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第十二章　章末检测试卷
[分值：100分]
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.关于电源、电流与电动势，以下说法正确的是(　　)
A.同一太阳能电池接入不同的电路中，外电路变化时，电动势E一定变化
B.常用的1号、2号、3号、5号、7号干电池的电动势随号数的增大而增大
C.某电池板不接负载时的电压是0.8 V，短路电流是0.04 A，则内阻为20 Ω
D.某太阳能充电器标有2 600 mA·h，此物理量越大，则充电电流越大
2.(2025·南通市高二检测)在图甲的电路中，电源内阻不计。调节R1的阻值，得到各组理想电压表和理想电流表数据，作出的U-I图像如图乙中AB所示，则表示R1阻值的是(　　)
A.AB的斜率 B.仅a的斜率
C.仅b的斜率 D.a或b的斜率
3.(2025·广东省部分名校高二检测)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一个开关并联，然后再接到家庭电路上，原理示意图如图所示，电烙铁和灯泡均可视为阻值不变的纯电阻，下列说法正确的是(　　)
A.开关闭合时，灯泡发光
B.电烙铁在开关闭合时的功率大于在开关断开时的功率
C.开关断开时，电路消耗的总功率增大
D.开关断开时，电烙铁和灯泡的功率之比等于它们阻值的反比
4.如图所示，规格为“6 W　6 V”的小灯泡与小型直流电动机(其线圈电阻为R=1 Ω)并联，接至电动势E=12 V、内阻r=2 Ω的电源上。闭合开关S时，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，则下列结论正确的是(　　)
A.流过灯泡的电流6 A
B.流过灯泡的电流3 A
C.电动机的发热功率8 W
D.电动机的发热功率4 W
5.(2025·清华大学附属中学高一检测)有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图像分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示，将一个3 Ω的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是(　　)
A.甲电源 B.乙电源
C.丙电源 D.丁电源
6.(2025·安徽省部分学校高二联考)如图所示的电路中，R0是定值电阻，滑动变阻器的最大电阻R>R0+r。电压表和电流表均为理想电表，C为电容器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由a滑到b的过程中(　　)
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电容器所带电荷量增多
D.滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
7.(2026·苏州市高二检测)为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是(　　)
A.饮酒量越多，电源的输出功率一定越小
B.饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小
C.电压表和电流表的示数都变小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.2025年春晚转手绢的机器人表演如图，其供电电源的参数为“24 V，40 A·h”，假设工作时该电源的输出电压恒为24 V，额定功率为48 W。根据上述有关数据，下列说法正确的是(　　)
A.题中“A·h”是能量的单位
B.电源充满电后总电荷量为1.44×105 C
C.以额定电流工作时，机器人每秒消耗能量为96 J
D.若充电电流是10 A，经过120 min可将该电源的电量从30%充到80%
9.(2025·衡水市高二期末)如图所示，图中直线①是某电源的路端电压与电流的关系图像，图中曲线②是该电源的输出功率与电流的关系图像，则下列说法正确的是(　　)
A.电源的内阻为5 Ω
B.电源的电动势为30 V
C.电源的输出功率为120 W时，输出电压为30 V
D.电流为4 A时，外电路的电阻为5 Ω
10.在如图所示的电路中，R1=R2=R3=10 Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为15 Ω，电源电动势E=15 V，内阻不计。闭合开关S时，滑动变阻器的滑片置于a端，电容器始终未被击穿，其电容C=500 μF，下列说法正确的是(　　)
