安徽省滁州中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷

安徽省滁州中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷

一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）

1．某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻，实验室有下列器材： A 灵敏电流计G (量程为0~10mA ，内阻约为100Ω) B 电压表V （量程为0~3V ，内阻约为10kΩ) C ．电阻箱R 1(0~999.9Ω)

D ．滑动变阻器R 2(0~10Ω，额定电流为1A) E.旧电池2节 F.开关、导线若干

(1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程．测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示，调节R 2和电阻箱，使得电压表示数为2.00V ，灵敏电流计示数为4.00mA ，此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω，则灵敏电流计内阻为___________Ω(保留一位小数)． (2)为将灵敏电流计的量程扩大为100mA ，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R 1的阻值调为___________Ω(保留三位有效数字)．

(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出G U I － (U 为电压表的示数，G I 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示则该干电池组的电动势E =___________V ，内阻r =___________Ω(保留三位有效数字)

【答案】101.7 11.3 2.910.01± 9.10.2± 【解析】 【分析】

（1）根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻．

（2）把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值．

（3）由闭合电路欧姆定律确定出G U I -的关系式，结合图象求得E ，r ． 【详解】

（1）[1]灵敏电流计内阻：

13

2.00398.3101.74.0010g U R R I -=

-=-=?Ω

（2）

[2]灵敏电流计满偏电流为10mA ，把它改装成100mA 的电流表，电流表量程扩大了10倍，并联电阻分流为90mA ，为电流计的9倍，由并联电路特点可知，并联电阻阻值：

101.7

11.39

9

g R R =

=

=并Ω （3）[3][4]电流表示数：10G I I =，由图示电路图可知，电源电动势：

10G E U Ir U I r =+=+

整理得：

()10G U E r I =-

由图示G U I -图象可知，电源电动势：E =2.91V ，图象斜率：

k =10r =3

2.91 2.00

911010

G U I -?-==?? 电源内阻：r =9.1Ω。 【点睛】

本题关键是明确实验的原理，明确各个部分联接关系，由部分电路欧姆定律与全电路欧姆定律分析求解，对于图象类问题要写出表达式进行分析．

2．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，R 0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R 1； 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 ．R 1的实际阻值比计算值偏小

D ．R 0的实际阻值比标称值偏大

测量次数

1

2

3

4

5

6

7

8

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/mA

20

40

60

80

100

120

140

160

【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 1.0R =Ω.

2.实物图如图所示

3.根据闭合电路的欧姆定律()0E U I R r =++可得0U R r I ?+=?,故15051U U R r I I -+=-, 或2662U U I I --或3773U U I I --或

()()

()

12345678488451 5.664U U U U U U U U U U I I I I +++?+++-==Ω-- 可得: 1.66r =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.

3．一同学设计了如图甲所示电路来测节干电池的电动势和内阻．该同学选好器材后，进行操作(其中0R 是保护电阻)．

（1）该同学测量时记录了6组数据，并根据这些数据面出了U-I 图线如图丙所示，根据图线求出干电池

的电动势E=_________V(结果保留三位有效数字)，内阻r=___________Ω．

（2）若保护电阻0R 的阻值未知，该干电池的电动势E 、内电阻r 已经测出，在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出0R 的阻值．该条线是_________，需改接为________(请用接线柱处的字母去表达)．改接好后，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U 、电流表示数为I ，电源的电动势用E 表示，内电阻用r 表示，则0R =__________． 【答案】1.48V 0.50Ω（0.48～0.52Ω） dj je 或者jf 0E U

R r I

-=- 【解析】 【分析】 【详解】

（1）由图丙所示，电源U-I 图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.48，则电源电动势E=1.48V ，电源内阻 1.48 1.20

0.500.480.520.56

U r I ?-=

==ΩΩ?（～） , （2）将导线jd 改接为je ，此时电源与定值电阻组成等效电源，在闭合电路中，电源电动势：E=U+I （R 0+r ），定值电阻0E U

R r I

-=

-

4．某同学有个超霸（GP ）9V 电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为25Ω）。提供的器材如下：电流表A （量程为200μA ，内阻为500Ω），开关S ，电阻箱R 1（最大阻值为9999.9Ω），电阻箱R 2（最大阻值为99999.9Ω）和若干导线。

(1)由于电流表A 的量程太小，需将电流表A 改装成量程为9V 的电压表V ，则电流表A 应与电阻箱______（选填“R 1并联”“R 1串联”“R 2并联”或“R 2串联”），并将该电阻箱的阻值调为________Ω。

