章末检测试卷(第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电)（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（鲁科版）

该高中物理课件聚焦电路核心知识，涵盖电动势、内阻、功率计算及实验探究，通过章末检测连接基础概念与综合应用，构建从单一电路分析到复杂实验设计的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，如用等效内阻模型推导功率最值，结合锂硫电池实验培养数据处理能力。题目联系手机电池等生活实例，提升学生物理观念与问题解决能力，为教师提供系统检测与分层教学资源。

章末检测试卷(第4章) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D D D BD AB BD BC 题号 9 10 11 12 13 答案 2　2　不能　1.6 变小　变小 (1)b　(2)1　9　(3)300 (1)见解析图　(2)最大值　(3)1.0　6.0　(4)9.0　2.8 (1)12 V　6 Ω　(2)6 W　(3)3×10－5 C 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 题号 14 15 答案 (1)V1对应AC　V2对应BC (2)3 Ω　12 Ω　(3)8 V　1 Ω　(4)4 W (1)0.24 C　(2)12 V　5 Ω 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 一、单项选择题 1.某手机电池铭牌如图所示，根据图中信息，以下说法正确的是 A.800 mAh是指电池储存的能量 B.3.7 V是指该电池在单位时间内移动1 C电荷能 把3.7 J的其他形式能量转化为电能 C.用该手机浏览文件时该电池的路端电压小于3.7 V D.当该电池以0.1 A的电流对外放电时最少可以使用10 h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 800 mAh是指电池储存的电荷量，故A错误； 电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，即每移动单位电荷有3.7 J的其他形式的能量转化为电能，而不是在1 s内转化的电能，故B错误； 3.7 V为电池的电动势，该手机在浏览文件时该电池的路端电压小于3.7 V，故C正确； 若电池以0.1 A的电流工作，其工作时间为t＝＝8 h，即最多可以使用8 h，故D错误。 2.如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是 A.通过电动机的电流为10 A B.电动机的输入功率为2 W C.电源的输出功率为4 W D.电动机的输出功率为16 W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 由E＝30 V，电动机两端电压为10 V可得电阻R和电源内阻上分得的总电压为20 V，则I＝ A＝2 A，故A错误； 电动机的输入功率P＝UI＝10×2 W＝20 W，故B错误； 电源的热功率Pr＝I2r＝22×1 W＝4 W，电源的输出功率为P出＝IE－Pr＝(2×30－4) W＝56 W，故C错误； 电动机的热功率P热＝I2RM＝22×1 W＝4 W，电动机的输出功率P出'＝P－P热＝20 W－4 W＝16 W，故D正确。 3.(2023·福州市高二期末)如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动，该过程灯泡L仍是完好的，当电路稳定后，下列判断正确的是 A.定值电阻R0两端的电压变小 B.灯泡L变暗 C.电源总功率减小 D.电容器C的电荷量减少 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 当电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，定值电阻R0两端的电压不变，A错误； 当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，灯泡L变亮，B错误； 电源总功率为P＝EI，电流增大，因此电源总功率增大，C错误； 由闭合电路欧姆定律，总电流增大，可知路端电压U＝E－Ir将减小，电容器C两端的电压UC将减小，由电容的定义式可得Q＝CUC，电容器C的电荷量减少，D正确。 13 14 15 4.(2023·三明市高二期中)如图所示，电源电动势E＝9 V，内电阻r＝4.5 Ω，电阻箱R1的最大电阻Rm＝5.0 Ω，R2＝1.5 Ω，R3＝R4＝ 1 000 Ω，在开关S与a接触且电路稳定时，电源恰好有 最大的输出功率，那么下列说法正确的是 A.R1接入电路的阻值为3 Ω，电源的输出功率为9 W B.当开关与a断开但未与b接触时，流过R3的电流方向为c→d C.R1的阻值增大时，R2两端的电压增大 D.当开关接向b后，流过R3的电流方向为d→c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 在开关S与a接触且电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，可知R1＋R2＝r，由于R2＝1.5 Ω，则R1＝3 Ω，电源的输出功率Pm＝ W＝4.5 W，故A错误； 当开关与a断开但未与b接触时，电容器所在支路没有形成通路，因此没有电流流过R3，故B错误； 电容器所在的支路相当于断路，在题设条件下，电阻箱R1和定值电阻R2及电源构成串联电路，R1的阻值增大时，总电阻增大，总电流减小，R2两端的电压减小，故C错误； 在题设条件下，当开关接b后，流过R3的电流方向为d→c，故D正确。 13 14 15 5.(2023·泉州市德化第一中学高二月考)如图，电源电动势为E、内阻为r，电流表为理想电表。R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，R4为电阻箱。