第十二章 电能 能量守恒定律单元测试（含解析）-2025-2026学年人教版(2019)高二物理必修第三册

中小学教育资源及组卷应用平台
第十二章 电能 能量守恒定律
一．选择题（共8小题）
1．（2025春 广陵区校级期末）如图所示，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，若电流表A1示数增加，下列说法正确的是（　　）
A．温度升高 B．电流表A2示数增加
C．电压表示数减小 D．灯泡L的亮度减小
2．（2025 广东一模）如图某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（　　）
A．路端电压变大 B．车灯的电流变大
C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变大
3．（2025春 山西期末）为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0＝r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（　　）
A．饮酒量越多，电源的输出功率一定越小
B．饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小
C．电压表的示数变小，电流表的示数变大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小
4．（2025春 岳阳期末）锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量5000mA h，正常通话电流100mA，则（　　）
A．正常通话时，电池输出的功率为0.37W
B．电池充满电后，手机能正常通话25h
C．图示状态是电池充电状态，将电能转化为化学能
D．图示状态是电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能
5．（2025 江苏学业考试）所示的电路中，已知电源的电动势E＝1.5V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R＝2.0Ω，闭合开关S后，电路中的电流I等于（　　）
A．5A B．3.0A C．1.5A D．0.5A
6．（2025春 渝中区校级期末）下列说法中，错误的是（　　）
A．无人机表演匀速上升时，电流通过其内部电动机时的电功率和热功率不相等
B．求电流做功W＝UIt适用于任何电路，求电阻R的焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
C．在非纯电阻电路中，电功率UI大于热功率I2R
D．电功率越大，电流做功越快，闭合电路中产生的焦耳热一定越多
7．（2025春 黄石期末）近些年的研究发现少部分材料呈现出反常的“热缩冷胀”现象，这类材料被称为负热膨胀材料。如图所示，平行板电容器接电压恒定的电源，上极板固定，下极板能随绝缘的负热膨胀材料的体积变化做上下微小移动。初始时一带电油滴悬浮在极板间，当负热膨胀材料温度发生变化时发现油滴向下移动，则（　　）
A．油滴带正电
B．负热膨胀材料温度升高
C．电容器电容变大
D．极板所带电荷量增大
8．（2025春 庐阳区校级期末）如图所示为小灯泡通电后其电流T随电压U变化的图像，Q、P为图像上两点，坐标分别为（U1，I1），（U2，I2），PN为图像上P点的切线。下列说法正确的是（　　）
A．图像的切线斜率越小，小灯泡的阻值越小
B．当小灯泡两端的电压为U1时，小灯泡的电阻
C．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的电阻
D．小灯泡的功率数值上等于I﹣U图像与横轴围成的面积大小
二．多选题（共4小题）
9．（2025春 贵州期末）某物理兴趣小组在学校组织的课外实践活动中，为了深入探究水果电池的特性，选用新鲜柠檬制作了一个水果电池。为测量该水果电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路讲行实验。实验过程中，通过调节电路中的可变电阻R，测量并记录下不同电流值对应的路端电压值，并根据测得和记录的数据作出了如图乙所示的U﹣I图像。由图像可知下列说法正确的是（　　）
A．电池电动势的测量值为1.20V
B．电池内阻的测量值为40Ω
C．外电路发生短路时电流表的示数为0.3A
D．电压表的示数为1.00V时，电流表的示数I＝0.5mA
10．（2025春 旌阳区校级期末）如图所示的电路中，将滑动变阻器的滑片P向左滑动后，电流表A1、A2和理想电压表V1、V2，四个电表的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2和ΔU1、ΔU2，则（　　）
A．ΔI1＞ΔI2 B．ΔI1＜ΔI2
C．不变 D．变大
