还剩8页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
粤教版 (2019)必修 第三册第六章 电磁现象与电磁波本章综合与测试学案及答案
展开
这是一份粤教版 (2019)必修 第三册第六章 电磁现象与电磁波本章综合与测试学案及答案，共11页。学案主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)
1．(2020·重庆万州区期末)一闭合电路中的电源电动势恒定，下列说法中正确的是( )
A．路端电压一定大于内电路的电压
B．路端电压随外电阻的增大而增大
C．外电路短路时，路端电压等于电源电动势
D．外电路断路时，路端电压为零
答案 B
解析 根据闭合电路欧姆定律知，路端电压为：U＝IR＝eq \f(E,R＋r)R，可知路端电压的大小要看内外电阻之比，故路端电压不一定大于内电路的电压，故A错误；根据路端电压U＝IR＝eq \f(E,R＋r)R，可知路端电压与R不成正比，但随外电阻增大而增大，故B正确；外电路短路时，电源内电压等于电源电动势，路端电压为零，故C错误；外电路断路时，电路中电流I为零，内电压为零，路端电压等于电源电动势，故D错误．
2．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220 V 60 W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量( )
A．日光灯最多 B．电烙铁最多
C．电风扇最多 D．一样多
答案 B
解析 电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来产生热量的，而日光灯和电风扇是非纯电阻用电器，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)．综上所述，B正确．
3．(2019·江苏卷)如图1所示的电路中，电阻R＝2 Ω.断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为( )
图1
A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω
答案 A
解析 当断开S时，电压表的读数等于电源的电动势，即E＝3 V；当闭合S时，有U＝IR，又由闭合电路欧姆定律可知，I＝eq \f(E,R＋r)，联立解得r＝1 Ω，故A正确，B、C、D错误．
4.(2019·长治二中月考)在研究微型电动机的性能时，可采用如图2所示的实验电路，电路中电表均为理想电表．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V．则当这台电动机正常运转时( )
图2
A．电动机的内阻为20 Ω
B．电动机的内阻为7.5 Ω
C．电动机的输出功率为30 W
D．电动机的输出功率为22 W
答案 D
解析 电动机停止转动时可把电动机看成纯电阻，由欧姆定律可得电动机内阻为r＝eq \f(U1,I1)＝eq \f(1.0 V,0.5 A)＝2 Ω，故A、B错误；电动机正常运转时消耗电能并将其转化为输出功和热能，因此电动机输出功率P出＝UI－I2r＝22 W，故C错误，D正确．
5.(2020·西南大学附中模拟)智能扫地机器人是一种智能家用电器，能自动在房间内完成地板清洁工作，如今已慢慢普及，成为现代家庭的常用家用电器．如图3为某款智能扫地机器人，其参数见下表，工作时将电池内部化学能转化为电能的效率η＝60%.下列说法正确的是( )
图3
A.该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间约为8.3 h
B．该扫地机器人最多能储存的能量为4.32×105 J
C．该扫地机器人充满电后能工作5 h
D．该扫地机器人充满电后能工作4 h
答案 B
解析 由题表可知，电池的容量为5 000 mA·h，所带的电荷量为q＝5 000×10－3 A×3 600 s＝1.8×104 C，充电器输出电流为I＝1 000 mA＝1 A，所以该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间为t＝eq \f(q,I)＝eq \f(1.8×104,1) s＝5 h，故A错误；该扫地机器人最多能储存的能量为W＝qU＝1.8×104×24 J＝4.32×105 J，故B正确；该扫地机器人的额定功率为40 W，所以充满电后工作的时间t＝eq \f(ηW,P)＝eq \f(4.32×105×60%,40) s＝1.8 h，故C、D错误．
6.(2020·天津二中模拟)在如图4所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V均为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是( )
图4
A．电压表示数变小
B．电流表示数变小
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低
答案 D
解析 在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2＝E－I(R1＋r)，I增大，则U2变小，电容器两极板间电压变小，其所带电荷量减小，C错误；通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，B错误；根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a点的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电势差，U2变小，则a点的电势降低，D正确．
7．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则以下说法错误的是( )
A.电动机的输入功率为576 W
B．电动机的内耗功率为226 W
C．该车获得的牵引力为104 N
D．该车受到的阻力为63 N
答案 C
