(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】2025-2026学年高中物理必修第三册同步周测卷（教科版）

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.如图所示，电源电动势E=6V、内阻r=1.52,定值电阻R1=62, R2 R2=2Ω，则开关S,和S2都闭合时，理想电压表的示数为 R1 S2 A.1.5V B.3 V C.4V E D.4.5V 2.电饭锅工作时有两种状态，一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后 的保温状态，如图所示为电饭锅的电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关，R2 在保温状态的功率是加热状态功率的写，则下列说法错误的是 A.R2是供加热用的电阻丝 B.当开关S断开时电饭锅为保温状态，开关S接通时为加热状态 220Y c=-1 是=- 3.如图所示，在U-I图像中直线α为某电源的路端电压与电流的关系图像，直线b为 某电阻R的电压与电流的关系图像。现将该电源直接与电阻R连接成闭合电路，测 下列说法正确的是 A.该电源的电动势为4V,内阻为12 B.电阻R的阻值为12 C.电源的总功率为8W D.电源的输出功率为2W UA 4.在如图所示的分压电路中，c、d间的电压恒为U=10V,滑动变阻器的最大阻值R。= 202,滑动触头P可在a、b两端点间滑动，定值电阻R=10,则下列说法正确的是 物理（教科版）必修第三册第1页（共4页） 衡水金卷·先享题 A.定值电阻R两端电压的调节范围为0~7.5V B.滑动触头P位于a、b连线的中点时，定值电阻R两端的电压为5V Ro C.滑动触头P位于α、b连线的中点时，定值电阻R两端的电压为 10 D.滑动触头P位于a点时，滑动变阻器消耗的功率为10W 5.某工厂相邻两车间A、B的照明电路由一个开关控制，其电路图如图所示，电源电动 势为E、内阻为r,闭合开关S后，两车间内相同的α、b灯都正常发光，后来由于某种 故障，A车间内的α灯突然变亮，B车间内的b灯突然变暗，此故障可能是 A.电阻R,短路 a B.电阻RA短路 C.电阻RB短路 OS ET D.电阻RA、RB同时短路 6.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。如图甲所示为某型号酒精浓度检测仪，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，电源电动势为E、内阻为，电路中的电表 均为理想电表，R。为定值电阻，且R。=。当酒驾驾驶员对着检测仪吹气时，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，电源的效率越大 CA C.电压表的示数变大，电流表的示数变小 甲 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 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.如图所示，电源电动势为E、内阻为，RT为光敏电阻（光照增强时，电阻变小），连接 R,两端的导线足够长，若将光敏电阻从明亮的客厅移到昏暗的房间里，电表均可视 为理想电表，下列说法正确的是 A.电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小 B.电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大 E R C.电流表A1的示数变大，电流表A2的示数变小 D.电流表A,的示数变小，电流表A2的示数变大 高中同步周测卷六 物理（教科版）必修第三册第2页（共4页） 8.如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r,R2、R3为定值电阻，R1为滑动变阻 器，R2=R3=r,滑动变阻器R1的最大阻值为3r,C为下极板接地的平行板电容器， 电表均为理想电表，G为灵敏电流计。初始状态开关S,、S2均闭合，滑动变阻器的滑 片P位于最右端，此时电容器两极板之间的带电油滴恰好处于平衡状态，则下列说 法正确的是 A.将滑片P向左移动，带电油滴在运动过程中的电势 能和动能都增大 B.将滑片P向左移动，电压表的示数增大，滑动变阻器 的功率先增大后减小 A C.将电容器两极板的正对面积减小，有向下的电流通过灵敏电流计 D.断开开关S2,将电容器上极板向上平移一小段距离，带电油滴的电势能不变 班级 姓名 分数 题号 2 3 4 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.(12分)在“测量电源的电动势和内阻”实验中。 