11．（2025春 渝中区校级期末）在如图所示的电路中，将开关S闭合后，仅在滑片P滑动的过程中，电流表A1的示数增大，下列说法中正确的是（　　）
A．滑片P向上滑动
B．R1的功率增大
C．电压表的示数增大，电流表A2的示数增大
D．电压表的变化量ΔU与电流表A2的变化量ΔI2的比值的绝对值不变
12．（2025春 贵州期末）已知电源电动势为12V，内阻不计。电阻R1、R2串联接在该电源上，通过电阻R1的电流为0.3A；若将电阻R1、R2并联接在该电源上，则通过电阻R1的电流为0.5A。下列说法正确的是（　　）
A．R1、R2的阻值分别为24Ω、16Ω
B．R1、R2的阻值分别为24Ω、20Ω
C．R1、R2串联时其消耗的电功率之比为6：5
D．R1、R2并联时其消耗的电功率之比为2：3
三．填空题（共4小题）
13．（2025春 杨浦区校级期末）为测量某家用电器内电池的电动势和内阻，小何同学将电阻箱R和阻值为1.0Ω的定值电阻R0串联后接在该电池的两端，如图所示。当电阻箱阻值为1.0Ω时电压表读数为6.4V；电阻箱阻值为6.5Ω时电压表读数为7.5V。则该电池的电动势为 　 　 V，内阻为 　 　 Ω。
14．（2024春 郴州期末）如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的U﹣I图像，由此可知E1　 　 E2，r1　 　 r2（两空均选填“＞”或“＜”）。
15．（2023秋 城厢区校级期末）如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时，电流表的读数 　 　 （选填“变大”或“变小”），小灯泡 　 　 （选填“变亮”或“变暗”）。
16．（2024秋 浦东新区校级期中）如图所示为探究外电压、内电压间关系的仪器——可调高内阻电池。实验中调节滑动变阻器使得两个理想电压表示数相同。将挡板缓慢下压的过程中，滑动变阻器的电功率 　 　 ，电池内部消耗的电功率 　 　 。（均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）
四．实验题（共1小题）
17．（2025春 沭阳县期末）某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，设计电路如图甲所示。
（1）在图乙中用笔画线代替导线按照甲图连接实验电路。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是 　 　 。
A．电流表断路
B．开关S接触不良
C．滑动变阻器短路
（3）排除故障后，根据（2）中正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的图线，则电池电动势E＝ 　 　 V。
（4）该实验存在有系统误差，导致r的测量值比真实值 　 　 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）并说明其原因 　 　 。
五．解答题（共3小题）
18．（2025春 沭阳县期末）某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R，使风扇正常运转，此时电压表示数为U1＝2.0V，电流表示数为I1＝0.20A；当扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为U2＝1.0V，电流表示数为I2＝0.50A。求：
（1）电动机线圈的电阻RM；
（2）风扇正常运转时电动机输出的机械功率P机。
19．（2025春 荆州期末）如图，电池组的电动势E＝28V，内电阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝20Ω，小电动机M的内电阻rM＝3Ω。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为2A，求：
（1）小电动机M两端电压UM；
（2）电动机输出的机械功率P机。
20．（2025春 慈溪市期末）如图所示，电源电动势E＝11V，小灯泡L的规格为“6V，3W”，R1＝6Ω，电容器电容C＝1.0×10﹣6F，先将单刀双掷开关S接1，当电阻箱R2调到R2＝6Ω时，小灯泡L正常发光，然后将开关S接2，小灯泡L和电动机M恰好均正常工作，电动机的内阻RM＝1Ω，试求：
（1）电源内阻r的阻值；
（2）单刀双掷开关S从1转接2后，通过电阻箱R2的电量q；
（3）电动机正常工作时的输出功率。
第十二章 电能 能量守恒定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025春 广陵区校级期末）如图所示，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，若电流表A1示数增加，下列说法正确的是（　　）
A．温度升高 B．电流表A2示数增加
C．电压表示数减小 D．灯泡L的亮度减小