A.滑片置于a端时，电容器下极板带负电
B.滑片置于a端时，电容器所带电荷量为3.75×10-3 C
C.在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，电容器的带电荷量先减少后增加
D.在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，通过电容器的电荷量为5×10-3 C
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(8分)(2026·天津市武清区高二检测)学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了图甲所示电路，实验室提供的器材有：
干电池一节(电动势约1.5 V，内阻约1 Ω)
电压表V(量程0~3 V，内阻约3 kΩ)
电流表A(量程0~0.6 A，内阻约1 Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值200 Ω)
定值电阻R0(阻值0.5 Ω)
开关一个，导线若干。
(1)(2分)实验中，滑动变阻器应选择　　　(选填“R1”或“R2”)。
(2)(4分)正确操作，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，并根据实验数据作出U-I图像，如图丙所示。根据图线求得电动势E=　　　　 V，内阻r=　　　　 Ω。(结果均保留2位小数)
(3)(2分)若采用图乙实验原理图进行实验，如果用实线表示由实验数据描点得到的U-I图线，用虚线表示该干电池真实的路端电压和干路电流的关系图像，则下列图像正确的是　　　　。
12.(8分)(2025·福州市高二检测)如图甲所示，多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻，部分多用电表还可以测量电容。图乙是某个多用电表的电路图，该多用电表有6个挡位，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡、直流电压1 V挡和5 V挡以及两个电阻挡，表头G的满偏电流Ig=250 μA，内阻rg=480 Ω，其中R1、R2、R3、R4、R5均为定值电阻。
(1)(4分)定值电阻R2=　　　　 Ω，R4=　　　 Ω。
(2)(4分)在图乙中选择某一电阻挡测量电阻，此时电源电动势E=1.5 V，电源内阻未知，测量前先进行调零，然后测得表盘示数如图丙所示，此时多用电表的内阻为　　　　，则选择的电阻挡位为　　　　(选填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)。
13.(10分)(2025·漳州市高二期末)某品牌的桶装饮用水电动抽水器如图所示，内置电池、电动水泵。已知电动水泵工作电压U=5 V，工作电流I=0.5 A。某次用该电动抽水器抽水时，出水口与桶内水面高度差h=0.6 m，若桶内水的初速度为零，出水口出水速度v=2 m/s，每秒出水质量m=0.2 kg，忽略水在管道中的机械能损失，g取10 m/s2。求：
(1)(3分)每秒水泵消耗的电能。
(2)(3分)水泵的输出功率。
(3)(4分)水泵的内阻。
14.(12分)如图所示，电源内阻r=1 Ω，R1=2 Ω，R2=6 Ω，灯L上标有“3 V　1.5 W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端a时，理想电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光。
(1)(2分)求电源的电动势。
(2)(2分)求当P移到最左端b时，电流表的示数。
(3)(8分)当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，滑动变阻器R3上消耗的功率最大？最大值为多少？
15.(16分)(2025·青岛市高二期中)如图所示，白鹤滩水电站位于金沙江干流河段上，坝址年平均流量Q=1.3×1011 m3，共安装16台单机容量为100万千瓦的水轮发电机组，每台发电机组年平均发电时间为3.6×103 h。若白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差H=200 m，已知火电每发一度电大约需排放二氧化碳1 kg，水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)(8分)相比于同功率的火电厂，每年可减少的二氧化碳排放量。
