2023年高考物理一輪復習練習題：電能 能量守恒定律（含基礎、提升兩套）

電能能量守恒定律

基礎練習....................................................................1

提升練習....................................................................18

基礎練習

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個選項

中，只有一項是符合題目要求的.

1.在如圖所示的電路中，閉合開關S后，心、辦兩燈泡都正常發(fā)光，后來由于某種

故障使〃突然變亮，電壓表讀數(shù)減小，由此推斷，該故障可能是（）

A.小燈絲燒斷B.電阻4斷路C.電阻R2短路D.電容器被擊穿短路

2.如圖所示，R為定值電阻，&為可變電阻，E為電源電動勢，/?為電源的內(nèi)電阻,

以下說法中不正確的是（）

Ri

I----1/H

￡117

A.當&=昭+「時，&上獲得最大功率

B.當R尸&+「時，氏上獲得最大功率

C.當7?2=0時，尺上獲得功率一定最大

D.當&=0時，電源的輸出功率可能最大

3.在如圖所示的電路中，兩只電表均為理想電表，已知電源的內(nèi)阻r=2Q,定值電

阻/?3=4Q閉合開關儀、斷開開關S2時，定值電阻為消耗的總電功率為《；同

時閉合開關既和S?時，定值電阻凡消耗的電功率為鳥，且片=鳥。則（）

A.開關S?閉合與斷開時，電壓表的示數(shù)相等

B.定值電阻與、&的大小可能為4Q、8Q

C.定值電阻Rr&的大小可能為3。、9。

D.開關S2斷開與閉合時，電壓表示數(shù)的變化量大小與電流表示數(shù)的變化量大小的比

值與定值電阻與、&有關

4.如圖所示是我國某沿海地區(qū)的風力發(fā)電站。已知每臺風力發(fā)電機的功率為1MW,

該地區(qū)平均每天能使風力發(fā)電機正常發(fā)電的時間約為12小時。下列說法正確的是

A.若該地區(qū)某城市的用電功率峰值為4000MW,則需要4000臺該風力發(fā)電機同時

供電

B.一臺該風力發(fā)電機的年發(fā)電量約為4.4xl()6kWh

C.一臺該風力發(fā)電機一天的發(fā)電量能供一臺額定功率為L2ZW的用電器工作10小時

D.若該風力發(fā)電站有200臺發(fā)電機，則年發(fā)電量約為8.8x1()9kwh

5.如圖甲所示的電路中，定值電阻q=4。。可變電阻R的功率隨自身阻值變化的函

數(shù)關系如圖乙所示，由此可知()

