2018-2019学年山西省实验中学高二上学期12月月考物理试题 解析版

2018-2019学年山西省实验中学高二上学期12月月考物理试题 解析版

‎2018-2019学年山西省实验中学高二上学期12月月考 物理试题 一.单项选择题 ‎1.下列说法正确的有（ ）‎ ‎①金属导体中电流越大，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多②电阻率表现了导体材料导电能力的强弱，与温度有关③在闭合电路中，电源电动势数值上等于路端电压与电源内部电势降落之和④多用电表在粗略测定电池内阻时，可用欧姆挡直接测量⑤多用电表测量小灯泡电压时红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低⑥欧姆指出导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比⑦欧姆表测电阻时每次换挡必须重新进行欧姆调零 A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】①金属导体中电流越大，根据知，单位时间内流过导体横截面的自由电子数越多，①正确；②电阻率表征了导体导电能力的强弱，与温度有关，故②正确；③根据闭合电路欧姆定律得：，即，或，故③正确；④不能用欧姆表直接测量电源的内阻，④错误；⑤用多用电表电压挡测量电压时，红表笔测高电势，黑表笔测低电势，⑤错误；⑥导体的电阻只与导体自身的性质有关，与流过其电流无关，与加在其两端的电压也无关，⑥错误；⑦用多用电表欧姆档测电阻时，如遇换挡问题，一定要注意，每次换挡后，必须重新欧姆调零才能使用，⑦正确。故正确的有①②③⑦。‎ 故本题选B。‎ ‎2.在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的电压与电流关系图像。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图象判断错误的是（ ）‎ A. 电源的电动势为3V，内阻为 B. 电阻R的阻值为 C. 电源的效率为 D. 电源的输出功率为4W ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由直线Ⅰ可得电源的电动势和内阻，由直线Ⅱ可得电阻R，电源的效率=100，两直线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U和电流I，则电源的输出功率为P出=UI。‎ ‎【详解】A、直线Ⅰ与纵坐标U的截距表示电动势E=3V,斜率表示电源的内阻r===0.5，故A正确。‎ B、由直线Ⅱ可得电阻R==1，故B错误。‎ C、电源的效率=100=100=100=66.7，故C错误。‎ D、两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为P出=UI=4W，故D正确。‎ 故选不正确的是：B、C ‎3.实验中常用两个可变电阻器串联后调节电路中的电流强度，一个作粗调（调节时电路中电流改变较大），一个作细调（调节时电路中电流改变较小）．在如图六所示中，R1=500Ω，R2=20Ω，R=50Ω，则（  ） ‎ A. R1可作粗调 B. R2可作粗调 C. R1的R2均可作粗调 D. R1和R2均可作细调 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 滑动变阻器的阻值大的触头移动单位距离阻值变化大，小的反之．故在串联电路中大阻值的作粗调，小阻值的做细调。‎ ‎【详解】A 、因阻值大，触头移动单位距离阻值变化大，可做粗调。故A正确；‎ B、阻值小，触头移动单位距离阻值变化小，做细调。故B错误；‎ C、只有可作粗调。故C错误；‎ D、只有可作细调，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎【点睛】滑动变阻器的阻值大的触头移动单位距离阻值变化大，阻值小的触头移动单位距离阻值变化小。‎ ‎4.电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全．如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12V，下列说法正确的是( )‎ A. 曲长管道应选用导电性能好的材料制成 B. 在电热水器漏电且接地线失效时通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流，所以人是安全的 C. “隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联 D. 