(2)(8分)白鹤滩水电站将水能转化为电能的效率(结果保留3位有效数字)。
第十二章　章末检测试卷
[分值：100分]
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.关于电源、电流与电动势，以下说法正确的是(　　)
A.同一太阳能电池接入不同的电路中，外电路变化时，电动势E一定变化
B.常用的1号、2号、3号、5号、7号干电池的电动势随号数的增大而增大
C.某电池板不接负载时的电压是0.8 V，短路电流是0.04 A，则内阻为20 Ω
D.某太阳能充电器标有2 600 mA·h，此物理量越大，则充电电流越大
答案　C
解析　电池电动势E由电池内部非静电力做功的特性决定，跟外电路无关，故A错误；常用的1号、2号、3号、5号、7号干电池的电动势都是1.5 V，它们的区别在于电池容量不同，故B错误；电池板不接负载时的电压等于电源的电动势，所以电池板电动势为E=0.8 V，可知I短=
解得电池板内阻为r=20 Ω，故C正确；太阳能充电器是一种把太阳能转换为电能的装置，某太阳能充电器标有2 600 mA·h，此物理量越大，表示太阳能充电器的存储电量越大，充电电流大小与存储的电量无关，故D错误。
2.(2025·南通市高二检测)在图甲的电路中，电源内阻不计。调节R1的阻值，得到各组理想电压表和理想电流表数据，作出的U-I图像如图乙中AB所示，则表示R1阻值的是(　　)
A.AB的斜率 B.仅a的斜率
C.仅b的斜率 D.a或b的斜率
答案　D
解析　根据闭合电路欧姆定律可得U+IR2=E
解得U=E-IR2，即AB斜率的绝对值表示R2的阻值，故A错误；图线a的斜率表示电流为0.1 A时，R1的电阻，图线b的斜率表示电流为0.3 A时，R1的电阻，故B、C错误，D正确。
3.(2025·广东省部分名校高二检测)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一个开关并联，然后再接到家庭电路上，原理示意图如图所示，电烙铁和灯泡均可视为阻值不变的纯电阻，下列说法正确的是(　　)
A.开关闭合时，灯泡发光
B.电烙铁在开关闭合时的功率大于在开关断开时的功率
C.开关断开时，电路消耗的总功率增大
D.开关断开时，电烙铁和灯泡的功率之比等于它们阻值的反比
答案　B
解析　开关闭合时，灯泡发生短路，灯泡熄灭，电路中电阻减小，电流增大，根据P=UI可知，电路消耗的总功率增大，电烙铁的功率也增大，则电烙铁在开关闭合时的功率大于在开关断开时的功率，开关断开时，电路消耗的总功率减小，选项B正确，A、C错误；开关断开时，根据P=I2R可知，电烙铁和灯泡的功率之比等于它们阻值之比，选项D错误。
4.如图所示，规格为“6 W　6 V”的小灯泡与小型直流电动机(其线圈电阻为R=1 Ω)并联，接至电动势E=12 V、内阻r=2 Ω的电源上。闭合开关S时，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，则下列结论正确的是(　　)
A.流过灯泡的电流6 A
B.流过灯泡的电流3 A
C.电动机的发热功率8 W
D.电动机的发热功率4 W
答案　D
解析　小灯泡恰好正常发光，小灯泡规格为“6 W　6 V”，流过灯泡的电流为
I灯== A=1 A，A、B错误；
小灯泡和电动机并联，电压相等，则电源内阻电压为U内=E-U外=12 V-6 V=6 V
则电动机电流为I电=-I灯= A-1 A=2 A
则电动机的发热功率为
P热=R=22×1 W=4 W，C错误，D正确。
5.(2025·清华大学附属中学高一检测)有四个电源甲、乙、丙、丁，其路端电压U与电流I的关系图像分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示，将一个3 Ω的定值电阻分别与每个电源的两极相接，使定值电阻消耗功率最大的电源是(　　)
A.甲电源 B.乙电源
C.丙电源 D.丁电源
答案　D
解析　由闭合电路欧姆定律得U=E-IR，可得U-I图像的纵截距等于电源电动势，图像斜率的绝对值等于电源内阻，由题图可知四个电源的电动势都为6 V，电源内阻分别为r甲=6 Ω，r乙=3 Ω，r丙=2 Ω，r丁=1 Ω，定值电阻消耗的功率为P=I2R=()2R，可知电源内阻越小，定值电阻消耗的功率越大，所以使定值电阻消耗功率最大的电源是丁电源，故选D。
6.(2025·安徽省部分学校高二联考)如图所示的电路中，R0是定值电阻，滑动变阻器的最大电阻R>R0+r。电压表和电流表均为理想电表，C为电容器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由a滑到b的过程中(　　)
