鞍山市高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷检测题

鞍山市高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷检测题
一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）
1．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=
2．某同学欲测量一电容器的电容，他采用高电阻放电法来测量，电路图如图甲所示．其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：
（1）先判断电容器的好坏，使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是____（选填“好”、“坏”）的；（2）按如图甲所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接通____（选填“1”、
“2”），对电容器进行充电，调节可变电阻R的阻值，再将开关S接通另一端，让电容器放电，观察微安表的读数，直到微安表的初始指针接近满刻度；
（3）此时让电容器先充电，记下这时的电压表读数U0=2.9V，再放电，并同时开始计时，每隔5 s或10 s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中。

根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在乙图所示的坐标纸上描点（图中用“×”表示），请在图上作出电流i与时间t的曲线______;
（4）根据以上实验结果和图象，算出该电容器的电容约为____F（结果保留两位有效数字）．
【答案】好 1 2.6×10-3~3.0×10-3之间
【解析】
【详解】
（1）[1]使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是好的。

（2）[2] 将开关S接通“1”，电容器与电源连接，对电容器进行充电。

（3）[3] 根据坐标系内所描出的点，用平滑的曲线把各点连接起来，可作出作出电流i与时间t的图象如图：
（4）[4]由Q I t
=⋅知，电荷量为I−t图象与坐标轴所围的面积，即面积为电容器在开始放电时所带的电荷量。

由图象可知“面积”格数约32格（31∼33格均正确），每小格相当于2.5×10 -4 C，所以电容器电容为U0时，电荷量Q=7.75×10−3C(8.00×10−3C∼8.25×10−3C 均正确)，电容器的电容
3
3
8.0010
F 2.7510F
2.9
Q
C
U
-
-
⨯
==≈⨯（2.6×10-3~3.0×10-3之间均正确）。

3．现有一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω），电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻为0.70Ω），滑动变阻器R（10Ω，2A），电键一个及导线若干。

(1) 为了更准确地测出电源电动势和内阻，某组同学用右图所示电路测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。

（结果均保留两位小数）
(2)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱R ′替换掉了滑动变阻器，电路图如右图所示。

他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R ′和电压表的示数U ，描绘出 11-'
U R 的关系图像，得到的函数图像是一条直线。

若该图像的斜率为k ，纵轴截距为b ，则此电源电动势E =_________，内阻r =__________。

该组同学测得电源电动势E 测_____E 真，内阻r 测_____r 真。

(填“>”“＝”或“<”)。

【答案】1.48—1.50 0.30
1b K b ＜ ＜ 【解析】
【详解】 （1）[1][2]．由图可得该电源电动势E =1.50V ，内阻
1.50 1.000.70 1.00.70.300.50
A U r R I ∆-=-=Ω-Ω=Ω-Ω=Ω∆。

（2）[3][4]．由闭合电路欧姆定律： 'E I r R
=+ U =IR ＇；
联立变形得：
'
'ER U r R
=+； 变形可得：
'111r U E R E
=⋅+ 又此式可知图中直线斜率
r k E =
1b E
=，
解得：
1
E
b
=
k
r
b
=
[5][6]．将电压表内阻等效为电源的内阻，则电源内阻测量值
=V
V
R r
r r
R r
<
+
测真
电源电动势测量值
=V
V
R
E E E
R r
<
+
测真
即该组同学测得电源电动势E测<E真，内阻r测<r真。

4．如图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V 挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．
(1)图(a)中的A端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接．
(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）．
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为________．（结果均保留3位有效数字）
【答案】黑B160880 1.47mA 1.10×103Ω 2.95 V
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] 欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出，A端与电池正极相连，电流从A端流出，A端与黑表笔相连；
(2)[2]由电路图可知6R 只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要调节6R ；
A.与分析不符，故A 错误；
B.与分析相符，故B 正确；
C.与分析不符，故C 错误；
(3)[3]B 端与“1”“2”相连时，该多用电表挡位分别为直流2.5 mA 挡、直流1 mA 挡，如图所示
由电表的改装原理可知B 端与“2”相连时，有：
122
G G G I r R I R I =+
+ 解得： 12160ΩR R +=
[4]B 端与“4”相连时，如图所示
多用电表为直流电压1 V 挡，表头并联部分电阻：
442
880ΩG G U I r R I -== (4)[5]B 端与“1”相连时，电表读数为1.47 mA ；
[6]B 端与“3”相连时，多用电表为欧姆×100Ω挡，读数为：
311.0100Ω 1.1010Ω⨯=⨯
[7]B 端与“5”相连时，多用电表为直流电压5 V 挡，读数为：
1475V 2.95V 250
⨯=
5．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A ．被测干电池一节
B．电流表A1 :量程0〜0. 6A，内阻约为0.2
C．电流表A2:量程0〜0.6A，内阻为0.1
D．电压表V1:量程0〜3V，内阻未知
E.电压表V2 :量程0〜15V，内阻未知
F.滑动变阻器R1:0〜10，2A
G.滑动变阻器R2:0〜100，1A
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。

