章末检测试卷(第四、五章)（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（粤教版）

本讲义聚焦高中物理电磁学核心知识点，系统梳理电场（电势差、电场强度）与电路（电阻定律、电动势、闭合电路欧姆定律）的基本规律，衔接多用电表使用、电路故障分析、功率计算及电容器应用，构建完整知识脉络，为学生提供扎实的学习支架。 该资料以情境化题目（如酒精测试仪、风速测定装置）和辨析推理题（如电势与场强关系辨析）为特色，通过模型建构（等效内阻分析功率）和实验探究（多用电表黑箱探测）培养科学思维与科学探究能力。课中辅助教师检测学情，课后助力学生强化知识应用，有效查漏补缺。

章末检测试卷(第四、五章) [满分：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.(2024·广州市高二月考)下列说法正确的是(　　) A.1 C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功1 J，则A、B的电势差为-1 V B.电场强度为零的地方，电势也一定为零 C.电阻率大的导体材料，电阻也一定大 D.铅蓄电池的电动势为2 V，则用电压表测量铅蓄电池两端的电压也一定为2 V 答案　A 解析　正电荷从A点移动到B点克服电场力做功1 J，可知电场力对该正电荷做负功，由W=Uq，可得U==-1 V，则A、B的电势差为-1 V，A正确； 电势的零点是人为选择的，而电场强度为零的点是根据电场的叠加得来的，二者没有必然的联系，例如等量同种电荷连线的中点电场强度为0，但是电势的零点可以选在其他位置，此时等量同种电荷连线的中点电场强度为0，电势不为0，故B错误； 由导体电阻的决定式R=ρ可知导体电阻由导体电阻率、导体长度、横截面积决定，所以导体的电阻率大，电阻不一定大，故C错误； 电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，考虑电池内阻分压，用电压表测量铅蓄电池两端的电压不一定为2 V，故D错误。 2. (2024·深圳市龙岗区高二期末)如图，电源电动势E=9 V，内阻r=1 Ω，电阻R1=3 Ω、R2=6 Ω，闭合开关S，则从电源流出的电流和流过R1的电流分别为(　　) A.3 A，2 A B.2 A，3 A C.3 A，3 A D.2 A，1 A 答案　A 解析　并联后的电阻为R==2 Ω，干路电流为I==3 A，路端电压为U=E-Ir=6 V，通过R1的电流为I1==2 A。 3. (2025·佛山市高二期中)据报道，我国合肥工业大学科研团队成功研制出兼具自修复性、高导电性等优点的弹性导体材料，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示，电压表和电流表是理想电表，a、b两点之间连接一弹性导体。在中间悬挂重物后，下列说法正确的是(　　) A.弹性导体的电阻变小 B.定值电阻R的功率变小 C.电压表的示数变小 D.弹性导体消耗的功率一定变大 答案　B 解析　弹性导体受拉力作用，长度变大，横截面积减小，根据R=ρ可知，电阻变大，故A错误；电路电阻变大，则总电流减小，则根据PR=I2R可知，定值电阻R的功率变小，故B正确；电路总电流减小，则电源内阻和定值电阻R上的电压减小，根据U=E-Ur-UR，可知弹性导体的电压变大，即电压表示数变大，故C错误；将定值电阻R等效为电源的内阻，由于弹性导体电阻与等效内阻阻值大小关系未知，则弹性导体消耗的功率不一定变大，故D错误。 4.(2024·河源市高二期末)如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是(　　) A.灯泡L1短路 B.电流表接触不良 C.开关处短路 D.灯泡L2断路 答案　D 解析　灯泡L1短路，电流表和电压表均有示数；电流表接触不良时，电路断路，电压表和电流表均无示数；开关短路，电流表和电压表都有示数，灯泡L2断路，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。故选D。 5. 如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是定值电阻R两端的电压随电流变化的图像，由图可知(　　) A.该电源的电动势为6 V、内阻是2 Ω B.定值电阻R的阻值为1 Ω C.该电源的最大输出功率为8 W D.