04-第4章 闭合电路欧姆定律与科学用电 测评卷（word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（鲁科版）

**基本信息** 高中物理“闭合电路欧姆定律与科学用电”单元卷，涵盖单选（8题24分）、多选（4题16分）、非选择（6题60分），注重物理观念（电动势、内阻）、科学思维（电路推理）及科学探究（实验设计），适配单元复习，结合手电筒、汽车启动等真实情境。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/24|电动势、U-I图像、电路动态分析|如汽车启动车灯变暗，考查路端电压变化| |多选|4/16|光敏电阻、电路变化分析|结合手机亮度调节，体现科学态度与责任| |非选择|6/60|实验（测电动势内阻）、综合计算（电动机功率）|实验题注重数据处理，计算题如电动机提升重物，强化科学思维与应用|

( 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) ( 姓名 班级 考号 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 注意事项 1.本试卷满分100分，考试用时90分钟。 2.无特殊说明，本试卷中重力加速度g取10 m/s2。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.手电筒中的干电池的电动势为1.5 V，用它给某小灯泡供电时，电流为0.3 A，下列说法不正确的是 （　　） A.电路中每通过1 C的电荷量，电源把1.5 J的化学能转化为电能 B.干电池在10 s内将4.5 J的化学能转化为电能 C.该干电池外接电阻越大，电源的效率越高 D.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强 2.如图所示，直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线，曲线b为小灯泡R两端的电压随电流的变化图线，用该电源和该小灯泡R组成的闭合电路，电源的输出功率和电源的内电阻分别是 （　　） A.0.6 W，5 Ω　　　　 B.0.6 W， Ω C.0.8 W，5 Ω　　　　 D.0.8 W， Ω 3.一辆打开车灯的汽车，在其电动机启动时车灯会瞬间变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 （　　） A.35.8 W　　　　B.76.8 W C.43.2 W　　　　D.48.2 W 4.有一电池，外电路断开时的路端电压为3.0 V，外电路接上阻值为8.0 Ω的电阻后，路端电压降为2.4 V，则可以确定电池的电动势E和内阻r为 （　　） A.E=2.4 V，r=1.0 Ω　　　　B.E=2.4 V，r=2.0 Ω C.E=3.0 V，r=2.0 Ω　　　　D.E=3.0 V，r=1.0 Ω 5.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，则下列说法中正确的是 （　　） A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2 B.电动势E1=E2，短路电流I1<I2 C.电动势E1>E2，内阻r1<r2 D.电动势E1>E2，内阻r1>r2 6.有两位同学用同一组电学元件分别连接成图甲和图乙的调光电路。在闭合开关后，使滑动变阻器的滑片由最左端开始向右滑动，直到灯泡正常发光。则灯泡正常发光时电源总功率和整个过程中灯泡的亮度变化情况是 （　　） A.甲电路中的电源总功率小，亮度变化范围大 B.甲电路中的电源总功率小，亮度变化范围小 C.乙电路中的电源总功率小，亮度变化范围大 D.乙电路中的电源总功率小，亮度变化范围小 7.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡，R为滑动变阻器。电流表和电压表读数分别为I、U，其读数变化量大小分别为ΔI、ΔU。现闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向上滑动时 （　　） A.I增大　　　　B.L变暗 C.U变小　　　　D.不变 8.某学校高二物理兴趣小组的同学自制欧姆表，电路图如图甲，电流表G满偏电流Ig=3 mA，内阻Rg=30 Ω，电源电动势E=1.5 V，内阻r=1 Ω。下列说法正确的是 （　　） 　　 A.使用该欧姆表时，应将黑表笔插入A孔 B.欧姆调零时，R0接入电路的阻值为500 Ω C.将待测电阻Rx接入A、B间，此时G的示数如图乙所示，则Rx为1 kΩ D.该欧姆表能较准确测量电阻的范围为1 kΩ~3 kΩ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9.如今，人们对手机的依赖程度越来越高，手机已成为人们必不可少的随身物品，然而长时间使用手机会对眼睛造成一定的伤害，因此现在的智能手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节亮度，也可以手动调节。某同学为了模拟该功能，设计了如图所示的电路，R1为光敏电阻，光照增强，阻值变小，R2为滑动变阻器，闭合开关后，下列说法正确的是 （　　） A.仅光照变弱，小灯泡变亮 B.仅光照变强，小灯泡变亮 C.仅将滑片向a端滑动，小灯泡变暗 D.仅将滑片向a端滑动，电池输出的路端电压变小 10.如图，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，小灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2。不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由右端向左滑动时，下列说法正确的是 （　　） A.电流表A1示数变小，电流表A示数变大，小灯泡L1变亮 B.电流表A示数变大，电压表V示数变小，小灯泡L2变暗 C.电压表示数变化ΔU，电流表A示数变化ΔI，=r D.电压表示数变化ΔU，电流表A示数变化ΔI，=R 11.