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专题十二 电能 能量守恒定律
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
第I 部分
一、单选题：本题共12 小题，共48 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对4 分，
选错不得分。
1．（2024·北京·模拟预测）如图所示电路中，有四个完全相同的小灯泡，不考虑电阻随温度的变化，其中
最亮的灯泡是（ ）
A．灯泡
B．灯泡
C．灯泡
D．灯泡
2．（2024·辽宁辽阳·一模）如图所示，电源的电动势为3V、内阻为2Ω，
的电阻为8Ω，电容器的电容
为600μF，所有电压表和电流表均视为理想电表。在将滑动变阻器
（最大阻值为8Ω）的滑片由上端缓
慢地滑到下端的过程中，下列说法正确的是（ ）
1
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A．V1示数增大，V2示数减小
B．
消耗的电功率先增大后减小
C．
两端的最大电压为2V
D．电容器极板上增加的电荷量为
3．（2020·全国·高考真题）图（a）所示的电路中，K 与L 间接一智能电源，用以控制电容器C 两端的电
压UC。如果UC随时间t 的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R 两端电压UR随时间t 变化的图像中，正
确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2022·江苏·高考真题）如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为
，
，
，
，电源电动势
，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（ ）
2
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A．
B．
C．
D．
5．（2023·黑龙江·模拟预测）某物理兴趣小组的同学从一款电子产品中拆下一个特殊电池，用如图甲所示
的电路测量该电池的电动势和内阻，其中R1是阻值已知的定值电阻，电流表内阻RA=9R1。改变电阻箱的阻
值R，测得几组电流表的读数I，做出
图线如图乙所示，图线的斜率为k，截距为a，则该电池的电动
势和内阻分别为（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
6．（2023·山东潍坊·模拟预测）某同学设计了如下电路，已知滑动变阻器总阻值为 R， 电源电动势为
E， 内阻为r，开关闭合时小灯泡正常发光，现将滑片从右向左滑动，各元件均可安全工作，下列说法正
确的是（ ）
A．小灯泡变亮
B．电流表A 示数先变小后变大
C．电压表V 示数先变小后变大
D．电源的总功率先变小后变大
7 ．（2024· 辽宁· 一模）如图所示的电路中，电源电动势为
，内阻忽略不计，定值电阻
3
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。闭合开关
，当电阻箱
接入电路的阻值为
时，一带电微粒恰好悬浮于电容
器C 两板的正中间位置。已知带电微粒的质量为
，电容器C 两极板间的距离为
，重力加速度为
，电
源负极接地，则下列说法正确的是（ ）
A．带电微粒带负电荷
B．带电微粒的电荷量大小为
C．带电微粒的电势能为
D．减小电阻箱
接入电路的阻值，悬浮的带电微粒会向上移动
8．（2024·重庆·模拟预测）如题图1 所示电路中，电源电动势
恒定、内阻为，外电阻
为可变电阻，
则题图2 的纵坐标可能为（ ）
A．电源电流
B．电源输入功率
C．电源输出功率
D．电源效率
9．（2024·海南·模拟预测）如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，小电动机电阻为0.4Ω，电流表、电
压表均为理想电表，闭合开关，电动机正常工作，电压表示数为1V，电流表示数为1A，则（ ）
4
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A．定值电阻R 阻值为4Ω
B．电动机的输出功率为0.5W
C．电源的输出功率为2W
D．电源的效率为75%
10．（2024·四川德阳·二模）如图所示的电路中，电源的电动势
，内阻不计，电阻
，
，滑动变阻器的最大阻值
，电容器MN 的电容
，现将滑动触头L 置于最左端a
点，合上开关S，经过一段时间电路处于稳定，此时一带电油滴恰好静止在MN 之间的P 点，下列说法正
确的是（ ）
A．油滴带负电
B．若断开开关S，则通过R1的电荷量为
C．若滑动触头向右滑动，则油滴将向上加速运动
D．若从a 点向右移动滑动触头L，至aL 间电阻为20Ω 时，则下极板N 的电势降低了4V
11．（2024·内蒙古·一模）太阳能电池板在光照时将光能转化为电能即为光伏发电。太阳能电池板作为电
源，其路端电压与干路电流的关系如图中的曲线所示，太阳能电池板负载的U-I 图线为图中倾斜直线。当
太阳能电池板给负载供电时，下列说法正确的是（ ）
5
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A．太阳能电池板的效率约为50%
B．太阳能电池板的输出功率约为
C．太阳能电池板的内阻约为1kΩ
D．太阳能电池板的内阻消耗的功率约为1.8W
12．（2023·海南·高考真题）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关
K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）
A．CE
B．
C．
D．
二、多选题：本题共6 小题，共24 分。有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，
有选错或不答的得0 分。
13．（2022·全国·模拟预测）2021 年2 月24 日，我国以“一箭三星”方式成功将遥感三十一号03 组卫星
送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。卫星两翼的太阳电池板把太阳能转化为电能供卫星使用。如图所
示，图线a 是太阳能电池在某光照强度下路端电压
和电流
的关系图象（电池内阻不是常量），图线b
是某电阻
的
图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，则（ ）
6
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A．电源的电动势
