闭合电路模块测评-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理必修第三册4星学霸黑白题（人教版）

闭合电路移 (时间：70分钟 一、选择题（每题5分，共35分）》 1.(2025·河北张家口期中)北京正负电子对撞 机的储存环是半径为R的圆形轨道，当环中 电子以速率，沿轨道做匀速圆周运动时形成 的电流为I,已知电子电荷量为e,则环中运行 的电子数目为 A.TRI B.2mkI C.、1 D.ITR2 e ev πR2ev _ev 2.(2025·广东潮州期中)两只电压表V,和V2 是由完全相同的两个电流计改装成的，V,表 的量程是5V,V2表的量程是15V,把它们串 联起来接入电路中.则 A.它们的示数相等，指针偏转角度也相等 B.它们的示数相等，指针偏转角度之比为 1:3 C.它们的示数之比为1：3，指针偏转角度 相等 D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为 1:3 3.(2025·湖北云学联盟联考) 限流电阻 如图虚线框内为超导限流器 当通过超导电阻的电流不超 超导电阻 过1.2A时，该电阻处于超导 状态即电阻为0；当通过超导 电阻的电流大于1.2A时，将造成超导体失 超，从超导态转变为正常态（一个纯电阻，且 R1=32).已知限流电阻R2=62,小灯泡L 规格为“6V,6W”(电阻不变)，电源电动势 E=8V,内阻r=22.原来电路正常工作，超导 部件处于超导态，灯泡L正常发光，现L突然 发生短路，则 ( 必修第三册：RJ黑 莫块测评 总分：100分)》 A.灯泡L短路前，内、外电路消耗的总功率为 6W B.灯泡L短路后，因外电阻减小，所以电源输 出功率将变小 C.灯泡L短路后通过R,的电流为2A D,灯泡1短路后风的功率为 W (2025·山西运城期中)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 A 启动时，汽车的车灯会瞬时 变暗.汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接 的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势 为12.6V,内阻为0.052.车灯接通电动机未 启动时，电流表示数为12A;电动机启动的瞬 间，电流表示数达到52A.电表为理想电表， 假设车灯电阻不变，下列说法正确的是() A.电动机未启动时，车灯的功率为125W B.电动机启动时，车灯的功率为120W C.电动机启动时，电动机的输人功率为 420W D.电动机启动时，电动机的热功率可能为 450W 5.如图所示的电路中，R为定值电阻，R2为滑动 变阻器，各电表均为理想电表.在α、b两点间 接入一个内阻不可忽略的电源后，调节R2.关 于电压表V,、V2的示数随电流表A示数变化 的图像，下列说法正确的是 tU R2 (A 002.30407 ① 白题090 0i02i3i4 0i23i4 ② ③ A.只有图①是合理的 B.只有图②是合理的 C.只有图③是合理的 D.图①、③是合理的 6.(2024·四川甘孜一模)在如图所示的电路 中，定值电阻R1=R4=3kD,R2=2k2,R3= R=12k2,电容器的电容C=6F,电源的电 动势E=10V,内阻不计，当开关S,闭合电流 达到稳定时，处在电容器中间带电量q=2× 103C的油滴恰好保持静止，当开关S2闭合 后，则以下判断正确的是 A.电容器上极板是高电势点 B.带电油滴加速向上运动 C.a、b两点的电势差，h=8V D.通过R3的电量Q=4.8×10-5C 7.(2024·吉林长春期中)（多选）如图甲所示，R 为电阻箱(0~99.92)，置于阻值最大位置，R 为未知电阻，电流表为理想电表.闭合开关S, 逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、【值，并 ! 依据R、I值作出了如图乙所示的R-图线， 则下列说法正确的是 ↑R/ 0.2 A -1.0 甲 A.