闭合开关S，电流表读数为I。下列会使I增大的有 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 二、双项选择题 A.R1断路 B.R2短路 C.R3的滑片右移 D.R4的电阻调大 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 根据“串反并同”可知，要使电流表示数增加，就减小与其串联部分的电阻，即R2短路；同理增大与其并联部分的电阻，即R4的电阻增大。故B、D正确，A、C错误。 13 14 15 6.(2023·厦门双十中高二学期中)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的U－I图线。曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ交点的坐标分别为P(5，3.75)、Q(6，5)。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是 A.电源1与电源2的内阻之比是3∶2 B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1 C.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比 是5∶6 D.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是9∶10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 在路端电压与电流的关系图像中，图像斜率的绝对值表示电源的内电阻，由图线Ⅰ、Ⅱ可知，电源1、电源2的内阻分别为r1＝ Ω，r2＝ Ω，即电源1与电源2的内阻之比是3∶2，A正确； 电源的U－I图像纵轴截距表示电源电动势，E1＝E2＝10 V，则电源1与电源2的电动势之比是1∶1，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 小灯泡的U－I图线与电源的U－I图线的交点即为小灯泡与该电源连接时的工作状态，则连接电源1时，U1＝3.75 V，I1＝5 A，故小灯泡消耗的功率为P1＝U1I1＝18.75 W，小灯泡的电阻R1＝＝0.75 Ω，连接电源2时，U2＝5 V，I2＝6 A，故灯泡消耗的功率P2＝U2I2＝30 W，灯泡的电阻R2＝ Ω，则R1∶R2＝9∶10，P1∶P2＝5∶8，C、D错误。 7.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1＝5 Ω、R2＝10 Ω，R0为滑动变阻器。两电表均可视为理想电表，当滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数7.50 V，当滑片在最右端时，电压表示数为8.25 V，电流表的示数为0.45 A，则 A.电源电动势为8.80 V B.电源内阻为1.0 Ω C.滑动变阻器的总阻值为10 Ω D.当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的时，电压表示数为 V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 滑片在最左侧时，R2被短路，R外＝R1＝5 Ω，根据闭合电路欧姆定律可得·R1＝U1，代入数据可得E＝7.5＋1.5r(V)①，当滑片在最右侧时，设通过R0的电流为I0，则＝I2＋，其中UV＝8.25 V，I2＝0.45 A，代入可得R0＝15 Ω，故I0＝＝0.3 A，因此I总＝I0＋I2＝0.75 A，由闭合电路欧姆定律可得E＝UV＋I总r＝8.25＋0.75r(V)②，联立①②式可得E＝9.0 V，r＝1.0 Ω，故B正确，A、C错误； 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的时，R并＝ Ω＝5 Ω，路端电压为U＝(R1＋R并)＝ V，故D正确。 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 8.(2023·三明市高二期中)如图所示，图中直线①表示某电路的路端电压与电流的关系图像，图中曲线②表示该电路中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.电源的电动势为30 V B.电源的内阻为5 Ω C.电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 Ω D.电源输出功率为120 W时，输出电压是30 V √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，当电流为零时，路端电压等于电源电动势大小，所以可得电动势为50 V，A错误； U－I图像的斜率的绝对值表示电源内阻大小，所以电源的内阻为r＝ Ω＝5 Ω，B正确； 根据前面分析可得当电流为2.5 A时有50 V＝U'＋2.5×5 V，解得此时路端电压为U'＝37.5 V，得此时外电路的电阻为R＝ Ω＝15 Ω，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 设输出功率为120 W时对应的干路电流大小为I0，根据前面分析可得此时路端电压为U0＝50 V－5 Ω×I0，可得P输出＝U0I0＝120 W，解得I0＝ 4 A或者6 A，当电流为4 A时输出电压为U1＝ V＝30 V，当电流为 6 A时输出电压为U2＝ V＝20 V，D错误。 9.(2023·张家口市期末)在如图所示的电路中，电源的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，假如小灯泡电阻阻值不变。当开关S接位置1时，理想电压表的读数为3 V，则电源的内阻为　 Ω，小灯泡的电阻为　　 Ω，当开关S接到位置2时，小灯泡　　　　(选填“能”或“不能”)正常发光，此时小灯泡两端的电压为　　　 V。