B．电阻两端的电压
C．电阻的电流
D．电池的内阻
14．（2024·辽宁·一模）如图所示的电路中，MN 是一根粗细和质地都均匀的铅笔芯，电源电动势
，内阻
，定值电阻
。已知当导线的触头P 接在铅笔芯正中间时，铅笔芯消耗的电功率最
大，不计导线电阻，下列说法正确的是（ ）
A．铅笔芯MN 的总阻值为2.5Ω
B．铅笔芯MN 的总阻值为5.0Ω
C．导线触头P 由M 向N 移动过程中，电阻R 的功率一直变大
D．导线触头P 由M 向N 移动过程中，电源的输出功率一直减小
15．（2023·湖南岳阳·二模）某实验小组发现一个滑动变阻器发生了断路故障，为了检测断路的位置，实
验小组设计了如图所示的电路，
、
、、
、是滑动变阻器上间距相同的五个位置（
、为滑动变
阻器的两个端点）。某实验小组将滑动变阻器的滑片P 分别置于
、
、、
、
、（
是
、间某一
位置）进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中。已知定值电阻阻值为
，电源内阻和电流表内阻可
忽略。下列说法正确的是（ ）
P 的位置
电流表示数（A）
1.80
0.90
0.60
0.45
1.80
7
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A．滑动变阻器
间发生了断路
B．滑片P 位于
处的电流表示数的可能值为0.85A
C．滑片P 位于
处的电流表示数的可能值为0.40A
D．若滑动变阻器未断路时，其电阻丝的总电阻为
16．（2023·云南·模拟预测）平行金属板A、B 水平放置，构成平行板电容器，下极板B 接地，与灵敏电
流计G、定值电阻
、电源E（内阻为r）、滑动变阻器R 组成如图所示电路。滑动变阻器R 的滑片置于
中间位置，此时两极板间有一带电微粒M 处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．滑片向a 端移动时，有电流从
流过灵敏电流计G
B．滑片向a 端移动一段距离，电路稳定后，滑动变阻器消耗的电功率增大
C．若将上极板A 向上移动一段距离，则M 会向下运动
D．若将下极板B 向下移动一段距离，则M 在原位置处所具有的电势能增大
17．（2024·湖南·二模）如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，电流表与电压表都是理想电表，电
容器C 的击穿电压足够高。当闭合S 后，滑动变阻器的触头P 向右滑动时，下列说法正确的是（
）
8
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A．电压表示数增大
B．电流表示数减小
C．灯泡变亮
D．电容器的电荷量减少
18．（2024·四川南充·二模）如图所示电路，
，滑动变阻器R 的最大电值为8Ω，所有电
表都为理想电表，A1、A2、V 示数分别用
、
、
表示，它们示数变化量的绝对值分别用
、
、
表示，闭合开关后，当滑动触头P 从最上端向下滑动时，下面说法正确的是（ ）
A．
增大
B．
增大
C．
D．
第Ⅱ部分
三、实验题：本题共4 小题，共28 分。
19．（2024·贵州·模拟预测）某物理兴趣小组要测量一电池组的电动势和内阻，实验室提供下列仪器:
A．电池组（电动势约为
，内阻约为
）
B．电流表A（量程
，内阻
）
C．电压表V（量程为
，内阻
）
9
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D．定值电阻
E.电阻箱
F.导线及开关
(1)为了较准确的测出电源电动势和内阻，应选图中 （填“甲”或“乙”）电路。
(2)根据你所选的电路图，调整电阻箱阻值
，电流表所测的示数记为
，整理数据并在坐标纸上描点绘制
的图像，如图丙所示，图线斜率为
，纵轴截距为
，该电池电动势和内阻可表示为
，
。（用
表示）。
20．（2024·四川内江·一模）某物理兴趣小组的同学要测定电源（由两节新干电池组成）的电动势和内
阻，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图甲所示的原理图，其中定值电阻R0=1.8Ω。还有一毫安
表，最大量程为40mA，内阻
=4Ω。
(1)因为所给毫安表的最大量程较小，需利用定值电阻
将毫安表改装成最大量程为200mA 的电流表，图
甲中虚线框内为改装后的电流表，其中R1= Ω。
(2)现将实验中所测得的实验数据（电压表的示数用U 表示，毫安表的示数用I 表示）描绘在如图乙所示的
坐标纸上，并画出了U-I 图线，根据图乙可知电源的电动势为2.98V，则可求得内阻r= Ω（结果保留
10
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2 位小数）。
(3)当电压表的示数为2.30V 时，由图乙可知I=30mA，此时电源的输出功率为 W（结果保留2 位小
数）。
21．（2022·天津·高考真题）实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻
器、待测电池等器材组成如图1 所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的
图像如图2 所示。
（1）图1 的电路图为下图中的 。（选填“A”或“B”）
（2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2 得到该电池的电动势
V，内阻
。
（3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据
进行修正，在图2 中重新绘制
图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将
，与纵坐标轴交点的数值将 。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
22．（2023·浙江·高考真题）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中
11
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（1）部分连线如图1 所示，导线a 端应连接到 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正
确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2 所示，其示数为 V。
（2）测得的7 组数据已标在如图3 所示
坐标系上，用作图法求干电池的电动势
V 和内
阻
Ω。（计算结果均保留两位小数）
12