电源的电动势为5.0V 闭合电路模块测评 B.R,与电源内阻r的总阻值为1.02 C.电源的内阻为1.02 D.随着R的增大，电源的输出功率增大 二、非选择题（共65分） 8.（15分)(2025·海南文昌模拟)某同学对航 天飞机上使用的由特殊材料制作的电阻进行 电阻率的测量，其形状为圆柱体，实验室现提 供以下器材： A.电流表A,(测量范围0~50mA,内阻r1= 202); B.电流表A(测量范围0~100mA,内阻r2约 为402)； C.滑动变阻器R(0~102,额定电流2A); D.定值电阻(R。=802); E.待测电阻R(长度为L=10cm) F.直流电源E(电动势为4V,内阻很小)； G.开关一只，导线若干，螺旋测微器一只. ↑I/(×10mA) 4 32 0 2468101×10mA) 实验步骤如下： A.用螺旋测微器测出该电阻的直径d,螺旋测 微器示数如图甲所示； B.根据如图乙所示的实验电路将实验器材连 接起来； C.闭合开关S,改变滑动变阻器的滑片位置得 到多组电流表A,及电流表A2的读数I1、 L2,并将其记录下来； D.将记录的数据描绘在以I1为纵轴、I2为 横轴的坐标系中，得到如图丙所示的11-2 图像； 黑白题091 E.利用1-I2图像得到待测电阻的阻值，求得 其电阻率 请回答下列问题： (1)待测电阻的直径d= mm (2)由图乙可以得到11与12的关系为1= 12 (3)由图丙知，R,= 2,由R= 知，p= 2·m(结果保 d 留三位有效数字) (4)在图乙中，可以认为电流表A1与定值电 阻R。串联后就是改装的电压表，不考虑 R材质不均匀、形状、连入电路的方式、实 验操作和读数带来的误差，测量电阻R 时得到的阻值与真实值相比，测量值 (填“大于”“等于”或“小于”)真 实值 9.（13分)如图所示，某实验兴趣小组用铜片、铝 片和可乐做成了一个可乐电池，电动势约为 1V、内阻约为几千欧，并设计了甲、乙两个电 路测量其电动势和内阻，根据测得数据画出 图像（如图丁）. 其中所用实验器材如下： A.电压表（量程为0~1.5V,阻值约为6k2) B.电流表（量程为0~0.5mA,阻值约为1002） C.滑动变阻器(0~30002) D.开关、导线若干 可乐 (1)若只选用其中一种电路测电源电动势和 必修第三册：R刷 内阻，电路图应选 (填“甲”或 “乙”)更合理，所测得电源电动势为 V,内阻为 2.（结果均 保留一位小数) (2)用笔画线代替导线，请将(1)问中所选电 路图进行实物连接 (3)利用这两个电路所得到的图像丁，我们还可 以得到电路中电压表内阻为 2,电 流表内阻为 2. 品0 ↑UW 0.6 0.4 02日 图图A 50100150200250300350400 丙 10.(12分)(2025·山东烟台一中月考)如图， 图甲中M为一电动机，当滑动变阻器R的触 头从左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所示. 已知电流表读数在0.2A以下时，电动机没 有发生转动，不考虑电表对电路的影响，求： M ↑UV 3.4 3.0 0.8 0.4-- 0.10.20.37i (1)电源电动势和内阻； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电流表示数为0.3A时电动机的输出 功率 黑白题092 11.(12分)(2025·山东菏泽质检)如图为多用12.(13分)(2025·江西南城一中月考)如图甲 电表的原理图，已知表头G的内阻为R。 所示，电源内阻r=12,R、R2均为定值电 1002,满偏电流为I.=250A 阻，R2=62,R,为滑动变阻器，最大阻值为 (1)挡位1是量程为I=0.5mA的直流电流 62,电容器的电容C=100F,电表均为理 表，求并联电阻R,的大小 想电表.闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 (2)已知电阻R2=49502,挡位2是什么表？ P,电路稳定时读出电压表和电流表的示数， 量程为多少？ 得到U-I关系如图乙所示.