北京市昌平区临川学校2017届高三上学期月考物理试卷（12月份）

北京市昌平区临川学校2017届高三上学期月考物理试卷（12月份）

‎2016-2017学年北京市昌平区临川学校高三（上）月考物理试卷（12月份）‎ ‎　‎ 一、选择题：‎ ‎1．将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是（　　）‎ A．由U外=IR可知，外电压随I的增大而增大 B．由U内=Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大 C．由U外=E﹣Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小 D．由P=IU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大 ‎2．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各电灯都能发光．如果某一时刻电灯L1的灯丝烧断，之后各灯虽亮度变化，但并未损坏，则之后（　　）‎ A．L3变亮，L2、L4变暗 B．L2、L3变亮，L4变暗 C．L4变亮，L2、L3变暗 D．L3、L4变亮，L2变暗 ‎3．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）‎ A．电压表读数减小 B．电流表读数减小 C．质点P将向上运动 D．R1上消耗的功率逐渐增大 ‎4．在如图所示的电路中，R1=11Ω，r=1Ω，R2=R3=6Ω，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C的带电量为Q2，则（　　）‎ A．Q1：Q2=1：3 B．Q1：Q2=3：1 C．Q1：Q2=1：5 D．Q1：Q2=5：1‎ ‎5．如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点．以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系．过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流．则过O点的通电直导线所受安培力的方向为（　　）‎ A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向 C．沿x轴正方向 D．沿x轴负方向 ‎6．如图所示，电源的电动势E=2V，内阻r=1Ω，定值电阻R0=2Ω，变阻器R的阻值变化范围为0﹣10Ω，求：R上消耗的功率最大时，变阻器R的阻值为（　　）‎ A．Ω B．2Ω C．1Ω D．3Ω ‎7．在如图所示的四个电路中，电源内阻不计，两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值，当分别闭合开关S，移动滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使其中一个灯一直由暗变亮同时，另一个灯一直由亮变暗，则符合要求的电路是（　　）‎ A． B． ‎ C． D．‎ ‎　‎ 二、多项选择题：‎ ‎8．锂电池因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（　　）‎ A．电能转化为化学能的功率为UI﹣I2r B．充电器输出的电功率为UI+I2r C．电池产生的热功率为I2r D．充电器的充电效率为×100%‎ ‎9．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）‎ A．图甲中的A1、A2的示数相同 B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都相同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角不相同，示数相同 ‎10．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）‎ A．电源1与电源2的内阻之比是11：7‎ B．电源1与电源2的电动势之比是1：1‎ C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2‎ D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2‎ ‎11．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I，变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是（　　）‎ A．直线a表示电源的总功率PE﹣I图线 B．曲线c表示电源的输出功率PR﹣I图线 C．电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω D．电源的最大输出功率Pm=2W ‎　‎ 三、填空题：‎ ‎12．（10分）老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1（阻值未知），电压表V（量程为3.0V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．‎ 某同学连接了一个如图1所示的电路，他接下来的操作是：‎ 将S2‎ 拨到a，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图2所示的位置后，闭合S1，记录此时电压表示数为2.20V，然后断开S1；保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，闭合S1，记录此时电压表的读数（电压表的示数如图4所示），然后断开S1．‎ ‎（1）请你解答下列问题：‎ 图2所示电阻箱的读数为　　Ω，图3所示的电压表读数为　　V．