27届秋季高二上人教版物理复习题-电动势和内阻的测量

第1页（共1页）27届秋季高二上人教版物理复习题——电动势和内阻的测量一．选择题（共13小题）1．（2025秋•天水月考）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，各电表均为理想电表，滑动变阻器的滑片处于中间位置，闭合开关稳定后，一带电粒子（不计重力）以速率v沿平行板电容器的中线射入，恰能从电容器下极板边缘飞出。现向下移动滑动变阻器的滑片，带电粒子仍以速率v沿平行板电容器的中线射入，下列说法正确的是（）A．电压表示数保持不变 B．电流表示数减小 C．粒子将击中电容器下极板 D．粒子在电容器中运动的动能变化量减小2．（2025秋•河南月考）如图所示，电阻R1、R2为定值电阻，电源内阻不计，滑片P在滑动变阻器R3的a端。闭合开关S，理想电压表V1和V2的示数分别为U1、U2，理想电流表的示数为I。在滑片P由a端滑到R3的中点b处的过程中（）A．U1减小 B．U2减小 C．I增大 D．I先增大后减小3．（2026秋•湖北月考）如图1所示的电路，电源是恒压源，电源输出的电压始终为U，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联后再与电动机M（内阻为r0）并联；如图2所示的电路，电源的电动势为E、内阻为r，滑动变阻器R4与定值电阻R3串联后再与电容器C并联。闭合两图所示电路的开关，下列说法正确的是（）A．当R2的滑片向右移动，电动机的热功率变小 B．当R2的滑片向右移动，R2两端的电压变大 C．当R4的滑片向右移动，电容器所带电量增多 D．当R4的滑片向右移动，流经R3的电流变大4．（2025秋•利辛县校级月考）如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是（）A．灯泡L1短路 B．灯泡L1断路 C．电流表接触不良 D．灯泡L2断路5．（2026秋•长沙校级月考）高中阶段每学期进行的体质健康监测中有一项目为坐位体前屈，用于测试身体柔韧性。图为某同学设计的模拟电路，测试者向前推动绝缘柄，绝缘柄被推动的距离越大，则（）A．电路中的总电阻越大 B．电流表示数越小 C．电压表示数越大 D．电路的总功率越大6．（2025秋•芗城区校级月考）装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要，某甲醛监测装置，简化电路如图甲，电源电动势为3V，内阻不计，R0为15Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化规律如图乙，已知污染指数在50以下为轻度污染，50～100之间为中度污染，100以上为重度污染，则（）A．污染指数越小，电压表示数越大 B．电压表示数为1.5V时，属于重度污染 C．污染指数越大，电路消耗的总功率越小 D．污染指数越大，R消耗的电功率越大7．（2026秋•湖北月考）如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝3Ω，R2＝3Ω，R3＝12Ω，电容器的电容C＝40μF。初始时，开关S1闭合，S2断开，下列说法正确的是（）A．电路稳定后，电容器上极板带正电 B．电路稳定后，R1消耗的功率为3.0W C．闭合开关S2，电路稳定后R3消耗的功率为1.5W D．闭合开关S2，电路稳定后电容器所带的电荷量为8×10﹣5C8．（2025秋•济南校级月考）在如图所示的U﹣I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是（）A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1Ω C．电源的效率为40% D．电源的输出功率为4W9．（2025秋•湖北月考）如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，电源电动势和内阻分别为E、r（r＜R1）。电表均为理想电表。