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7% 答案　D 解析　由图线AB可知电源的电动势为E=6 V，短路电流为I短=6 A，则电源内阻为r==1 Ω，故A错误；根据OM图线，可得R== Ω=2 Ω，故B错误；当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，所以该电源的最大输出功率为Pmax==9 W，故C错误；当该电源只向电阻R供电时，根据图像交点的纵坐标可得此时电源的输出电压为4 V，则该电源的效率η=×100%=×100%≈66.7%，故D正确。 6. (2025·佛山市高二期中)在我国“醉驾入刑”相关法规施行以后，各市交警加大了酒后驾驶的检查力度。交警使用的某款酒精测试仪的工作原理图如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器的阻值r'的倒数与酒精气体的浓度C成正比，R0为定值电阻。下列关于电压表示数的倒数()与酒精气体浓度的倒数()之间关系的图像，正确的是(　　) 答案　D 解析　酒精气体传感器P和定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端的电压，根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比可得=kC，k是比例系数，根据闭合电路欧姆定律得E=U+(r'+r)，联立可得=++，故选D。 7. (2023·广州华南师大附中高二期末)如图是一个多用电表的简化电路图。S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱可以接通1、2、3、4或5。下列说法正确的是(　　) A.当S接1或2时，测量的是电流，接1时的量程小 B.当S接3时，测量的是电阻，其中A是红表笔 C.当S接3时，测量的电阻越大，指针偏角越大 D.当S接4或5时，测量的是电压，接4和接5时的最大测量值之比为R3∶(R3+R4) 答案　B 解析　当S接1或2时，测量的是电流，设接1时的量程为I1，则(I1-Ig)·R1=Ig(Rg+R2)，设接2时的量程为I2，则(I2-Ig)(R1+R2)=IgRg，联立解得=，则接1时的量程大，A错误；当S接3时，测量的是电阻，电流一定从红表笔流入多用电表，所以其中A是红表笔，B正确；当S接3时，测量的电阻越大，回路电流越小，指针偏角越小，C错误；当S接4或5时，电流表与电阻串联，测量的是电压。设虚线框内电流表A2的量程为I，该电流表A2内阻为RA2，设接4时的量程为U1，由串并联电路特点可得U1=I(RA2+R3)，设接5时的量程为U2，由串并联电路特点可得U2=I(RA2+R3+R4)，联立可得=，D错误。 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.(2024·惠州市高二期中)如图所示是一种风速测定装置简化示意图，电源电动势为E(保持不变)，内阻为r，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，电压表、电流表均为理想电表。T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连。S闭合后，当风速减小时，下列说法中正确的是(　　) A.电源的路端电压变大 B.电压表的示数变大 C.滑动变阻器R1两端的电压变大 D.电流表的示数变小 答案　ACD 解析　S闭合后，当风速减小时，活塞上方气压增大，活塞带动滑片P下移，可知滑动变阻器接入电路电阻增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，则电流表的示数变小，内电压变小，路端电压变大；由于通过定值电阻R的电流减小，所以定值电阻R两端的电压减小，电压表的示数变小；根据U外=UR+UR1可知滑动变阻器R1两端的电压变大。故选A、C、D。 9.(2024·清远市高二期中)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大速度行驶，则下列选项正确的是(　　) 自重 40 kg 额定电压 48 V 载重 75 kg 额定电流 12 A 最大行驶速度 20 km/h 额定输出功率 400 W A.电动机的输入功率为576 W B.电动机的线圈电阻为4 Ω C.该车获得的牵引力为72 N D.