(6)闭合电路欧姆定律、实验：测量电池的电动势和内阻、焦耳定律、电路中的能量转化、家庭电路-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高一物理必修3同步周测卷（教科版）

高中周测卷 ·物理（教科版）必修第三册· 高中同步周测卷/物理必修第三册（六） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 6 电池、能量 易 0.85 2 单项选择题 6 测电池的电动势和内阻 易 0.81 单项选择题 电动机的功率 易 0.80 4 单项选择题 6 含容电路动态分析 中 0.75 5 单项选择题 6 功率问题 中 0.67 6 单项选择题 6 U-I图像 难 0.55 7 多项选择题 8 功率、效率 中 0.70 8 多项选择题 8 U-I图像、功率的极值 难 0.55 常规方法测干电池的电动势 非选择题 15 中 0.75 内阻 10 非选择题 15 安阻法测干电池的电动势、内阻 中 0.68 非选择题 18 闭合电路欧姆定律、功率、效率 难 0.59 香考答案及解析 一、单项选择题 2.B【解析】由闭合电路欧姆定律可得，当开关接“1” 1.A【解析】电动势在数值上等于非静电力把1C的 时，有E=I1(R1十r):当开关接“2”时，有E=I2(R2 正电荷从电源负极移动到正极所做的功，所以通过 十r),联立解得E=12V,r=12,B项正确。 1C的正电荷，该电池板把0.6J的太阳能转化为电 3.C【解析】当U1=0.3V,I=0.6A时，电动机不 能，A项正确；电动势越大，表示将其他形式的能转化 成电能的本领越大，一节7号干电池的电动势为 转，此时电动机为纯电阻，故电动机的内阻，-号 1.5V,所以该电池板把其他形式的能转化为电能的 0.52:当U2=3V,I2=1A时，电动机正常工作，此 本领比一节7号干电池的本领小，B项错误；电动势 时电动机为非纯电阻，则电动机的输出功率Pm= 的大小为定值，与该电池板是否与其他用电器连接无 U212一r=2.5W;当电动机正常工作被卡住时，电 关，C项错误；电源电动势等于内电压加外电压，所以 将该电池板接入电路，它两端的电压一定小于0.6V, 动机又为纯电阻，其发热功率P整==18w,C项 D项错误。 正确，A、B、D项错误。 ·23· ·物理（教科版）必修第三册· 参考答案及解析 4.D【解析】根据电阻定律R=ρS可知，握住盐水柱 错误：在开关S闭合后的瞬间，电源的输出电压U? IU 两端将它竖直均匀拉伸的过程中，R,的阻值增大，A =E1r=9.5V,由电源的效率)=尼×100%可 项错误；由于R2的阻值增大，电路的总阻值增大，根 知，在开关S闭合后的瞬间，电源的效率降低为闭合 据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电 前的管≈79%，D项正确。 压增大，则电压表V的示数增大，电容器极板间的电 8.AB【解析】虚线a的斜率表示A状态下R,的阻 压增大，板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大， 值，为20，A项正确：直线AB的斜率的绝对值表示 油滴向上运动，B.C项结误：根据C-号可知，电容器 R2的阻值，为52，B项正确；在A状态下，E=U十 所带的电荷量增大，电容器充电，则灵敏电流计G中 IR2=(2十0.1×5)V=2.5V,C项错误；将R视为 有从c到a的电流，D项正确。 电源内阻，当R:的阻值与R2的阻值等大时，R消耗 5.D【解析】把R视为电源内阻，电源等效内阻r= 的功率最大，图乙中电流从0.1A增加至0.3A的过 10Ω，当滑动变阻器的电阻等于等效内阻时，滑动变 程中，R的阻值从202减小至约3.32，故其消耗的 功率先增大后减小，D项错误。 阻器的功率最大，最大功率P三 =0.225W,A 三、非选择题 项错误；根据P=IR,当电路中的电流最大，即滑动 9.