解析 电动机的输入功率P入＝48×12 W＝576 W，选项A正确，不符合题意；电动机的内耗功率P内＝P入－P出＝226 W，选项B正确，不符合题意；电动自行车速度最大时，牵引力F与阻力f大小相等，由P出＝fvm得f＝eq \f(P出,vm)＝63 N，选项C错误，符合题意，D正确，不符合题意．
8．如图5所示，灯泡A标有“10 V 10 W”，灯泡B标有“8 V 20 W”，电源内阻不可忽略，滑动变阻器的总电阻为6 Ω，当滑动触头由a端向b端滑动的过程中(不考虑灯泡电阻的变化)( )
图5
A．电流表示数一直减小，电压表示数一直增大
B．电流表示数一直增大，电压表示数一直减小
C．电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大
D．电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小
答案 B
解析 根据P＝eq \f(U2,R)，可以求得灯泡A的电阻RA＝10 Ω，灯泡B的电阻RB＝3.2 Ω，因为RA>RB＋Rab，根据并联电路电阻的特点可知当滑动触头由a端向b端滑动的过程中，总电阻一直减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流一直增大，路端电压一直减小，则电流表示数一直增大，电压表示数一直减小，故选项B正确．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)
9．关于电动势，下列说法正确的是( )
A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差
B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值
C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关
D．电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大
答案 BD
解析 电源电动势等于电源没有接入电路时正负两极间的电势差，故A错误；当用电压表直接测量电源两极时，因电源有内阻，内电路有电压，所以电压表测得的电压数值略小于电源电动势的准确值，故B正确；电源电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，只与电源本身有关，与外电路无关，电源电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大，故C错误，D正确．
10．某种小灯泡的U－I图线如图6甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表．现闭合开关S，电压表V1的示数为4.0 V，电源内阻r＝5 Ω，则下列说法正确的是( )
图6
A．电压表V2的示数为1.0 V
B．电源的输出功率为3.0 W
C．电流表A2的示数为0.6 A
D．电源的电动势为8 V
答案 ABD
解析 电压表V1的示数为4.0 V，由小灯泡的U－I图像得到通过L1的电流为0.6 A，而另外两个相同的灯泡并联，其电流均为0.3 A，再根据U－I图像得到其电压为1.0 V，故电压表V2的示数为1.0 V，电流表A2的示数为0.3 A，故选项A正确，选项C错误；路端电压为4.0 V＋1.0 V＝5.0 V，干路电流为0.6 A，故电源的输出功率为P＝UI＝5.0×0.6 W＝3.0 W，故选项B正确；由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，得5.0 V＝E－0.6×5 V，则电源电动势为8 V，故选项D正确．
11.如图7所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线．由该图可知下列说法中正确的是( )
图7
A．电源的电动势为4 V
B．电源的内电阻为1 Ω
C．电源输出功率最大值为8 W
D．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16 W
答案 ABD
解析 由题图图线的交点可知PR＝I2R＝Pr＝I2r＝4 W，而I＝2 A，故R＝r＝1 Ω，E＝I(R＋r)＝4 V，A、B正确；电源被短路时，电源消耗的最大功率Pr′＝eq \f(E2,r)＝16 W，D正确；电源输出的最大功率为Pmax＝eq \f(E2,4r)＝4 W，C错误．
12．在如图8所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，R1、R2、R3均为定值电阻，平行板电容器中带电粒子P现处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是( )
图8
A．电流表读数增大
B．电压表读数增大
C．粒子P将向下运动
D．R3上消耗的功率保持不变
答案 AC
解析 粒子P原来处于静止状态，重力和静电力平衡；滑动变阻器R4的滑片向b端移动，R4接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，总电流变大，内电阻和R1两端的电压变大，并联电路两端的电压变小，电容器两端的电压变小，粒子P所受静电力变小，带电粒子P将向下运动，故C正确；由于并联电路两端电压变小，定值电阻R3的电流IR3变小，电流表读数IA＝I总－IR3，所以电流表的读数变大，电阻R2两端的电压变大，所以R4两端的电压变小，电压表的读数变小，故A正确，B错误；由于R3两端的电压减小，，所以电阻R3上消耗的功率减小，故D错误．
三、非选择题(本题共6小题，共60分)
13．(8分)某学生用多用电表测电阻．使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线．
图9
(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整____________，使指针指向“0 Ω”．
(2)再将调节好的多用电表红表笔和图9甲中的________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________ kΩ.
