高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷同步检测(Word版 含答案)

高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律试卷同步检测（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．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11U 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11U 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
+=，1b E = 即可求得
1E b =，0k r R b
=-
3．一研究学习小组，为了测定两节串联干电池组的电动势E 和内电阻r ，实验器材有：一只DIS 电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用I 表示），一只电阻箱（阻值用R 表示），一只开关和导线若干。

该学习小组设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。

（1）设计该实验的原理表达式是________（用E 、r 、I 、R 表示）；
（2）在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”），在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω；
（3）根据实验采集到的数据作出如图丙所示的
1I
﹣R 图象，则由图象求得该电池组的电动势E =_______V ，内阻r =_______Ω．（结果均保留两位有效数字）
【答案】E =I （R +r ） 最大值 12 2.7 2.1
【解析】
【详解】 （1）[1]．由图可知，本实验采用的是电流表与电阻箱测定电动势，在闭合电路中，电动势为：E =I （R +r ）；
（2）[2][3]．为了保证电路安全，闭合开关前电阻箱接入电路的阻值应为电阻箱的最大阻值；由图乙所示电阻箱可知，电阻箱的示数为：0×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+2×1Ω=12Ω； （3）[4][5]．在闭合电路中，E =I （R +r ），则
11r R I E E
=+ 则1R I
-图象的截距：r b E =，图象斜率：1k E =
由图象可知：b=0.8
，
1
413
918
I
k
R
∆-
===
∆-
解得电动势为：E≈2.7V，电源内阻为：r≈2.1Ω；
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．用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组旳电动势E 和内阻r ，又能同时描绘小灯泡旳伏安特性曲线.
A ．电压表V 1（量程6V 、内阻很大）
B ．电压表V 2（量程3V 、内阻很大）
C ．电流表A （量程3A 、内阻很小）
D ．滑动变阻器R （最大阻值10Ω、额定电流4A ）
E ．小灯泡（2A 、5W ）
F ．电池组（电动势E 、内阻r ）
G ．开关一只，导线若干
实验时，调节滑动变阻器旳阻值，多次测量后发现：若电压表V 1旳示数增大，则电压表V 2旳示数减小.
（1）请将设计旳实验电路图在虚线方框中补充完整_____.
（2）每一次操作后，同时记录电流表A 、电压表V 1和电压表V 2旳示数，组成两个坐标点（I ，U 1）、（I ，U 2），标到U —I 坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组旳电动势E ＝__________V 、内阻r ＝_________Ω.（本小题结果保留2位有效数字）
（3）在U —I 坐标中两条图线在P 点相交，此时滑动变阻器连入电路旳阻值应为
________Ω，电池组旳效率为_____________（此空结果保留2位有效数字）.
【答案】 4.5 1.0 0 56%
【解析】
【详解】
（1）[1]伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小，调节滑动变阻器时，电压表1V 的示数增大，则电压表2V 的示数减小，则1V 测路端电压，2V 测灯泡两端电压，电路图如图所示：
（2）[2]电源的U-I 图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势为：
4.5V E ；
[3]则电源内阻为：
4.5V 2.5V 1.0Ω2.0A
U I r -===∆∆； （3）[4]由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压
2.5V L U =，此时电路电
流 2.0A I =，则电源电动势为： L E Ir U IR =++滑
即：
4.5V 2.0A 1Ω 2.5V 2.0A R =⨯++⨯滑
则：
0ΩR =滑；
[5]则电池组旳效率为：
100%56%L EI
I
U η=⨯=。

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V 1（0~3 V ）
C ．电压表V 2（0~15 V ）
D ．滑动变阻器R 1（0~15 Ω）
E ．滑动变阻器R 2（0~100 Ω）
G ．定值电阻R 0=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．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2k Ω)，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1R 和2R 至最大，闭合开关1S 和2S ，再反复调节1R 和2R ，使电流计G 的示数为0，读出电流表A 、电压表V 、电阻箱1R 、电阻箱2R 的示数分别为1I 、1U 、1R 、2R ；
②反复调节电阻箱1R 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 =φB 11111V U R R I R U =- 121A U R R I =- 122121U I U I E I I -=- 1221U 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
1
1
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：
U1=I1（R A+R2）
解得电流表的内阻
1
2
1
A
U
R R
I
=-
（3）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律得：
E=U1+I1r
E=U2+I2r
解得
1221
21
U 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，一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0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．在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 3为定值电阻，R 2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 。

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 。

10．如图所示，电源的电动势为6V 、内阻为1Ω，R 是一个电阻箱，定值电阻R 2=4Ω、R 3= 10Ω，电容器C 的电容为5μF ，闭合开关S ，调节电阻箱R ，电路达到稳定状态后，下列说法正确的是
A ．当R 1的阻值增大时，电源的路端电压增大，流过R 3的电流减小
B ．当R 1的阻值增大时，电容器的电荷量将增大
C ．当R 1的电阻为6Ω时，电容器所带电荷量的大小为1×10-5C
D ．当S 断开后，R 2中将出现瞬时电流，方向由a→b
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．当R1的阻值增大时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，内电压减小，电源的路端电压增大，则R3两端电压增大，通过的电流增大；故A错误。