开关S闭合后，当滑动变阻器R3的滑片自b端向a端滑动的过程中，理想电压表V1、V2的示数变化量为ΔU1、ΔU2，理想电流表的示数变化量为ΔI，下列说法正确的是（）A．电源的输出功率逐渐增大，电源的效率逐渐变大 B．电容器的带电荷量减少 C．U1I不变，|ΔUD．U2I变大，|Δ10．（2025秋•周口月考）如图甲所示为锂电池的内部结构图，放电时，锂电池内部的非静电力将电解液中的锂离子由负极搬运至正极，以保证电池能持续工作，此过程中电源内部电流始终与外部电路的电流相等，现将该锂电池作为电动车的电源，接入如图乙所示的测试电路中。已知电动机的额定电压为60V，额定电流为2A，当仅闭合S1时，电动机恰好能正常工作，此时锂电池内部的热功率为20W，现同时闭合S1、S2，若该过程中锂电池内阻和电动势恒定，则相较于仅闭合S1的情况，下列说法中正确的是（）A．单位时间内通过隔膜的锂离子数量变少 B．单个锂离子从负极运动到正极的过程中，电势能的增加量变小 C．该锂电池的电动势为60V，内阻为5Ω D．该锂电池内部的热功率下降11．（2025秋•榆林月考）对某品牌的直流蓄电池进行测试，测试过程中系统输出的PI2-1I图像如图所示，其中PA．该蓄电池的电动势为32V B．该蓄电池的内阻为0.4Ω C．该蓄电池输出的最大功率为64W D．该蓄电池的短路电流为8A12．（2026秋•同步）2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱，先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J13．（2026秋•嘉兴月考）一辆总质量1980kg的无人驾驶电车在进行爬坡性能测试。车在坡面上以20m/s速度匀速运动了120s，爬升的竖直高度为40m。已知电车电池的电动势为400V，整个回路的总电阻为2Ω。已知空气阻力大小为180N，考虑到还有其它阻力，电车回路的电流大小可能为（）A．10A B．20A C．30A D．40A二．实验题（共2小题）14．（2025秋•郑州校级月考）某学习小组需要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；多用电表一个；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；定值电阻R1（阻值2Ω）；定值电阻R2（阻值5Ω）；开关一个，导线若干。（1）为了估测电池的电动势和内阻，先用多用电表进行测量，组内三位同学的操作如下，你认为正确的是_____。（单选）A.小明选择直流电压10V挡，红表笔接电池负极、黑表笔接电池正极，测量电池的电动势B.小莉选择直流电压2.5V挡，红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极，测量电池的电动势C.小阳选择欧姆挡合适的倍率，欧姆调零后，直接将红、黑表笔与电池两极连接，测量电池内阻（2）①该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U﹣I坐标纸上描点，如图乙所示，出现该现象的主要原因是_____。（单选）A.滑动变阻器调节范围过大B.电压表量程偏大C.干电池内阻较小②针对出现的问题，该小组利用提供的定值电阻改进了实验方案，如丙图所示。请在图丙中用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。③改进方案后重新测量，得到数据并绘出新的U﹣I图像如图丁，可得干电池电动势为_________V，内阻为_________（此处保留2位有效数字）Ω。由以上数据可知，图丙中定值电阻选_______（R1还是R2）。15．（2025秋•北京校级月考）多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器。使用多用电表测某段导体的电阻。（1）主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作。