U八V 1.6 电阻丝B √金属夹 ⑩ 1.1 00.10.20.30.40.50.60.77A 甲 乙 丙 (1)甲同学利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图甲 所示。他根据记录的数据作出的U-I图像如图乙所示。 ①通过图像可求出该电池的电动势E= V,内阻r= 2。(结果保留 两位小数》 ②若忽略偶然误差，利用该电路测得的电动势和真实值相比 (填“偏小”或 “偏大”)，实验误差主要来自 (填“电压表的分流作用”或“电流表 的分压作用”)。 (2)乙同学利用电压表和电阻丝测量电源的电动势。将电阻丝拉直固定，按照图丙所 物理（教科版）必修第三册第3页（共4页)】 衡水金卷·先享题 示连接电路，闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表的示数U,断开 开关S,记录金属夹到B端的距离L,多次重复步骤，根据记录的数据作出的亡是图 像如图丁所示。由图线可知纵截距为b,则电源的电动势E=。(用b表示) 10.(16分)如图所示，电源电动势E=6V、内阻r=12,闭合开关S后，标有 “4V4W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕线的电阻R,=12,求： (1)5s内电动机产生的热量； (2)电动机输出的机械功率； (3)电源的工作效率（结果保留三位有效数字）。 11.(20分)由滑动变阻器R,、定值电阻R2以及电源、理想电表、开关S组成的电路如图 甲所示。闭合开关S,从最右端向左移动滑动变阻器R,的滑片，根据电表数据得到 的U-I图像如图乙所示，滑动变阻器R,的阻值调节范围足够大。求： (1)电源电动势E和内阻r以及定值电阻R2的阻值； (2)电源的最大输出功率； (3)滑动变阻器的最大功率。 个UV A ·高中同步周测卷六 物理（教科版）必修第三册第4页（共4页）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） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： ,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) ⅡⅢ ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 6 闭合电路欧姆定律 易 0.85 2 单项选择题 6 电能在生活中的实际应用 0.75 单项选择题 闭合电路欧姆定律，U-I图像 中 0.75 4 单项选择题 6 滑动变阻器与能量消耗 中 0.70 5 单项选择题 6 电路故障分析 0.65 6 单项选择题 6 电源输出功率与电路动态分析 难 0.55 光敏电阻的实际应用和电路动 7 多项选择题 8 中 0.65 态分析 复杂电路中的电能、电容器动态 多项选择题 难 0.55 变化分析 9 非选择题 12 测量电源的电动势和内阻 中 0.70 10 非选择题 16 非纯电阻电路分析 中 0.70 滑动变阻器的最大功率和电源 11 非选择题 20 难 0.55 最大输出功率综合 香考答案及解析 一、单项选择题 开关S闭合时，只有R2接入电路，此时阻值较小，功 1.B【解析】开关S和S都闭合时，R和R,并联的 率较大，为加热功率，R为加热电阻丝，A、B项正确： 总阻值R=万 =1.5,此时干路电流1= E 根据上述分析可知，加然状态风的功率P-发，保 =2A,电压表的示数U=IR=3V,B项正确。 温状态R,的功率P=(R十R)R,由题意可知P 2.D【解析】由P发，可知电压一定时，用电器的电 =号P.联立解得受-后-1，C项正确，D项销误。 功率跟电阻成反比，故开关S断开时，R、R2串联接 3.D【解析】根据U=E-Ir可知，U-I图像中直线a 入电路，阻值较大，功率较小，故此时为保温状态，而 ·23· ·物理（教科版）必修第三册· 参考答案及解析 的纵截距表示该电源的电动势E=4V,直线a斜率 根据UR=E-I(R。十r),可知R两端的电压变小，故 的绝对值表示该电源的内阻”=| AU =22,A项错 电压表的示数变小，C项错误；根据闭合电路欧姆定 误；U-I图像中直线b的斜率表示电阻R的阻值R 徐可得=E-1R,十)，可得1 |=R。十r,即 =22,B项错误；电源的总功率Pa=EI=4×1W= 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之 4W,C项错误；由题意可知，U-I图像中两直线的交 比保持不变，D项正确。 点的横、纵坐标分别表示回路电流和路端电压，则该 二、多项选择题 电源的输出功率P=UI=2×1W=2W,D项正确。 