热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 据图可知，人体和曲长管道中呈串联状态，因此细长管道中起到了一个分压的作用，根据电路有关规律既可作答。‎ ‎【详解】A、据图可知，人体和管道串联，因此管道起到了一个分压的作用，管道应选用导电性能差的材料制成，这样管道电阻很大，使得曲长管道分压远远大于人体分压，从而保护人体，故A错误；‎ B、由于是串联，电流流经人体和曲长管道的都一样，故B错误；‎ C、“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联，使得曲长管道分压大于人体分压，从而保护人体，故C正确；‎ D、热水器漏电且接地线失效时，人体内会有电流通过，不过由于曲长管道电阻极大，使得通过人体的电流很小，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎【点睛】本题考查安全用电的知识，结合了简单电路的分析，难度不大，注意防电墙并不会使人体内无电流通过，而是通过人体电流很小，对人体无损害作用。‎ ‎5.如图甲所示的电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，已知该伏安特性曲线过点，闭合电键后流过电源的电流为时，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 灯泡a两端电压为灯泡b两端电压的2倍 B. 灯泡b的阻值为 C. 灯泡a、b的电功率之比为 D. 灯泡a的功率为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ a的电流为b电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以a的电压不是b电压的2倍；当流过电源的电流为0.25A时，根据图象可知a、b的电压和电流，由R=得灯泡b的阻值，由P=UI可得a、b的功率。‎ ‎【详解】A、b和c并联后与a串联，b和c的电压相同，则电流也相同，a的电流为b电流的2倍，由于灯泡是非线性元件，所以a的电压不是b电压的2倍，故A错误；‎ B、当流过电源的电流为0.25A时，流过灯泡b的电流为0.125A，根据图象可知，此时b的电压0.4V，根据Rb===3.2，故B错误。‎ C、当流过电源的电流为0.25A时，流过灯泡a的电流也是0.25A，根据图象可知，此时灯泡a两端的电压为3.0V，所以灯泡a的功率Pa=UI=0.253.0W=0.75W；灯泡b的功率Pb=UI=0.125‎ ‎0.4W=0.05W，灯泡a、b的电功率之比为151，故C错误，D正确。‎ 故选：D ‎6.如图，电流表 A1与 A2内阻相同，电压 U 恒定，甲图 A1示数为4A ，A2示数为3A ，则乙图中（ ）‎ A. A1示数大于4A , A2示数小于1A B. A1示数大于4A , A2示数大于1A C. A1示数小于4A , A2示数小于1A D. A1示数小于4A , A2示数大于1A ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据图甲所示电路，由并联电路特点求出通过两支路的电流，然后由欧姆定律判断出两支路的电阻关系；然后根据电路图乙，应用欧姆定律及并联电路特点分析两电流表示数变化情况。‎ ‎【详解】由图甲可知，I1=4A，I2=4A-3A=1A，则：，由并联电路特点可知，图乙所示电路总电阻变小，电路两端电压不变，由欧姆定律可知，干路电路总电流变大，电流表A1示数变大，大于4A；干路电流变大，电流表A1两端电压变大，并联电路电压变小，又由于电流表A2所在支路电阻变大，由欧姆定律可知，电流表A2示数变小，即A2示数小于1A，故A正确，BCD错误。‎ 故选：A。‎ ‎【点睛】本题是一道电路动态分析题，要注意理清解题思路，注意串并联电路特点的应用、欧姆定律的应用。‎ 二、多项选择题 ‎7.调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是（ ）‎ A. 这个电阻值很大 B. 这个电阻值很小 C. 为了把电阻测得更准确，应换用“”挡，重新调欧姆零点后测量 D. 为了把电阻测得更准确，应换用“”挡，重新调欧姆零点后测量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 欧姆表的表盘左边密右边疏，且零刻度在右边，偏角小说明阻值大，要换较大挡，重新调零后测量。‎ ‎【详解】欧姆表的零刻度在右边，所以指针偏角小说明待测电阻很大，为了更准确测量应换×100挡，且重新欧姆调零后再测量，故B、C错误，A、D正确．‎ 故选：AD ‎8.