求： (3)挡位3为测电阻的欧姆表，已知电池E= 1.5V、r=52,电阻R=20002,给欧姆 表调零时，调零电阻R应调为多少？ G 2.4IA (1)电源的电动势E和R,的阻值； (2)当滑片P移到ab正中间位置时，电容器 S 6接黑表笔 6接红表笔 上带的电荷量Q; (3)滑片P从a移到b的过程中，滑动变阻 器R,的最大功率Pm 闭合电路模块测评黑白题09324kW·h=2.4×10°kW·h,C错误；D.若风场每年有 5000h风速在6~10m/s的风能资源，当风速取最小值 6m/s时，该发电机年发电量具有最小值，根据题意，风速为 9m/s时，输出电功率为405kW,风速在5~10m/s范围内， 转化效率可视为不变，可知风速为6m/s时，输出电功率为 P=6x405 3 W=120kW,则该发电机年发电量至少为E= Pt=120x5000kW·h=6.0×105kW·h,D正确.故选D. 3.ABD解析：开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流I灯 变小，A正确；电路的路端电压为U路=V灯=I灯R灯，1灯变小， 路端电压变小，B正确；总电流即干路电流为1干= B-,U.减小，干路电流增大，C错误；电源总功率为Pa El干，I于增大，总功率变大，D正确故选ABD. 4.A解析：由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R串 R,(R+R4)=20.由闭 联并联电路部分的等效电阻为R=R+R,+R, 合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R,的电流为L=1= R+R3A并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则 E R先=2A,山=，FR+R 12 =R先=1A,四个灯泡的实际功率分别 为P1=R1=18W,P2=IR2=12W,P3=1R3=2W,P4= R4=4W,故四个灯泡中功率最大的是R.故选A. 5.C解析：电路稳定后，由于电源内阻不计，则整个回路可看 成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联，若取电源负 极为零电势点则电容器上极板的电势为P上=5B·2R=。 、E 4E 电容器下极板的电势为下R·4R= 5 则电容两端的电压V下上= 2E 5’ 则电容器上的电荷最为Q=CU=号CE,故选C 6.BC解析：据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是 不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R,的总阻值先 增大后减小，电压不变，所以电流表示数先变小后变大，故 选项BC正确：由于电压表示数没有变化，故选项D错误 7(04(②ge,号 解析：(1)①为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝 的最大阻值处，由图可知，应该置于A端.(2)对于电路 图(a),根据闭合电路欧姆定律有U=E-r,设金属丝的电阻 率为P,横截面积为S,结合欧姆定律和电阻定律1= R,R= 哈限立可得=8院微理可得7日多·亡对于 pL 电路图(b),根据闭合电路欧姆定律有U=E-I(r+R。),结合 欧蝴定律和电阻定律1=名，R=印片联立后整理可得 1S(+R6）,,可知图线的纵轴截距6=石，解得1 E Ep b (3)由(2)分析可知k,=”, 2安联立解 必修第三册·RJ Ro 得r=一 n-1 8.(1)大于(2)×10(3)向上(4)400 解析：(1)根据题意可知Rm<R,所以开关拨向m时电路的 总电阻小于开关拨向时电路的总电阻，电源电动势E不 变，根据1=。可知1>. R (2)当开关S拨向时，全电路的总电阻较大，中值电阻较 大，能够接入待测电阻的阻值也更大，所以开关S拨向n时 对应欧姆表的挡位倍率较大，即“×10”挡 (3)从“×1”挡位换成“×10”挡位，即开关S从m拨向n,全电 路电阻增大，干路电流减小，①②短接时，为了使电流表满 偏，则需要增大通过电流计G所在支路的电流，所以需要将 R。