①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“﹣”插孔；选择电阻挡“×10”；②____________________；③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻。（2）采用上述的操作步骤后，多用电表的示数如图所示。则该段导体的电阻测量值为_______Ω。（3）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻10Ω）；B．电流表A2（0～0.6～3A，内阻未知）；C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）；D．定值电阻R（阻值990Ω）；E．开关与导线若干。①该同学根据现有的实验器材，设计了上如图所示的电路，请你按照电路图在如图上完成实物连线。②题图为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2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。（保留两位有效数字）

答案一．选择题（共13小题）1．（2025秋•天水月考）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，各电表均为理想电表，滑动变阻器的滑片处于中间位置，闭合开关稳定后，一带电粒子（不计重力）以速率v沿平行板电容器的中线射入，恰能从电容器下极板边缘飞出。现向下移动滑动变阻器的滑片，带电粒子仍以速率v沿平行板电容器的中线射入，下列说法正确的是（）A．电压表示数保持不变 B．电流表示数减小 C．粒子将击中电容器下极板 D．粒子在电容器中运动的动能变化量减小【答案】D【分析】AB.根据电阻的变化结合闭合电路的欧姆定律分析解答；CD.根据电场强度的公式结合牛顿第二定律以及动能定理分析解答。【解答】解：AB．向下移动滑动变阻器的滑片，电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，即电流表示数变大，由U＝E﹣Ir可知，电压表示数减小，故AB错误；CD．平行板电容器电压（为路端电压）减小，由E=Ud可知，极板间电场强度减小，根据牛顿第二定律F＝ma可知，粒子在竖直方向加速度减小，说明粒子仍从平行板电容器中飞出，且偏转位移减小，则电场力做功减小，由动能定理可知，粒子在电容器中运动的动能变化量减小，故C错误，故选：D。【点评】考查带电粒子在电磁场中的偏转问题，知道带电粒子的受力情况，熟练掌握牛顿第二定律和动能定理是关键，属于中等难度考题。2．（2025秋•河南月考）如图所示，电阻R1、R2为定值电阻，电源内阻不计，滑片P在滑动变阻器R3的a端。闭合开关S，理想电压表V1和V2的示数分别为U1、U2，理想电流表的示数为I。在滑片P由a端滑到R3的中点b处的过程中（）A．U1减小 B．U2减小 C．I增大 D．I先增大后减小【答案】A【分析】CD.根据题意分析电路结构，判断滑片滑动过程中总电阻的变化，结合闭合电路的欧姆定律判断电流的变化；A.根据欧姆定律分析解答；B.根据电源的内阻不计结合路端电压的知识分析解答。【解答】解：CD.闭合开关后，滑动变阻器滑片P由a端滑到R3的中点b处，变阻器并联的阻值逐渐增大，则总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知总电流减小，电流表示数减小，故CD错误；A.理想电压表V1测量R1两端电压，根据U1＝IR1可知，U1减小，故A正确；B.理想电压表V2测量路端电压，由于电源内阻不计，可知U2不变，故B错误。故选：A。【点评】考查电路的动态分析问题，知道先局部后整体再局部的思路，理解闭合电路的欧姆定律是关键，属于较低难度考题。3．（2026秋•湖北月考）如图1所示的电路，电源是恒压源，电源输出的电压始终为U，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联后再与电动机M（内阻为r0）并联；如图2所示的电路，电源的电动势为E、内阻为r，滑动变阻器R4与定值电阻R3串联后再与电容器C并联。