【考点】电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据电流表A1示数增加，分析并联电路两端电压的变化，进而可知电压表示数的变化；根据电压分配规律可得外电阻的变化，从而可得温度的变化；根据闭合电路的欧姆定律分析干路电流变化；根据并联电路电流特点可知通过灯泡L的电流变化。
【解答】解：AC、因为电流表A1示数增加，根据U＝IR可知并联部分两端电压增大，则电压表示数增大，根据电压分配规律可知并联部分的电阻增大，即热敏电阻RT的阻值增大，所以温度降低，故AC错误；
B、由上面的分析可知电路中的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知电路中的总电流减小，所以电流表A2示数减小，故B错误；
D、干路电流减小，电流表A1示数增加，根据并联电路电流特点可知，通过灯泡L支路的电流减小，所以灯泡L亮度减小，故D正确。
故选：D。
【点评】掌握串、并联电路电压、电流、电阻的特点是解题的基础。
2．（2025 广东一模）如图某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（　　）
A．路端电压变大 B．车灯的电流变大
C．电路的总电流变小 D．电源的总功率变大
【考点】电源的总功率、输出功率和效率；用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】车灯变暗，流过车灯电流减小，对车灯由欧姆定律可得路端电压减小，根据闭合电路欧姆定律，总电流增大，根据电功率公式判断电源的总功率。
【解答】解：开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，则流过车灯电流的减小，对车灯由欧姆定律得：，可知路端电压减小，由闭合电路欧姆定律U＝E﹣Ir可知，电路中的总电流增大，根据功率公式P＝EI，可知电源的总功率变大，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律是分析动态电路的基本规律，必须熟练掌握。
3．（2025春 山西期末）为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0＝r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（　　）
A．饮酒量越多，电源的输出功率一定越小
B．饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小
C．电压表的示数变小，电流表的示数变大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小
【考点】电路动态分析；常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】当电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大；根据闭合电路的欧姆定律分析电压表和电流表的示数变化，以及电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值比值的变化。
【解答】解：A．当外电阻大于内电阻时，电源的输出功率随外电阻的减小而增大，当电源的内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，因为R0＝r，所以饮酒量越多时，R越小，则外电阻减小，但也是大于内阻的，则电源的输出功率变大，故A错误；
B．饮酒量越多，酒精气体的浓度就越大，则R越小，但是R消耗的功率不确定，故B错误；
C．因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，酒驾驾驶员对着测试仪吹气，气敏电阻的阻值减小，根据闭合电路的欧姆定律
可知，电路中的电流增大，即电流表示数变大，电压表示数为U＝E﹣I（r+R0）
所以电压表示数变小，故C正确；
D．根据电压表示数为U＝E﹣I（r+R0）
可得电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为
可知保持不变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了闭合电路的欧姆定律的基本应用，知道当电源的内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，电源的输出功率随着外电阻的减小而增大。
4．（2025春 岳阳期末）锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量5000mA h，正常通话电流100mA，则（　　）
A．正常通话时，电池输出的功率为0.37W
B．电池充满电后，手机能正常通话25h
C．图示状态是电池充电状态，将电能转化为化学能