(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3 V，内阻为R1；0～15 V，内阻为R2)，则R1________R2(填“>”“＝”或“<”)．
答案 (1)短接(1分) 欧姆调零旋钮(1分) (2)1(2分) 2.5(2分) (3)<(2分)
14．(8分)如图10(a)是“测量电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，为了较精确地测量该新干电池的内阻，加接一定值电阻，实验电路原理图如图(b)．可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3 V的理想电压表V，量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R0(R0＝1.5 Ω)，滑动变阻器R1(0～10 Ω)，滑动变阻器R2(0～200 Ω)，开关S.
图10
(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)，在闭合开关前为防止电表过载，滑动变阻器触头P应移至________端．(填“左”或“右”)．
(2)用笔画线代替导线在图(c)中完成实物连接图．
(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U－I坐标系中画出U－I图线如图(d)所示，则该新干电池的内阻r＝________ Ω.(保留两位有效数字)，电动势E＝________V(保留三位有效数字)．
答案 (1)R1(1分) 左(1分) (2)如图所示(2分) (3)0.29(0.25～0.30均可)(2分) 1.50(2分)
15．(8分)在图11所示电路中，电源输出电压U0恒定，定值电阻r的阻值为5 Ω，L为标有“3 V,1.5 W”的小灯泡，滑动变阻器的总阻值为30 Ω，当滑动变阻器的滑动触头P位于滑动变阻器的中点时，灯泡L恰能正常发光，此时理想电压表的示数为20.5 V．求：
图11
(1)电阻Rx的阻值；
(2)电源的电压；
(3)此时滑动变阻器消耗的功率．
答案 (1)10 Ω (2)24 V (3)7.95 W
解析 (1)灯泡L的电阻＝6 Ω(1分)
灯泡正常发光时IL＝eq \f(PL,UL)＝0.5 A(1分)
灯泡L与滑动变阻器左端Ra部分并联，则Ra的电流Ia＝eq \f(UL,Ra)＝0.2 A(1分)
通过滑动变阻器右端Rb的电流：Ib＝Ia＋IL＝0.7 A(1分)
由电压表两端电压：U＝UL＋Ib(Rb＋Rx)(1分)
解得：Rx＝10 Ω(1分)
(2)电源电压为U0＝U＋Ibr＝24 V(1分)
(3)此时滑动变阻器消耗的功率P＝Pa＋Pb＝Ia2Ra＋Ib2Rb＝7.95 W．(1分)
16．(10分)如图12所示电路中，电源的电动势E＝4 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R1可调．现将R1调到3 Ω后固定．已知R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，求：
图12
(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？
答案 (1)0.4 A 0.667 A (2)0 3.556 W
解析 (1)开关S断开时，
I1＝eq \f(E,r＋R1＋R2)＝eq \f(4,1＋3＋6) A＝0.4 A(2分)
开关S接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝eq \f(R2R3,R2＋R3)＝2 Ω(2分)
I1′＝eq \f(E,r＋R1＋R23)＝eq \f(4,1＋3＋2) A≈0.667 A．(2分)
(2)开关S接通时，A、B之间的总电阻R23＝2 Ω为定值，所以，只有当R1′＝0时，总电流最大，A、B之间电路的电功率才最大．
I＝eq \f(E,r＋R1′＋R23)＝eq \f(4,1＋0＋2) A＝eq \f(4,3) A(2分)
PAB＝I2R23＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3)))2×2 W≈3.556 W．(2分)
17．(12分)如图13甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，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在变阻器的两个不同端点得到的．求：
图13
(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．
答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
解析 (1)由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，(1分)
结合题图乙可知UA＝E－IAr，UB＝E－IBr，(2分)
代入数据，联立解得E＝20 V，r＝20 Ω.(1分)
(2)当滑片P滑到R3的右端时，R1被短路，电路中总电阻最小，电流最大，对应题图乙中的B点，此时R2两端的电压U2＝UB＝4 V，通过R2的电流I2＝IB＝0.8 A，(2分)
可得R2＝eq \f(U2,I2)＝5 Ω.(2分)
(3)当滑片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＝eq \f(U外,I总)＝80 Ω.(2分)