A.电流表示数减小
B.电压表示数减小
C.电容器所带电荷量增多
D.滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
答案　D
解析　分析电路图可知，电阻R0和滑动变阻器R属于串联关系，滑片P由a滑到b的过程中，电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知干路电流I增大，电流表示数增大，故A错误；电压表所测电压U=IR0增大，故B错误；电容器两端电压UC=E-Ir减小，电容器所带电荷量Q=CUC减小，故C错误；将R0看作电源内阻，由于R>R0+r，当滑动变阻器阻值等于R0+r时，其消耗的功率最大，因此滑动变阻器滑片由a滑到b的过程中，滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故D正确。
7.(2026·苏州市高二检测)为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是(　　)
A.饮酒量越多，电源的输出功率一定越小
B.饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小
C.电压表和电流表的示数都变小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变
答案　D
解析　当电源的内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，电源的输出功率随外电阻的减小而增大。由题图乙可知，因为R0=r，所以R外=R+R0>r，所以当饮酒量越多时R越小，外电路总电阻越小，但外电路的总电阻始终是大于内阻的，所以随着R的减小电源的输出功率变大，故A错误；
将R0和电源等效为一个新电源，新电源的内阻r等效=R0+r=2r，则气敏电阻R消耗的功率相当于新电源的输出功率，则当R=r等效时气敏电阻R消耗的功率最大，但由于R的初始阻值与r等效的大小关系未知，所以当R减小时，R消耗的功率变化不确定，即R消耗的功率不一定减小，故B错误；
因为气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，气敏电阻的阻值减小，根据闭合电路的欧姆定律有I=，所以电路中的电流增大，即电流表示数变大；电压表示数为U=E-I(r+R0)，所以电压表示数变小，故C错误；
根据电压表示数为U=E-I(r+R0)，可得电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为||=r+R0，所以||保持不变，故D正确。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.2025年春晚转手绢的机器人表演如图，其供电电源的参数为“24 V，40 A·h”，假设工作时该电源的输出电压恒为24 V，额定功率为48 W。根据上述有关数据，下列说法正确的是(　　)
A.题中“A·h”是能量的单位
B.电源充满电后总电荷量为1.44×105 C
C.以额定电流工作时，机器人每秒消耗能量为96 J
D.若充电电流是10 A，经过120 min可将该电源的电量从30%充到80%
答案　BD
解析　题中“A·h”是电荷量的单位，不是能量的单位，A错误；电池充满电后总电荷量q=40 A×3 600 s=1.44×105 C，B正确；以额定电流工作时每秒消耗能量E=P额t1=48×1 J=48 J，C错误；电量从30%充到80%有q×80%-q×30%=I2t2，解得t2=7.2×103 s=120 min，D正确。
9.(2025·衡水市高二期末)如图所示，图中直线①是某电源的路端电压与电流的关系图像，图中曲线②是该电源的输出功率与电流的关系图像，则下列说法正确的是(　　)
A.电源的内阻为5 Ω
B.电源的电动势为30 V
C.电源的输出功率为120 W时，输出电压为30 V
D.电流为4 A时，外电路的电阻为5 Ω
答案　AC
解析　根据闭合电路欧姆定律可得，电源的路端电压U=E-Ir
根据直线①有E=50 V，r= Ω=5 Ω
故A正确，B错误；根据曲线②可知，当电源的输出功率为120 W时，电流为4 A，则输出电压为U1=E-Ir=30 V，故C正确；电流为4 A时，根据闭合电路欧姆定律有I=，解得外电路的电阻为R外=7.5 Ω，故D错误。