D．图示状态是电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能
【考点】电功和电功率的计算；能量转移或转化的方向性；电流的概念、性质及电流强度的定义式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据P＝EI求解电池的总功率，输出功率小于总功率；根据q＝It，求解手机能正常通话的时间；在放电过程中，在电源的内部电流方向是从负极流向正极的；静电力做负功，将化学能转化为电能。
【解答】解：A．手机锂电池的电动势3.7V，正常通话电流100mA＝0.1A，电池总功率P＝EI，解得P＝0.37W，正常通话时，由于存在一定的内阻，所以电池输出的功率小于0.37W，故A错误；
B．电池充满电后，手机能正常通话时间为，故B错误；
C．图示状态锂离子从电池负极到正极，即为电池内部的电流方向，故处于放电状态，化学能转化为电能，故C错误；
D．图示状态处于放电状态，电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能，故D正确。
故选：D。
【点评】本题以手机锂电池为背景，考查了有关电池的相关内容，要熟练掌握电动势和路端电压、内电压之间的关系。
5．（2025 江苏学业考试）所示的电路中，已知电源的电动势E＝1.5V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R＝2.0Ω，闭合开关S后，电路中的电流I等于（　　）
A．5A B．3.0A C．1.5A D．0.5A
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】本题根据闭合电路欧姆定律结合电路图分析。
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得
代入数值解得：I＝0.5A
故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了对电路的理解和闭合电路欧姆定律的运用，学会理解串、并联电路，结合电路的特点求解。
6．（2025春 渝中区校级期末）下列说法中，错误的是（　　）
A．无人机表演匀速上升时，电流通过其内部电动机时的电功率和热功率不相等
B．求电流做功W＝UIt适用于任何电路，求电阻R的焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路
C．在非纯电阻电路中，电功率UI大于热功率I2R
D．电功率越大，电流做功越快，闭合电路中产生的焦耳热一定越多
【考点】非纯电阻电路的能量转化特点；电功和电功率的计算．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据非纯电阻电路的特点和做功的计算分析解答。
【解答】解：A．无人机表演匀速上升时，电动机是非纯电阻电路，电流通过其内部电动机时的电功率大于热功率，故A正确；
B．根据电流做功的规律可知，求电流做功W＝UIt适用于任何电路，求电阻R的焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路，故B正确；
C．在非纯电阻电路中，电功率UI等于热功率I2R与其它功率之和，故C正确；
D．电功率越大，电流做功越快，闭合电路中产生的焦耳热不一定越多，因为还与工作时间有关，故D错误。
本题选错误的，故选：D。
【点评】考查非纯电阻电路的特点，相应功率的运算，会根据题意进行准确分析解答。
7．（2025春 黄石期末）近些年的研究发现少部分材料呈现出反常的“热缩冷胀”现象，这类材料被称为负热膨胀材料。如图所示，平行板电容器接电压恒定的电源，上极板固定，下极板能随绝缘的负热膨胀材料的体积变化做上下微小移动。初始时一带电油滴悬浮在极板间，当负热膨胀材料温度发生变化时发现油滴向下移动，则（　　）
A．油滴带正电
B．负热膨胀材料温度升高
C．电容器电容变大
D．极板所带电荷量增大
【考点】含容电路的动态分析．
【专题】定性思想；推理法；电容器专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据带电液滴受到的电场力方向分析；根据分析板间距离的变化即可；根据电容的决定式分析；根据电容的定义式分析。
【解答】解：A．由图可知，极板间电场方向向下，初态带电油滴受力平衡，油滴受重力和电场力，重力方向向下，则油滴所受电场力向上，油滴带负电，故A错误；
B．平行板电容器接在电压恒定的电源上，U不变。根据
油滴向下移动，说明电场力减小，即场强E减小，因为U不变，所以d增大，负热膨胀材料“热缩冷胀”，d增大说明负热膨胀材料温度升高，故B正确；
C．根据平行板电容器电容的决定式有
结合上述，d增大，其他量不变，则电容C变小，故C错误；
D．根据Q＝CU
结合上述，U不变，C变小，所以Q减小，故D错误。
故选：B。
【点评】掌握电容的定义式和决定式是解题的基础。