闭合两图所示电路的开关，下列说法正确的是（）A．当R2的滑片向右移动，电动机的热功率变小 B．当R2的滑片向右移动，R2两端的电压变大 C．当R4的滑片向右移动，电容器所带电量增多 D．当R4的滑片向右移动，流经R3的电流变大【答案】D【分析】图1中恒压源使电动机两端电压恒定，电动机支路电流不变，其热功率由内阻决定，滑片移动不影响该值；滑动变阻器与定值电阻串联支路两端电压不变，滑片向右移动时接入阻值减小，其分得电压随之减小。图2稳定时电容器支路断路，滑动变阻器与定值电阻串联构成闭合回路，滑片向右移动使外电路总电阻变小，总电流增大，路端电压减小，电容器两端电压等于路端电压故带电量减少。【解答】解：A、在图1中，电源是恒压源，输出电压保持不变。电动机并联在电源两端，其两端电压始终不变，通过电动机的电流不变。根据P＝I2r0可知，电动机的热功率保持不变，故A错误；B、在图1中，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联。当R2的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小。由于该串联支路的两端总电压恒定不变，根据串联电路的分压原理可知，R2两端的电压变小，故B错误；CD、在图2中，电路达到稳定状态时，电容器所在支路相当于断路，滑动变阻器R4与定值电阻R3串联后与电源构成闭合回路。当R4的滑片向右移动时，其接入电路的阻值变小，外电路总电阻变小。根据闭合电路欧姆定律I=ER3+R4+r可知，回路中的总电流变大，即流经R3的电流变大。根据U＝E﹣Ir可知，路端电压变小。由于电容器直接并联在电阻支路两端，其两端电压等于路端电压，故电容器两端电压变小。根据Q故选：D。【点评】本题将恒定电压源下的电动机并联支路与含电容器的闭合电路对比考查，覆盖面广且层次分明。前者需把握电动机两端电压不变导致热功率恒定的特点，后者需理解电容器支路断路时外电路总电阻变化对电流、路端电压及电容带电量的连锁影响。题目通过滑动变阻器滑片移动设置动态变化，有效锻炼学生对串并联规律、闭合电路欧姆定律及电容器稳恒特性的综合应用能力，区分度良好，属中等偏上难度。4．（2025秋•利辛县校级月考）如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是（）A．灯泡L1短路 B．灯泡L1断路 C．电流表接触不良 D．灯泡L2断路【答案】D【分析】电路中两灯串联，电流表测电路电流，电压表测L2两端电压；闭合开关后电流表几乎无示数，说明电路大概率断路，电压表有示数，说明电压表两端能连通电源，由此判断是和电压表并联的L2断路，其余故障可结合电表示数特征逐一排除。【解答】解：A、若灯泡L1短路，电流表测量干路电流，电压表测量L2电压，故电流表和电压表均有示数，故A错误；C、若电流表接触不良时，电路断路，电压表和电流表均无示数，故C错误；B、如果灯泡L1断路，整个电路断路，电压表、电流表指针都不会偏转，故B错误；D、灯泡L2断路，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动，故D正确。故选：D。【点评】本题考查串联电路断路故障分析，解题要点是根据电流表、电压表的示数变化定位断点；题型经典，侧重掌握“电流表无示数多为断路，电压表有示数则电压表到电源通路完好”的判断逻辑，易错点是混淆断路位置。5．（2026秋•长沙校级月考）高中阶段每学期进行的体质健康监测中有一项目为坐位体前屈，用于测试身体柔韧性。图为某同学设计的模拟电路，测试者向前推动绝缘柄，绝缘柄被推动的距离越大，则（）A．电路中的总电阻越大 B．电流表示数越小 C．电压表示数越大 D．电路的总功率越大【答案】D【分析】绝缘柄推动距离增大时，滑片移动使滑动变阻器接入阻值减小，电路总电阻随之减小。根据闭合电路欧姆定律，总电阻减小则干路电流增大，电流表示数变大，定值电阻和内阻分压增大，滑动变阻器分压减小，电压表示数变小。电源电动势不变而电流增大，电源总功率增大。【解答】解：AB、由电路图可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。