A.電源電動勢E=2V

4

B.內(nèi)阻r=-Q

3

C.增大R,電源效率增大

D.增大R,電源效率可能增大，也可能減小

6.在無風的環(huán)境，某人在高處釋放靜止的籃球，籃球豎直下落；如果先讓籃球以一

定的角速度繞過球心的水平軸轉(zhuǎn)動（如圖）再釋放，則籃球在向下掉落的過程中偏離

豎直方向做曲線運動。其原因是，轉(zhuǎn)動的籃球在運動過程中除受重力外，還受到空氣

施加的阻力力和偏轉(zhuǎn)力力。這兩個力與籃球速度丫的關系大致為：工=4爐，方向與

籃球運動方向相反；f.=k2v,方向與籃球運動方向垂直。下列說法正確的是（）

A.小心是與籃球轉(zhuǎn)動角速度無關的常量

B.籃球可回到原高度且角速度與釋放時的角速度相同

C.人站得足夠高，落地前籃球有可能向上運動

D.釋放條件合適，籃球有可能在空中持續(xù)一段水平直線運動

7.電阻火和電動機M串聯(lián)接到電路時，如圖所示，已知電阻R跟電動機線圈的電阻

值相等，電鍵接通后，電動機正常工作.設電阻R和電動機M兩端的電壓分別為S

和5,經(jīng)過時間電流通過電阻R做功為小,產(chǎn)生熱量電流通過電動機做功

為皿2,產(chǎn)生熱量為。2，則有（）

R]—gH

4I—/—

A.Ui<U2,QI=Q2

B.5=U2,。尸02

C.卬尸卬2，。1〉。2

D.用<W2,。1<。2

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項

中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0

分。

8.如圖是某電源的路端電壓與電流的關系圖象，下列結(jié)論正確的是（）

A.電源的電動勢為6.0VB.電源的內(nèi)阻為12。

C.電流為0.2A時的外電阻是28。D.電源的短路電流為0.5A

9.如圖所示，在圖線上的。、b.c點均對應該電路中電源的一個確定的工作

狀態(tài)，在b點有。=?，則下列說法中正確的是（）

A.在八點時電源的輸出功率最大

B.在匕點時電源的總功率最大

C.工作狀態(tài)從。一方時夕角增大，電源的總功率和輸出功率都將增大

D.工作狀態(tài)從匕fc時/角增大，電源的總功率和輸出功率都將減小

10.如圖電路中，電源電動勢為E,內(nèi)阻為「，%、&、R4均為定值電阻，電表均

為理想電表。閉合開關S,當滑動變阻器與的滑動觸頭向右滑動時，下列說法中正確

的是(

A.電壓表的示數(shù)變小

B.電流表的示數(shù)變小

c.流過R|電流的變化量的絕對值一定大于流過R4電流的變化量的絕對值

D.電壓表示數(shù)的變化量的絕對值與電流表示數(shù)的變化量的絕對值之比一定小于電源

的內(nèi)阻r

三、非選擇題：共6小題，共54分，考生根據(jù)要求作答。

11.如圖所示，足夠長的傳送帶AB與光滑的水平面8C連接，光滑的、半徑R=0.5m

的半圓軌道與水平面連接，相切于。點。傳送帶以恒定的速率u順時針運行，在光滑

的水平面上有一質(zhì)量m=0.5kg的物體以也=6m/s的速度向左滑上傳送帶，經(jīng)過2s

物體的速度減為零，物體返回到光滑的水平面且沿著半圓軌道恰能運動到。點，g取

10m/s2,求：

(1)物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)〃；

(2)傳送帶的速度V；

(3)物體在傳送帶上滑動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

12.在如圖所示的電路中，定值電阻Ri=2Q、&=R3=4Q,閉合開關S1、S2,斷開開

關S3,定值電阻&消耗的功率為P=4W,保持開關與閉合，斷開開關S2、S3,電

壓表的讀數(shù)為4.5V。則：

⑴閉合開關S|、S2斷開開關S3時，流過電路的總電流以及電壓表的讀數(shù)分別為多少？

⑵該電源的電動勢E以及內(nèi)阻「分別為多少？

⑶當保持開關與、S3閉合，斷開開關S2時，流過定值電阻凡的電流為多大？

13.電動轎車是未來小轎車發(fā)展的趨勢，某輕型電動轎車，質(zhì)量(含載重)加=200kg,

蓄電池組電動勢E=200V,內(nèi)阻r=0.05Q,直接對超導電動機(線圈為超導材料，

電阻為零)供電，供電電流/=100A,電動機通過傳動效率〃=90%的傳動裝置帶動車

輪轉(zhuǎn)動.保持電動機功率不變，假設轎車在運動過程中所受摩擦及空氣阻力大小之和

恒為/=653N,=10m/s2,試求：

(1)若轎車在6s內(nèi)由靜止在水平路面上加速到v=72km/h,則這6s內(nèi)轎車的位移大

小為多少？

(2)已知某斜坡路面的傾角為仇轎車所受摩擦及空氣阻力大小不變，則轎車在上坡過

程中能達到的最大速度為多少？(sin9=0.2585)

14.如圖甲所示的電路中，Ri、R2均為定值電阻，且R=100Q,R2阻值未知，/?3

為一滑動變阻器。當其滑片P從左端滑至右端時，測得電源的路端電壓隨電源中流

過的電流變化圖線如圖乙所示，其中A、8兩點是滑片尸在變阻器的兩個不同端點

得到的。求：

⑴電源的電動勢和內(nèi)阻；

⑵定值電阻&的阻值；

(3)滑動變阻器的最大阻值。

15.如圖所示，一豎直且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點電荷的場源電荷A,

其電荷量。=+4xl(p3c,場源電荷A形成的電場中各點的電勢表達式為9=絲，其

r

中左為靜電力常量，「為空間某點到場源電荷A的距離，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=(Hkg的

帶正電的小球8,它與A球間的距離為a=0.4m,此時小球8處于平衡狀態(tài)，且小

球8在場源電荷A形成的電場中具有的電勢能的表達式為4=%也，其中/?為A與

r

B之間的距離.另一質(zhì)量為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由

下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運動，它們到達最低

點后又向上運動，向上運動到達的最高點為尸(g取10m/s?,Z:=9xl09N-m2/C2).求:

fl2--

a

ACi

(1)小球C與小球B碰撞前的速度Vo的大?。?/p>

(2)小球8的電荷量q為多少？

(3)小球C與小球8一起向下運動的過程中，最大速度為多少？

16.如圖所示為某同學自制的電子秤原理圖：粗細均勻的電阻棒尺(每厘米長的電阻

為1。)豎直放置、其總長度L=10cm,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=l。,保護電阻R()=4Q,