该车受到的阻力为20 N 答案　AC 解析　电动机的输入功率为P=UI=48×12 W=576 W，故A正确； 电动机正常工作时是非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内阻，故R≠==4 Ω，故B错误； 电动车速度最大时，牵引力等于阻力，由P出=Fvm=Ffvm可得F=Ff==72 N，故C正确，D错误。 10.如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6 V、内阻r=2 Ω，定值电阻R=4 Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rr的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是(　　) A.图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.5 W，R1=6 Ω B.图乙中R2=9 Ω C.滑动变阻器消耗的功率P最大时，电源输出功率也最大 D.无论如何调整滑动变阻器Rr的阻值，都无法使电源的输出功率达到4.5 W 答案　AD 解析　把定值电阻看成电源内阻一部分，由题图乙可知，当Rr=R1=R+r=6 Ω，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P2==1.5 W，故A正确；滑动变阻器的阻值为3 Ω时与阻值为R2时消耗的功率相等，有()2×3=()2R2，解得R2=12 Ω，故B错误；当电路外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，因为定值电阻大于电源内阻，故随着滑动变阻器接入电路阻值变大，电源输出功率减小，故滑动变阻器接入电路阻值为零时，电源输出功率最大，故C错误；当滑动变阻器接入电路阻值为零时，电路中电流最大，最大值为Im== A=1 A，电源输出功率最大，为Pmax=R=4 W，故D正确。 三、非选择题(本题共5小题，共54分。) 11.(8分)(2024·江门市高二期末)如图甲所示的黑箱中有两只电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。 (1)(2分)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的　　　　(选填“A”“B”或“C”)。  (2)(2分)探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，应选用多用电表的　　　　　　　　挡(选填“直流电压”“直流电流”或“电阻”)。  (3)(2分)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋电阻挡至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如图丙所示，正反向阻值均相等，则他判断a、b两点间连接了电阻，阻值为　　　　　　 Ω。  (4)(2分)他继续将红表笔接b，黑表笔接c，发现电阻无穷大，于是又将黑表笔接b，红表笔接c，发现电阻很小，于是他判断出b、c间连接了二极管，并且二极管的正极与　　　　点相连。  答案　(1)A　(2)直流电压　(3)15　(4)b 解析　(1)多用电表使用前应机械调零，机械调零旋钮为A。 (2)可用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源。 (3)电阻挡挡位为“×1”挡，根据图丙示数可知r=15×1 Ω=15 Ω (4)二极管正向导通电阻很小，反向电阻无穷大，再根据多用电表电阻挡内部结构可知，电流从红表笔流入，黑表笔流出，可知二极管的正极与b点相连，负极与c点相连。 12.(10分)(2024·肇庆市高二期末)某同学用电压表和电流表测一节电池的电动势和内阻，并按照图甲所示的电路图进行实验，所用电压表可视为理想电压表。 (1)(4分)图乙为根据实验数据绘制的U-I图像，从图像中可知该电池电动势E=　　　　　 V，内阻r=　　　　　 Ω。(均保留小数点后一位)  (2)(2分)该同学找资料查证量程为0~0.6 A的电流表内阻比较小，接近电池内阻，则该电池内阻的测量值　　　　　(选填“>”“<”或“=”)真实值。  (3)(4分)该同学放弃电压表，并且将滑动变阻器更换为电阻箱R，采用如图丙所示电路进行实验，经多次测量并记录电阻箱阻值R及对应的电流I，重新绘制出如图丁所示的-R图像(忽略电流表的内阻)，已知图线斜率为k，图线与纵坐标轴的截距为b，则电池电动势E=　　　　　　　　，内阻r=　　　　　。