当测试者向前推动绝缘柄时，绝缘柄被推动的距离越大，滑片向左移动的距离越大，滑动变阻器R1接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小；根据闭合电路欧姆定律I=ER1C、由于电路中的电流I变大，定值电阻和电源内阻两端的电压之和I（R2+r）变大，根据闭合电路欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压U1＝E﹣I（R2+r）变小，即电压表示数变小，故C错误；D、电源的电动势E不变，电路中的电流I变大，根据电路总功率公式P＝EI可知，电路的总功率变大，故D正确。故选：D。【点评】本题以坐位体前屈为情境，将滑动变阻器接入阻值变化与闭合电路欧姆定律相结合，考查动态电路分析。推距越大，滑片左移，R1接入阻值越小，总电阻减小，总电流增大，电流表示数变大；定值电阻与电源内阻分压增大，电压表示数减小；电源总功率随电流增大而增大。题目巧妙之处在于借助生活化情境考查“串反并同”的推理逻辑，需注意区分内、外电路电压分配及电源总功率与输出功率的差异，避免混淆。整体难度中等，侧重考查电路动态分析的建模能力与规律应用能力。6．（2025秋•芗城区校级月考）装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要，某甲醛监测装置，简化电路如图甲，电源电动势为3V，内阻不计，R0为15Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化规律如图乙，已知污染指数在50以下为轻度污染，50～100之间为中度污染，100以上为重度污染，则（）A．污染指数越小，电压表示数越大 B．电压表示数为1.5V时，属于重度污染 C．污染指数越大，电路消耗的总功率越小 D．污染指数越大，R消耗的电功率越大【答案】B【分析】根据闭合电路欧姆定律和欧姆定律得到电压表示数U与R的关系式，再分析电压表示数的变化情况；电压表示数为1.5V时，求出对应的R值，由图读出污染指数，再分析污染程度；污染指数越大，分析R的变化，判断电路中电流的变化，再由P＝EI分析电路消耗的总功率变化情况；将R0看成电源内阻，分析R与R0的关系判断R消耗的电功率变化情况。【解答】解：A、电路中的电流为I=ER0+R，电压表的示数为U＝IR0=ER0B、电压表示数为U＝1.5V时，根据U=ER0R0+R，解得R＝15C、电路消耗的总功率为P＝EI=E2R0+R，由图可知，污染指数越大，可变电阻RD、将R0看成电源内阻，当R＝R0＝15Ω时，等效电源的输出功率即R消耗的电功率最大，可知，若污染指数较小且R＞R0时，污染指数越大，R消耗的电功率越大；若污染指数较大且R＜R0时，污染指数越大，R消耗的电功率越小，即污染指数越大，R消耗的电功率不一定越大，故D错误。故选：B。【点评】本题是电路动态分析问题，要能掌握闭合电路欧姆定律、欧姆定律、功率公式，并能得到电压表示数U与R的关系式、电路消耗的总功率表达式，进而分析它们的变化情况。7．（2026秋•湖北月考）如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝3Ω，R2＝3Ω，R3＝12Ω，电容器的电容C＝40μF。初始时，开关S1闭合，S2断开，下列说法正确的是（）A．电路稳定后，电容器上极板带正电 B．电路稳定后，R1消耗的功率为3.0W C．闭合开关S2，电路稳定后R3消耗的功率为1.5W D．闭合开关S2，电路稳定后电容器所带的电荷量为8×10﹣5C【答案】D【分析】根据电路的连接方式结合电源极性进行判断；根据闭合电路的欧姆定律和功率公式列式解答；根据串并联电阻的计算结合闭合电路的欧姆定律，并联电路的电流分配规律，功率公式列式解答；根据电容器电荷量的公式列式求解。【解答】解：A．开关S1闭合，S2断开，电容器的下极板与电源的正极相连，所以上极板带负电，故A错误；B．由闭合电路欧姆定律有I1=ER1+R2+r=63+3+2A=34AC．闭合开关S2稳定后，电阻R1、R2串联后与R3并联，并联电阻R并=(R1+R2)⋅R3R1+R2+R3=(3+3)×123+3+12Ω＝4Ω，干路电流I2=D．