8．（2025春 庐阳区校级期末）如图所示为小灯泡通电后其电流T随电压U变化的图像，Q、P为图像上两点，坐标分别为（U1，I1），（U2，I2），PN为图像上P点的切线。下列说法正确的是（　　）
A．图像的切线斜率越小，小灯泡的阻值越小
B．当小灯泡两端的电压为U1时，小灯泡的电阻
C．当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的电阻
D．小灯泡的功率数值上等于I﹣U图像与横轴围成的面积大小
【考点】电源的U﹣I图像与导体的U﹣I图像相结合的问题；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据欧姆定律，电阻R可以通过电压U和电流I的比值来计算，即R。在I﹣U图线上，任意一点的电阻可以通过该点的电压和电流值来计算。图线的斜率变化反映了电阻的变化趋势，矩形所围成的面积表示的是功率。
【解答】解：A、根据欧姆定律有可知，I﹣U图像中，图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝对值表示小灯泡不同状态时的电阻的倒数，根据图像可知，图像某点的切线斜率越小，则该点与坐标原点连线的斜率的绝对值减小，即小灯泡的电阻增大，故A错误；
BC、根据欧姆定律有可知Q点，小灯泡的电阻为，即当小灯泡两端的电压为U1时，小灯泡的电阻为；同理当小灯泡两端的电压为U2时，小灯泡的电阻为，B正确，C错误；
D、根据题意可知，由功率定义式可求，小灯泡消耗的功率为P＝UI，可知小灯泡的功率为图中过P点的矩形所围面积大小，故D错误。
故选：B。
【点评】本题的关键在于理解图像斜率与电阻的关系，以及如何利用图像上的点和切线来计算特定电压下的电阻和功率。特别需要注意的是，功率可以通过图像中特定点对应的矩形面积来直观地表示。需要理解图像斜率与电阻的关系，以及如何利用图像计算功率。
二．多选题（共4小题）
9．（2025春 贵州期末）某物理兴趣小组在学校组织的课外实践活动中，为了深入探究水果电池的特性，选用新鲜柠檬制作了一个水果电池。为测量该水果电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路讲行实验。实验过程中，通过调节电路中的可变电阻R，测量并记录下不同电流值对应的路端电压值，并根据测得和记录的数据作出了如图乙所示的U﹣I图像。由图像可知下列说法正确的是（　　）
A．电池电动势的测量值为1.20V
B．电池内阻的测量值为40Ω
C．外电路发生短路时电流表的示数为0.3A
D．电压表的示数为1.00V时，电流表的示数I＝0.5mA
【考点】测量水果电池的电动势和内阻．
【专题】定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】AD
【分析】根据闭合电路欧姆定律结合图像数据计算；根据图像横轴截距判断；根据闭合电路欧姆定律计算。
【解答】解：AB．根据闭合电路欧姆定律U＝E﹣Ir
可知电池的U﹣I纵轴截距等于电源电动势，即E＝1.20V
电源内阻，故A正确，B错误；
C．由图可知外电路发生短路时电流表的示数为0.003A，故C错误；
D．电压表的示数为1.00V时，电流表的示数，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题关键掌握测量水果电池的电动势和内阻的实验原理及利用图像处理数据的方法。
10．（2025春 旌阳区校级期末）如图所示的电路中，将滑动变阻器的滑片P向左滑动后，电流表A1、A2和理想电压表V1、V2，四个电表的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2和ΔU1、ΔU2，则（　　）
A．ΔI1＞ΔI2 B．ΔI1＜ΔI2
C．不变 D．变大
【考点】电路动态分析．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】将滑动变阻器的滑片P向左滑动后，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据闭合电路的欧姆定律分析干路电流的变化，并判断R3以及与其并联的支路电压的变化，分析通过R3的电流的变化，进而分析电阻R2的电流变化，并判断ΔI1与ΔI2的大小。根据闭合电路的欧姆定律分析是否变化。由欧姆定律分析的变化。
【解答】解：AB．在滑片P向左滑动的过程中，RP变小，R3以及与其并联的支路电压U2＝E﹣I1（R1+r）减小，通过R3的电流I3变小，电路的总电阻变小，总电流I1变大，即A1示数变大，则通过电阻R2的电流I2变大，则有ΔI1＝ΔI2﹣ΔI3
所以ΔI1＜ΔI2
故A错误，B正确；
C．由U2＝E﹣I1（R1+r）
可知
故不变，故C正确；
D．由欧姆定律U1＝I2R2
可知
则不变，故D错误。
故选：BC。
【点评】解决本题的关键抓住电动势和内电阻不变，结合闭合电路欧姆定律求解。注意做题前一定要理清电路，看电压表测的是什么电压，电流表测的是什么电流。