一个简单的闭合电路由内、外两部分电路构成，已知内电路的电源是一个化学电池，电池的正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处，在这两个地方，电势会沿电流方向跃升，这样整个闭合电路的电势高低变化情况如图所示，图中各点位置的高低表示电路中相应各点电势的高低，D点的高度略低于C点，若增大外电路电阻R，则下列说法正确的是( )‎ A. A与D、C与B高度差的总和不变 B. C,D两点的高度差将变大 C. A,B两点的高度差将变大 D. 正电荷从B处经C、D移至A处，非静电力做功减少了 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A与D、C与B高度差的总和为电源的电动势不变，若增大外电路电阻R，回路中总电流减小，C、D两点的高度差相当于内电压将变小，A、B两点的高度差相当于外电压，故将变大，正电荷从B处经C、D移至A处，非静电力做功将增大。‎ ‎【详解】A.A与D、C与B高度差为反应层中非静电力(化学作用)把正电荷从电势低处移到电势高处的电势差，其总和即为电源的电动势，所以A与D、C与B高度差的总和不随外电阻R变化，故A正确。‎ B.C、D两点的高度差表示电流经过化学反应层时，由于化学反应层有内阻而损耗的电势差，若增大外电路电阻R，回路中总电流减小，相当于内电压将减少，C、D两点的高度差将变小，故B错误。‎ C.若增大外电路电阻R，回路中总电流减小，内电压减少，A、B两点的高度差相当于外电压将变大，故C正确。‎ D.若增大外电路电阻R，A、B两点的高度差变大，外电压增大，正电荷从B处经C、D移至A处，非静电力做功由W=qU知将增大，故D错误。‎ 故选：AC ‎9.如图为双量程的电流表电路示意图,其量程分别为0−0.1A和0−1A,已知表头内阻rg=200Ω,满偏电流Ig=2mA．a为负接线柱，b、c均为正接线柱，则( )‎ A. 当使用a、c两个接线柱时，量程为0−1A B. 当使用a、b两个接线柱时，量程为0−1A C. R1与R2之和约为0.4Ω D. R1与R2之比约为1:9‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 表头改装成电流表时，并关联一个较小的电阻，分流电阻越小，量程越大；根据串并联电路的电流和电压特点结合欧姆定律分析分流电阻。‎ ‎【详解】A、电流表量程越小，并联电阻阻值越大，由图示可知，电流表量程为0.1A时，接a、c两个接线柱，故A错误；‎ B、电流表量程越大，并联的分流电阻越小，由图示可知，电流表量程为1A时，接a、b 两个接线柱，故B正确；‎ CD、当使用a、c两个接线柱时，根据欧姆定律和并联电路两端电压相等得：分流电阻的阻值为：‎ 当使用a、b两个接线柱时，连接0-1A档：，‎ 联立解得：R1≈0.41Ω，R2≈3.67Ω；‎ 则R1+R2=4.08Ω，且R1与R2之比约为1：9，故C错误，D正确。‎ 故选：BD。‎ ‎【点睛】本题考查了求电阻阻值，知道电流表的改装原理，分析清楚电路结构，应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。‎ ‎10.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，开关S闭合后，平行板电容器中的带电液滴P处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，则( 　)‎ A. 带电液滴P一定带正电 B. R4的滑片向上端移动时，电容器极板间场强变大 C. 若仅将电容器下极板稍微向上平移，带电液滴P将向上极板运动 D. 若将开关S断开，带电液滴M将向下极板运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据受力平衡得到电场力方向，再根据电压得到电场方向，即可得到液滴带电符号；根据电路变化得到总电阻变化，从而得到总电流变化，即可得到电流表读数变化，从而得到电压表读数变化；根据电容器两端电压变化得到场强变化，从而得到合外力变化，即可得到液滴运动方向。‎ ‎【详解】A、电容器下极板与电源负极相连，故电容器上极板电压比下极板电压高，故电容器内电场方向向下；又有液滴受重力和电场力作用保持静止状态，所以，电场力方向向上，故液滴带负电，故A错误；‎ B、R4的滑片向上端移动时，接入电路的电阻增大，故总电阻增大，那么，总电流减小，R1电压变小，所以，R3两端电压增大，所以，电容器极板间电压变大，场强变大，故B正确；‎ C、若仅将电容器下极板稍微向上平移，那么，电容器两端电压不变，故电容器中场强增大，所以，电场力增大，那么合外力向上，液滴向上运动，故C正确；‎ D、若将开关S断开，那么，电容器两极板电压和电源电动势相同，故电压增大，那么，电容器中场强增大，所以，合外力向上，液滴向上运动，故D错误。‎ 故选：BC。‎ ‎【点睛】电路计算问题，一般根据电路变化得到总电阻变化，从而得到总电流变化，即可得到路端电压变化，进而得到支路电流变化，最后求得电压变化。