的滑片向上调节. (4)设欧姆表内部等效电阻为R,根据闭合电路欧姆定律有， 子-R号R6:=是联立解得尼=40n 2 E 1 闭合电路摸块测评 ,B解析：电子运动的周期T=,,等效电流1上，解得3 2,故选B e 2.C解析：电压表是由电流计与定值电阻串联改装而成 的；V,表的量程是5V,V2表的量程是15V,相同的两个电流 计改装，可知，V2表的内阻是V表的内阻的3倍把它们串 联接入电路，通过的电流相等，电表指针的偏角相同：电表两 端电压之比等于内阻之比1：3，它们的示数之比为1：3.故 选C. 3.D解析：A灯泡电阻为R=公=6n,短路前回路电流为1 =1A,内、外电路消耗的总功率为P=E=8W,A错误： R+r B.短路后，若R仍为超导态，电路中的电流=-A: 4A>1.2A,超过临界电流，故超导体失超，转化为正常态，此 时两个电阻并联，电路中的电阻为R=R=2,电路中 R,+R2 电流「，2A,短路后外电阻等于内电阻，电源输 功率P'=E'-2r=8W>6W,变大，B错误；C.短路后回路 电流为2A,由并联分流可知通过R的电流为子A,C错误； D.短路后通过R的电流为子A,功率P=R=号W, 3 D正确.故选D. 4,C解析：A.根据题意可知，电动机未启动时，车灯、电流表 和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压 U=E-r=12.6V-12×0.05V=12V,则车灯的功率P=U1= 12×12W=144W,故A错误：B.根据欧姆定律可知，车灯的 -V=120=1,电动机启动瞬间，车灯两端电压 电阻R=7=12 V=B-r=12.6V-52x0.05V=10V,车灯的功率p= R 100W,故B错误；CD.此时电动机的输入功率P机=U'1'- 黑白题42 尺=420W,热功率P一定小于420W,故C正确，D错 误.故选C. 5.C解析：设理想电源电动势为E,内阻为r,根据串联电路分 压原理得 E=r+I(R1+R2)=I(r+R)+U2,U1=R1I, 整理得U2=-(R1+r)I+E, 根据U-I图像得k1=R1,k2=-(R1+r), 可得电压表V,的U-I图像的斜率绝对值大于V,的U-I图 像的斜率绝对值，故ABD错误，C正确.故选C. 6.D解析：AB.设电源负极电势为零，当开关S2闭合前，电阻 R中没有电流，电容器两端的电压等于电阻R两端的电压， 三B·R=4V,且a端电势高，电容器内部的油滴带 可知U,R,+R E·R=4V,b端电 负电荷，当开关S,闭合后，a端电势p。R,+R ,-B·=8V,电容器下极板电势高，上极板电势低，由 势P6R4+R 于油滴带负电，将加速向下运动，AB错误；C.开关S2闭合 后，a、b两点间的电势差Ub=p。-p6=-4V,C错误；D.开 关S2闭合前，电容器的带电量91=CU2=6×10-6×4C=2.4× 105C,开关S2闭合后，电容器的带电量92=C1U1=6× 106×4C=2.4×105C,由于开关S,闭合前上极板电势高，开 关S2闭合后，下极板电势高，因此通过R3的电量Q=q1+q2= 4.8×105C,D正确.故选D. 7.AB解析：ABC.根据闭合电路欧姆定律有E=I(R+R+r), 解得R=B}(R+r), 则知图像的斜率表示电源电动势，纵轴截距的绝对值为R 与电源内阻r的总阻值， E=.0V=5V,R,+r=100,故AB正确，C错误 D.当外电阻跟电源内阻相等时，电源的输出功率最大，外电 阻小于内阻时输出功率随着外电阻的增大而增大，外电阻大 于内阻时随着外电阻的增大输出功率减小，因不能确定R 与电源内阻，的大小关系，随着R的增大，无法确定电源的 输出功率的变化情况，故D错误故选AB. R. 8.(1)6.00(2)R,+R+7 (3)1002.83×102(4)等于 解析：(1)螺旋测微器的读数精确到0.001mm,由图可知待 测电阻的直径为d=6mm+0.0×0.01mm=6.000mm. (2)由欧姆定律可得11(r1+R)=（12-11)R,则11= R. 12 R.