11．（2025春 渝中区校级期末）在如图所示的电路中，将开关S闭合后，仅在滑片P滑动的过程中，电流表A1的示数增大，下列说法中正确的是（　　）
A．滑片P向上滑动
B．R1的功率增大
C．电压表的示数增大，电流表A2的示数增大
D．电压表的变化量ΔU与电流表A2的变化量ΔI2的比值的绝对值不变
【考点】电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】AD
【分析】结合欧姆定律，根据“串反并同”分析即可。
【解答】解：A、由于与滑动变阻器等效并联的电流表A1的示数增大，根据“串反并同”可知，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，即滑片P向上滑动，故A正确；
B、根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效串联的R1的功率减小，故B错误；
C、根据“串反并同”可知，与滑动变阻器等效串联电流表A2的示数减小，与滑动变阻器等效并联的电压表的示数增大，故C错误；
D、根据闭合电路欧姆定律可知
E＝U+I2r
整理可得
U＝E﹣r I2
由此可知
故D正确。
故选：AD。
【点评】此题是电路的动态分析问题，关键要搞清电路的结构，明确各电表各测量哪部分电路的电压或电流，再根据闭合电路欧姆定律进行分析求解。
12．（2025春 贵州期末）已知电源电动势为12V，内阻不计。电阻R1、R2串联接在该电源上，通过电阻R1的电流为0.3A；若将电阻R1、R2并联接在该电源上，则通过电阻R1的电流为0.5A。下列说法正确的是（　　）
A．R1、R2的阻值分别为24Ω、16Ω
B．R1、R2的阻值分别为24Ω、20Ω
C．R1、R2串联时其消耗的电功率之比为6：5
D．R1、R2并联时其消耗的电功率之比为2：3
【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电源的电动势和内阻；电功和电功率的计算．
【专题】定量思想；等效替代法；恒定电流专题；分析综合能力．
【答案】AD
【分析】将电阻R1、R2串联时，根据闭合电路欧姆定律列方程。将电阻R1、R2并联时，再根据闭合电路欧姆定律列方程，联立求解R1、R2的阻值。R1、R2串联时电流相等，根据P＝I2R求其消耗的电功率之比；R1、R2并联时电压相等，根据P求其消耗的电功率之比。
【解答】解：AB、将电阻R1、R2串联时，根据闭合电路欧姆定律得
将电阻R1、R2并联时，根据闭合电路欧姆定律得
联立解得R1＝24Ω，R2＝16Ω，故A正确，B错误；
C、R1、R2串联时电流相等，根据P＝I2R可知，其消耗的电功率之比为，故C错误；
D、R1、R2并联时电压相等，根据P可知，其消耗的电功率之比为，故D正确。
故选：AD。
【点评】解答本题时，要掌握串、并联电路的基本特点和规律，知道电路串联时，电流处处相等，根据P＝I2R求电功率之比。电路并联时，电压相等，根据P＝I2R求电功率之比。
三．填空题（共4小题）
13．（2025春 杨浦区校级期末）为测量某家用电器内电池的电动势和内阻，小何同学将电阻箱R和阻值为1.0Ω的定值电阻R0串联后接在该电池的两端，如图所示。当电阻箱阻值为1.0Ω时电压表读数为6.4V；电阻箱阻值为6.5Ω时电压表读数为7.5V。则该电池的电动势为 　8　 V，内阻为 　0.5　 Ω。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】8；0.5。
【分析】根据闭合电路的欧姆定律，结合电阻箱不同电阻值时电压表的示数分析求解。
【解答】解：当电阻箱的电阻R＝1Ω，电路中的电流
根据闭合电路的欧姆定律可得E＝U+Ir
同理当电阻箱的电阻R′＝6.5Ω
电路中的电流
因为E＝U′+I′r
代入数据解得E＝8V，r＝0.5Ω
故答案为：8；0.5。
【点评】本题考查了测量某家用电器内电池的电动势和内阻的实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。
14．（2024春 郴州期末）如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的U﹣I图像，由此可知E1　＞　 E2，r1　＞　 r2（两空均选填“＞”或“＜”）。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；推理法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】＞；＞。
【分析】根据闭合电路欧姆定律求解U﹣I函数，结合图像斜率和纵截距的含义求解电动势和内阻的大小关系。
【解答】解：根据闭合电路欧姆定律U＝E﹣r I
U﹣I图像的纵截距表示电动势，因此E1＞E2
图像斜率的绝对值表示内阻，因此r1＞r2。
故答案为：＞；＞。