托盤連接在豎直放置、下端固定的輕彈簧上端，其質(zhì)量m°=0.1kg,水平金屬輕桿一

端連接彈簧上端、一端通過滑片與電阻棒接觸.當托盤內(nèi)不放物體靜止時，彈簧的形

變量x=lcm,輕桿的滑片剛好與電阻棒上端接觸.若電路各處接觸良好、導線及輕桿

電阻不計、彈簧的形變始終未超過限度、輕桿只能上下平移，g取10m/s2.求：

(1)彈簧的勁度系數(shù)k；

(2)該電子秤能稱出的最大物體質(zhì)量m及對應的理想電壓表V的示數(shù)U

答案及解析

1.【答案】D

【解析】A.若L燈絲燒斷，相當于L1電阻增大，根據(jù)串反并同規(guī)律，與L1并聯(lián)的

電壓表的讀數(shù)增大，與題意不符，A錯誤；

B.若電阻&斷路，相當于治的阻值增大，根據(jù)串反并同規(guī)律，與&并聯(lián)的電壓表

的讀數(shù)增大，與題意不符，B錯誤；

C.若電阻R?短路，L2熄滅,與題意不符，C錯誤；

D.若電容器被擊穿短路，相當于電阻減小，根據(jù)串反并同規(guī)律，與電容器并聯(lián)的電

壓表的讀數(shù)減小，與電容器串聯(lián)的心2的功率增大，乙2變亮，D正確。

2.【答案】B

【解析】A.將凡等效到電源的內(nèi)部，R2上的功率等于等效電源的輸出功率，當?shù)?/p>

效電源的外電阻等于內(nèi)阻時，即&=&+，時，輸出功率最大，即&上的功率最大，

故A正確，A不符合題意；

BC.根據(jù)「=/凡電流最大時，尺上的功率最大，當外電阻最小時，即&=0時，電

流最大，故B錯誤，C正確，B項符合題意，C項不符題意；

D.當外電阻等于內(nèi)阻時電源的輸出功率最大，外電阻與內(nèi)電阻越接近，電源的輸出

功率越大，當Ri>r,故當&=0時，電源的輸出功率最大，故D正確，故D不符題

,-x*r.

忌；

3.【答案】C

【解析】A.根據(jù)尸=—

R

開關S?斷開時，電壓表的示數(shù)q="?(?+6)

開關s?閉合時，電壓表的示數(shù)&=7^

由4=8

可得u產(chǎn)力

A錯誤；

BC.由片=《

EYE

則------------（凡+R,）R、

K+R3+

將3。、9。代入方程成立，而將40、8Q代入方程不成立，B錯誤C正確;

D.根據(jù)閉合電路歐姆定律得。=￡-(6+廠，

則電壓表示數(shù)的變化量大小與電流表示數(shù)的變化量大小的比值為

目=&+—6C

與定值電阻飛、&無關，D錯誤。

4【答案】B

【解析】A.每臺風力發(fā)電機的功率為1MW,該地區(qū)某城市的用電功率峰值為

4(XX)MW,但風力發(fā)電機發(fā)出的電量不能全部供給城市使用，還有一部分能量損失,

則需要4000臺以上的該風力發(fā)電機同時供電，A錯誤；

B.一臺該風力發(fā)電機的年發(fā)電量

E=Pr=lMWx365xl2h?4.4xl06kW-h

B正確；

C.一臺該風力發(fā)電機一天的發(fā)電量g=%=lMWxl2h=12000kW.h

E.12000kWh

故=-1=---------=lOOOOh

“乂2F\1.2kW

C錯誤；

D.若該風力發(fā)電站有200臺發(fā)電機，則年發(fā)電量￡'=200屋8.8*10味\￥小

D錯誤。

故選B。

5.【答案】C

【解析】AB.將定值電阻用與電源看成新的電源，當新的電源內(nèi)阻與可變電阻R的

阻值相等時，可變電阻H的功率最大，新的電源的輸出功率最大，則有

/=_v_=2Q

E2

治F=2W

解得

r=4Q,E—4V

AB錯誤；

CD.電源效率

IUU

1E~~E

U=E-"E-^-

------+r

R+&

增大R,路端電壓增大，電源效率增大，C正確，D錯誤。

故選C。

6.【答案】C

【解析】A.籃球未轉(zhuǎn)動時，籃球豎直下落，沒有受到偏轉(zhuǎn)力力的作用，而籃球轉(zhuǎn)動

時，將受到偏轉(zhuǎn)力力的作用，所以偏轉(zhuǎn)力力=七丫中的網(wǎng)與籃球轉(zhuǎn)動角速度有關，故

A錯誤；

B.空氣阻力一直對籃球做負功，籃球的機械能將減小，籃球的角速度也將減小，所

以籃球沒有足夠的能量回到原高度，故B錯誤；

C.籃球下落過程中，其受力情況如下圖所示

籃球下落過程中，由受力分析可知，隨著速度不斷增大，籃球受到力和力的合力沿

豎直方向的分力可能比重力大，可使籃球豎直方向的分速度減小為零或變成豎直向上,

所以籃球可能向上運動，故c正確；

D.如果籃球的速度變成水平方向，則空氣阻力的作用會使籃球速度減小，則籃球受

到的偏轉(zhuǎn)力人將變小，不能保持&與重力持續(xù)等大反向，所以不可能在空中持續(xù)一

段水平直線運動，故D錯誤。

故選C。

7.【答案】A

【解析】設開關接通后，電路中電流為/.