(2)设计的测量电路如图乙所示，调节电阻箱R 的阻值读出相应的电压表示数U ，获得多组

数据，画出

11

U R

-是图线如图丙所示。若不考虑电表对电路的影响，则根据图线可得该电池的电动势E =______V 、内阻r =______Ω。（结果均保留三位有效数字）

(3)若考虑电表对电路的影响，则该电池的电动势测量值_______真实值，内阻的测量值______真实值。（均选填“大于”“等于”或“小于”）

【答案】R 2串联 44500 8.62（8.55~8.70均可给分） 19.1（18.6~19.3均可给分） 小于 小于 【解析】 【分析】 【详解】

(1)［1］根据电表的改装，应将给电流表串联一个电阻，从而将其改装为电压表。将

g =200I A μ，g =500r Ω的电流表改装成量程为9V 的电压表，则有

()g g +9V I r R ?=

代入数据解得

44500R =Ω

通过以上计算，应选：2R 串联 ［2］应将2R 电阻箱的阻值调为44500Ω

(2)［3］由图乙，据闭合电路欧姆定律，得电路中电流为E

I R r

=

+，电压表的示数为 R

U IR E R r

==

+ 上式变形可得

111r U E R E

=?+ 由图丙可知

11

0.116V E

-=

8.62V E =

［4］电池的内阻为

()13

0.220.116A 47010

r

E ---=-? 19.1r =Ω

［5］如果把电阻箱的电阻R 看做外电路，则电压表可看成内电路的一部分，因此实际测出的是电池和电压表整体等效的E '和r '，当外电路打开时，电压表与电源构成闭合回路，此时电压表两端的电压即为等效电动势

v

v +R E E R r

'=

' 小于电池电动势E 。

［6］因电压表和电池并联，因此等效内阻

v v +R r r R r

'=

小于电池内阻r 。

5．用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5V ，内电阻约1Ω）的电动势和内电阻，除了待测电池组，电建，导线外，还有下列器材供选用∶ A ．电流表∶量程0.6A ，内电阻约1Ω B ．电流表∶量程3A ，内电阻约0.2Ω C ．电压表∶量程3V ，内电阻约30kΩ D ．电压表∶量程6V ，内电阻约60kΩ E.滑动变阻器∶0~1000Ω，额定电流0.5A F.滑动变阻器∶0~20Ω，额定电流2A

(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表选用________，滑动变阻器应选用________（均填仪器的字母代号）

(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路，为了使测量误差尽量小，还需要在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连。（均填仪器上接线柱的字母代号）

(3).实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻

器，重新连接电路，仍能完成实验，实验中读出几组电阻箱的阻值R 和对应电压表的示数U ；用图像法处理采集到数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以_________为纵坐标，以________为横坐标。 【答案】A D F a d c g f h 1U 1R

【解析】 【分析】 【详解】

(1) [1][2]按仪器选择顺序，先选电表，电池电动势为4.5V ，故电压表选择6V 量程的D ； 电路的最大电源不超过0.45A ，故电流表选择0.6A 量程的A 即可； [3]因要求测量结果尽量准确，为方便调节，变阻器选择20Ω的F 即可；

(2)[4][5][6]为减小误差，电流表应采用内接法，同时注意电表的正、负接线柱，故可知导线应连接ad 、fh 、cg ；

(3)[7]换用电阻箱后，根据闭合电路欧姆定律有U

E U r R

=+

，变形后得到 111r U E E R

=+? 或U U E r R =-或1R r R U E E =+

故图像坐标可以为1U 、1R

或U 、U R 或R

U 、R （横纵坐标互换亦可）

【点睛】

6．用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值x R ，已知电池的电动势约6V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有: 电流表1A (量程0~30mA ); 电流表2A (量程0~100mA ); 电压表V (量程0~6V ); 滑动变阻器1R (阻值0~5Ω); 滑动变阻器2R (阻值0~300Ω); 开关S 一个，导线若干条．

某同学的实验过程如下:

Ⅰ.设计如图1所示的电路图，正确连接电路．

Ⅱ.将R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R 的阻值，测出多组U 和I 的值，并记录．以U 为纵轴．I 为横轴．得到如图2所示的图线．

Ⅲ.断开开关，将x R 改接在B 、C 之间．A 与B 直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步

骤，得到另一条U-I 图线，图线与横轴I 的交点坐标为0,0I （），与纵轴U 的交点坐标为

00,U （）.