在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

（1）在上述器材中请选择适当的器材：电流表___, 电压表_____，滑动变阻器选______。

（填写器材前的序号字母)
（2）实验电路图应选择下图中的______(填“甲”或“乙”）
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象。

由此可知，干电池的电动势E =___V，内电阻r =_____。

（结果保留一位小数)
【答案】C D F 乙 1.5 0.9
【解析】
【详解】
(1)[2]干电池的电动势约为1.5V，故为了读数准确，电压表应选择D；[1]内阻较小，为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表C；[3]滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F；
(2)[4]根据以上分析可知，电流表与电池串联，将电流表内阻等效为电源内阻，故电路图选择乙；
(3)[5][6]根据闭合电路欧姆定律可得：
结合图象可得，。

6．利用如图所示的电路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．供选择的器材有：
A．电流表A（0~0.6 A）
B．电压表V1（0~3 V）
C．电压表V2（0~15 V）
D．滑动变阻器R1（0~15 Ω）
E．滑动变阻器R2（0~100 Ω）
G．定值电阻R0=1 Ω
H．开关一个，导线若干
（1）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）实验小组根据图甲中电路图已连接了部分器材，请用笔画线当导线，将乙图中实物连接图补充完整___________．
（3）实验时，某位同学记录了5组数据，对应的点已经标在坐标纸上，请在坐标纸上画出U–I图线___________，并根据所画图线可得出干电池的电动E=________V，内电阻
r=________Ω．（计算结果小数点后保留两位数字）
【答案】B D
1.48(1.47-1.49范围内均可） 0.60（0.57-
0.63范围内均可）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]一节干电池电动势约为1.5 V ，则电压表应选B ； [2]为方便实验操作，电表示数有明显变化，滑动变阻器应选D ；
（2）[3]实物连接图如图所示：
（3）[4]U –I 图线如图所示：
[5]据0()U E I R r =-+可得，图线与U 轴的交点等于电动势，则电动势为1.48 V ；
[6]图线斜率的绝对值为1.60，大小等于内阻与定值电阻R 0之和，则内阻为0.60 Ω．
7．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学在实验室找出了下列器材：
A ．电流表G （满偏电流10mA ，内阻r g =10Ω）
B ．电流表A （0~0.6A ，内阻不计）
C ．滑动变阻器R 0（0~100Ω，1A ）
D ．定值电阻R （阻值990Ω）
E.开关与导线若干
F.待测电源（E 、r 未知）
（1）由于未找到合适量程的电压表，该同学利用电表改装知识，将电流表G 与定值电阻R ________（填“并”或“串”）联改装成的电压表量程的最大值为________V 。

（2）根据现有的实验器材，设计电路图，要求用题中所给仪器符号标在电路图中，请画在图甲所示的方框中__________。

（3）如图乙所示是该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I 1-I 2图线（I 1为电流表G 的示数， I 2为电流表A 的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E =________V ，内阻r =________Ω。

（均保留两位有效数字）
【答案】串 10 9.0 10
【解析】
【分析】
【详解】 （1）[1]把电流表G 改装成电压表需要串联分压电阻。

[2]改装后电压表量程
10V g g U I r R =+=（） （2）[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示。

（3）[4]由电路图可知，电流表G 与定值电阻串联充当电压表，则由闭合电路欧姆定律可得
121000-I E I r =
整理得
12-10001000
r E I I =+ 由数学知识可知，图像与纵坐标的交点为9.0mA ，故电源的电动势为
10009.0V 9V ⨯=。

[5]图像的斜率的绝对值
-3
-28-410 1.01010000.5-0.1
r k ===⨯（） 解得电源内阻10Ωr =
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，一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t 0滑至斜面底端。