對于電阻R,由歐姆定律得Ui=/R

對于電動機，則U<U2.

根據(jù)焦耳定律得。尸產(chǎn)放，Qi=FRt,

則。1=。2

因WI=QIW2=Q2+EVM

則W1<W2.

A.U\<U2,。尸。2,與結(jié)論相符，選項A正確；

B.U\=Ui,。尸。2,與結(jié)論不相符，選項B錯誤；

C.%=W2,Q\>Qi,與結(jié)論不相符，選項C錯誤；

D.叫<卬2，。1<。2，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；

8.【答案】AC

【解析】A.由閉合電路歐姆定律U=E-〃，當/=0時，U=E,即圖線與縱軸交點

表示斷路狀態(tài)，電動勢￡=6.()V

故A正確；

B.電源的內(nèi)阻等于圖線的斜率大小-=當=”留C=2Q

AZ0.5

故B錯誤；

C.電流為/=0.2A時，路端電壓。=后一"=(6—0.2x2)V=5.6V

外電阻是H=1=Wc=28C

I0.2

故c正確；

D.外電阻R=0時，短路電流為/=△="A=3A

故D錯誤。

故選ACo

9【答案】AD

【解析】A.根據(jù)題圖可知過原點的直線的斜率表示外電阻，與兩坐標軸相交的直線

的斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，當a=/3

時，內(nèi)外電阻相等，是電源的輸出功率最大的時候，A正確；

B.電源的總功率％=以

工作狀態(tài)從時，/角減小，電流增大，電源的總功率增大，故在匕點時電源的

總功率不是最大，B錯誤；

C.在人點時，電源的輸出功率最大，工作狀態(tài)從。一人時，夕角增大，電源的輸出

功率增大，由于電流減小，故電源的總功率減小，c錯誤；

D.工作狀態(tài)從〃fc時，夕角增大，電源的輸出功率減小，由于電流減小，故電源

的總功率減小，D正確。

故選ADO

10.【答案】BD

【解析】A.設流過飛、&、氏3、凡的電流分別為L、%、4、乙，電壓分別為G

、力、心、。4,干路電流為/總，路端電壓為U,電流表的示數(shù)為/,當滑動變阻

器&的滑動觸頭向右滑動時，滑動變阻器&接入電路的電阻變大，外電路總電阻變

大，/總變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+//

可知U變大，即電壓表的示數(shù)變大，故A錯誤；

B./3變大，由乙=/總一4

可得。變小，從而知4變小，而4=。-4

u變大，則G變大，4變大，又/總=/+4

/總變小，可知/變小，故B正確;