因为R外＝eq \f(R1R3,R1＋R3)＋R2，解得R3＝300 Ω，即滑动变阻器的最大阻值为300 Ω.(2分)
18．(14分)(2020·珠海一中期中)某同学利用图14甲所示装置测定某电动势的效率．分别用电压表和电流表测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图丙、丁所示，当重物匀速上升时，其位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为91.2 g，不计一切摩擦，取g＝10 m/s2.求：
图14
(1)该电源的电动势与内阻；
(2)该电动机在图乙所示时间内的效率；
(3)该电动机的内阻(保留2位有效数字)．
答案 (1)3.2 V 1.25 Ω (2)95% (3)0.94 Ω
解析 (1)电动机与电源构成闭合回路
由题图丙、丁知，刚启动时U1＝2.8 V，I1＝0.32 A，E＝U1＋I1r(1分)
电动机稳定工作时U2＝3.0 V，I2＝0.16 A，E＝U2＋I2r(1分)
联立解得E＝3.2 V，r＝1.25 Ω(2分)
(2)电动机的输入功率为P入＝U2I2(1分)
由题图乙可知重物匀速上升时的速度为v＝eq \f(Δh,Δt)(1分)
电动机的输出功率为P出＝mgv(2分)
电动机的效率为η＝eq \f(P出,P入)×100%(1分)
联立解得η＝95%(1分)
(3)设电动机的内阻为r0
电动机稳定工作时，根据焦耳定律得P＝I22eq \\al()r0(1分)
P＝P入－P出(1分)
联立解得r0≈0.94 Ω.(2分)产品名称
科沃斯地宝
尘盒容量
0.3 L
清扫路线
自由式
液晶显示
有
电池容量
5 000 mA·h
充电器输出
24 V/1 000 mA
噪声
≤60 dB
额定功率
40 W
行走速度
20 cm/s
工作电压
24 V
自重
40 kg
额定电压
48 V
载重
75 kg
额定电流
12 A
最大行驶速度
20 km/h
额定输出功率
350 W
一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)
1．(2020·重庆万州区期末)一闭合电路中的电源电动势恒定，下列说法中正确的是( )
A．路端电压一定大于内电路的电压
B．路端电压随外电阻的增大而增大
C．外电路短路时，路端电压等于电源电动势
D．外电路断路时，路端电压为零
答案 B
解析 根据闭合电路欧姆定律知，路端电压为：U＝IR＝eq \f(E,R＋r)R，可知路端电压的大小要看内外电阻之比，故路端电压不一定大于内电路的电压，故A错误；根据路端电压U＝IR＝eq \f(E,R＋r)R，可知路端电压与R不成正比，但随外电阻增大而增大，故B正确；外电路短路时，电源内电压等于电源电动势，路端电压为零，故C错误；外电路断路时，电路中电流I为零，内电压为零，路端电压等于电源电动势，故D错误．
2．有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220 V 60 W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量( )
A．日光灯最多 B．电烙铁最多
C．电风扇最多 D．一样多
答案 B
解析 电烙铁是纯电阻用电器，即以发热为目的，电流通过它就是用来产生热量的，而日光灯和电风扇是非纯电阻用电器，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)．综上所述，B正确．
3．(2019·江苏卷)如图1所示的电路中，电阻R＝2 Ω.断开S后，电压表的读数为3 V；闭合S后，电压表的读数为2 V，则电源的内阻r为( )
图1
A．1 Ω B．2 Ω C．3 Ω D．4 Ω
答案 A
解析 当断开S时，电压表的读数等于电源的电动势，即E＝3 V；当闭合S时，有U＝IR，又由闭合电路欧姆定律可知，I＝eq \f(E,R＋r)，联立解得r＝1 Ω，故A正确，B、C、D错误．
4.(2019·长治二中月考)在研究微型电动机的性能时，可采用如图2所示的实验电路，电路中电表均为理想电表．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V．则当这台电动机正常运转时( )
图2
A．电动机的内阻为20 Ω
B．电动机的内阻为7.5 Ω
C．电动机的输出功率为30 W
D．电动机的输出功率为22 W
答案 D
解析 电动机停止转动时可把电动机看成纯电阻，由欧姆定律可得电动机内阻为r＝eq \f(U1,I1)＝eq \f(1.0 V,0.5 A)＝2 Ω，故A、B错误；电动机正常运转时消耗电能并将其转化为输出功和热能，因此电动机输出功率P出＝UI－I2r＝22 W，故C错误，D正确．
5.(2020·西南大学附中模拟)智能扫地机器人是一种智能家用电器，能自动在房间内完成地板清洁工作，如今已慢慢普及，成为现代家庭的常用家用电器．如图3为某款智能扫地机器人，其参数见下表，工作时将电池内部化学能转化为电能的效率η＝60%.下列说法正确的是( )
图3
A.该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间约为8.3 h
B．该扫地机器人最多能储存的能量为4.32×105 J
C．该扫地机器人充满电后能工作5 h
D．该扫地机器人充满电后能工作4 h
答案 B