【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的运用，明确U﹣I图像斜率和纵截距的含义是解题的关键。
15．（2023秋 城厢区校级期末）如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时，电流表的读数 　变小　 （选填“变大”或“变小”），小灯泡 　变亮　 （选填“变亮”或“变暗”）。
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】变小；变亮。
【分析】由于可知，R2和灯泡并联后与R1串联，电流表测量干路电流；负温度系数的热敏电阻的特性：温度升高，电阻减小。根据温度下降，R2电阻增大，确定并联部分电阻及总电阻的变化情况，可定出电流、电压的变化情况及灯泡亮度变化情况。
【解答】解：A温度下降，R2电阻增大，并联部分电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R1电压减小，电流表示数减小。因为R1两端电压减小，根据串联电路电压特点可知，灯泡的电压增大，故灯泡变亮。
故答案为：变小；变亮。
【点评】本题的热敏电阻相当于滑动变阻器，当温度变化时，其电阻发生变化．通常电路动态变化问题分析按“部分→整体→部分”思路进行
16．（2024秋 浦东新区校级期中）如图所示为探究外电压、内电压间关系的仪器——可调高内阻电池。实验中调节滑动变阻器使得两个理想电压表示数相同。将挡板缓慢下压的过程中，滑动变阻器的电功率 　减小　 ，电池内部消耗的电功率 　减小　 。（均选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）
【考点】电功和电功率的计算．
【专题】比较思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】减小；减小。
【分析】根据电功率的计算公式分析滑动变阻器电功率的变化；根据电功率的计算公式求解电池内部消耗的电功率，将挡板缓慢向下压，内电阻增大，由此分析内电阻消耗功率的变化情况。
【解答】解：实验中调节滑动变阻器使得两个伏特表示数相等，故电路电源的内外电压相等，滑动变阻器的功率为。将挡板缓慢下压的过程中，内电阻横截面积减小，内电阻增大，滑动变阻器功率减小；
电池内部消耗的电功率为：；可知开始时内外电阻相等，内电阻消耗功率最大。
将挡板缓慢向下压，内电阻横截面积减小，内电阻增大，内电阻消耗功率减小。
故答案为：减小；减小。
【点评】本题主要是考查电功率的计算，知道外电阻和内电阻相等时，电源的输出功率最大。
四．实验题（共1小题）
17．（2025春 沭阳县期末）某同学为了测一节干电池的电动势和内电阻，设计电路如图甲所示。
（1）在图乙中用笔画线代替导线按照甲图连接实验电路。
（2）正确连接电路后，闭合开关S，进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是 　A　 。
A．电流表断路
B．开关S接触不良
C．滑动变阻器短路
（3）排除故障后，根据（2）中正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的图线，则电池电动势E＝ 　1.48　 V。
（4）该实验存在有系统误差，导致r的测量值比真实值 　偏小　 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）并说明其原因 　电压表分流　 。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】（1）
（2）A；（3）1.48；（4）偏小，电压表分流。
【分析】（1）根据电路图连接实物图；
（2）根据串并联电路的规律分析判断；
（3）根据闭合电路欧姆定律结合图像计算；
（4）分析电压表的分流作用判断。
【解答】解：（1）根据电路图连接实物图如图
（2）电压表的读数都不变，电流表无读数，电压表有示数说明电压表和电源回路导通，排除开关接触不良；电流表无读数，则电流表、滑动变阻器的其中之一断路，滑动变阻器短路则电压表无示数。故A正确，BC错误。
故选：A。
（3）根据闭合电路欧姆定律有U＝E﹣Ir
根据图像截距可知E＝1.48V
（4）在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用。可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小。
故答案为：（1）
（2）A；（3）1.48；（4）偏小，电压表分流。
【点评】本题关键掌握测一节干电池的电动势和内电阻的实验原理及电路故障的分析方法。
五．解答题（共3小题）
18．（2025春 沭阳县期末）某学习小组利用如图所示电路研究一手持小风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R，使风扇正常运转，此时电压表示数为U1＝2.0V，电流表示数为I1＝0.20A；当扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为U2＝1.0V，电流表示数为I2＝0.50A。求：