(用k、b中的物理量表示)  答案　(1)1.5　2.0　(2)>　(3)　 解析　(1)图像的表达式为U=E-Ir，所以U-I图像与纵轴的交点为电动势，有E=1.5 V 图像的斜率绝对值为电源内阻， 有r== Ω=2.0 Ω (2)该电路下，实际测量的是电源和电流表等效成的新电源，即测量的电源内阻实质为电源的内阻加上电流表的电阻，所以电源内阻的测量值大于真实值。 (3)由E=I(R+r) 整理有=R+ 所以有k=，=b 整理有E=，r=。 13.(11分)如图所示，电源电动势E=20 V，内阻不可忽略，定值电阻R=2 Ω。开始时滑动变阻器滑片位于正中时，电流表的示数为1 A，而后将滑片滑到一个极端时，电流表的示数变成2 A。求： (1)(3分)电源的内阻r，滑动变阻器的最大阻值R1m； (2)(3分)滑片位于正中时，电源的输出功率和电源效率； (3)(5分)电源的最大输出功率，以及此时对应的R1值。 答案　(1)8 Ω　20 Ω　(2)12 W　60%　(3)12.5 W　6 Ω 解析　(1)滑动变阻器滑片位于正中时，电流表的示数为1 A；滑片滑到一个极端时，电流表的示数变成2 A，说明此时滑动变阻器接入电路中的阻值为零。设电源的内阻为r，由闭合电路欧姆定律得 E=I1(r+R+R1m)，E=I2(r+R) 解得r=8 Ω，R1m=20 Ω (2)滑片位于正中时，滑动变阻器接入电路中的阻值为R1'=R1m=10 Ω 电源的输出功率 P=UI1=R外=(R+R1')=12 W 电源效率为η=×100%=60% (3)电源的输出功率P=UI=(R+R1) = 当R+R1=r时，电源的输出功率最大，即滑动变阻器的阻值为R1=r-R=6 Ω 电源的最大输出功率为Pm==12.5 W。 14. (12分)(2024·广州市番禺区实验中学高二期末)如图所示的电路中，电源电动势E=12 V，内阻r=1 Ω，电动机的电阻R0=1 Ω，电阻R1=2 Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=4 V，求： (1)(4分)电源的输出功率； (2)(4分)电动机转化为机械能的功率； (3)(4分)若电动机被卡住不转了，它消耗的功率又是多少。 答案　(1)20 W　(2)8 W　(3)9 W 解析　(1)由欧姆定律可知，通过电阻R1的电流为I== A=2 A 电源的输出电压为U=E-Ir=12 V-2×1 V=10 V 电源的输出功率为P出=UI=10×2 W=20 W (2)电动机两端的电压为 UM=U-U1=10 V-4 V=6 V 电动机的输入功率 P入=UMI=6×2 W=12 W 电动机的热功率为 P热=I2R0=22×1 W=4 W 电动机转化为机械能的功率为 P机=P入-P热=12 W-4 W=8 W (3)电动机被卡住不转时，电动机可看成纯电阻，则电路电流为 I'== A=3 A 电动机消耗的功率为 P消=I'2R0=32×1 W=9 W。 15.(13分)(2024·广州市高二期末)如图所示，电源电动势为E=10 V，内阻为r=1 Ω，定值电阻的阻值为R1=R2=1 Ω，平行板电容器的电容为C=100 μF，两极板间距离为d=30 cm，B极板接地，调节电阻箱，使其示数为R3=3 Ω，闭合开关S，电路稳定时，电容器正中间P点有一质量为m、电荷量为q=0.02 C的小球正好处于静止状态，g=10 m/s2，求： (1)(5分)小球的质量m； (2)(5分)将小球仍固定在原来的位置P，将电阻箱的电阻改为R3'=8 Ω，当电路稳定时，求这时小球的电势能Ep。 (3)(3分)求在将电阻箱的电阻改为R3'=8 Ω后到电路再次稳定的过程中通过R2的电荷量Q。 答案　(1)0.04 kg　(2)-0.08 J　(3)2×10-4 C 解析　(1)开关S闭合，电路稳定后，R1和R3串联，R2中没有电流通过，电容器的电压为UC=U3=E=6 V 小球静止，故小球带负电荷，由平衡条件有mg=q 解得m=0.04 kg (2)将电阻箱的电阻改为R3'=8 Ω，开关S闭合，电路稳定时UC'=E=8 V 因为电容器下极板接地，所以此时，上极板电势为8 V，下极板电势为0 V，P点处于正中间，所以P点电势为φ=4 V，可得Ep=qφ=-0.08 J (3)流过R2的电荷量ΔQ=CΔU=C(UC'-UC)=2×10-4 C。 学科网（北京）股份有限公司 $