闭合开关S2，电路稳定后电容器的电压U=2I23⋅R1，代入数据解得U＝2V，电容器所带的电荷量q＝C•U＝40×10﹣6×2C＝8×故选：D。【点评】考查恒定电流的相关问题，熟练掌握闭合电路的欧姆定律和串并联电路的特点是关键，属于中等难度考题。8．（2025秋•济南校级月考）在如图所示的U﹣I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是（）A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω B．电阻R的阻值为1Ω C．电源的效率为40% D．电源的输出功率为4W【答案】C【分析】根据电源伏安特性曲线的截距和斜率的物理意义列式求解；根据电阻伏安特性曲线结合电阻定义式列式解答；根据电源的效率公式列式解答；根据功率的公式列式求解。【解答】解：A．根据电源伏安特性曲线与U轴的交点代表电动势，斜率的绝对值代表内阻，可得电源电动势为E＝3V，电源内阻为r=|0-36-0|Ω=0.5ΩB．直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，根据欧姆定律，则电阻R的阻值为R=ΔU'ΔI'=C．根据两个图像的交点信息可知路端电压为U＝2V，电源的效率为η=UIEI×100%=D．根据两个图像的交点信息可知路端电压为U＝2V，干路电流为I＝2A，电源的输出功率为P＝UI＝2×2W＝4W，故D正确。本题选不正确的，故选：C。【点评】考查电源和电阻的伏安特性曲线的理解和应用，知道两图像的交点的意义，熟练掌握相应的计算公式是关键，属于较低难度考题。9．（2025秋•湖北月考）如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，电源电动势和内阻分别为E、r（r＜R1）。电表均为理想电表。开关S闭合后，当滑动变阻器R3的滑片自b端向a端滑动的过程中，理想电压表V1、V2的示数变化量为ΔU1、ΔU2，理想电流表的示数变化量为ΔI，下列说法正确的是（）A．电源的输出功率逐渐增大，电源的效率逐渐变大 B．电容器的带电荷量减少 C．U1I不变，|ΔUD．U2I变大，|Δ【答案】D【分析】根据闭合电路欧姆定律和功率公式推导出电源的输出功率与外电阻的关系式，再分析电源的输出功率变化情况。根据电源效率与外电阻的关系分析其变化情况；分析电容器电压的变化，再判断其所带电荷量的变化；根据欧姆定律和闭合电路欧姆定律列式分析CD项。【解答】解：A、电源的输出功率为P当R1＝r时，P出最大。因r＜R1则有R外＞r当滑动变阻器R3的滑片自b端向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，则R外增大，根据对勾函数规律可知，电源的输出功率逐渐减小。电源的效率为η=R外R外+r×100%=B、当滑动变阻器R3的滑片P由b端向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，则电路总电阻增大，干路电流I减小，电阻R1两端电压与内电压均减小，则并联电路两端电压增大，即电容器两端的电压增大，根据Q＝CUC可知，电容器所带电荷量Q增大，故B错误；C、R1为定值电阻，根据欧姆定律有U1＝IR1，则有U1I可知U1I，|ΔD、根据闭合电路欧姆定律有U2＝E﹣I（r+R1），则有U2I=EI因干路电流I减小，则U2I变大，|Δ故选：D。【点评】本题是电路动态变化分析问题，按局部到整体再到局部的顺序分析，也可以根据“串反并同”的结论分析。10．（2025秋•周口月考）如图甲所示为锂电池的内部结构图，放电时，锂电池内部的非静电力将电解液中的锂离子由负极搬运至正极，以保证电池能持续工作，此过程中电源内部电流始终与外部电路的电流相等，现将该锂电池作为电动车的电源，接入如图乙所示的测试电路中。已知电动机的额定电压为60V，额定电流为2A，当仅闭合S1时，电动机恰好能正常工作，此时锂电池内部的热功率为20W，现同时闭合S1、S2，若该过程中锂电池内阻和电动势恒定，则相较于仅闭合S1的情况，下列说法中正确的是（）A．