+Ro+r 、R:一，结合图丙可得k=万 (3)根据L=R,+R+ R,3 R,+Ro+r1 6 0.5,解得R=100Ω.根据电阻定律可得R=p L 可 md2R≈2.83x1020m 得p= 4L (4)由于在计算通过R的电流时，电流表A1内阻已知，已 经考虑了改装电压表的分流作用，因此R的测量值等于真 实值. 9.(1)乙1.23076.9(2)如图所示(3)600076.9 参考答案与解析 解析：(1)若选甲图方案，相当于测量电压表与可乐电池构 成的等效电源的电动势和内阻，此情形测得的电动势和内阻 将明显小于可乐电池的实际电动势和实际内阻，故测量误差 太大；若选乙图方案，相当于测量电流表和可乐电池构成的 等效电源的电动势和内阻，此情形测得的电动势和可乐电池 实际电动势相同，测得的内电阻只是略大于可乐电池的内 阻，故乙图方案更合理. 因乙方案测得的内阻应大于甲方案测得的内阻，故乙方案得 到的应为图丁中的图线a,利用图线a可以得到电动势为纵 轴截距，则E=1.2V;内阻为图线a的斜率，可知r= 390x1060≈3076.9n. 1.2 (2)根据实验原理连接实物图，如答案图所示. (3)设可乐电池的电动势和内阻分别为E和r,电流表和电 压表内阻分别为R和Rv.根据图乙方案，图线a的纵轴截 距值恰好为可乐电池的电动势：E=1.2V, 而图线a的斜率值应为k=。1.2 390X106=+R, 根据图甲方案，图线b的纵轴截距值应为0.8= Ry.E, r+Ry 而图线6的斜率值应为，Q8一=R, 400x1067+R,7 联立可以解得R,=60002,R=76.92. 10.(1)3.6V22(2)302(3)0.54W 解析：(1)由图可知电压表V,测路端电压，根据闭合电路欧 姆定律U=E-,所以其斜率绝对值表示电源内阻，则由图 得电源内盟-8智n=20由图可得，电流 I=0.1A时U=3.4V,则由闭合电路欧姆定律得，电动势 E=U+r=3.4V+0.1×2V=3.6V. (2)当I=0.1A时，电路中电流最小，此时变阻器的电阻为 最大值，由图像得R= 2-U_3.4040=300 0.1 (3)电动机不转时相当于纯电阻，根据图像可得，电动机的 =08-040=40,由图像可得，电路中电流为I= 电阻为rw=0.2-0.1 0.3A时，电动机电压为3V,此时电动机输出功率为PM= U1-r=3×0.3W-0.32×4W=0.54W. 11.(1)1002(2)电压表2.5V(3)9452 解析：(1)挡位1是表头G与电阻R1并联，改装为量程I= 0.5mA的直流电流表，根据并联电路规律有1=-Lg,U1= Ug=IRa, _0=1000. 则并联电阻R,的大小为R= (2)挡位2是表头G与电阻R,并联后，再一起与电阻R2串 联，改装为电压表其量程为U=U+R2=2.5V. (3)欧姆表调零时，不接外电阻，即红黑表笔短接，在闭合 黑白题43 电路中有 E=U.+l(R3+R+r),解得R。=9452, 则调零电阻R应调为945Ω. 12.(1)6V12(2)1.5×104C(3)3.375W 解析：(1)结合电路图，根据闭合电路的欧姆定律可得E= U+1(r+R1),由图乙知，当1=1.2A时，U1=3.6V;当 12=2.4A时，U2=1.2V;代入数据，联立解得E=6V,R1= 1n. (2)当滑片P移到ab正中间位置时，电阻R3接入电路的 阻值为最大值的一半，即R'=32.可得R2和R,并联部分 的电阻为R#=x3 D=22,此时电流表的示数为I3= 6+3 第十三章 电磁 第1节磁场 磁感线 白题 基础过关 1.C解析：A.由右手定则可知，直导线下面的磁场方向垂直 纸面向外，则小磁针的N极向外偏转，故A错误；B.由右手 定则可知，直导线上面的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针 的N极向内偏转，故B错误；C.小磁针位置不变，改变导线 中电流的方向，直导线下面的磁场方向垂直纸面向里，则小 磁针的N极向内偏转，与之前相反，故C正确；D.