解析 由题表可知，电池的容量为5 000 mA·h，所带的电荷量为q＝5 000×10－3 A×3 600 s＝1.8×104 C，充电器输出电流为I＝1 000 mA＝1 A，所以该扫地机器人的电池从完全没电到充满电所需时间为t＝eq \f(q,I)＝eq \f(1.8×104,1) s＝5 h，故A错误；该扫地机器人最多能储存的能量为W＝qU＝1.8×104×24 J＝4.32×105 J，故B正确；该扫地机器人的额定功率为40 W，所以充满电后工作的时间t＝eq \f(ηW,P)＝eq \f(4.32×105×60%,40) s＝1.8 h，故C、D错误．
6.(2020·天津二中模拟)在如图4所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V均为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法正确的是( )
图4
A．电压表示数变小
B．电流表示数变小
C．电容器C所带电荷量增多
D．a点的电势降低
答案 D
解析 在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2＝E－I(R1＋r)，I增大，则U2变小，电容器两极板间电压变小，其所带电荷量减小，C错误；通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，B错误；根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a点的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电势差，U2变小，则a点的电势降低，D正确．
7．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则以下说法错误的是( )
A.电动机的输入功率为576 W
B．电动机的内耗功率为226 W
C．该车获得的牵引力为104 N
D．该车受到的阻力为63 N
答案 C
解析 电动机的输入功率P入＝48×12 W＝576 W，选项A正确，不符合题意；电动机的内耗功率P内＝P入－P出＝226 W，选项B正确，不符合题意；电动自行车速度最大时，牵引力F与阻力f大小相等，由P出＝fvm得f＝eq \f(P出,vm)＝63 N，选项C错误，符合题意，D正确，不符合题意．
8．如图5所示，灯泡A标有“10 V 10 W”，灯泡B标有“8 V 20 W”，电源内阻不可忽略，滑动变阻器的总电阻为6 Ω，当滑动触头由a端向b端滑动的过程中(不考虑灯泡电阻的变化)( )
图5
A．电流表示数一直减小，电压表示数一直增大
B．电流表示数一直增大，电压表示数一直减小
C．电流表示数先增大后减小，电压表示数先减小后增大
D．电流表示数先减小后增大，电压表示数先增大后减小
答案 B
解析 根据P＝eq \f(U2,R)，可以求得灯泡A的电阻RA＝10 Ω，灯泡B的电阻RB＝3.2 Ω，因为RA>RB＋Rab，根据并联电路电阻的特点可知当滑动触头由a端向b端滑动的过程中，总电阻一直减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流一直增大，路端电压一直减小，则电流表示数一直增大，电压表示数一直减小，故选项B正确．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)
9．关于电动势，下列说法正确的是( )
A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差
B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值
C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关
D．电源电动势越大说明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大
答案 BD
解析 电源电动势等于电源没有接入电路时正负两极间的电势差，故A错误；当用电压表直接测量电源两极时，因电源有内阻，内电路有电压，所以电压表测得的电压数值略小于电源电动势的准确值，故B正确；电源电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，只与电源本身有关，与外电路无关，电源电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大，故C错误，D正确．
10．某种小灯泡的U－I图线如图6甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表．现闭合开关S，电压表V1的示数为4.0 V，电源内阻r＝5 Ω，则下列说法正确的是( )
图6
A．电压表V2的示数为1.0 V
B．电源的输出功率为3.0 W
C．电流表A2的示数为0.6 A
D．电源的电动势为8 V
答案 ABD
解析 电压表V1的示数为4.0 V，由小灯泡的U－I图像得到通过L1的电流为0.6 A，而另外两个相同的灯泡并联，其电流均为0.3 A，再根据U－I图像得到其电压为1.0 V，故电压表V2的示数为1.0 V，电流表A2的示数为0.3 A，故选项A正确，选项C错误；路端电压为4.0 V＋1.0 V＝5.0 V，干路电流为0.6 A，故电源的输出功率为P＝UI＝5.0×0.6 W＝3.0 W，故选项B正确；由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，得5.0 V＝E－0.6×5 V，则电源电动势为8 V，故选项D正确．
11.如图7所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线．由该图可知下列说法中正确的是( )