已知
物体在运动过程中所受的摩擦力恒定。

若用v 、s 、E p 和E 分别表示该物体的速度大小、位移大小、重力势能和机械能，设斜面最低点重力势能为零，则下列图像中可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．在v -t 图象中，斜率表示加速度大小，由于物体沿斜面做匀加速运动，因此其v -t 图象斜率不变，选项A 错误；
B ．物体下滑位移为2
12
x at =，因此由数学知识可知其位移—时间图象为上开口抛物线，故B 错误；
C ．设斜面高为h 0，倾角为θ，则物体下落的高度
2
sin 2sin x at h θθ
==
选因为斜面最低点重力势能为零，则物体的重力势能为
2
00()2sin p mga E mg h h mgh t θ
=-=-
所以E P -t 图象明显不是一次函数关系，选项C 错误；
D ．根据功能关系，克服摩擦力做功等于机械能减小量，故物体的机械能
2001
2
E E fs E f at =-=-⋅
所以E -t 图象是下开口抛物线，选项D 正确。

故选D。

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．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器。

将滑动变阻器的滑动触头P置于位置a，闭合开关S，电路稳定时理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，理想电流表A的示数为I。

当滑动变阻器的滑动触头
P 由a 滑到b 且电路再次稳定时，理想电压表V 1、V 2的示数分别为U 1′、U 2′，理想电流表A 的示数为I ′。

则以下判断中正确的是（ ）
A ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，通过R 3的电流方向由左向右
B ．滑动变阻器的滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，电容器的带电量减小
C ．11'U U > ，22'U U >，I I '>
D ．
221'
U U R r I I -=+-'
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB ．电容C 与电阻R 1、R 2并联，其电压等于电源的路端电压，当滑动变阻器滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，变阻器的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，根据
Q
C U =
可知，电容器的电荷量增加，电容器充电，通过R 3的电流方向由右向左，故AB 项错误； C ．因电路电流减小，故I I '>，则R 1两端电压减小，即11'U U >。

因路端电压增大，则R 2两端电压增大，即22'U U <，故C 项错误；
D ．将R 1等效为电源内阻，则2U 可视为等效电源的路段电压，根据U —I 图像的斜率关系可得
221'
U U R r I I -=+-'
故D 项正确。

故选D 。

11．如图甲所示，电源的电动势E ＝6 V ，内阻为r ，闭合开关S ，滑动变阻器的滑片C 从A 端滑至B 端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图I 描述电源的输出功率随端电压的变化规律，图II 描述端电压随电流的变化规律、图III 描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。

则下列说法不正确的是( )
A ．电源的内阻r 为2Ω
B ．滑动变阻器最大阻值6Ω
C ．I 图上b 点的坐标(3V ，4.5W)
D ．II 图上a 点的坐标(0.6A ，4.8V) 【答案】B 【解析】 【详解】
Ａ．由乙图可知短路电流为 I 短=3A ，由 E
I r
=
短得： 6
23
E r I =
=Ω=Ω短 选项Ａ正确，不符合题意；
B ．电源效率最高时，滑动变阻器的阻值最大，由丙图知电源的最大效率为 η=80%，由
UI R EI R r
η=
=+ 解得：
R =8Ω
即变阻器最大阻值为8Ω，选项B 错误，符合题意；
C ．当输出功率达到最大时：R=r =2Ω，此时路端电压为U =3V ，所以各点的坐标为： I 图b 点：U =3V
2
2
6W 4.5W 42
4E P r ===⨯
坐标为：（3V ，4.5W ）；选项C 正确，不符合题意； D ．II 图a 点：R =8Ω，
6
A 0.6A 82
E I R r =
==++ U =E-Ir =6-0.6×2=4.8V
a 点的坐标为（0.6A ，4.8V ）；选项D 正确，不符合题意； 故选B 。