由此可算出定值电阻R1的阻值为　　Ω（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎（2）在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：‎ 将S2切换到a，多次调节电阻箱，闭合S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图4所示的﹣图象．由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中E=　　V，电源内阻r=　　Ω．（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎13．（8分）在测定某金属的电阻率实验中：‎ ‎（1）某学生进行了如下操作：‎ ‎①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图1所示，则d=　　mm．‎ ‎②测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如表所示．‎ U（V）‎ I（A）‎ 接线端P接a ‎1.84‎ ‎0.15‎ 接线端P接b ‎2.40‎ ‎0.15‎ 该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，故比较合理且较准确的金属丝电阻Rx测=　　Ω（保留两位有效数字），从系统误差角度分析，Rx的测量值与其真实值Rx真比较，Rx测　　Rx真（填“＞”、“=”或“＜”）．‎ ‎　‎ 四．解答题：‎ ‎14．如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，标有“8V，16W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1Ω，求：‎ ‎（1）路端电压；‎ ‎（2）电源的总功率；‎ ‎（3）电动机的输出功率．‎ ‎15．如图所示的电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表．当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V．求：‎ ‎（1）电源的电动势；‎ ‎（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数和此时电源的效率．‎ ‎16．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=300Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P分别在变阻器的左右两个端点得到的．求：‎ ‎（1）电源的电动势和内阻；‎ ‎（2）定值电阻R2的阻值；‎ ‎（3）滑动变阻器的最大阻值．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年北京市昌平区临川学校高三（上）月考物理试卷（12月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：‎ ‎1．将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是（　　）‎ A．由U外=IR可知，外电压随I的增大而增大 B．由U内=Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大 C．由U外=E﹣Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小 D．由P=IU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据闭合电路欧姆定律分析外电流增大时，路端电压的变化，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大 ‎【解答】解：A、根据闭合电路欧姆定律得：U=E﹣Ir，外电压随I的增大而减小，故A错误，C正确；‎ B、电源两端的电压实际上是路端电压，由A的分析可知电源两端的电压，随I的增大而减小，故B错误；‎ D、根据数学知识分析得知，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，而I=，所以电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小．故D错误．‎ 故选：C ‎【点评】本题主要考查闭合电路欧姆定律的直接应用，知道当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，难度适中．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各电灯都能发光．如果某一时刻电灯L1的灯丝烧断，之后各灯虽亮度变化，但并未损坏，则之后（　　）‎ A．L3变亮，L2、L4变暗 B．L2、L3变亮，L4变暗 C．L4变亮，L2、L3变暗 D．L3、L4变亮，L2变暗 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据电路的串并联关系，当电灯L1的灯丝烧断后，L2部分电阻增大，L2与L4串联电阻增大，与L3并联的总电阻增大，即外电路总电阻增大，则外电压增大，即L3的电压增大，L3变亮；根据干路电流与L3的变化情况，可确定L4电流的变化情况，就可判断L4变暗；由L2与L4总电压与L4电压的变化情况，可判断L2电压的变化情况，知道L2变亮．‎ ‎【解答】解：当电灯L1的灯丝烧断后，L2这段电路电阻增大，外电路总电阻R总增大，路端电压U增大，干路电流I减小，由P3=，R3不变，故L3变亮；由I4=I﹣I3，知I减小，I3增大，则I4减小，U4=I4R4，R4不变，U4减小，则L4亮暗；U2=U﹣U4，U增大，U4减小，则U2增大，则U2增大，则L2变亮．