图7
A．电源的电动势为4 V
B．电源的内电阻为1 Ω
C．电源输出功率最大值为8 W
D．电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16 W
答案 ABD
解析 由题图图线的交点可知PR＝I2R＝Pr＝I2r＝4 W，而I＝2 A，故R＝r＝1 Ω，E＝I(R＋r)＝4 V，A、B正确；电源被短路时，电源消耗的最大功率Pr′＝eq \f(E2,r)＝16 W，D正确；电源输出的最大功率为Pmax＝eq \f(E2,4r)＝4 W，C错误．
12．在如图8所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，R1、R2、R3均为定值电阻，平行板电容器中带电粒子P现处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是( )
图8
A．电流表读数增大
B．电压表读数增大
C．粒子P将向下运动
D．R3上消耗的功率保持不变
答案 AC
解析 粒子P原来处于静止状态，重力和静电力平衡；滑动变阻器R4的滑片向b端移动，R4接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，总电流变大，内电阻和R1两端的电压变大，并联电路两端的电压变小，电容器两端的电压变小，粒子P所受静电力变小，带电粒子P将向下运动，故C正确；由于并联电路两端电压变小，定值电阻R3的电流IR3变小，电流表读数IA＝I总－IR3，所以电流表的读数变大，电阻R2两端的电压变大，所以R4两端的电压变小，电压表的读数变小，故A正确，B错误；由于R3两端的电压减小，，所以电阻R3上消耗的功率减小，故D错误．
三、非选择题(本题共6小题，共60分)
13．(8分)某学生用多用电表测电阻．使用的实验器材有多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线．
图9
(1)先将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调整____________，使指针指向“0 Ω”．
(2)再将调节好的多用电表红表笔和图9甲中的________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．将滑动变阻器的滑片滑到适当位置，欧姆表的读数如图乙所示，则被测电阻为________ kΩ.
(3)图甲中的电压表有两个量程(0～3 V，内阻为R1；0～15 V，内阻为R2)，则R1________R2(填“>”“＝”或“<”)．
答案 (1)短接(1分) 欧姆调零旋钮(1分) (2)1(2分) 2.5(2分) (3)<(2分)
14．(8分)如图10(a)是“测量电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，为了较精确地测量该新干电池的内阻，加接一定值电阻，实验电路原理图如图(b)．可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3 V的理想电压表V，量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R0(R0＝1.5 Ω)，滑动变阻器R1(0～10 Ω)，滑动变阻器R2(0～200 Ω)，开关S.
图10
(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)，在闭合开关前为防止电表过载，滑动变阻器触头P应移至________端．(填“左”或“右”)．
(2)用笔画线代替导线在图(c)中完成实物连接图．
(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U－I坐标系中画出U－I图线如图(d)所示，则该新干电池的内阻r＝________ Ω.(保留两位有效数字)，电动势E＝________V(保留三位有效数字)．
答案 (1)R1(1分) 左(1分) (2)如图所示(2分) (3)0.29(0.25～0.30均可)(2分) 1.50(2分)
15．(8分)在图11所示电路中，电源输出电压U0恒定，定值电阻r的阻值为5 Ω，L为标有“3 V,1.5 W”的小灯泡，滑动变阻器的总阻值为30 Ω，当滑动变阻器的滑动触头P位于滑动变阻器的中点时，灯泡L恰能正常发光，此时理想电压表的示数为20.5 V．求：
图11
(1)电阻Rx的阻值；
(2)电源的电压；
(3)此时滑动变阻器消耗的功率．
答案 (1)10 Ω (2)24 V (3)7.95 W
解析 (1)灯泡L的电阻＝6 Ω(1分)
灯泡正常发光时IL＝eq \f(PL,UL)＝0.5 A(1分)
灯泡L与滑动变阻器左端Ra部分并联，则Ra的电流Ia＝eq \f(UL,Ra)＝0.2 A(1分)
通过滑动变阻器右端Rb的电流：Ib＝Ia＋IL＝0.7 A(1分)
由电压表两端电压：U＝UL＋Ib(Rb＋Rx)(1分)
解得：Rx＝10 Ω(1分)
(2)电源电压为U0＝U＋Ibr＝24 V(1分)
(3)此时滑动变阻器消耗的功率P＝Pa＋Pb＝Ia2Ra＋Ib2Rb＝7.95 W．(1分)
16．(10分)如图12所示电路中，电源的电动势E＝4 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R1可调．现将R1调到3 Ω后固定．已知R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，求：