回答下列问题:

（1）电流表应选用 _______，滑动变阻器应选用________. （2）由图2的图线，得电源内阻r=____Ω；

（3）用0I 、0U 和r 表示待测电阻的关系式x R =____________代入数值可得x R ； （4）若电表为理想电表，x R 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________电压表示数变化范围__________(选填“相同”或“不同”)．

【答案】A 2 R 2 25 0

U r I - 相同 不同 【解析】 【分析】 【详解】

①根据题设条件中电池的电动势约6V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用2A ，为了电路正常工作，以及方便调节，多测量几组数据，滑动变阻器应选用2.R

②根据图中电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图中图线斜率绝对值即为电源的内阻，有()3

5.5 4.5

25602010

r k --==

Ω=Ω-?．

③当改接电路后，

将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有0000x U r r R k I -'=+='=

-，解得0

x

U R r I =-． ④若电表为理想电表，x R 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，x R 接在B 、C 之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而x R 接在A 、B 之间时，电压表测量的是滑动变阻器与x R 两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同．

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 =- 1

21

A 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．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．

10．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．

11．如图所示电路中，L 1、L 2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R 为光敏电阻（光照越强，阻值越小）．闭合电键S 后，随着光照强度逐渐增强（ ）

A ．L 1逐渐变暗，L 2逐渐变亮

B ．L 1逐渐变亮，L 2逐渐变暗

C ．电源内电路消耗的功率逐渐减小

D ．光敏电阻R 和灯泡L 1消耗的总功率逐渐增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

AB ．光照强度逐渐增强，光敏电阻阻值减小，电路的总电阻减小，电路中总电流增大，则L 2逐渐变亮．由U E Ir =-知，路端电压减小，又L 2两端电压增大，则L 1两端电压减小，L 1逐渐变暗，故A 正确B 错误；

C ．电路中总电流增大，电源内电路消耗的功率：

2r P I r =

电路中的总电流增大，故电源内电路消耗的功率增大，故C错误；

D．将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小，等效电源的内、外电阻差增大，等效电源输出功率减小，故D项错误．

【点睛】

电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大．

12．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r（212

R r R R

<<+），电表均视为理想电表。闭合开关S后，调节R的阻值，使电流表A1的示数增大了I?1，在这一过程中，电流表的A2示数变化量的大小为I?2，电压表示数的变化量的大小为U

?，则

A．A2增大，且I?2

1

U

I

?

?的大小变大

C．电源的效率降低了1

I r

E

??

D．电源的输出功率一定增大了

【答案】C

【解析】

【详解】

A．要使电流表A1示数增大，则R应减小；因总电流增大，则内阻及R2分压增大，并联部分电压减小，则流过R1的电流减小，因此流过R的电流增大，即A2的示数变大，因

211

()()()

R

I I I

+=

则

21

I I

?>?

故A错误。

B．根据

1r

E U U

=+

可得：

r

U U

?=?

则

11

r

U

U

r

I I

?

?

==

??

故其大小不会随R的变化而变化；故B错误。

C．电源的效率

100%U

E

η=

? 因电压的改变量为△I 1r ；故说明电源的效率降低了

1I r

E

??；故D 正确。 D ．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大；因不明确内外电阻的关系，故无法明确功率的变化情况；故D 错误。 故选C 。

13．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

22

1

'

U U

R r

I I

-

=+

-'

故D项正确。

故选D。

14．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

22E

I r R

=

+ 所以，12I 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 。

15．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V1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

12

U U

?>?

选项故D正确。

故选D。

16．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V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，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R1的电流变化量大小等于1

1

U

R

?

B．R0两端的电压的变化量大小等于ΔU2－ΔU1

C．路端电压的增加量等于ΔU2

D．1

U

I

?

?

为一定值

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】

A、电压表V1测量路端电压，即R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1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△U1，并联部分的电压增大△U1，通过R1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R0上的电压减小，R上的电压增大△U2，所以R0两端的电压的变化量大小等于△U2-△U1，电压表V1测量路端电压，根据欧姆定律可知1

U

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．

17．如图所示的电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、1U 、2U 和3U 表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、Δ1U 、Δ2U 和Δ3U ，下列说法正确的是

A ．I 减小，1U 减小、2U 增大，3U 增大

B ．电源功率不变，1R 上功率增加

C ．2

U I 变大，2U I

??不变 D ．

3U I 变大，3

U I ??不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】

A. 当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，外电路电阻增大，电流减小，根据

U E Ir =- 可知路端电压3U 增大，U 1测定值电阻的电压，所以U 1随着电流的减小而减

小，根据321U U U =+ 可知U 2增大，故A 正确.

B.电源的功率P EI =，随着回路中电流变小，则电源功率也在变小，故B 错误；

C. 根据电路知识可知, 22U R I

=所以2U

I 变大，2

1U E

I R r 可知

2

1U R r I

?=+?不变，故C 正确 D.根据电路知识可知

3U I =R 1+R 2所以3U

I

变大．根据闭合电路欧姆定律得：U 3=E-Ir ，则有3

U I ??=r ，不变．故D 正确．

18．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v 0=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/s 2，则下列说法中正确的是( )