C.由乙=/|+/2

，4變小，L變大，則，2變小

|AZJ<|AZ2|,|AZ2|>|AZ4|

不能確定流過RI電流的變化量的絕對值與流過《電流的變化量的絕對值的大小關系,

故c錯誤；

IAUI

D.電源的內(nèi)阻廠=呵，/總=/+乙

/總變小,/變小，人變大,所以|AZ』＜|AZ|

可得凹＞幽

可得IIIM

故D正確。

11.【答案】（1）0.3；（2）5m/s；（3）30.25J

【解析】（1）物體滑上傳送帶后在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動，設其運動

的加速度大小為m根據(jù)牛頓第二定律有〃=〃"①

根據(jù)運動學公式有0-匕=-勿②

聯(lián)立①②式解得〃=0.3

（2）若皮帶速度足夠大，根據(jù)對稱性可知，物體滑回光滑水平面時的速度也大小應

與V1相等，即V2=v1=6m/s③

在。處，根據(jù)牛頓第二定律有，④

由C運動至。的過程中，根據(jù)動能定理有=機％2⑤

聯(lián)立④⑤式解得％=5m/s⑥

物體在光滑水平面上應做勻速直線運動，顯然％=5m/s<%=6m/s

所以物體在傳送帶上返回時，只能先做一段勻加速直線運動至與傳送帶速度相等時,

再做勻速直線運動，并以該速度運動至C處，即有u=%=5m/s⑦

(3)物體向左滑行時，相對傳送帶的位移為+"⑧

0

VV-

物體向右滑行時，相對傳送帶的位移為Ax,=丫——「⑨

Ng2〃g

物體在傳送帶上滑動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為。=⑩

聯(lián)立③⑦⑧⑨⑩式，代入數(shù)據(jù)解得Q=30.25J

12.【答案】⑴1A,4V；(2)6V,2Q；(3)O.5A

【解析】(1)當閉合開關3、S2,斷開開關S3時，與被短路，外電阻為R?,根據(jù)電功

率公式可得，通過電路的電流4=。=從

&兩端的電壓即為電壓表的讀數(shù)G==4V

⑵當閉合開關酬、S2,斷開開關S3時，由閉合電路歐姆定律得

當保持開關S1閉合，斷開開關s?、S：時，外電路電阻

R'=Ri+R)=6。

通過電路的電流4==0-75A

Aj+

這時有后=3+小

聯(lián)立得E=6V,r=2Q

⑶當保持開關加、S3閉合，斷開開關S?時，R?與&并聯(lián)的電阻

2。

總電阻R=4+「+&3=6。

p

總電流/=j=lA

R

通過&的電流/'=g/=O$A

13.【答案】（l）x=100m.⑵%=15m/s

【解析】（1）電源輸出電壓：U=E-〃=195V

電動機功率：P=U/=19500W

由動能定理：r]Pt-fic=^mv2

由代入數(shù)據(jù)解得：x=100m

（2）當轎車加速度。=0時，速度達到最大，此時轎車牽引力：F=mgsin0+f

又產(chǎn)匕“=〃P

由④⑤代入數(shù)據(jù)解得：%=l5m/s

14.【答案】⑴20V；2（）。；（2）5。；（3）300。

【解析】（1）由閉合電路歐姆定律可得-〃

結(jié)合題圖乙可知

UA=E」

UB=E-W

代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得

E=20V

r=20Q

（2）當P滑到&的右端時，與被短路，電路參數(shù)對應題圖乙中的3點，即

[72=4V,/2=0.8A

根據(jù)歐姆定律

（3）當P滑到R.3的左端時，電路參數(shù)對應題圖乙中的A點

。外=16V,/總=0.2A

根據(jù)歐姆定律

U

R外=」1A=80Q

，總

因為

R_N次3,D

%一^rV&

所以滑動變阻器的最大阻值為

叫=300Q

15.【答案】(1)4m/s(2)4.4X10-9C(3)2.2m/s

【解析】(1)小球。自由下落”時獲得速度vo,由機械能守恒得〃吆”=；相片

解得vo=12gH=4m/s

(2)小球8在碰撞前處于平衡狀態(tài)，對8球由平衡條件得〃吆=絆

a

4

代入數(shù)據(jù)得4=5x10-8(>4.4x10-9C

(3)設當8和。向下運動的速度最大為為時，與A相距x,對8和C整體，由平

衡條件得2mg=k"

X

代入數(shù)據(jù)得x=0.28m

由能量守恒得—x2mv2+絲^+2mga=—x2/nv；+2mgx+k?

2a2x

代入數(shù)據(jù)得Vm=2.2m/s

16.【答案】(1)lOON/m(2)1kg,4V

【解析】(1)當托盤內(nèi)不放重物時，彈簧彈力為依可得A=100N/m,

(2)R=lxl()=l()O,當重量最大時，輕桿位于R最下端，此時電壓表示數(shù)為R的

p

電壓，即U="FT；R=4V，

K十N)十r

此時彈簧又縮短了10cm,所放重物重量叫=4祗，可得根=1依.

故該電子秤能稱出的最大物體質(zhì)量為1kg,對應的理想電壓表V的示數(shù)4V

提升練習

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個選項

中，只有一項是符合題目要求的.

