E R r I
=⋅-+，故图象中的斜率等于6263
E k =
==，解得8.0V E =；图象与纵坐标的交点为()6.05r -=-+，解得r=1.0Ω．
7．如图（a ）所示，是多用电表欧姆档内部的部分原理图，已知电源电动势E = 1.5 V ，内阻r = 1 Ω，灵敏电流计满偏电流I g = 10 mA ，内阻为r g = 90 Ω，表盘如图b 所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”
（1）多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某档位时，将多用电表的红、黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为___________Ω，某电阻接入红、黑表笔间，表盘如图（b ）所示，则该电阻的阻值为_______________Ω。

（2）若将选择开关旋至“×1”，则需要将灵敏电流计__________（选填“串联”或“并联”）一阻值为___________Ω的电阻，再欧姆调零。

（3）多用电表长时间使用后，电源内阻变大，电动势变小，此因素会造成被测电阻的测量值比真实值___________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。

【答案】150 60（58 ~ 62） 并联 10 偏大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）调零后多用电表的总内阻为
3g 1.5Ω150Ω1010
E R I -===⨯内 又因为欧姆表表盘中值刻度为“15”，所以该档位为“×10”欧姆档，则由表盘可知，该电
阻的阻值为 6
10Ω60Ω⨯=
（2）因中值电阻等于欧姆表的内阻，若将选择开关旋至“×1”，则欧姆表的内阻为15Ω，此时调零时电路的总电流为
1.5A 0.1A 15
E I R =
==内 需要将灵敏电流计并联一阻值为 3g g
3
g 101090Ω10Ω0.11010I r R I I --⨯⨯===--⨯并 然后进行欧姆调零。

（3）多用电表长时间使用后，电源内阻变大，电动势变小，则测量同一个电阻时，电路中电流偏小，指针向右偏转的角度变小，电阻的读数偏大。

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，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L 也能正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a 端滑动，则（ ）
A ．灯泡将变暗，电源效率将减小
B ．液滴带正电，将向下做加速运动
C ．电源的路端电压增大，输出功率也增大
D ．滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小
【答案】D
【解析】
【详解】
A ．将滑片由该位置向a 端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，灯泡消耗的功率减小，则灯泡将变暗．电源的效率
100%100%UI U EI E
η=⨯=⨯ 外电路总电阻增大，路端电压增大，则电源效率增大．故A 项错误．
B ．液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，则知液滴带正电．滑片由该位置向a 端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，电容器板间电压()
C L U E I r R =-+增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液
滴将向上做加速运动．故B项错误．
C．由于电源的内电阻与外电阻关系未知，所以不能判断输出功率如何变化，故C项错误．
D．因电容器两端的电压增大，板间场强增大，下极板与电荷所在位置间的电势差增大，因下极板接地，电势始终为0，则电荷所在位置的电势减小；粒子带正电，则粒子电势能减小．故D项正确．
【点睛】
本题是电容器动态变化分析与电路动态变化分析的综合，抓住电容器的电压与电阻电压的关系进行分析；下极板接地且与电源正极相连，板间各点电势均为负值．
9．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．
10．如图所示的电路中，闭合开关后各元件处于正常工作状态，当某灯泡突然出现故障时，电流表读数变小，电压表读数变大．下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是( )
A．L1灯丝突然短路
B．L2灯丝突然烧断
C．电源的输出功率一定变小
D．电容器C上电荷量减少
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
安培表在干路上，读数变小，说明总电阻变大．
A．L1灯丝突然短路，总电阻减小，电流表读数变大，A错误；
B．L2灯丝突然烧断，总电阻增大，电流表读数变小，电压表读数变大，B正确；
C．电源的输出功率P=UI，电压增大而电流减小，输出功率不一定变小，C错误；
D．电流表读数变小，灯泡1的分压减小，并联支路的电压增大，电容器两端的电压增大，根据Q=CU知电容器的带电量增大，D错误．
【点睛】
本题考查了电路的动态分析，方法是：先从支路的变化，分析总电流和路端电压的变化，再到支路，分析各用电器的电压和电流的变化关系．
11．如图所示的电路中， R1、R2、R3为阻值相同的电阻，C为电容器，电源的电动势为E，内阻为r。

先将电键S闭合，电路稳定后，流过电源的电流为I1，电源的效率为η1，电容器的带电量为Q1；再将S断开，电路稳定后，流过电源的电流为I2，电源的效率为η2，电容器的带电量为Q2，则下列说法正确的是（）
A．I1< I2
B．η1>η2
C．Q1>Q2
D．S断开后，通过电阻R3的电荷量为Q1+Q2
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．设三个相同的电阻为R，电键S闭合，电路如图
通过电源的电流
12
3
E
I
r R
=
+
S断开，电路如图
通过电源的电流
22
E
I
r R
=
+
所以，12
I I
>，A错误；
B．电键S闭合，电源效率
2
12232332
R I R R I R R r R r η===++外总
S 断开，电源效率
2222122
I R R R
I R R r R r η===
++外总
所以，12ηη<，B 错误；
C ．电键S 闭合，电容器的两端的电压等于电阻1R 两短的电压
11
233
c E U R r R =
⨯+ 电容器的带电量
11123323
c E E
Q CU C
R C R r R r R ==⨯=⨯++ S 断开，电容器的两端的电压等于电阻2R 两端的电压
22c E
U R r R
=
+ 电容器的带电量
222c E
Q CU C
R r R
==+ 分析可得12Q Q <，C 错误；
D ．电键S 闭合，给电容器充电，电容器下级板带正电，上级板带负电，电容器充电电量为1Q ，S 断开后，电容器首先放电，通过3R 的电荷量为1Q ，然后在给电容器充电，充电量为2Q ，则流过3R 电荷量为
12Q Q +
D 正确。