10.在如图所示的电路中，R1=R2=R3=10 Ω，滑动变阻器R0的最大阻值为15 Ω，电源电动势E=15 V，内阻不计。闭合开关S时，滑动变阻器的滑片置于a端，电容器始终未被击穿，其电容C=500 μF，下列说法正确的是(　　)
A.滑片置于a端时，电容器下极板带负电
B.滑片置于a端时，电容器所带电荷量为3.75×10-3 C
C.在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，电容器的带电荷量先减少后增加
D.在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，通过电容器的电荷量为5×10-3 C
答案　BC
解析　当滑动变阻器的滑片置于a端时，R0被短路，电容器与R1并联，下极板与电源正极相连，所以下极板带正电，故A错误；滑片置于a端时，电路为R1、R2串联后与R3并联，故R1两端电压为U1==7.5 V，电容器所带电荷量为Q=CU1=5×10-4×7.5 C=3.75×10-3 C，故B正确；
开始时下极板与电源正极相连电势高，带正电，当滑片向b端滑动时，下极板电势变低，当滑到10 Ω时，此时=，电容器两端的电势相同，电势差为0，电容器的带电荷量为0，再继续向b端滑动，电容器的上极板带正电，下极板带负电，故在滑片缓慢向右滑动到b端的过程中，电容器两极板电压先减小后增大，带电荷量先减少后增加，故C正确；
设R1的左端为F点，假设上极板为A，下极板为B，滑片置于b端时UFA==7.5 V，UFB=E=9 V，可知UAB=UFB-UFA=1.5 V，则Q'=CUAB=5×10-4×1.5 C=7.5×10-4 C，故ΔQ=Q+Q'=4.5×10-3 C，故D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(8分)(2026·天津市武清区高二检测)学习小组要做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了图甲所示电路，实验室提供的器材有：
干电池一节(电动势约1.5 V，内阻约1 Ω)
电压表V(量程0~3 V，内阻约3 kΩ)
电流表A(量程0~0.6 A，内阻约1 Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值200 Ω)
定值电阻R0(阻值0.5 Ω)
开关一个，导线若干。
(1)(2分)实验中，滑动变阻器应选择　　　(选填“R1”或“R2”)。
(2)(4分)正确操作，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，并根据实验数据作出U-I图像，如图丙所示。根据图线求得电动势E=　　　　 V，内阻r=　　　　 Ω。(结果均保留2位小数)
(3)(2分)若采用图乙实验原理图进行实验，如果用实线表示由实验数据描点得到的U-I图线，用虚线表示该干电池真实的路端电压和干路电流的关系图像，则下列图像正确的是　　　　。
答案　(1)R1　(2) 1.48　0.30　(3)C
解析　(1)若选用滑动变阻器R1，且阻值全部接入电路，则电流表示数为I1=≈0.07 A，结合电流表量程可知，R1能够满足实验需要，R2阻值过大，为了操作方便，滑动变阻器应选择R1；
(2)根据闭合电路欧姆定律可知E=U+I(r+R0)
整理得U=E-(r+R0)I
U-I图像的纵截距表示电源电动势，结合题图丙可得E=1.48 V
U-I图像斜率的绝对值表示r+R0，结合题图丙有r+R0= Ω
可得r=0.30 Ω
(3)考虑电流表的内阻，根据闭合电路欧姆定律有U=E-I(RA+r)，可知测得的电动势准确，但内阻偏大，即测量电动势等于真实电动势，测量图线斜率的绝对值大于真实图线斜率的绝对值，故选C。
12.(8分)(2025·福州市高二检测)如图甲所示，多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电流、交变电压以及电阻，部分多用电表还可以测量电容。图乙是某个多用电表的电路图，该多用电表有6个挡位，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡、直流电压1 V挡和5 V挡以及两个电阻挡，表头G的满偏电流Ig=250 μA，内阻rg=480 Ω，其中R1、R2、R3、R4、R5均为定值电阻。
(1)(4分)定值电阻R2=　　　　 Ω，R4=　　　 Ω。
(2)(4分)在图乙中选择某一电阻挡测量电阻，此时电源电动势E=1.5 V，电源内阻未知，测量前先进行调零，然后测得表盘示数如图丙所示，此时多用电表的内阻为　　　　，则选择的电阻挡位为　　　　(选填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)。