(1)D(3分)E(3分) 变阻器的电阻最小时，电阻R的功率最大，有最大电 (2)甲(3分) E 流Im一R千，=0.3A,最大功率Pm=R= (3)1.05(3分) (4)小于(3分) 0.81W,所以滑动变阻器的滑片从左向右移动的过 【解析】(1)实验要尽可能准确地测量一节干电池的 程中，定值电阻R上消耗的功率一直增大，B、C项错 电动势和内阻，已知电流表的内阻，可以把它串联在 误；因为外电路的总电阻(R十R,)总大于电源内阻x, 干路中，把它的内阻看成电源的一部分，而电压表测 滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中，外电路的 量得到的电压就可以看成是路端电压，由于一节干电 总电阻减小，逐渐接近电源内阻，所以电源的输出功 池的电动势约为1.5V,路端电压小于1.5V,用0~ 率一直增大，D项正确。 15V的电压表误差太大，电压表应选择D,干电池内 6B【解折】根据图乙结合R-二可知，三个电阻的型 阻较小，则为了方便调节，减小误差，滑动变阻器应选 值关系为R>R>R,A项正确；根据闭合电路欧姆 择E。 定律U=E一I,可知，图线与纵轴的交点即为电源电 (2)因为电流表的内阻已知，把它接入干路中，可以淮 Uo,C 动势，因此电源的电动势等于U。,电源内阻= 确测出流过电源的干路电流，把它的内阻等效为电源 内阻的一部分，电压表的示数即可看作路端电压，则 项正确：由题图可知，电阻b的阻值R。=0.5 电路图应选甲。 0.5I0 =r, (3)由闭合电路欧姆定律有U=EI(RA+r),结合 此时电源的输出功率最大，电阻b在电路中的电功率 最大，B项错误，D项正确。 图像可得k=R十，=1.40.型0，解得， 0.4 二、多项选择题 =1.052。 7.ACD【解析】由电动势的定义可知，每1C电荷通 (4)若使用图乙所示电路图测电动势和内阻，相对于 过汽车电源的过程中，电源转化成电能的化学能均为 电源而言，电流表外接，由于电压表有分流作用，故电 12.5J,即消耗的化学能相同，A项正确：仅开关S:闭 流表的测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等 合时，车灯两端的电压U1=E-Ir=12V,车灯的功 于真实值，电源的U-I图像如图所示，由图可知，电 率P=UI1=120W,C项正确；由题可知，在开关S 源电动势的测量值小于真实值。 闭合的瞬间，流过车灯的电流小于10A,所以流过电 动机的电流大于50A,此时电动机两端电压U2=E -12r=9.5V,故电动机消耗的功率大于475W,B项 ·24· 高中周测卷 ·物理（教科版）必修第三册· ◆UV 11.2-7.0,+R△=7.0，解得E≈1.43V,r 6.0 -，E E真 E狼 =4.002。 11.【解析】(1)若只开10盏灯，并联部分的阻值R#= (1分) 1短 A 0-80.7n 10.(1)AC(3分) 回路的总阻值R。=R十2r=82.72 (1分) (2)如图所示(3分) U_220 回路的总电流1=一827A≈2.6A (1分) 电路消耗的电功率P=UI=220×2.66W≈ 585.2W (1分) 10盏灯消耗的电功率P'=PR≈571W (1分) (3)如图所示(3分) 照明电路的效率7-×100%≈97.6% (2分) /A- (2)开10盏灯时，输电线上损失的电压△U=I×2r =2.66×2V=5.32V (1分) 12.0 损失的电功率P横=严×2≈14.2W (1分) 11.0 开20盏灯时，并联部分的阻值R'=802 20 2= 10.0 40.352 (1分) 9.0 8.0 回路的总阻值Ra'=R'+2=42.352 (1分) 7.0 回路的总电流-≈5195A (1分) 6.0 输电线上损失的电压△U'=I′×2r=10.39V 50进 2.0 4.0 6.0 8.0R/2 (1分) 1.43(3分)4.00(3分) 损失的电功率P横'='2×2r54.0W (1分) 【解析】(1)由于电压表量程较大，滑动变阻器接入 综上可知，若将20盏灯都打开，则输电线上损失的 电路的阻值无法确定，所以不选用，故实验除E、F 电压增加了(10.39-5.32)V≈5.1V (2分) 外，还需要电流表和电阻箱。 损失的电功率增加了(54.0一14.2)W≈40W (2)实验电路图如图所示。 (2分) (3)根据闭合电路欧姆定律可得E=I(r十R十R), 所以子=+，结合图线可得是= ·25·高中同步周测卷/物理必修第三册 (六)闭合电路欧姆定律、实验：测量电池的电动势和内阻、 焦耳定律、电路中的能量转化、家庭电路 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36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.在炎热的夏天，有些小朋友的太阳帽帽檐上有一小风扇，该小风扇与一小型的太阳能 电池板相接，对其供电。经测量该电池板的电动势为0.6V,关于该电池板，下列说 法正确的是 A.将1C的正电荷从负极移动到正极，该电池板把0.6J的太阳 能转化为电能 B.该电池板把其他形式的能转化为电能的本领比一节7号干电 池（电动势为1.5V)的本领大 C.将该电池板与其他用电器连接，它的电动势会随之改变 D.将该电池板接入电路，它两端的电压一定为0.6V 2.随着电池技术的发展，零污染排放的锂电池电动汽车逐渐走入我们的生活。某电动 汽车技术人员用如图所示电路测定锂电池的电动势和内阻，已知R1=192,R2= 49。当开关接“1”时，电流表的示数I1=0.60A,当开关接“2”时，电流表的示数I? =0.24A,电流表可视为理想电表，则该锂电池的电动势和内阻分别为 A.14V,1.22 到 巨到 B.12V,12 C.10V,0.82 D.8V,0.62 3.一个直流电动机，加上0.3V的电压，电动机不转，此时测得通过电动机的电流为 0.6A;现给该电动机加上3V的电压，正常工作时的电流为1A,此时电动机的输出 功率为P出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率为P热 (此时线圈未被烧坏)，则下列说法正确的是 A.P出=3W B.P出=2.82W C.P热=18W D.P热=3W 4.如图所示，G为灵敏电流计，V为理想电压表，R,为定值电阻，R2是一根盐水柱（封 于橡皮管内，与电路导通)，平行板电容器两极板水平。开关S闭合后，电容器两极板 间的带电油滴恰好静止，握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电 阻的影响)，下列说法正确的是 A.R2的阻值减小 (G B.电压表V的示数减小 C.油滴仍然静止 D.灵敏电流计G中有从c到a的电流 物理（教科版）必修第三册第1页（共4页）】 衡水金卷·先享题 5.如图所示，电源电动势为3V、内阻为12，定值电阻R=9Ω，滑动变阻器R,的最大 阻值为20Ω，则下列说法正确的是 A.滑动变阻器的最大功率为0.9W B.定值电阻R的最大功率为0.72W C.滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中，定值电阻R上消耗 的功率一直减小 D.滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中，电源的输出功率一直增大 6.某同学将α、b、c三个电阻按图甲所示分别接入电路中，他将测得的电阻两端的电压 和通过它的电流在U-I图像中描点，得到图乙中α、b、c三点，这三点位于一条倾斜 的直线上，直线与纵轴的交点为U。、与横轴的交点为I。,b点的横坐标为0.5I,,电表 均可视为理想电表，下列说法错误的是 A.电阻a的阻值比电阻b、c的阻值大 U, U B.电阻a在电路中的电功率比电阻b、c在电路中 (A 的电功率大 C.电源的电动势等于U。 0.51 1o I D.电阻b的阻值等于电源内阻 乙 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16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8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬 间变暗。汽车的电源（蓄电池）、理想电流表、车灯（其电阻不随温度变化）、电动机连 接的简化电路图如图所示，已知汽车电源的电动势为12.5V、内阻为0.052，仅开关 S2闭合时电流表的示数为10A;保持开关S2闭合，将开关S,闭合的瞬间，电流表的 示数达到60A,下列说法正确的是 A.