‎ ‎11.如图所示是简化的多用电表的电路图．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3＜R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断下列说法正确的是( )‎ A. S与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大 B. S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大 C. S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，若R1出现断路故障，电压表的量程会减小 D. S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，若电池用旧了会因电池内阻变大而使测量值偏大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 要熟悉多用表的原理和结构，明确电压表、电流表和欧姆表的基本结构和性质，根据电表的结构即可选出欧姆表、电压表和电流表。‎ ‎【详解】A、由图可知，当S与1、2‎ 连接时，多用电表就成了电流表，电阻与表头并联，当并联电阻越小时，量程越大，因此前者量程较大，故A正确；‎ B、由图可知，当S与3、4连接时，G与电阻串联，多用电表是电压表，根据串联电路规律可知，因R3＜R4，则前者量程小，后者量程大，故B错误；‎ C、S与3或4连接时，多用电表就成了电压表，若R1出现断路故障，则电流档的量程变小，则当表头满偏时，流过R3或R4的电流变小，导致电压表的量程变小，C正确；‎ D、S与5连接时，多用电表就成了欧姆表, 电池用旧了导致电池内阻变大，这时只需要红黑表笔短接，重新欧姆调零，保证欧姆表内阻不变，则测量值不变。D错误。‎ 故选AC。‎ ‎【点睛】本题考查多用表的基本原理，应熟练掌握其测量原理，及电表的改装办法，注意电表与电阻串联是电压表，而并联是电流表，同时注意欧姆表内部有电源，电源的负极与红表笔。‎ ‎12.如图所示的电路中，电源内阻为r，闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中（ ）‎ A. U先变大后变小 ‎ B. I先变小后变大 C. U与I的比值先变大后变小 D. U的变化量的大小与I的变化量的大小的比值恒定且小于R3‎ ‎【答案】ABCD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电压表测量路端电压。滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，电阻先增大后减小，由欧姆定律可判断电流表示数的变化和和U与I比值的变化。‎ ‎【详解】AB、由图可知，滑动变阻器上下两部分并联，当滑片在中间位置时总电阻最大，则在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1‎ 的电阻先增大后减小，导致整个路端总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，又：，则可知路端电压先变大后变小；故AB正确；‎ C、U与I的比值就是接入电路的R1的电阻与R2的电阻的和，所以U与I比值先变大后变小，故C正确；‎ D、根据闭合电路的欧姆定律知，则知，故D正确。‎ 故选ABCD。‎ ‎【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律的应用，掌握闭合电路的动态分析的方法，注意滑动变阻器两部分为并联接法，因此两部分之和不变，根据数学规律即可明确总电阻先增大后减小，且上下两端相等时总电阻最大，滑片在上下两端的位置时，电阻最小。‎ 三．实验题 ‎13.要做描绘小灯泡的伏安特性曲线实验，实验室提供了以下器材：‎ A．待测小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.5A）‎ B．电流表（量程3A，内阻约为1Ω）‎ C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω）‎ D，电压表（量程3.0V，内阻约为10kΩ）‎ E．电压表（量程15.0V，内阻约为50kΩ）‎ F．滑动变阻器（最大阻值为100Ω，额定电流50mA）‎ G．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1.0A）‎ H．电源（电动势为4.0V，内阻不计）1．电键及导线等 ‎（1）为了顺利完成实验并能减小实验误差，电流表应选用_____、电压表选用_____、滑动变阻器选用_____（均填写实验器材前的字母）‎ ‎（2）根据选用的实验的器材，连接了如图甲所示的实验电路。