故选D 。

12．如图所示，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ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，正确的是（ ）
A ．V 2的示数增大
B ．电源输出功率在减小
C ．ΔU 3与ΔI 的比值在减小
D ．ΔU 1大于ΔU 2 【答案】D 【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，选项A 错误；
B ．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，所以当滑动变阻器滑片向下滑动时，外电阻越来越接近内阻，电源的输出功率在增大，选项B 错误；
C ．根据闭合电路欧姆定律得：
()3U E I R r =-+
则得：
3
U k R r I
∆==+∆ 保持不变，选项C 错误； D ．根据闭合电路欧姆定律得：
2U E Ir =-
则得：
2
U k r I
∆==∆ 而V 1测量电阻R 的电压，有：
1
U R I
∆=∆ 又定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ，则得
12U U ∆>∆
选项故D 正确。

故选D 。

13．在如图所示的电路中，电源的电动势E 恒定，内阻r =1Ω，R 1为光敏电阻（其阻值随光照的增强而减小），定值电阻R 2=2Ω，R 3=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R 1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，R 2 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。

14．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R2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R1上的电压和R2与R并联电压之和，而R1上的电压减小，所以R2与R的并联电压增大，通过R2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．
15．2019年1月11日1时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星2D”卫星发射升空，升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点.如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象，图线b是某纯电阻电器的U- I图象.则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的（）
A．内阻为5.5
B．输出功率为12.5 W
C．内耗功率为0.22 W
D．效率为50%
【答案】AC
【解析】
【详解】
由闭合电路欧姆定律得U=E−Ir，当I=0时，E=U，由a与纵轴的交点读出电动势为E=3.6v.根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为U=2.5V，电流为
I=0.2A。

A. 将它们组成闭合回路时路端电压为U=2V，电流为I=0.2A，则电池的内阻为
故A正确；
B. 电池的输出功率为：
P出=UI=2.5×0.2W=0.5W
故B错误；
C.此时硅光电池的总功率为：
P总=EI=3.6×0.2W=0.72W
内耗功率为
P内= P总-P出=0.22 W
故C正确；
D. 电池的输出效率为：
η=×100%=×100%≈69.4%
故D错误。

16．在工厂中常用如图所示水平传送带传送工件，可大大提高工作效率，传送带以恒定的速度v=2m/s运行，质量为m=0.5kg的工件以v0=1m/s的初速度从位置A滑上传送带．工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即滑上传送带，取g=10m/s2，则下列说法中正确的是( )
A．工件经0.5s停止相对滑动
B．正常运行时传送带上相邻工件相距0.5m
C．摩擦力对每个工件做正功为0.75J
D．每个工件与传送带间因摩擦产生的内能为1 J
【答案】AC
【解析】
【分析】
当工件的速度等于传送带的速度时，停止相对滑动，则由牛顿第二定律及速度公式可求得时间，由前后两工件的运动情况可求得两工件间的距离；摩擦力与对地位移的乘积为摩擦
力所做的功．摩擦力与相对位移的乘积等于产生的内能． 【详解】
A ．工件进入水平传送带先匀加速运动后匀速运动，加速度大小由：μmg =ma 得：
a =μg =0.2×10m/s 2=2m/s 2
加速运动的时间：
0.5s v v t a
-=
=， 故A 正确；
B ．在0.5s 内传送带相对地的位移即是正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离为：
d =vt =2×0.5m=1m ，
故B 错误；
C ．由动能定理得摩擦力对每个工件做正功为：
22
0110.75J 22
f W mv mv =
-=， 故C 正确；
D ．工件对地位移为：
10.75m 2
v v x t +=
= 传送带对地位移为
x 2=vt =1m
则工件相对传送带的位移大小为：
121m 0.75m 0.25m x x x ∆=-=-=
因摩擦产生的内能为：
0.20.5100.25J 0.25J Q mg x μ=⋅∆=⨯⨯⨯= ，
故D 错误．
17．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
18．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，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．当滑动变阻器R 4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.
19．如图所示是一个直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50kg ，电源电压U=100V ，不计各处的摩擦，当电动机以v=0.9m/s 的恒定速度将重物向上提升1m 时，电路中的电流I=5A ，g 取10m/s 2，由此可知（ ）
A ．电动机线圈的电阻r=2Ω
B ．电动机线圈的电阻r=1Ω
C ．此过程中无用功为50J
D ．该装置的效率为90%
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】 AB ：电动机以v=0.9m/s 的恒定速度将重物向上提升500F mg N ==
5000.9450P Fv W W 机==⨯=
对电动机2P UI I r =-机解得2r =Ω
故A 项正确，B 项错误．
C ：此过程中无用功2=W I rt 无 又h t v =，解得500=9
W J 无．故C 项错误． D ：该装置的效率=90%P P P UI η=
=机机 ．故D 项正确．
【点睛】 纯电阻元件，欧姆定律适用，电功等于电热，电功率等于热功率；非纯电阻元件，欧姆定律不适用，电功大于电热，电功率大于热功率，其它功率等于电功率减去热功率．
20．A ，B 两块正对的金属板竖直放置，在金属板A 的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）．两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R 1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R 2为滑动变阻器，R 3为定值电阻．当R 2的滑片P 在中间时闭合电键S ，此时电流表和电压表的示数分别为I 和U ，带电小球静止时绝缘细线与金属板A 的夹角为θ．电源电动势E 和内阻r 一定，下列说法中正确的是（ ）
A ．若将R 2的滑动触头P 向a 端移动，则θ变小。