单位时间内通过隔膜的锂离子数量变少 B．单个锂离子从负极运动到正极的过程中，电势能的增加量变小 C．该锂电池的电动势为60V，内阻为5Ω D．该锂电池内部的热功率下降【答案】B【分析】由电池内部热功率求出内阻，结合闭合电路规律，并联支路后总电流增大、路端电压降低，再结合电动势含义分析锂离子电势能变化与离子迁移速率。【解答】解：A、打开车灯后干路电流上升，单位时间内通过隔膜的锂离子数量也随之增加，故A错误；BD、由于电动势不变，非静电力对单个锂离子做的总功不变，由焦耳定律可知，随着电流增加，锂电池内部的热功率上升，因此从功能关系的角度看，非静电力对锂离子做的功中转化为内能的部分变多，转化为电势能的部分变少，故B正确，D错误；C、由Q＝I2rt可知，电源的内阻r=由E＝U+Ir可知，电源的电动势为70V，故C错误。故选：B。【点评】结合锂电池原理考查闭合电路欧姆定律，区分非静电力做功、路端电压与电动势，兼顾原电池微观模型。11．（2025秋•榆林月考）对某品牌的直流蓄电池进行测试，测试过程中系统输出的PI2-1I图像如图所示，其中PA．该蓄电池的电动势为32V B．该蓄电池的内阻为0.4Ω C．该蓄电池输出的最大功率为64W D．该蓄电池的短路电流为8A【答案】C【分析】先由电源输出功率公式变形，推导出图像横纵坐标对应的函数关系式，明确图像斜率代表电动势、纵截距和内阻相关；再结合图像给出的截距、交点数据求出电动势与内阻，之后依据电源输出功率最大的条件、短路电流的定义，逐一判断各个选项。【解答】解：AB、根据闭合电路欧姆定律，有U＝E﹣Ir电源的输出功率P＝UI整理得P知PI2-1I图像的斜率为E，纵截距的绝对值为r，结合题中图像解得电动势E＝3.2V，内阻r＝C、当外电阻等于电源内电阻时，电源的输出功率最大，即P=E24r=D、根据闭合电路欧姆定律，短路时满足0＝E﹣Ir，解得短路电流I＝80A，故D错误。故选：C。【点评】本题属于电源输出功率的图像创新题，不是常规的P﹣I图像，需要学生自己推导函数表达式，重点考查闭合电路欧姆定律与电源输出功率极值规律，对数学建模能力要求较高，区分度较好。12．（2026秋•同步）2024年，日照港跻身全球5亿吨大港阵营。如图所示，工人用电动机驱动的起重机搬运质量为10t的集装箱，先在100s内将集装箱匀速提升10m，此过程电动机的功率为1.2×104W。然后起重机又在100s内将集装箱沿水平方向匀速移动了5m，此过程的电动机的功率为1×102W。不计空气阻力，g取10N/kg。下列说法正确的是（）A．在上升过程中，起重机对集装箱做的功为1.2×106J B．在上升过程中，起重机对集装箱做功的功率为1×104W C．在上升过程中，起重机的机械效率为100% D．在水平移动过程中，起重机对集装箱做的功为1×104J【答案】B【分析】集装箱先被匀速竖直提升，再沿水平方向匀速移动，需分别分析两个阶段中起重机对集装箱的拉力做功情况。竖直阶段中拉力与重力平衡，结合提升高度确定有用功，并对比电动机总功判断机械效率；水平阶段中拉力竖直向上，与运动方向垂直，直接判断做功为零。核心是区分有用功、总功及做功条件，把握力与位移方向的垂直关系。【解答】解：A、集装箱的质量m＝10t＝1×104kg，在上升过程中，集装箱做匀速直线运动，起重机对集装箱的拉力大小等于其重力。由W1＝mgh，解得起重机对集装箱做的功W1=1×10B、在上升过程中，起重机对集装箱做功的时间t1＝100s，由P1=W1tC、在上升过程中，电动机的功率P2=1.2×104W，由W2＝P2t1，解得电动机做的总功W2=1.2×106D、在水平移动过程中，起重机对集装箱的拉力方向竖直向上，集装箱在拉力的方向上没有移动距离，所以起重机对集装箱做的功为0J，故D错误。故选：B。【点评】本题以港口起重机搬运集装箱为情境，综合考查功、功率与机械效率的核心概念。题目通过竖直匀速提升与水平匀速移动两个阶段，巧妙区分了起重机拉力做功与电动机总功，需要学生准确判断力与位移的方向关系。本题计算量适中，难度中等偏下，重点锻炼学生对功的定义式与功率公式的灵活应用能力，以及区分有用功、总功与机械效率的建模分析能力。