B．电容器两端的电压为电阻R2两端电压，干路电流减小，通过R3的电流增大，则流过R2的电流减小，两端电压减小，电容器的电荷量Q=CU减小；故B错误。

C．当R1的电阻为6Ω时，则外电阻为5Ω，则路端电压为5V，电阻R2两端电压为2V，电荷量
Q=CU=5×10-6×2C=1×10-5C
故C正确。

D．当S断开时，电容器放电，左端为正极，R2中将出现瞬时电流，方向由b→a；故D错误。

故选C。

11．2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器平稳降落在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，震惊了全世界。

嫦娥四号展开的太阳能电池帆板在有光照时，可以将光能转化为电能，太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示，则下列说法正确的是（）
A．该电池板的电动势为2.80V
B．随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大
C．外电路阻值为1kΩ时电源输出功率约为3.2W
D．外电路阻值为1kΩ时电源效率约为36%
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A．电源的路端电压与干路电流的关系图像中，图线与纵轴的交点表示电动势，所以由图可知该电池板的电动势为2. 80V， A正确。

=+可知内阻B．随着外电路电阻增大，干路电流不断减小，由闭合电路欧姆定律E U Ir
E U
r
I
-
=
如图所示，
外电路电阻12
R R
>，阻的伏安特性曲线与原路端电压与干路电流的图线分别交于P1、
P2，则
1
1
1
E U
r
I
-
=
指的是E与P1的斜率，
2
2
2
E U
r
I
-
=
指的是E与P2连线的斜率，可知12
r r
<，B错误。

C．在原图中作出阻值为1kΩ的电阻的伏安特性曲线，如下图所示
与原图交于(1. 8V，1.8mA)，此交点即表示电阻的实际状态，所以电源输出功率约为
3
1. 78V 1.78mA 3.210W
-
⨯≈⨯
故C错误。

D．此时电源的效率
1.78
64%
2.8
IU
IE
==≈
η
故D错误。

故选A。

12．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻r，开关K闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流
表示数变化量的绝对值为ΔI ，正确的是
A ．V 2的示数增大
B ．电源输出功率在增大
C ．ΔU 3＞ΔU 1＞ΔU 2
D ．ΔU 3与ΔI 的比值在减小 【答案】BC 【解析】 【详解】
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R 与变阻器串联，电压表123V V V 、、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． A.根据闭合电路欧姆定律得：2V 的示数
2U E Ir =-
I 增大，2U 减小，故A 错误；
B. 电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻r ，外电阻减小，电源输出功率在增大，故B 正确；
D. 由闭合欧姆定律得：
()3U E I r R =-+
解得
3
U R r I
∆=+∆ 所以
3
U I
∆∆不变，故D 错误； C.由闭合欧姆定律得：
()3 U I R r ∆=∆+
2U Ir ∆=∆ 1U IR ∆=∆
又定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r ，则312U U U ∆>∆>∆，故C 正确．
13．在如图所示的电路中，电源电动势E 和内电阻r 为定值，R 1为滑动变阻器，R 2和R 3为
定值电阻．当R 1的滑动触头P 从左向右移动时，伏特表V 1和V 2的示数的增量分别为ΔU 1和ΔU 2，对ΔU 1和ΔU 2有
A ．12U U ∆>∆
B ．12U U ∆=∆
C ．120,0U U ∆>∆<
D ．210,0U U ∆>∆<
【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
根据闭合电路欧姆定律可知：
()13U I r R ∆=∆+
23U IR ∆=∆
结合公式可知1U ∆>2U ∆，故A 对；B 错
当R 1的滑动触头P 从左向右移动时，回路中电阻减小，电流增大，所以电压表V 2增大，由于路端电压减小，所以电压表V 1变小，则知ΔU 2>0，ΔU 1 <0，故C 错；D 对 故选AD
14．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。

15．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
16．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 ．
17．一平行板电容器的两块金属板A ，B 正对竖直放置，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的滑动触头P 在中间时闭合开关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
B ．若将R 2的滑动触头P 向b 端移动，则I 减小，U 增大
C ．保持滑动触头P 不动，用较强的光照射R 1，则小球重新达到稳定后θ变大
D ．保持滑动触头P 不动，用较强的光照射R 1，则平行板电容器的电量变小 【答案】BD 【解析】 【详解】
A ．平行板电容器与光敏电阻并联，而光敏电阻与滑动变阻器串联，当将R 2的滑动触头P 向a 端移动，总电阻减小，总电流增大，那么光敏电阻两端电压增大，因此电容器两端的电压也增大，则θ变大，故A 错误；
B ．若将R 2的滑动触头P 向b 端移动，总电阻增大，则I 减小，因此内电压减小，则U 增大，故B 正确；
C ．用更强的光线照射R 1，R 1的阻值变小，总电阻减小，电流增大，内电压增大，外电压减小，即U 减小，但R 2和R 3两端电压都增大，故R 1两端电压减小，所以电容器两端的电压减小，小球重新达到稳定后θ变小，故C 错误；
D ．由C 选项分析可知，当电容器两端的电压减小时，依据Q =CU ，平行板电容器的电量变小，故D 正确。