答案　(1)96　880　(2)1 500 Ω　×100
解析　(1)根据电流表的改装原理可知，选择开关接“1”时，有I1=2.5 mA=2.5×10-3 A=+Ig
选择开关接“2”时，有I2=1 mA=1×10-3 A=+Ig
代入数据解得R2=96 Ω
当选择开关接“5”时，相当于量程为1 mA的电流表与R4串联，改装成量程为1 V的电压表，根据欧姆定律有1 V=Igrg+I2R4
代入数据解得R4=880 Ω
(2)根据中值电阻的定义，即电流为满偏电流的一半时，待测电阻阻值等于多用电表的内阻，则电阻表的内阻为rg'== Ω=1 500 Ω，则选择的电阻挡位为“×100”挡。
13.(10分)(2025·漳州市高二期末)某品牌的桶装饮用水电动抽水器如图所示，内置电池、电动水泵。已知电动水泵工作电压U=5 V，工作电流I=0.5 A。某次用该电动抽水器抽水时，出水口与桶内水面高度差h=0.6 m，若桶内水的初速度为零，出水口出水速度v=2 m/s，每秒出水质量m=0.2 kg，忽略水在管道中的机械能损失，g取10 m/s2。求：
(1)(3分)每秒水泵消耗的电能。
(2)(3分)水泵的输出功率。
(3)(4分)水泵的内阻。
答案　(1)2.5 J　(2)1.6 W　(3)3.6 Ω
解析　(1)水泵在1秒内消耗的电能等于电流所做的功，则E=UIt
解得E=2.5 J
(2)根据功能关系，水泵抽水1秒所做的功为W=mgh+mv2
水泵的输出功率为P出=
解得P出=1.6 W
(3)水泵的输入功率P入=UI
水泵的热功率为P热=P入-P出
根据焦耳定律可得P热=I2r
联立可得水泵的内阻r=3.6 Ω。
14.(12分)如图所示，电源内阻r=1 Ω，R1=2 Ω，R2=6 Ω，灯L上标有“3 V　1.5 W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端a时，理想电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光。
(1)(2分)求电源的电动势。
(2)(2分)求当P移到最左端b时，电流表的示数。
(3)(8分)当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，滑动变阻器R3上消耗的功率最大？最大值为多少？
答案　(1)6 V　(2)2 A　(3)2 Ω　2 W
解析　(1)滑动变阻器的滑片P移到最右端a时，电源的电动势E=UL+IR1+Ir=6 V
(2)当P移到最左端b时，由闭合电路欧姆定律得I1==2 A
(3)设滑动变阻器的Pb段电阻为R'，R'与RL并联的等效电阻为R3L=，且RL=
由闭合电路欧姆定律得
I2=，又U3=I2R3L
所以P3== W= W
当R'=，即R'=2 Ω时，滑动变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为2 W。
15.(16分)(2025·青岛市高二期中)如图所示，白鹤滩水电站位于金沙江干流河段上，坝址年平均流量Q=1.3×1011 m3，共安装16台单机容量为100万千瓦的水轮发电机组，每台发电机组年平均发电时间为3.6×103 h。若白鹤滩水电站大坝蓄水水面与水轮机组位置的高度差H=200 m，已知火电每发一度电大约需排放二氧化碳1 kg，水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)(8分)相比于同功率的火电厂，每年可减少的二氧化碳排放量。
(2)(8分)白鹤滩水电站将水能转化为电能的效率(结果保留3位有效数字)。
答案　(1)5.76×1010 kg　(2)79.8%
解析　(1)依题意，水电站所有发电机组每年的发电总量为
W=Pt=16×100×104×3.6×103 kW·h=5.76×1010 kW·h
故每年减少二氧化碳的排放量为
m=1×5.76×1010 kg=5.76×1010 kg
(2)每年平均流过坝址的水的总质量为
m水=ρQ=1.0×103×1.3×1011 kg=1.3×1014 kg
下落过程减少的重力势能为
Ep=m水gH=1.3×1014×10×200 J=2.6×1017 J
转化为电能的总能量为E=5.76×1010×103×3.6×103 J=2.073 6×1017 J
故转化为电能的效率为η=×100%≈79.8%。

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