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 2 三、非选择题 2 不能 1.6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 灯泡的额定电流IL＝ A＝1.5 A，电阻RL＝ Ω＝2 Ω，当开关接1时，通过电阻R的电流I＝ A＝0.1 A，根据闭合电路欧姆定律知E＝U＋Ir，代入数据得r＝2 Ω；当开关接2时，通过灯泡的电流IL'＝ A＝0.8 A，小于灯泡的额定电流，实际功率小于其额定功率，则灯泡L不能正常发光，此时灯泡两端的电压为UL'＝IL'RL＝0.8×2 V＝1.6 V。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 10.如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是3r。当滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动时，电源的输出功率　　　　(选填“变大”“变小”“先变小后变大”)，定值电阻R0上消耗的功率　　　　(选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)  变小 变小 11.物理兴趣小组成员根据手头上的实验器材设计了如图所示的欧姆表电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率，可用器材如下： A.干电池(电动势E＝1.5 V，内阻不计) B.电流表G(满偏电流Ig＝1 mA，内阻Rg＝90 Ω) C.定值电阻R0(阻值为5.0 Ω) D.滑动变阻器R1(最大阻值为150 Ω) E.定值电阻Ra、Rb G.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 (1)该兴趣小组成员按照如图所示电路图连接好实验电路。当开关S合向　　　　(填“a”或“b”)时，欧姆表的倍率是“×10”倍率。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 b 把虚线框内的电路等效成一个电流表，当开关S合向a端时，满偏电流为Ia，当开关S合向b端时，满偏电流为Ib，根据串并联电路的特点可知(Ia－Ig)Ra＝Ig(Rg＋Rb)，(Ib－Ig)(Ra＋Rb)＝IgRg 可得Ia>Ib，当开关S合向b时，欧姆表的倍率是“×10”倍率。 (2)已知欧姆表为“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω，则定值电阻Ra＝　　 Ω，Rb＝　　 Ω。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 1 9 当开关S合向a端时，中值电阻为R中a＝15 Ω， 则Ia＝ A＝100 mA 当开关S合向b端时，则中值电阻为R中b＝150 Ω， 则Ib＝ A＝10 mA， 解得Ra＝1 Ω，Rb＝9 Ω (3)将开关S合向b，第一步：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R1，电流表电流达到满偏电流。第二步：在红、黑表笔间接入待测电阻Rx，发现电流表指针指向的位置，则待测电阻Rx＝　　 Ω。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 根据闭合电路的欧姆定律得Ib＝，在红、黑表笔间接入待测电阻Rx，发现电流表指针指向的位置，干路电流I＝， 则Ib＝，解得Rx＝300 Ω。 13 14 15 12.某物理实验小组从市场上买来一款锂硫电池，要测量它的电动势和内阻及一个未知电阻的阻值。经过讨论，他们选择了如下器材： A.待测电池 B.待测电阻Rx C.电流表A1(量程1 A、内阻R1＝1.2 Ω) D.电流表A2(量程3 A、内阻R2＝0.4 Ω) E.电阻箱R(最大阻值99.9 Ω) F.开关一只，导线若干 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 实验步骤如下 ①按图甲所示连接电路； ②闭合开关S，调节电阻箱，记录电阻 箱的阻值R及电流表A1的读数I1和电流 表A2的读数I2； ③重复步骤②多次； ④以为纵坐标，为横坐标，描点连线得到图乙所示的图像； ⑤若以I2为纵坐标，I1为横坐标，描点连线得到的图像如图丙所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 完成下列填空：(结果均保留两位有效数字) (1)请在虚线框内画出实验的电路图； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 答案　见解析图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 根据实物连线画出电路图如图。 13 14 15 (2)闭合开关S前，应将电阻箱的电阻调到　　　　(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)；  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 最大值 电阻箱接入回路中的电阻越大，回路电流越小，为了保护电源，防止烧坏电表，应将阻值调到最大值。 (3)图乙中图线纵轴的截距为　　　　，待测电阻Rx＝　　　 Ω；  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 1.0 6.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 由欧姆定律可得(I2－I1)R＝I1(Rx＋R1) 变形得＝(Rx＋R1)＋1 结合题图乙可知，纵轴的截距为1.0。 根据上式知k＝Rx＋R1 根据题图乙中数据可知，图线的斜率k＝ Ω＝7.2 Ω 解得Rx＝6.0 Ω 13 14 15 (4)由图丙可求得电池的电动势E＝　　　 V，内阻r＝　　 Ω。