1.如圖所示，電路中電源的電動勢為E,內(nèi)阻為「，開關S閉合后，當滑動變阻器R

的滑動片P向左移動的過程中，三盞規(guī)格相同的小燈泡Li、L2、L3的亮度變化情況

是（）

A.燈L2變亮，燈L、L3變暗

B.燈Li變亮，燈L2、L3變暗

C.燈Li、L2變亮，燈L3變暗

D.燈L2、L3變亮，燈Li變暗

2.如圖甲所示，R為電阻箱，A為理想電流表，電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r。圖乙

為電源的輸出功率P與電流表示數(shù)/的關系圖象，其中功率Po分別對應電流/1、11,

外電路電阻尺、下列關系式中正確的是（）

FERrRr

A./i+，2>—B./i+，2=—C.--D._-<_z_

rrrJr?2

3.在如圖所示電路中，閉合開關S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個

理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用/、5、仿和5表示，電表示數(shù)變

化量的大小分別用△/、AUi、公仿和表示。下列判斷正確的是（）

A.|At/i|<|AC/2|,|At/2|>|At/3|

B.牛不變，變小

C用變大'I嘲變大

D-7變大'W變大

4.在如圖所示的電路中，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,定值電阻為吊，滑動變阻器

為凡現(xiàn)閉合開關S,滑動變阻器H的滑動觸頭P從M端向N端滑動時，則電路中

連接的電壓表及電流表示數(shù)的變化情況分別是（）

A.先變大后變小，一直變大

B.先變小后變大，一直變小

C.先變大后變小，先變小后變大

D.先變小后變大，先變大后變小

5.在圖示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，%、/?2為定值電阻，G為靈敏電流計，V為

理想電壓表，平行板電容器兩極板水平，開關S閉合后，位于電容器兩板間的帶電油

滴恰好靜止，現(xiàn)將滑動變阻器的滑片P向下移動，則以下說法正確的是（）

A.G中有從a到b的電流

B.V示數(shù)增大

C.油滴向上運動

D.電源內(nèi)阻消耗功率減小

6.某品牌的電動汽車電池儲能為60kW.h,充電電壓為400V,充電電流為35A,充

電效率為95%,該電動汽車以108km/h的速度勻速行駛時，機械能轉(zhuǎn)化效率為90%,

可勻速行駛388.8km,則該電動汽車（）

A.充電時間約為6h

B.勻速行駛時輸出的功率為10kW

C.勻速行駛時所受的阻力大小為500N

D.勻速行駛時每秒消耗的電能為1.5X1（）4J

7.新能源電動汽車是當代生活中重要的交通工具。某品牌觀光新能源電動車的動力

電源上的銘牌標有“96V、210Ah”字樣。假設工作時電源的輸出電壓恒為96V,

額定輸出功率5.04kW。由于電動機發(fā)熱造成的損耗（其它損耗不計），電動汽車的

效率為80%。根據(jù)上述有關數(shù)據(jù)，下列說法不正理的是（）

A.動力電源充滿電后總電荷量為3.6xl（）5C

B.額定工作電流為52.5A

C.電動機的內(nèi)阻約為0.46C

D.電動汽車保持額定功率行駛的最長時間是4h

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項

中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0

分。

8.如圖所示，電路中電源電動勢為區(qū)內(nèi)阻為「，。為電容器，L為小燈泡，R為定

值電阻，閉合開關，小燈泡能正常發(fā)光?，F(xiàn)將滑動變阻器的滑片向左滑動一段距離，

滑動前后理想電壓表Vi、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為AUi、Nh、A5,理想

電流表A示數(shù)變化量的絕對值為△/,則（）

A.電源的輸出功率一定增大

B.燈泡逐漸變暗

c?當、堂、告均保持不變

A/A/A/

D.當電路穩(wěn)定后，斷開開關，小燈泡立刻熄滅

9.如圖所示的電路中，電源電動勢為E,內(nèi)阻為R,L和心為相同的燈泡，每個燈

泡的電阻和定值電阻的阻值均為R,電壓表為理想電表，S為單刀雙擲開關，當開關

由1位置打到2位置時，下列說法中正確的是（）

R

I

A.電壓表讀數(shù)將變小B.Li亮度不變，上將變亮

C.必將變亮，上將變暗D.電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率將變小

10.2019年1月3日，“嫦娥四號”月球探測器平穩(wěn)降落在月球背面南極——艾特肯

盆地內(nèi)的馮?卡門撞擊坑內(nèi)，震驚了全世界?！版隙鹚奶枴闭归_的太陽能電池帆板在有

光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能電池板作為電源，其路端電壓與干路電流的

關系如圖所示，則下列說法正確的是（）

A.該電池板的電動勢為2.80V

B.隨著外電路電阻增大，其內(nèi)阻逐漸增大

C.外電路阻值為1k。時，電源的輸出功率約為3.2W

D.外電路阻值為IkQ時，電源的效率約為64%

三、非選擇題：共6小題，共54分，考生根據(jù)要求作答。

11.電動自行車已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂械囊环N常用交通工具，以下是某型號電動自行