闭合电键前，应将滑动变阻器的滑片P移到_____端（填“A”或“B”）。‎ ‎（3）闭合电键后将滑动变阻器滑片从一端移向另一端，测出多组电压表和电流表的数值，作出小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，当小灯泡两端的电压为1.6V时，小灯泡的功率P=_____W。‎ ‎【答案】 (1). C (2). D (3). G (4). A (5). 0.64‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）灯泡额定电流为0.5A，电流表应选择C；灯泡额定电压为2.5V，电压表应选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择G；‎ ‎（2）由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片应置于A端。‎ ‎（3）由图乙所示图象可知，电压U=1.6V时电流I=0.4A，灯泡实际功率：P=UI=1.6×0.4=0.64W；‎ ‎【点睛】本题考查了实验器材的选择、实验注意事项与实验数据处理；要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；滑动变阻器采用分压接法时，为保护电路，闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置。‎ ‎14.某实验小组欲精确测量某电阻的阻值,可使用的器材有:被测电阻Rx,阻值20Ω左右;电流表A1 (量程0.4A,内阻R1约为0.5Ω);电流表A2 (量程0.1A,内阻R2=1Ω);电流表A3 (量程3.0A,内阻R3约为0.1Ω);各种规格的定值电阻R0若（R01=5Ω，R02=10Ω，R03=60Ω，R04=500Ω）;滑动变阻器Rp1 (阻值0~5.0Ω，额定电流0.1A);滑动变阻器Rp2 (阻值0~10.0Ω，额定1电流1A);滑动变阻器Rp3 (阻值0~1000.0Ω，额定电流10A)；电源E(6V,内阻保持不变);开关K;导线若干.‎ ‎(1)为了精确测量电阻Rx的阻值,所选用的器材：电流表选择____（选填“A1 A2 A3）滑动变阻器选择_____(选填“Rp1 Rp2 Rp3”),定值电阻选择_______(选填“R01 R02 R03”）‎ ‎(2)请你根据所选器材设计合理的电路图_____。‎ ‎(3)被测电阻Rx的表达式：______（用已知和测量的物理量表示并说明物理量的含义）‎ ‎【答案】 (1). A1A2； (2). RP2； (3). R03； (4). ‎ ‎； (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，没有电压表可以用已知内阻的电流表改装成电压表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器，根据题意选择实验器材；（2）根据实验原理与实验器材设计实验电路；（3）根据电路图应用欧姆定律求出待测电阻阻值表达式。‎ ‎【详解】：（1）通过待测电阻的最大电流约为：，电流表应选择A1；没有电压表可以用已知内阻的电流表A2与定值电阻R03串联改装成电压表测电压，为保证安全且方便实验操作，滑动变阻器应选择RP2；‎ ‎（2）待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法， 电流表用外接法，实验电路图如图所示：‎ ‎（3）待测电阻阻值：，I1是电流表A1的示数，I2是电流表A2的示数，R2是电流表A2的内阻；‎ ‎【点睛】本题考查了实验器材选择、实验电路设计与实验数据处理，要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则。‎ ‎15.(1)在“测定金属丝的电阻率”实验中，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，测量示数如图甲所示，则金属丝的直径d=________ mm。‎ ‎(2)利用电流表和电压表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，实验电路如图所示。‎ ‎①现有电流表(0-0．6A)、开关和导线若干，以及以下器材：‎ A．电压表(0~15V) B．电压表(0~3V)‎ C．滑动变阻器(0~50Ω) D．滑动变阻器(0~500Q)‎ 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某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请标出余下的一组数据的对应点，并画出U-I图线________。