7.AD【解析】由题意可知光照减弱时，光敏电阻的电 4.C【解析】c,d间的电压恒为U=10V,所以定值电 阻变大，整个电路的总电阻变大，通过电源的电流变 阻R两端电压的调节范围为0~10V,A项错误；滑 小，电流表A测量的是回路中的总电流，则电流表 动触头P位于a、b连线的中点时，定值电阻R与滑 A的示数变小，根据闭合电路欧姆定律U1=E一I1 RRP 动变阻器的R部分并联，阻值R一R干R 可知，路端电压变大，故电压表V的示数变大，由欧 姆定律U2=I1R1,可知电阻R:两端的电压变小，即 10+10D=50,并联后定值电阻R两端的电压UR 10×10 电压表V2的示数变小，由串并联关系U=U2十U, U R,=05×5V-号V,B项错误，C 10 可知U变大，即R,两端的电压变大，由欧姆定律I2 合R+R 3 二之，可知电流表A,的示数变大，A,D项正确。 项正确；滑动触头P位于a点时，滑动变阻器消耗的 8.BD【解析】电路相当于定值电阻R、R2和电源串 功宋P是-号W=5WD项结误， 联，电容器并联在定值电阻R2两端，将滑片P向左 5,B【解析】若电阻R。短路，总电阻减小，干路电流增 移动，接入电路的电阻减小，电路中的干路电流增大， 大，两支路电流均增大，则a、b灯均变亮，A项错误； 定值电阻R2两端的电压增大，电容器两端的电压增 若电阻R短路，总电阻减小，干路电流增大，并联部 大，带电油滴受到的电场力增大，向上加速运动，电场 分电压减小，b灯变暗，由b灯支路电流减小可知a灯 力做正功，带电油滴的电势能减小，动能增大，A项错 支路电流增大，a灯变亮，B项正确：若电阻R短路， 误；将滑片P向左移动，电路中的干路电流增大，电 总电阻减小，干路电流增大，并联部分电压减小，a灯 压表的示数U=IR2增大，滑动变阻器的功率P= 变暗，由a灯支路电流减小可知b灯支路电流增大，b E R++R,)R E 灯变亮，C项错误；若电阻R、R:同时短路，开始时 R+2(+R,)+G+R,由数 R 两灯泡通过的电流相等，当总电阻减小，干路电流增 学知识可知，当R1=R2十r=2r时，功率最大，则滑动 大，两支路电流均增大，则a、b灯均变亮，D项错误。 变阻器的功率先增大后减小，B项正确：将电容器两 6.D【解析】电源的输出功率P=I严(R。十R)= 极板的正对面积减小，电容器的电容减小，根据Q R+R+,)(R十R)= E E -,根据 CU可知，电容器所带电荷量减小，有向上的电流通 r2 R,+R+R+R+2 过灵敏电流计，C项错误；断开开关S2,将电容器上极 数学知识可知，当R。十R>r时，P随R的减小而增 板向上平移一小段距离，根据E=号-吕-餐可 大，故饮酒量越多，电源的输出功率越大，A项错误； 知，电容器两极板间的电场强度不变，根据U=E可 电源的效率)骨×10%=芒×100%，当R减小 UI 知带电油滴的电势不变，电势能不变，D项正确。 时，I增大，路端电压减小，故效率减小，B项错误；酒 三、非选择题 驾驾驶员对着检测仪吹气时，气敏电阻的阻值减小， 9.(1)①1.50(3分)0.83(3分) 电路总电阻减小，总电流I增大，则电流表示数变大， ②偏小(2分)电压表的分流作用(2分) ·24· 高中周测卷 ·物理（教科版）必修第三册· (2)号2分) (3)电源的工作效率哥×10%≈6.7%2分) 【解析】(1)①根据闭合电路欧姆定律有U=E一Ir, 11.【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律有U1=E-1r, 结合图乙有E=1,50V,r=1.51.00≈0.83n。 U2=E-I(r+R2) (4分) 0.6 图线b反映了电压表V的示数随电流I的变化，则 ②根据图甲可知，电压表测量路端电压，电流表测量 E=4V,r= 的是通过滑动变阻器的电流，若将电压表与电源等效 2=12 (4分) 为一个新电源，测量的应是新电源的电动势与内阻， 图线c反映了电压表V2的示数随电流I的变化，则 则有Ew=E尽<E,即利用该电路测得的电动势 (2分) r+Ry r+R=11n=4n 和真实值相比偏小，实验误差主要来自电压表的分流 解得R=3D (2分) 作用。 (2)电源的输出功率P=P(R十R)= (2)设电阻丝单位长度的电阻为R。,根据闭合电路欧 E(R1十R2) E (2分) (R+R2+r) r U 姆定律有U=E ,变形得元=+成。·士 R:+R:+R+R:+2r 从右向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入 结合图丁有亡=6，解得E=名。 电路的阻值减小，根据数学知识可知，当R十R:>: 10.【解析】(1)由题意可知，电路中并联部分两端的电 时，P随R,的减小而增大，当R=0时，电源的输出 压U=4V (2分) 功率最大，Pmx=3W (2分) 电源内电压U内=E-U=2V (2分) ER 电路总电流I=血=2A (3)滑动变阻器的功率P=PR=R中R十 (2分) E (2分) 通过灯泡的电流儿-号-1A (2分) R,+R+)+2(R,+ R 故通过电动机的电流IM=I一I.=1A (2分) 根据数学知识可知，当R1=R2十r=42时，滑动变 电动机5s内产生的热量Q=IRt=5J (2分) 阻器的功率最大，P1mx=1W (2分) (2)电动机输出的机械功率P机=UIM一IR,=3W (2分) ·25·