则A、C、D错误，B正确．‎ ‎　　故选B ‎【点评】解决电路动态变化分析问题，往往按照从局部到整体，再由整体到局部的顺序进行分析，同时采用控制变量法 ‎　‎ ‎3．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）‎ A．电压表读数减小 B．电流表读数减小 C．质点P将向上运动 D．R1上消耗的功率逐渐增大 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】由图可明确电路的结构，由滑片的移动方向可分析电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化及电容器两端的电压变化；再分析质点的受力情况可知质点的运动情况．‎ ‎【解答】解：AB、由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联．‎ 当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，同时R1两端的电压也减小，故并联部分的电压增大，由欧姆定律可知流过R3的电流增大，而流过并联部分的总电流减小，故电流表示数减小；因并联部分电压增大，而R2中电压减小，故电压表示数增大，故A错误；B正确；‎ C、因电容器两端电压等于R3的电压，则电容器的电压增大，板间场强增大，故质点P受到的电场力增大，则质点P将向上运动，故C正确；‎ D、因R1的电流减小，由公式P=I2R，R1上消耗的功率逐渐减小； 故D错误；‎ 故选：BC ‎【点评】解决闭合电路欧姆定律的题目，一般可以按照整体﹣局部﹣整体的思路进行分析，要注意电路中某一部分电阻增大时，无论电路的连接方式如何，总电阻均是增大的．‎ ‎　‎ ‎4．在如图所示的电路中，R1=11Ω，r=1Ω，R2=R3=6Ω，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C的带电量为Q2，则（　　）‎ A．Q1：Q2=1：3 B．Q1：Q2=3：1 C．Q1：Q2=1：5 D．Q1：Q2=5：1‎ ‎【考点】电容器．‎ ‎【分析】‎ 开关断开稳定时，电路中没有电流，电容器的电压等于电源的电动势．开关闭合稳定时，电容器的电压等于电阻R2两端的电压．根据欧姆定律和串联电路的特点求出电阻R2的电压，再由Q=CU求出电量之比．‎ ‎【解答】解：开关断开稳定时，电路中没有电流，电容器的电压等于电源的电动势，即U2=E 开关闭合稳定时，电容器的电压等于电阻R2两端的电压，则U1=E=E．‎ 对于给定电容器，电容不变，由Q=CU得，Q1：Q2=U1：U3=1：3．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】对于给定的电容器，关键是其电压的分析和计算．当电容器与某电路并联时，其电压等于该电路两端的电压 ‎　‎ ‎5．如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点．以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系．过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流．则过O点的通电直导线所受安培力的方向为（　　）‎ A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向 C．沿x轴正方向 D．沿x轴负方向 ‎【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；左手定则．‎ ‎【分析】通电导线在磁场中受到安培力，方向是由左手定则可确定，而通电导线与通电导线间的安培力由通电导线周围存在磁场是由安培定则来确定，则对放入其中的通电导线有安培力作用，从而由安培力的叠加可确定其方向．‎ ‎【解答】解：等边三角形的三个顶点A、B、C处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．‎ 由安培定则可得：导线A、B的电流在O处的合磁场为零，则只有在C处的电流产生磁场对O点通电导线有安培力作用．‎ 再由左手定则可得：安培力的方向是与AB边垂直，沿着y轴的正方向．故A正确，BCD错误；‎ 故选：A ‎【点评】从题中可得这一规律：通电导线的电流方向相同时，则两导线相互吸引；当通电导线的电流方向相反时，则两导线相互排斥．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，电源的电动势E=2V，内阻r=1Ω，定值电阻R0=2Ω，变阻器R的阻值变化范围为0﹣10Ω，求：R上消耗的功率最大时，变阻器R的阻值为（　　）‎ A．Ω B．2Ω C．1Ω D．3Ω ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据闭合电路欧姆定律求出滑动变阻器的电压，再根据P=结合数学知识求解 ‎【解答】解：变阻器两端的电压==‎ 电功率为： ==‎ 当时，即时功率最大，故A正确，BCD错误；‎ 故选：A ‎【点评】本题采用结论法解题，关键记住“对于电源，当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大”的结论．‎ ‎　‎ ‎7．在如图所示的四个电路中，电源内阻不计，两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值，当分别闭合开关S，移动滑动变阻器触头从最左端移至最右端时，能使其中一个灯一直由暗变亮同时，另一个灯一直由亮变暗，则符合要求的电路是（　　）‎ A． B． ‎ C． D．‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】根据串并联电路的特征，结合闭合电路欧姆定律，及滑动变阻器的接法，即可求解．