‎ 序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 电压U(V)‎ ‎1.45‎ ‎1.40‎ ‎1.30‎ ‎1.25‎ ‎1.20‎ ‎1.10‎ 电流I(A)‎ ‎0.060‎ ‎0.120‎ ‎0.240‎ ‎0.260‎ ‎0.360‎ ‎0.480‎ ‎(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω，电动势的测量值比真实值________（偏大或偏小），该误差是_______ （系统误差或偶然误差）。‎ ‎(4)实验中随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化，图各示意图中正确反映P-U关系的是___。‎ ‎【答案】 (1). 2.600； (2). B； (3). C； (4). (5). 1.5； (6). 0.83； (7). 偏小； (8). 系统误差； (9). C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）螺旋测微器读数为2.5mm+10.0×0.01mm=2.600mm；‎ ‎（2）①电源电动势为3V，故电压表选0-3V为宜，故选B；为操作方便，滑动变阻器选0-50Ω较好，选C；‎ ‎②‎ ‎（3）由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V， 电源内阻：；该种解法下考虑电压表的分流原因，则，则，故电源电动势测量值偏小，电源内阻偏小，该误差属于系统误差；‎ ‎（4）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C。‎ ‎【点睛】本题考查了实验电路选择、实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻。‎ 四．解答题 ‎16.如图所示电路中，R1=3，R2=6，R3=1.5，C=20F，当开关S1闭合，S2断开电路稳定时，电源的总功率为，当开关S1、S2都闭合，电路稳定时，电源的总功率为4W，求：‎ ‎（1）电源电动势E和内电阻r；‎ ‎（2）当S1闭合，S2断开时，电路稳定后电容器所带的电荷量为多少？‎ ‎【答案】（1）E=4V，r=0.5；（2）610-5C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）分别表示出开关S1闭合，S2断开和开关S1、S2都闭合时的总功率，联立可得电源电动势E和内电阻r。（2）当S1闭合，S2断开时，求出R2上的电压U2即电容器上的电压，根据Q=CU2得电路稳定后电容器所带的电荷量。‎ ‎【详解】（1）当S1闭合，S2断开时：P1==2‎ 当S1，S2都闭合时：P2==4‎ 联立可得电源电动势：E=4V，内电阻:r=0.5‎ ‎（2）当S1闭合，S2断开时，R2上的电压:U2=R2=3V 电路稳定后电容器所带的电荷量:Q=CU2=2010-63C=610-5C ‎17.用一个电动势E=120V的电源给发动机供电，用来提升重物，发动机的线圈电阻为,重物的质量,当发动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流,求：（取）‎ ‎(1)电源的内阻r等于多少？‎ ‎(2)若因故障发动机不能转动，这时通过发动机的电流是多大？发动机消耗的电功率又为多大？‎ ‎(3)发动机对该重物的最大提升速度是多少？‎ ‎【答案】(1)4；(2)576；(3)0.45m/s ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）电源的电功率，电源的热功率，电动机的发热功率，输出的机械功率，根据能量守恒求解内阻；‎ ‎（2‎ ‎）若因故障电动机不能转动，电动机电路是纯电阻电路，欧姆定律成立，由欧姆定律求出电流，再求电功率；‎ ‎（3）根据，结合数学知识求出的最大值，再根据求得最大速度。‎ ‎【详解】（1）电源的总功率为：‎ 电动机的机械功率为：‎ 电动机的热功率为：‎ 内阻消耗功率为：‎ 解得：‎ ‎（2）电动机不转时为纯电阻，可用闭合电路欧姆定律计算通过电动机的电流 即：‎ 电动机消耗的功率为：=576W。‎ ‎（3）电动机机械功率最大时，提升重物的速度最大，由可知 当时，机械功率最大；‎ 此时，根据可知，速度最大值。‎ ‎【点睛】电动机在正常工作时电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，不能直接根据电压与电流求电阻R；电动机不转动时，其电路是纯电阻电路，欧姆定律成立，能根据电压和电阻求电流，要注意区分。‎ ‎ ‎ ‎ ‎