車的相關參數(shù)：該電動自行車采用后輪驅(qū)動直流電動機，其中額定轉(zhuǎn)速是電動自行車

在滿載情況下在平直公路上以額定功率勻速行進時的車輪轉(zhuǎn)速，求：

（1）電動自行車以額定轉(zhuǎn)速行進時的速度

（2）在額定工作狀態(tài)時，損失的功率有80%是由于電動機繞線電阻生熱而產(chǎn)生的，

則電動機的繞線電阻為多大；

（3）滿載（車身質(zhì)量+滿載載重）情況下，該車以速度v=5m/s沿著坡度為。=4.59。

的長直坡道向上勻速行駛時，受到的摩擦阻力為車重（含載重）重量的0。2倍，求

此狀態(tài)下電動自行車實際運行機械功率心皿4.59。=0.08；重力加速度g=10m/s2）。

前后電動機電動

車身滿載額定機械

名稱車輪額定轉(zhuǎn)速額定機額

質(zhì)量載重輸出功率

直徑電壓定

電流

嗎min

參數(shù)40kg80kg40cm48V20A835W

2萬

12.如圖是一個簡易風速測量儀的示意圖，絕緣彈簧的一端固定，另一端與導電的迎

風板相連，彈簧套在水平放置的電阻率較大的均勻金屬細桿上。迎風板與金屬桿接觸

良好，并能在金屬桿上自由滑動。電路的一端與迎風板相連，另一端與金屬桿相連。

已知彈簧的勁度系數(shù)仁1300N/m,電阻R=LOQ,電源的電動勢E=12V,內(nèi)阻尸0.5C。

閉合開關，沒有風吹時，彈簧處于原長/o=O.5m,電壓傳感器的示數(shù)Ui=3.0V。若不

計摩擦和迎風板的電阻，求：

⑴金屬桿單位長度的電阻治；

⑵當電壓傳感器的示數(shù)為5=2.0V時，作用在迎風板上的風力凡

E,r

13.如圖所示，電源電動勢E=30V,內(nèi)阻『1Q,4=9Q,滑動變阻器的總電阻&=20Q。

間距J=O.lm的兩平行金屬板M、N水平放置，閉合開關K,板間電場視為勻強電場，

板間豎直放置一根長也為△的光滑絕緣細桿AB,帶電小球c穿過細桿，小球質(zhì)量

m=0.01kg,電荷量q=lxl(y3c(可視為點電荷，不影響電場的分布)。調(diào)節(jié)滑動變阻

器的滑片P，使小球c恰能靜止在A處。重力加速度g=10m/s2。

(1)求小球的電性和M、N兩極板間的電壓；

(2)求滑動變阻器pb段的阻值Z?2o

14.如圖，電源電動勢爐30V,內(nèi)阻尸1Q,電阻4=4Q,/?2=10QO兩正對的平行金

屬板長L=0.2m,兩板間的距離d=O.lm。閉合開關S后，一質(zhì)量M=5xlOfkg,電

荷量q=+4xl(VC的粒子以平行于兩板且大小為％=5x102mzs的初速度從兩板的正

中間射入，不考慮粒子的重力，求：

(1)兩極板間的電壓大?。?/p>

⑵電源的輸出功率；

(3)粒子在兩平行金屬板間運動的過程中沿垂直于板方向發(fā)生的位移大小。

15.一輛電動自行車的銘牌上給出了如下的技術參數(shù)，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：

(1)此電動機的內(nèi)阻和電動機正常工作時的效率；

(2)當電動自行車以額定功率在平直公路上滿載勻速行駛時，若其受到的阻力為車重

的0.01倍，則此時其速度為多少？(取g=10m/s2)

規(guī)格后輪驅(qū)動直流電機

車型26”電動自行車額定輸出功率120W

整車質(zhì)量30kg額定電壓40V

最大載重120kg額定電流4A

16.如圖所示，半徑H=0.8m的!光滑絕緣圓弧軌道尸。固定在豎直平面內(nèi)，Q點的

切線水平，質(zhì)量〃z=6xlO-2kg,帶電量4=8xl()-3c從與圓心。等高的P點由靜止釋放，

從。點進入極板間距d=8xl()-2m的兩水平平行板電容器后，剛好能在水平方向做勻

速直線運動，且此時電動機剛好能正常工作。已知電源電動勢E=15V、內(nèi)阻尸1Q、

定值電阻Ro=6Q、電動機線圈電阻國=0.6。，取g=10m/s2。求：

(1)小球到達Q點時的速度大小；

(2)電動機輸出的機械功率。

答案及解析

1.【答案】A

【解析】圖中變阻器R與燈L3并聯(lián)后與燈L2串聯(lián)，再整體與燈L并聯(lián)。燈Li兩端

的電壓等于路端電壓，將滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，變阻器接入電路的

電阻減小，外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律得知：干路電流/增大，路端電

壓減小，則燈Li變暗，流過燈L的電流人減??；流過燈L2的電流為/2=/—八

/增大，4減小，則，2增大，燈L2變亮，燈L2兩端的電壓仿增大；燈L3兩端的電壓

為U3=U—lh

U減小，S增大，。3減小，燈L3變暗，BCD錯誤，A正確。

2.【答案】B

【解析】AB.由閉合電路歐姆定律得。=七一〃

輸出功率為P=UI=EI~I2r

故有劭一/]2r=仍一"r

E

整理得人十/2=：

故A錯誤，B正確；

CD.根據(jù)電功率表達式得Po=/J吊&

且

E

/|=

E

仁瓦箝

代入整理得&&=戶

故CD錯誤。

3.【答案】A

【解析】A.滑動變阻器的滑動觸頭尸向下滑動時，&接入電路中的電阻增大，總電

阻增大，因而干路電流減小，由￡=&+。1+[72

可知,Ur和U1均減小,。2增大,因而|AU1|<|AU2|

由

E=Ur+U3

S=U1+U2

可知S增大,U1減小，因而|AU2|>|ASI

A正確；

B.因為｝=4為定值；

A.