（1）电动机线圈的电阻RM；
（2）风扇正常运转时电动机输出的机械功率P机。
【考点】计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率；电动机“卡死”情况下的功率计算．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）电动机线圈的电阻等于2Ω；
（2）风扇正常运转时电动机输出的机械功率等于0.32W。
【分析】（1）扇叶被卡住时为纯电阻电路，根据欧姆定律求解电动机线圈的电阻；
（2）由于风扇运转时为非纯电阻电路，总功率减去热功率等于输出的机械功率。
【解答】解：（1）扇叶停止转动时，电动机线圈的电阻为
（2）风扇运转时，电动机线圈的发热功率为：
电动机输入功率为Pλ＝U1I1
电动机输出的机械功率为P机＝Pλ﹣P热，解得P机＝0.32W
答：（1）电动机线圈的电阻等于2Ω；
（2）风扇正常运转时电动机输出的机械功率等于0.32W。
【点评】本题主要考查了非纯电阻电路中的功率问题，在非纯电阻电路中，总功率一部分转化为有用功率，一部分转化为发热功率，此为解题的关键。
19．（2025春 荆州期末）如图，电池组的电动势E＝28V，内电阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝20Ω，小电动机M的内电阻rM＝3Ω。当小电动机M稳定转动时，电流表A的读数为2A，求：
（1）小电动机M两端电压UM；
（2）电动机输出的机械功率P机。
【考点】计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率；用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）小电动机M两端电压等于20V；
（2）电动机输出的机械功率等于17W。
【分析】（1）由闭合电路欧姆定律可知电动势等于电源内部电压加上外电路消耗电压，根据欧姆定律求解内阻和R1消耗电压，从而求解小电动机M两端电压；
（2）电动机输出的机械功率等于电动机总功率减去热功率。
【解答】解：（1）根据电路图，由闭合电路欧姆定律
由欧姆定律：Ur＝Ir，
代入数据解得：UM＝20V
（2）根据电路图
且
解得IM＝1A
电动机的输入总功率为PM＝UMIM，
解得P机＝17W
答：（1）小电动机M两端电压等于20V；
（2）电动机输出的机械功率等于17W。
【点评】本题关键明确电动机是非纯电阻电路，然后结合闭合电路欧姆定律和串并联电路的电流电压关系列式求解各个部分的电压和电流，同时要结合电功率公式列式计算．
20．（2025春 慈溪市期末）如图所示，电源电动势E＝11V，小灯泡L的规格为“6V，3W”，R1＝6Ω，电容器电容C＝1.0×10﹣6F，先将单刀双掷开关S接1，当电阻箱R2调到R2＝6Ω时，小灯泡L正常发光，然后将开关S接2，小灯泡L和电动机M恰好均正常工作，电动机的内阻RM＝1Ω，试求：
（1）电源内阻r的阻值；
（2）单刀双掷开关S从1转接2后，通过电阻箱R2的电量q；
（3）电动机正常工作时的输出功率。
【考点】用闭合电路的欧姆定律计算电源的电动势和内阻；计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）电源内阻r的阻值为4Ω；
（2）单刀双掷开关S从1转接2后，通过电阻箱R2的电量q为3×10﹣6C；
（3）电动机正常工作时的输出功率为1.25W。
【分析】（1）先根据灯泡的额定电压和额定功率计算电路中的电流，然后根据闭合电路的欧姆定律计算；
（2）计算出R2两端的电压，然后根据q＝CU计算；
（3）根据电动机的输出功率和电功率与热功率之间的关系计算。
【解答】解：（1）将单刀双掷开关S接1，当电阻箱R2调到R2＝6Ω时，小灯泡L正常发光，此时电路的电流为
I
R2两端电压为U2＝IR2＝0.5×6V＝3V
根据闭合电路欧姆定律可知E＝U2+UL+Ir
解得r＝4Ω
（2）电容器与R2并联，则R2两端电压等于电容器两端的电压，有
q＝C3×10﹣6C
单刀双掷开关S从1转接2后，电容器对R2放电，流过的电量为3×10﹣6C
（3）S接2，小灯泡L和电动机M恰好均正常工作，则电动机的电压为
U'＝E﹣UL﹣Ir＝11V﹣6V﹣0.5×4V＝3V
电动机的总功率为P＝U'I＝3×0.5W＝1.5W
热功率为P'
输出功率为P＝P﹣P'＝1.5W﹣0.25W＝1.25W
答：（1）电源内阻r的阻值为4Ω；
（2）单刀双掷开关S从1转接2后，通过电阻箱R2的电量q为3×10﹣6C；
（3）电动机正常工作时的输出功率为1.25W。
【点评】本题考查了闭合电路的欧姆定律的应用，以及对电动机的三个功率的理解。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)