图12
(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？
答案 (1)0.4 A 0.667 A (2)0 3.556 W
解析 (1)开关S断开时，
I1＝eq \f(E,r＋R1＋R2)＝eq \f(4,1＋3＋6) A＝0.4 A(2分)
开关S接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝eq \f(R2R3,R2＋R3)＝2 Ω(2分)
I1′＝eq \f(E,r＋R1＋R23)＝eq \f(4,1＋3＋2) A≈0.667 A．(2分)
(2)开关S接通时，A、B之间的总电阻R23＝2 Ω为定值，所以，只有当R1′＝0时，总电流最大，A、B之间电路的电功率才最大．
I＝eq \f(E,r＋R1′＋R23)＝eq \f(4,1＋0＋2) A＝eq \f(4,3) A(2分)
PAB＝I2R23＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3)))2×2 W≈3.556 W．(2分)
17．(12分)如图13甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，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在变阻器的两个不同端点得到的．求：
图13
(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．
答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
解析 (1)由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，(1分)
结合题图乙可知UA＝E－IAr，UB＝E－IBr，(2分)
代入数据，联立解得E＝20 V，r＝20 Ω.(1分)
(2)当滑片P滑到R3的右端时，R1被短路，电路中总电阻最小，电流最大，对应题图乙中的B点，此时R2两端的电压U2＝UB＝4 V，通过R2的电流I2＝IB＝0.8 A，(2分)
可得R2＝eq \f(U2,I2)＝5 Ω.(2分)
(3)当滑片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＝eq \f(U外,I总)＝80 Ω.(2分)
因为R外＝eq \f(R1R3,R1＋R3)＋R2，解得R3＝300 Ω，即滑动变阻器的最大阻值为300 Ω.(2分)
18．(14分)(2020·珠海一中期中)某同学利用图14甲所示装置测定某电动势的效率．分别用电压表和电流表测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图丙、丁所示，当重物匀速上升时，其位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为91.2 g，不计一切摩擦，取g＝10 m/s2.求：
图14
(1)该电源的电动势与内阻；
(2)该电动机在图乙所示时间内的效率；
(3)该电动机的内阻(保留2位有效数字)．
答案 (1)3.2 V 1.25 Ω (2)95% (3)0.94 Ω
解析 (1)电动机与电源构成闭合回路
由题图丙、丁知，刚启动时U1＝2.8 V，I1＝0.32 A，E＝U1＋I1r(1分)
电动机稳定工作时U2＝3.0 V，I2＝0.16 A，E＝U2＋I2r(1分)
联立解得E＝3.2 V，r＝1.25 Ω(2分)
(2)电动机的输入功率为P入＝U2I2(1分)
由题图乙可知重物匀速上升时的速度为v＝eq \f(Δh,Δt)(1分)
电动机的输出功率为P出＝mgv(2分)
电动机的效率为η＝eq \f(P出,P入)×100%(1分)
联立解得η＝95%(1分)
(3)设电动机的内阻为r0
电动机稳定工作时，根据焦耳定律得P＝I22eq \\al()r0(1分)
P＝P入－P出(1分)
联立解得r0≈0.94 Ω.(2分)产品名称
科沃斯地宝
尘盒容量
0.3 L
清扫路线
自由式
液晶显示
有
电池容量
5 000 mA·h
充电器输出
24 V/1 000 mA
噪声
≤60 dB
额定功率
40 W
行走速度
20 cm/s
工作电压
24 V
自重
40 kg
额定电压
48 V
载重
75 kg
额定电流
12 A
最大行驶速度
20 km/h
额定输出功率
350 W
相关学案
高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第四章 机械能及其守恒定律本章综合与测试导学案： 这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第四章 机械能及其守恒定律本章综合与测试导学案，共10页。学案主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
高中物理第三章 万有引力定律本章综合与测试导学案及答案： 这是一份高中物理第三章 万有引力定律本章综合与测试导学案及答案，共9页。学案主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
粤教版 (2019)必修 第二册第一章 抛体运动本章综合与测试学案设计： 这是一份粤教版 (2019)必修 第二册第一章 抛体运动本章综合与测试学案设计，共10页。学案主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