‎ ‎【解答】解：A、L1与滑动变阻器右端的电阻串联，电压和等于路端电压，当滑动变阻器触头从左端至右端时，滑动变阻器右端的电阻变小，则L1两端电压变大，所以L1变亮．滑动变阻器触头从左端至右端时，L2变亮，故A错误；‎ B、当滑动变阻器触头在左端时，灯1被短路，不亮，当触头从左端至右端时，灯1渐渐变亮，而灯2随着总电阻的减小，导致总电流增大，则灯2的亮度也变亮，故B错误；‎ C、当触头在左端时，灯1被短路，不亮，当触头在右端时，灯2被短路，不亮，因此触头从左端至右端时，灯1渐渐变亮，而灯2渐渐变暗，故C正确；‎ D、当触头在左端时，灯1被短路，不亮，当触头在右端时，灯1仍被短路，不亮，而灯2渐渐变亮，故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎【点评】考查短路与断路的区别，掌握串并联电路的电阻，电流与电压的特点，注意灯泡的亮暗由电功率的大小来确定．‎ ‎　‎ 二、多项选择题：‎ ‎8．锂电池因能量高环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是（　　）‎ A．电能转化为化学能的功率为UI﹣I2r B．充电器输出的电功率为UI+I2r C．电池产生的热功率为I2r D．充电器的充电效率为×100%‎ ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】电池的充电和放电过程是电能和化学能转化的过程，给电池充电是将电能转化为化学能储存在电池内，根据能量守恒定律列式求解．‎ ‎【解答】解：A、充电时，电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律，有：UI=I2r+P化，故电能转化为化学能的功率 P化=UI﹣I2r，故A正确；‎ B、充电器输出的电功率为：P=UI，故B错误；‎ C、电池产生的热功率为P热=I2r，故C正确；‎ D、充电器的充电效率为：η=×100%==×100%，故D错误．‎ 故选：AC．‎ ‎【点评】本题关键明确充电电路中的能量转化情况，电路电阻消耗功率的计算用焦耳定律求解，电功率用P=UI求解．‎ ‎　‎ ‎9．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）‎ A．图甲中的A1、A2的示数相同 B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同 C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都相同 D．图乙中的A1、A2的指针偏角不相同，示数相同 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】电流表A1、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的，它们并联时，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程大的电流表读数大．当它们串联时，A1、A2的示数相同．由于量程不同，内阻不同，两电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同．‎ ‎【解答】解：AB、图甲中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同．故A错误，B正确．‎ CD、图乙中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同．由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同．故C错误．D正确 故选：BD ‎【点评】本题要对于安培表的内部结构要了解：小量程电流表（表头）与分流电阻并联而成．指针偏转角度取决于流过表头的电流大小．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（　　）‎ A．电源1与电源2的内阻之比是11：7‎ B．电源1与电源2的电动势之比是1：1‎ C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2‎ D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2‎ ‎【考点】电源的电动势和内阻；电功、电功率．‎ ‎【分析】根据电源的外特性曲线U﹣I图线，可求出电动势和内阻；根据灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线交点确定灯泡与电源连接时工作电压与电流，即可求出功率与灯泡电阻．‎ ‎【解答】解：A、根据电源U﹣I图线，r1=，r2=，则r1：r2=11：7，故A正确．‎ ‎ B、E1=E2=10V，故B正确 ‎ C、D、灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态 ‎ 则U1=3v，I1=5A，P1=15W，R1=Ω ‎ U2=5V，I2=6A，P2=30W，R2=Ω ‎ P1：P2=1：2，R1：R2=18：25故C正确，D错误 故选ABC ‎【点评】本题关键在于对电源外特性曲线、灯泡伏安特性曲线的理解，‎ ‎　‎ ‎11．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I，变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，以下判断正确的是（　　）‎ A．直线a表示电源的总功率PE﹣I图线 B．曲线c表示电源的输出功率PR﹣I图线 C．电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω D．