若通电导 线与小磁针垂直，导线中有电流垂直纸面向外，此时磁场方 向与小磁针N极指向平行且同向，则小磁针不发生偏转，故 D错误.故选C. 2.A3.C 4.见解析图 解析：图(a),已知磁场沿顺时针方向，则电流垂直纸面向里； 图(b),电流右侧的磁场方向向里，左侧的磁场方向向外，则 电流的方向向上：图(c),已知环形电流内部磁场方向垂直 纸面向外，则电流沿逆时针方向：图(d),环形电流从右侧流 出，从左侧流入，由安培定则可知磁场方向向下；图()，根据 螺线管中电流方向外侧向上，利用安培定则可以确定螺线管 的磁场方向向左：图()，根据螺线管中上边的电流方向向 外，下边的电流方向向里，利用安培定则可以确定螺线管中 磁场方向向右，如图所示 (a) b) (c) ⊙⊙⊙⊙⊙ ⑧⑧8⑧⑧ (d) (e) 0 5.C解析：AB.已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋 定则，可知A、B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向垂 直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，故 AB错误；C.根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁 场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向 外，故C正确：D.根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知 必修第三册·RJ E T+R1+R -=1.5A,此时电容两端的电势差等于电阻R,两端 的电势差，为U。=I3R1,由电容器的定义可得Q=CUc,代入 数据解得Q=1.5×104C. R2R3 R2+R2 (3)并联部分电压U= R2R3 一E,R的功率B, 尺，邀 +R1+ R2+R, 362 144」 理得P, 4+192 -,当64R3= 时，功率最大，解得 64R,+R R Pm=3.375W. 越应与电磁波初步 通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N 极指向左，故D错误故选C. 6.D 黑题应用提优 1.B解析：AB.这一假说能够说明磁现象产生的电本质，即磁 场可以由运动的电荷产生，故B正确，A错误：CD.由安培定 则可知，引起地磁场的环形电流方向应是与赤道平面平行的 顺时针方向（俯视），故CD错误.故选B. 2.C解析：A.小磁针N极的指向为磁感线方向，直导线AB 部分，电流从上到下，所以从上往下看，直导线产生的磁场方 向应为顺时针方向，所以小磁针a的N极应指向纸面 外，A错误；BC.在通电螺线管E部分，由安培定则可知，在 内部磁感线从右到左，故右端为螺线管S极，左端为N极，在 外部磁感线从N极到S极，所以小磁针b的N极应向右，小 磁针c的N极向左，B错误，C正确；D.在蹄形磁体D部分， 由安培定则可知，左端为S极，右端为N极，在外部磁场方向 从右端指向左端，所以小磁针d的N极应向左，D错误.故 选C. 3.B解析：A.若将两球绕0点在竖直面内沿逆时针转动，等 效成顺时针方向的环形电流，根据右手螺旋定则，在小磁针 位置产生的磁场向外，因此小指针N极垂直于纸面指向外，S 极垂直于纸面指向内转动，A错误：B.若将两球绕O点在竖 直面内沿顺时针转动，等效成逆时针方向的环形电流，根据 右手螺旋定则，在小磁针位置产生的磁场向内，因此小磁 针S极垂直于纸面指向外，N极垂直于纸面指向内转动， B正确；CD.将两球绕竖直轴（俯视）无论顺时针还是逆时针 转动，产生的磁场都在竖直方向上，S极只能向上转动或向 下转动，CD错误，故选B. 4.A解析：根据右手螺旋定则可知靠近1，右侧的磁场方向为 垂直纸面向里，靠近，左侧的磁场方向为垂直纸面向外，因 为11<2，所以小磁针N极垂直纸面向外转动故选A. 5.如图所示 磁头线圈 铁芯 工作缝隙 磁粉 塑料带基 走带方向 黑白题44