故选BD 。

18．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，电压表V 1、V 2、V 3为理想电压表，R 1、R 3为定值电阻，R 2为热敏电阻(其阻值随温度升高而减小)，C 为电容器，闭合开关S ，电容器C 中的微粒A 恰好静止．当室温从25 ℃升高到35 ℃的过程中，流过电源的电流变化量是ΔI ，三只电压表的示数变化量是ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3.则在此过程中( )
A ．V 1示数减小
B ．
32U U I I
∆∆>∆∆ C ．Q 点电势升高 D ．R 3中的电流方向由M 向N ，微粒A 匀加速下移
【答案】BC
【解析】
【详解】
A.室温从25℃升高到35℃的过程中，R 2的阻值减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得，总电流增大，外电压减小，V 1示数为U 1=IR 1增大，故A 错误；
B. 由
2
1U E I R r
得 21U R r I
∆=+∆ 由
3U E Ir =-
得
3
U r I
∆∆
则有： 32U U I I
∆∆>∆∆ 故B 正确；
C.由于外电压减小，V 1示数增大，所以V 2示数减小，而：
2N Q U ϕϕ=-
且0N ϕ=，所以Q 点电势升高，故C 正确；
D.V 3测量的是电源路端电压，由：
3U R Ir =-
得U 3减小，电容器两端电压减小，电容电荷量减少，电容放电，形成从M 到N 的电流，两板间场强降低，电荷受的电场力减小，故将下移，但电场强度不断减小，由
mg qE ma -=
得加速度增大，微粒做加速度增大的加速运动，故D 错误。

19．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ．当滑动变阻器的滑片P 从左端滑到右端时，理想电压表1V 、2V 示数变化的绝对值分别为1U ∆和2U ∆，干路电流为I ，灯泡电阻不变，下列说法中正确的是
A ．小灯泡1L 、2L 变暗，3L 变亮
B ．1U ∆与I ∆的比值不变
C ．12U U ∆<∆
D ．12U U ∆=∆
【答案】AB
【解析】
【分析】
当滑动变阻器的触片P 从左端滑到右端时，分析变阻器接入电路的电阻的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，判断灯2L 亮度的变化。

根据总电流的变化，分析并联部分电压的变化，判断3L 亮度的变化。

根据总电流与通过3L 电流的变化，分析通过1L 电流的变化，判断其亮度变化。

根据路端电压的变化，分析1U ∆和2U ∆的大小。

根据闭合电路欧姆定律列式分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值如何变化。

【详解】
A ．当滑动变阻器的触片P 从左端滑到右端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，则2L 变暗；变阻器的电阻增大，并联部分的电阻增大，则并联部分的电压增大，则3L 变亮。

总电流减小，而3L 的电流增大，则1L 的电流减小，则1L 变暗，故A 正确；
B ．根据闭合电路欧姆定律：
21L ()U E I R r =-+
可知：21L U R r I
∆=+∆，不变，故B 正确； CD ．由上分析可知，电压表1V 的示数增大，电压表2V 的示数减小，由于路端电压增大，即两电压表示数之和增大，所以12U U ∆>∆，故CD 错误。

【点睛】
本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”思路进行分析。

运用总量法分析两电压表读数变化量的大小。

运用闭合电路欧姆定律定量分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变化，这是常用的方法。

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 ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，图中电表为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P 自a 端向b 端滑动的过程中（ ）
A ．电压表示数变大
B ．电容器
C 所带电荷量减少 C ．电流表示数变小
D ．a 点的电势降低
【答案】ABD
【解析】
【分析】
考查含容电路的动态分析。

【详解】 A ．在滑动变阻器滑动触头P 自a 端向b 端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I 增大，电阻R 1两端电压增大，则电压表示数增大，A 正确；
B ．电阻R 2两端电压：2
1U E I R r ，I 增大，则U 2减小，电容器板间电压减小，带
电量减小，B 正确；
C ．通过R 2的电流I 2减小，通过电流表的电流A 2I I I =-，I 增大，I 2减小，则I A 增大，即电流表示数变大，C 错误；
D ．外电路顺着电流方向电势降低，可知a 的电势大于0，a 点电势等于R 2两端电压，U 2减小，则a 点电势降低，D 正确。

故选ABD 。

21．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为。