电源的最大输出功率Pm=2W ‎【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】根据电源消耗的总功率的计算公式PE=EI可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功率Pr=I2r可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断abc三条线代表的关系式，再由功率的公式可以分析功率之间的关系．‎ ‎【解答】解：A、电源消耗的总功率的计算公式PE=EI∝I，故PE﹣I图线是直线，故A正确；‎ B、输出功率：PR=PE﹣Pr=EI﹣I2r，应为开口向下的曲线，故b表示PR﹣I图线；‎ 电源内电阻消耗的功率：Pr=I2r，应为开口向上的曲线，故c表示Pr﹣I图线；故B错误；‎ C、当I=2A时，PR=0．说明外电路短路，根据P=EI，得到E===4V；r===2Ω；故C错误；‎ D、输出功率PR=PE﹣Pr=EI﹣I2r=4I﹣2I2=﹣2（I﹣1）2+2，当I=1A时，输出功率最大，为2W；故D正确；‎ 故选：AD．‎ ‎【点评】本题根据图象考查电源的输出功率，要注意根据公式分析图象；同时明确当电源的内阻和外电阻的大小相等时，此时电源的输出的功率最大，并且直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和．‎ ‎　‎ 三、填空题：‎ ‎12．（10分）（2016秋•昌平区月考）老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1（阻值未知），电压表V（量程为3.0V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．‎ 某同学连接了一个如图1所示的电路，他接下来的操作是：‎ 将S2拨到a，拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图2所示的位置后，闭合S1，记录此时电压表示数为2.20V，然后断开S1；保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，闭合S1‎ ‎，记录此时电压表的读数（电压表的示数如图4所示），然后断开S1．‎ ‎（1）请你解答下列问题：‎ 图2所示电阻箱的读数为　20.0　Ω，图3所示的电压表读数为　2.80　V．由此可算出定值电阻R1的阻值为　5.45　Ω（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎（2）在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：‎ 将S2切换到a，多次调节电阻箱，闭合S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图4所示的﹣图象．由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中E=　2.86　V，电源内阻r=　0.270　Ω．（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】（1）根据电阻箱旋钮指示的位置读出电阻的阻值，根据闭合电路欧姆定律求出定值电阻R1的阻值．‎ ‎（2）将定值电阻等效到电源的内部，根据电动势等于外电压与内电压之和得出的关系式，根据图线的斜率和截距得出电动势和内阻．‎ ‎【解答】解：（1）电阻箱的阻值等于2×10=20Ω．图乙电压表的示数为2.80V，根据闭合电路欧姆定律得，R1==5.45Ω．‎ ‎（2）将定值电阻等效到电源的内部，根据E=U+r得， =+‎ ‎，知纵轴截距的倒数为电动势，所以E=≈2.86V ‎==2‎ 解得r=2E=5.72Ω； ‎ 由于求出的是等效电阻，则实际电阻r=5.72﹣5.45=0.270Ω； ‎ 故答案为：（1）20Ω、2.80V、5.45Ω；‎ ‎（2）2.86； 0.270．‎ ‎【点评】此题考查电源电动势和内电阻的测量，通过实验操作、读数以及对实验方法的理解等多方面考查考生的实验探究能力．要重点掌握处理闭合电路欧姆定律公式的能力和利用图象求解电动势和内电阻的方法．‎ ‎　‎ ‎13．在测定某金属的电阻率实验中：‎ ‎（1）某学生进行了如下操作：‎ ‎①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图1所示，则d=　1.705　mm．‎ ‎②测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示，闭合电键S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如表所示．‎ U（V）‎ I（A）‎ 接线端P接a ‎1.84‎ ‎0.15‎ 接线端P接b ‎2.40‎ ‎0.15‎ 该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，故比较合理且较准确的金属丝电阻Rx测=　12　Ω（保留两位有效数字），从系统误差角度分析，Rx的测量值与其真实值Rx真比较，Rx测　＜　Rx真（填“＞”、“=”或“＜”）．‎ ‎【考点】测定金属的电阻率．‎ ‎【分析】（1）将螺旋测微器分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；‎ ‎（2）关键是明确伏安法中“试测法”选择电流表内外接法的原理：若电压表读数变化明显，说明电流表的分压作用明显，即说明电流表内阻较大，应采用电流表外接法；若是电流表读数变化明显，则说明电压表的分流作用明显，即说明电压表的内阻不是很大，应采用电流表内接法；若是电流表读数不变，则说明电压表的内阻非常大，可看做是理想电压表，采用电流表外接法测量时没有系统误差．‎ ‎【解答】解：（1）固定刻度的读数为：1.5mm，可动刻度读数为0.01×20.5mm=0.205mm，‎ 所以最终读数为：1.5mm+0.205mm=1.705mm．