=

FR\

為定值，B錯誤；

c.因為牛=&

變大，根據(jù)U2=E-/(r+Ri)

可知嘲=r+/?i

為定值，C錯誤；

D.因為號=/?1+/?2

變大，根據(jù)5=￡一〃

可可等

為定值，D錯誤。

4.【答案】A

【解析】由電路的結(jié)構(gòu)可知，滑動變阻器R的滑動觸頭尸兩邊的電阻并聯(lián)，設PN部

分的電阻為x,則并聯(lián)電阻為R井

井R

則當尸從M端向N端滑動時，并聯(lián)電阻先增大后減小，所以電路的總電阻先變大后

減小，則總電流先減小后變大，根據(jù)U=E-/J

則路端電壓先變大后變小，即電壓表的示數(shù)先變大后變小，PN部分的電流為

lER-x_E

1RR-x

則隨著x的減小，逐漸變大，即電流表示數(shù)一直變大，所以A正確；BCD錯誤；

5.【答案】A

【解析】AB.滑動變阻器的滑片P向下移動，并聯(lián)部分電路電阻減小，根據(jù)分壓原

R.,

理,有4=本上7"

可知電壓表示數(shù)減小，電容器兩端電壓減小，根據(jù)公式有Q=CU

可知電容器極板上電荷要減小，有從。到匕的電流出現(xiàn)，故A正確；B錯誤；

C.對油滴進行分析可知，之前二力平衡，現(xiàn)在極板電荷量減小，導致極板間場強變

小，電場力將小于重力，故油滴將向下運動。故c錯誤；

D.根據(jù)分壓原理，外部電阻減小，路端電壓減小，則內(nèi)電阻電壓增加，有

P內(nèi)當

故D錯誤。

6.【答案】C

【解析】A.根據(jù)公式卬=?！?/p>

w

計算出充電時間為f=77r、7=4.5h

U/x95%

A錯誤；

B.勻速行駛的時間為為=M=需=3.6h

v108

Wx90%

勻速行駛時輸出的功率為P=—：------=15kW

B錯誤;

C.電動車勻速行駛時的速度為30m/s,電動車所受阻力和牽引力相等，則

—500N

C正確;

D.勻速行駛時每秒消耗的電能為心藕=婢"67“1。打

D錯誤。

7.【答案】A

【解析】A.由動力電源上的銘牌可知4=〃=210x3.6xl(rc=7.56xl()5c

A錯誤；

C+八4A，5.04x103…人

B.由公式/=且=-------A=52.5A

U96

所以額定工作電流為52.5A,B正確；

C.由題意可知，額定輸出功率5.04kW,發(fā)熱功率為月.=%-4=1.26kW

由公式匕=/2廠

解得「々0.46Q

C正確；

D.根據(jù)電池容量。=210A.h,電流為52.5A,則可得"54h

D正確。

8.【答案】BC

【解析】A.將滑動變阻器的滑片向左滑動時，其接入電路的阻值變大，由于電源的

內(nèi)阻和外電阻的大小關系不確定，因此電源輸出功率的變化情況不確定，A錯誤；

B.回路總電阻變大，回路電流變小，燈泡逐漸變暗，B正確；

C.當=凡保持不變，根據(jù)U2=E—〃

△1

得等

保持不變，根據(jù)5=￡—/(R+r)

得坐=R+r

M

保持不變，C正確；

D.當電路穩(wěn)定后，斷開開關，電容器放電，小燈泡亮度逐漸減小直至熄滅，D錯誤。

9【答案】AB

3

【解析】開關在位置1時，外電路總電阻H總

電壓表示數(shù)U=一%一E=1f

R+R5

2

同理，每個燈泡兩端的電壓UI=U2=1E

222

電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率為P熱=(5"=空

25R

2

開關在位置2時，外電路總電阻R/=1R

飛2

電壓表示數(shù)U'=E=-E

R+-R5

3

燈泡Li兩端的電壓Ui'=gE

,2

L?兩端的電壓為5'=~E

電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率為「熱'=(|媛=—

R25R

綜上所述，電壓表讀數(shù)變??；L亮度不變，乙2將變亮；電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率將變大,

故AB正確，CD錯誤。

10.【答案】AD

【解析】A.從題圖可知該電池板的電動勢為2.80V,故A正確；

B.根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-/廠

所以U-/圖線切線的斜率表示內(nèi)阻心隨著外電路電阻增大，/逐漸減小，圖線斜率逐

漸減小，所以r逐漸減小，故B錯誤；

CD.在題圖中作出阻值為1k。的電阻的伏安特性曲線如圖所示，兩圖線交點坐標為

(1.80mA,1.80V),此交點即表示外電路電阻的實際工作狀態(tài)，此時電源的輸出功

率為尸=1.80Vx1.80mA=3.24x103W

電源的效率為〃=X^X100%R64%

IE

故C錯誤，D正確。

故選ADo

UN

1.002.003.00

11.【答案】(1)15m/s；(2)0.25Q；(3)600W

【解析】(1)在額定狀態(tài)下電機以額定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，則

d

…萬

聯(lián)立得

cdc45000.4,,u,

v-27r-n---2萬x-----x——m/s=15m/s

n22^x602

(2)電動機在額定工作狀態(tài)時

A員耗=—扁出

損失的電功率80%轉(zhuǎn)化為電熱功率，則

80%隼耗=尸我

聯(lián)立得

80%(勿一品山)_80%x(48x20-835)

iv——~——I