在开关S,闭合前、后，每1C电荷通过汽车电源的过程中，电源 消耗的化学能相同 B.在开关S,闭合后的瞬间，电动机消耗的功率为475W A C.在开关S1闭合前，电源的输出功率为120W E D.在开关S1闭合后的瞬间，电源的效率约降低为闭合前的79% 8.在图甲所示的电路中，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，电源内阻不计，电压表、电 流表均为理想电表。实验时调节R,的阻值，得到各组电压表和电流表的数据，用这 些数据在坐标纸上描点、拟合，作出的U-I图像如图乙中直线AB所示，下列说法正 确的是 UNV A.虚线a的斜率表示A状态下R,的阻值为 202 B.R2的阻值为52 C.电源电动势为3V 0.1 0.3A D.图乙中电流从0.1A增加至0.3A的过程中，R,消耗的功率不断增大 高中同步周测卷六 物理（教科版）必修第三册第2页（共4页） 班级 姓名 分数 题号 1 3 4 5 6 8 答案 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(15分)某同学测量一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A.待测干电池一节（电动势约为1.5V) B.电流表A(量程为0.6A,内阻RA=0.22) C.电压表V1(量程为15V,内阻未知) D.电压表V2(量程为3V,内阻未知) E.滑动变阻器R,(阻值范围为0~102，允许通过的最大电流为2A) F.滑动变阻器R2(阻值范围为0~100Ω，允许通过的最大电流为1A) G.开关、导线若干 (1)用伏安法测电池电动势和内阻的实验，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测 量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材，电压表选择 ,滑 动变阻器选择 。 (填器材前的字母) (2)实验电路图应选择 (填“甲”或“乙”)。 甲 乙 (3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则干电池的 内阻r= 2. AU/V 1.4 0.9 0.4 IA 丙 (4)若使用图乙所示电路图，则测得干电池的电动势 (填“大于”“小于”或“等 于”)真实值。 10.（15分)物理学习小组要测量一节旧干电池的电动势和内阻，现有如下实验器材： A.电流表A(量程为200mA,内阻RA=62) B.电压表V(量程为15V,内阻约为3k2) C.电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω) D.滑动变阻器R2(最大阻值为2kΩ〉 E.开关S、导线若干 F.待测干电池（电动势约为1.5V,内阻约为42） 物理（教科版）必修第三册第3页（共4页) 衡水金卷·先享题· A 2 11.0 10.0 6.0 2.0 4.0 6.0 8.0R/2 甲 (1)该实验除E、F外，还需要以上哪些实验器材 。(填写器材前的字母)》 (2)根据所选用的实验器材，在图甲虚线框内画出所设计的实验电路图，并标明器材 符号。 (3)根据表中的数据，在图乙的坐标纸上描点并作图，该电池的电动势为 V, 内阻为 2。(结果保留三位有效数字) R/2 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 I/A 0.130 0.119 0.110 0.102 0.095 0.089 TIA 7.69 8.40 9.09 9.80 10.53 11.24 11.(18分)如图所示，某照明电路并联了20盏阻值均为R=8072(阻值可视为恒定不 变)的电灯，已知照明电路的电压为220V,两条输电线的阻值均为r=1Ω，其余电 阻不计。 (1)若只开10盏灯，求该照明电路的效率；（结果保留三位有效数字） (2)若将20盏灯都打开，则输电线上损失的电压和损失的电功率相比开10盏灯时 如何变化，变化量为多少？（结果保留两位有效数字） R☒☒☒☒… U-220V 高中同步周测卷六 物理（教科版）必修第三册第4页（共4页)