‎ ‎（2）从表中数据可知，电压表读数有变化，电流表读数没有发生变化，说明电流表的分压作用较明显，电压表没有分流作用，原因是电流表有内阻，电压表内阻非常大；‎ 根据串并联规律可知，应将P接在a端测量，则金属丝的电阻为：R==Ω=12Ω；由于电流为电压表与电阻的电流之和，故分母偏大，电阻偏小；‎ 故答案为：（1）1.705（2）12，＜．‎ ‎【点评】本题的关键是掌握螺旋测微器的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎　‎ 四．解答题：‎ ‎14．如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，标有“8V，16W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1Ω，求：‎ ‎（1）路端电压；‎ ‎（2）电源的总功率；‎ ‎（3）电动机的输出功率．‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．‎ ‎【分析】（1）路端电压等于灯泡两端的电压，灯泡正常发光，就等于灯泡的额定电压．‎ ‎（2）对内电路研究，由欧姆定律求出流过电源的电流，由P=EI求解电源的总功率．‎ ‎（3）电动机两端电压等于灯泡的额定电压，根据电源的电流和灯泡的电流求出电动机的电流，根据能量守恒求解电动机的输出功率．‎ ‎【解答】解：（1）灯泡正常发光，U=U额=8V ‎ （2）U内=E﹣U=2V ‎ 由欧姆定律得流过电源的电流I==4A ‎ ‎ 电源的总功率P总=EI=10×4=40W．‎ ‎ （3）灯泡的电流I 灯==2A ‎ 电动机的电流IM=I﹣I灯=2A ‎ 电动机消耗的电功率PM=UIM=8×2=16W ‎ 电动机发热功率P热=IM2R0=22×1=4W ‎ 所以电动机的输出功率．P输出=PM﹣P热=16﹣4=12W 答：（1）路端电压为8V；‎ ‎ （2）电源的总功率为40W；‎ ‎ （3）电动机的输出功率为12W．‎ ‎【点评】对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．‎ ‎　‎ ‎15．（2012秋•东安区校级期末）如图所示的电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表．当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V．求：‎ ‎（1）电源的电动势；‎ ‎（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数和此时电源的效率．‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）当开关S1和S2均闭合时，电阻R1与R3并联后与R2串联．已知电压表的读数与电阻R2，根据欧姆定律定律求出电阻R2中的电流，即干路中电流；求出外电路总电阻，根据闭合电路欧姆定律求出电源的电动势；‎ ‎（2）当开关S1闭合而S2断开时，电阻R1与R2串联，电压表的读数等于路端电压．再由欧姆定律求出电流和路端电压，电源的效率η=×100%．‎ ‎【解答】解：（1）当开关S1和S2均闭合时，电阻R2中的电流I=‎ 代入数据得I=1A ‎ 外电阻R=R2+=15Ω 根据闭合电路欧姆定律得 ‎ E=I（R+r）‎ 代入数据解得E=20V　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎（4）S1闭合而S2断开，电路中的总电流 ‎ I′==A=0.8A 路端电压U′=E﹣I′r=20﹣0.8×5=16V 则得电压表的读数为16V．‎ 所以电源的效率η=×100%=80%．‎ 答：‎ ‎（1）电源的电动势是20V；‎ ‎（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数是16V，此时电源的效率为80%．‎ ‎【点评】在直流电路的计算问题中，首先要分析电路的结构，其次要明确电压表测量哪部分电路的电压．‎ ‎　‎ ‎16．（2014秋•金昌校级期末）如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=300Ω，R2阻值未知，R3‎ 为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P分别在变阻器的左右两个端点得到的．求：‎ ‎（1）电源的电动势和内阻；‎ ‎（2）定值电阻R2的阻值；‎ ‎（3）滑动变阻器的最大阻值．‎ ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，由闭合电路欧姆定律求出电动势．‎ ‎（2）当滑片滑到最右端时，R1被短路，外电路的电阻最小，电流最大，读出电流和电压，由欧姆定律求出R2的阻值；‎ ‎（3）滑动变阻器阻值最大时，外电阻最大，电流最小，由图读出电压和电流，由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．‎ ‎【解答】解：（1）因为题图乙中AB的延长线交U轴于20 V处，交I轴于1.0 A处． ‎ 所以电源的电动势为：E=20 V，‎ 内阻：r===20Ω．‎ ‎（2）当P滑到R3的右端时，电路参数对应题图乙中的B点，即U2=4 V、I2=0.8 A，‎ 得R2==5Ω．‎ ‎（3）当P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外=16 V，I总=0.2 A ‎ 所以R外==80Ω ‎ 因为R外=+R2‎ 所以 R3=100Ω ‎ 答：（1）电源的电动势为20V，内阻为20Ω；‎ ‎（2）定值电阻R2的阻值为5Ω；‎ ‎（3）滑动变阻器的最大阻值为100Ω．‎ ‎【点评】本题要理解电源的伏安特性曲线的意义，可由图线上两点的坐标建立方程组求解电源的电动势和内阻．‎ ‎　‎