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 13 14 15 9.0 2.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 由闭合电路欧姆定律得 E＝I2(r＋R2)＋I1(Rx＋R1) 变形得I2＝－I1＋ 结合题图丙可知 ＝2.8 A 解得E＝9.0 V，r＝2.8 Ω。 13 14 15 13.(2023·宁德市高二期末)图甲所示电路中，电源的路端电压随电流的变化图像如图乙。闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值改变电路中的电流，已知R的最大值为12 Ω，定值电阻R0为6 Ω，电容器的电容C为1.0×10－5 F。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 答案　12 V　6 Ω 13 14 15 (1)根据图乙求出电源的电动势E和内阻r； 电源U－I图像的纵截距表示E，斜率的绝对值表示r，即E＝12 V，r＝ Ω＝6 Ω (2)求定值电阻R0的最大功率Pm； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 答案　6 W 13 14 15 当R＝0时，电路中电流最大，定值电阻R0的功率最大，即Pm＝()2R0＝6 W (3)求R从12 Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量ΔQ。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 答案　3×10－5 C 13 14 15 当R＝12 Ω时，电容器两端电压为UC1＝E＝3 V 当R＝0时，电容器两端电压为UC2＝E＝6 V R从12 Ω减小到0的过程中通过R1的电荷量为ΔQ＝C(UC2－UC1)＝3×10－5 C 14.如图所示，甲图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 12 13 14 15 (1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？ 答案　V1对应AC　V2对应BC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 12 13 14 15 当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0两端的电压增大，路端电压减小，由题图分析可得V1对应AC、V2对应BC (2)定值电阻R0、滑动变阻器的总电阻R分别为多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　3 Ω　12 Ω 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 12 13 14 15 由题意得R0＝ Ω＝3 Ω 当滑动变阻器取最大值时， 电流最小Imin＝0.5 A 而UR＝U2－U1＝7.5 V－1.5 V＝6 V 所以Rmax＝ Ω＝12 Ω (3)求出电源的电动势和内阻； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　8 V　1 Ω 12 13 14 15 根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是U2＝E－Ir 所以BC直线斜率的绝对值表示电源内阻，即 r＝ Ω＝1 Ω 所以E＝U2＋Ir＝7.5 V＋0.5×1 V＝8 V (4)滑动变阻器的最大功率是多少？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　4 W 12 13 14 15 当R＝R0＋r＝4 Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功率是Pm＝ W＝4 W。 15.(2023·德化第一中学高二月考)如图所示电路中，两平行金属板a和b相距d＝0.1 m水平放置，a板中央有一小孔。已知电源的电动势E＝24 V、内阻r＝5 Ω，滑动变阻器R1的阻值范围为0~20 Ω，R2＝10 Ω。闭合开关S电路稳定后。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　0.24 C 12 13 14 15 (1)若平行金属板电容器电容C＝3×10－2 F，调节R1的阻值，当R1消耗的功率最大时，求电容器的电荷量Q。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 12 13 14 15 将R2与r视为电源的等效内阻r'， 则r'＝R2＋r＝15 Ω ① 当R1＝r'＝15 Ω时，R1消耗的功率最大，有 ② U2＝R2 ③ Q＝CU2，又E＝24 V ④ 联立①②③④得Q＝0.24 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 答案　12 V　5 Ω 12 13 14 15 (2)若将质量m＝6×10－7 kg、电荷量q＝1×10－7 C的液滴从小孔正上方h＝0.1 m处无初速度滴下，液滴刚好不落到b板。不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2。求R2两端的电压U及滑动变阻器接入电路的阻值R1。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 12 13 14 15 电容器与R2两端电压相同， 对液滴由动能定理得mg(h＋d)－qU＝0 ⑤ 解得U＝12 V ⑥ 干路电流I＝＝1.2 A ⑦ 又E＝24 V，r＝5 Ω，R2＝10 Ω ⑧ 根据闭合电路欧姆定律得I＝ ⑨ 联立⑦⑧⑨得R1＝5 Ω。 本课结束 $