12．如图所示的电路中，R1、R2、R3分别是热敏电阻、可变电阻、光敏电阻，热敏电阻随着温度的升高电阻减小，光敏电阻随着光照的增强电阻减小，L1、L2是两个相同的灯泡，闭合电键K 后，两个灯泡均能正当发光，电源的电动势、内阻恒定，过一会儿，发现两个
灯泡都变亮了，可能原因是
A．对R3的光照变强了
B．环境的温度变高厂
C．可变电阻R2的阻值变大了
D．可变电阻R2的阻值变小了
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.若对R3的光照变强了，则3R的阻值变小了，回路中的电流变大，则流过两个灯泡的电流也就变大，所以灯泡变亮．故A正确；
B. 环境的温度变高，则1R电阻变小，由串反并同知L1变亮、L2变暗，故B错误；
C、可变电阻2R的阻值变大，由串反并同知，L1变亮、L2变暗，故C错
D、可变电阻2R的阻值变小，由串反并同知，L1变暗、L2变亮，故D错误；
综上所述本题答案是：A
13．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V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，正确的是（）
A．V2的示数增大
B．电源输出功率在减小
C．ΔU3与ΔI的比值在减小
D．ΔU1大于ΔU2
【答案】D
【解析】
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 。

14．在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设E 、r 是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P 随外电阻R 变化的规律如图所示．下列判断中正确的是（ ）
A ．当R ＝r 时，电源有最大的输出功率
B ．电源内阻消耗的功率随外电阻R 的增大而增大
C ．电源的功率P 总随外电阻R 的增大而增大
D ．电源的效率η随外电阻R 的增大而增大 【答案】AD
【分析】 【详解】
A 、根据电路的输出功率
，结果
图象可知当R ＝r 时，电源有最
大的输出功率为，A 正确．B 、电源内阻的功率，外电阻R 的
增大内阻的功率不断变小，B 错误．C 、电源的总功率，则随着外电阻R 的
增大而减小，C 错误．D 、电源的效率，得随
着R 增大时，电源的效率增大，D 正确． 【点睛】
根据图象可知，电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小，当R =r 时，功率最大．
15．如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表．现使滑动变阻器R 滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V 1的示数变化大小为ΔU 1，电压表V 2的示数变化大小为ΔU
2，电流表A 的示数变化大小为ΔI ，对于此过程下列说法正确的是( )
A ．通过电阻R 1的电流变化量大小等于1
1
U R ∆
B ．R 0两端的电压的变化量大小等于ΔU 2－ΔU 1
C ．路端电压的增加量等于ΔU 2
D ．
1
U I
∆∆为一定值 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A 、电压表V 1测量路端电压，即R 1两端的电压，根据欧姆定律可知，R 1的电流变化量大小
等于1
1
U R ∆；故A 正确．B 、C 、D 、使滑动变阻器R 滑片向左滑动一小段距离，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内阻所占电压减小，路端电压增大，所以路端电压增大△U 1，
并联部分的电压增大△U 1，通过R 1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R 0上的电压减小，R 上的电压增大△U 2，所以R 0两端的电压的变化量大小等于△U 2-△U 1，电压表V 1测量路端电压，根据欧姆定律可知1U r I ∆=∆为定值，所以1
U I
∆∆为定值，故B ，D 正确，C 错误．故选ABD ． 【点睛】
闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路—内电路—外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质．
16．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。

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 ∆<∆ 【答案】BD
【解析】
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 ∆<∆，故BD 正确； C 、电路中总电流变小，则电源的总功率减少，因不知道外电阻与内电阻之间的关系，所以无法判断电源的输出功率的变化；故C 错误； 故选BD ．
18．在如图所示电路中，闭合电键 S ，当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I 、U 1、U 2和 U 3表示，电表示数变化量的绝对值分别用 ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和 ΔU 3表示．下列说法正确的是 （ ）
A ．U 1变小，U 2变大，U 3变小，I 变大
B ．U 1变大，U 2变小，U 3变大，I 变大
C ．U 1/I 不变，U 2/I 变小，U 3/I 变小
D ．ΔU 1/ΔI 不变，ΔU 2/ΔI 不变，ΔU 3/ΔI 不变 【答案】CD 【解析】
试题分析：当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向上滑动，其阻值变小，总电阻变小，电流表示数I 变大，路端电压U 3减小，R 1的电压U 1增大，故R 2的电压U 2减小．故AB 错误．因R 1是定值电阻，则有111 U U R I I ∆=
=∆，不变．因为22 U R I =，R 2变小，2 U
I
变小；3 U I =R 1+R 2，变小．故C 正确．根据闭合电路欧姆定律得U 3=E-Ir ，则3 U
r I
∆=∆，不变．U 2=E-I （R 1+r ），则2
U I
∆∆=R 1+r ，不变，故D 正确．故选CD ． 考点：电路的动态分析
19．如图所示，图甲中M 为一电动机，当滑动变阻器R 的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。

已知电流表读数在0.2A 以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断错误的是（ ）。