水平移动阶段拉力不做功这一判断是解题关键，能有效检验学生对做功必要条件的理解深度。13．（2026秋•嘉兴月考）一辆总质量1980kg的无人驾驶电车在进行爬坡性能测试。车在坡面上以20m/s速度匀速运动了120s，爬升的竖直高度为40m。已知电车电池的电动势为400V，整个回路的总电阻为2Ω。已知空气阻力大小为180N，考虑到还有其它阻力，电车回路的电流大小可能为（）A．10A B．20A C．30A D．40A【答案】D【分析】需先计算电车克服重力分力和空气阻力的最小机械功率，再根据能量守恒定律列出电源总功率与焦耳热功率、机械功率的关系，求解电流范围。【解答】解：电车总质量m＝1980kg，速度v＝20m/s，运动时间t＝120s，竖直高度h＝40m，电动势E＝400V，总电阻R＝2Ω，空气阻力f空＝180N，重力加速度g＝10m/s2。电车在坡面上匀速运动，斜面长度s＝vt＝20m/sx120s＝2400m。斜面倾角的正弦值sinθ=hs=40m2400m=160，重力分力F重＝mgsinθ电车匀速运动时，最小牵引力需克服重力分力和空气阻力，即Fmin＝F重+f空＝330N+180N＝510N。最小机械功率P机min＝Fminv＝510N×20m/s＝10200W。题目中明确存在“其他阻力”，因此实际机械功率P机＞P机min＝10200W。电源总功率等于焦耳热功率与机械功率之和，即EI＝I2R+P机。代入数据得400I＝2I2+P机，因P机＞10200W，故400I﹣2I2＞10200。整理不等式2I2﹣400I+10200＜0，即I2﹣200I+5100＜0。解二次方程I2﹣200I+5100＝0，判别式Δ＝2002﹣4×1×5100＝19600，解得I1＝30A，I2＝170A。不等式解集为30A＜I＜170A，选项中只有40A符合。故ABC错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查功率的相关知识，电源总功率与焦耳热功率、机械功率的关系，属于基础题目，有一定难度。二．实验题（共2小题）14．（2025秋•郑州校级月考）某学习小组需要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于1Ω）；多用电表一个；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）；定值电阻R1（阻值2Ω）；定值电阻R2（阻值5Ω）；开关一个，导线若干。（1）为了估测电池的电动势和内阻，先用多用电表进行测量，组内三位同学的操作如下，你认为正确的是B。（单选）A.小明选择直流电压10V挡，红表笔接电池负极、黑表笔接电池正极，测量电池的电动势B.小莉选择直流电压2.5V挡，红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极，测量电池的电动势C.小阳选择欧姆挡合适的倍率，欧姆调零后，直接将红、黑表笔与电池两极连接，测量电池内阻（2）①该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U﹣I坐标纸上描点，如图乙所示，出现该现象的主要原因是C。（单选）A.滑动变阻器调节范围过大B.电压表量程偏大C.干电池内阻较小②针对出现的问题，该小组利用提供的定值电阻改进了实验方案，如丙图所示。请在图丙中用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。③改进方案后重新测量，得到数据并绘出新的U﹣I图像如图丁，可得干电池电动势为1.55V，内阻为0.58（此处保留2位有效数字）Ω。由以上数据可知，图丙中定值电阻选R1（R1还是R2）。【答案】（1）B；（2）C1.55，0.58，R1。【分析】（1）由电源电动势大小选取电压表量程，因欧姆表有内置电源，为保护电表不能用多用电表的欧姆挡直接测电源内阻；（2）由闭合电路欧姆定律，定值电阻等效为电源内阻的一部分，数形结合计算、判断。【解答】解：（1）可以用多用电表的直流电压挡粗测电源电动势，同时因为电池的电动势在1.5V左