在如图所示的竖直方向的电路中，电压表和电流表均为理想电表，R1、R2、R3为定值电阻，电源电动势为E、内阻为r，开关S1闭合，S2断开，水平放置的平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态，当S2从断开到闭合后，下列说法正确的是 （　　） A.两表读数均变小 B.电源内阻消耗的功率变小 C.油滴将向上运动 D.电容器带的电荷量减少 12.在图1的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（0~25 Ω）。闭合开关S，调节滑动变阻器，将滑动触头P从最左端滑到最右端，两电压表的示数随电路中电流表示数变化的关系如图2所示。不考虑电表对电路的影响，则 （　　） 　 A.电源的电动势为7.5 V，内阻为12.5 Ω B.定值电阻R1的阻值为10 Ω C.当滑动变阻器R2连入电路的阻值为10 Ω时，R2上消耗的电功率最大 D.滑动触头P向右滑动过程中电源的输出功率一直减小 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13.（6分）某同学利用下列实验器材测量电源的电动势和内阻。 A.待测电源 B.电阻箱R（最大电阻值为30 Ω） C.小量程电流表G（内阻不计） D.定值电阻R0（电阻值为3 000 Ω） E.开关、导线若干 该同学设计的实验电路图如图甲所示。 （1）该实验可以近似认为通过电源内部的电流等于流过电阻箱的电流，则电阻箱的阻值R、小量程电流表的示数I、电源的电动势E、内阻r和定值电阻R0之间的关系为E=　　　　。  （2）多次改变电阻箱的阻值R，读出对应电流表的示数I，作出图像如图乙所示，则电源的电动势E=　　　　V、内阻r=　　　　Ω。（结果均保留三位有效数字）  14.（9分）某实验小组想要测量一量程为0~6 V的电压表的内阻，进行了如下的操作： （1）先用多用电表的欧姆挡进行测量，将欧姆挡选择开关拨至“×10”倍率时，发现指针偏角较小，说明电阻较　　　　（填“大”或“小”），于是改用　　　　（填“×1”或“×100”）倍率；多用电表表盘如图甲所示，根据选好的挡位，读出电压表的阻值为　　　　Ω；每次换挡后都要进行的操作是　　　　（填“机械调零”或“欧姆调零”）；测量时，红表笔接电压表的　　　　接线柱（填“正”或“负”）。  （2）为了准确测出电压表的内阻，小明设计了如图乙所示的电路，图中定值电阻的阻值为R0，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电流表的示数I、电压表的示数U，可知电压表V的内阻RV=　　　　。  15.（9分）如图所示是手电筒的简化电路图。老式的手电筒是把两节1号干电池串联起来作为电源，一节1号干电池的电动势是1.5 V，手电筒内的小灯泡的额定电压为2.5 V，额定电流为0.3 A，按下开关后，小灯泡正常发光。 （1）手电筒不工作时，电源两端电压是多大？为什么小灯泡的额定电压是2.5 V，而不是3 V？ （2）算一算，小灯泡正常工作时的电阻多大？电池组的内电阻多大？（结果均保留1位小数） 16.（10分）在如图所示的电路中，电源电动势E=12 V，内阻r未知，R1是阻值为5 Ω的定值电阻，R2是由某金属氧化物制成的导体棒，可视为非纯电阻，实验证明通过R2的电流I和它两端电压U数值遵循I=0.2U3的规律。闭合开关S后，理想电流表的示数为1.6 A。求： （1）R1、R2消耗的电功率P1、P2； （2）电源的内阻r。 17.（10分）利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E=6 V，电源内阻r=1 Ω，电动机内阻r0=2 Ω，电阻R=3 Ω，重物质量m=0.10 kg。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时，理想电压表的示数为U=5.5 V。重力加速度为g，不计空气阻力和摩擦。求： （1）流经电源的电流I和电动机两端的电压U2； （2）电动机的输入功率P入、热功率P热和输出功率P出； （3）重物匀速上升时的速度v； （4）电源的工作效率η。（结果保留2位小数） 18.（16分）在如图所示的多元件电路中，有三个定值电阻R0、R1、R2，阻值均为2 Ω，有一电容器，其电容为C=3×10-7 F，电源的电动势E=8 V，内阻r=1 Ω，滑动变阻器阻值范围是0~8 Ω，现将开关S闭合。 （1）为了使滑动变阻器R3消耗功率最大，其阻值R3应调到多大？此时滑动变阻器的功率是多少？ （2）在滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中电容器的电荷量变化了多少？ 答案与解析 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 1.D 2.A 3.C 4.C 5.A 6.B 7.D 8.C 9.BC 10.BC 11.AD 12.BD 1.D　电路中每通过1 C的电荷量，非静电力做功为W非=qE=1×1.5 J=1.5 J，故电路中每通过1 C的电荷量，电源把1.5 J的化学能转化为电能，A正确；根据W=EIt=1.5×0.3×10 J=4.5 J可得干电池在10 s内将4.5 J的化学能转化为电能，B正确；设外电阻为R，内阻为r，则电源的效率为η===，可知该干电池外接电阻越大，电源的效率越高，C正确。干电池的电动势小于蓄电池的电动势，则干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池弱，D错误。 2.A　电源的U-I图像表达式为：U=E-Ir，则U-I图像斜率的绝对值表示内阻，根据题图可知，电动势E=4 V，内电阻为r= Ω=5 Ω，两个图线的交点坐标表示路端电压和对应的电流，即路端电压为3 V，电流为0.2 A，故电源的输出功率为：P出=UI=3×0.2 W=0.6 W，故选A。 3.C　电动机不启动时，车灯的电压为电源路端电压，设为UL，电动机启动后车灯电压仍为路端电压，设为U'L，由闭合电路欧姆定律得I=，解得车灯的电阻R=1.2 Ω，路端电压UL=IR=12 V，车灯消耗功率为PL==120 W；电动机启动后，路端电压U'L=E-I'r=9.6 V，车灯消耗电功率为P'L== W=76.8 W，所以车灯功率降低了ΔP=120 W-76.8 W=43.2 W，故选项C正确。 4.C　由题意可知，外电路断开时的路端电压为3.0 V，则电池的电动势E=3.0 V。当外电路接上阻值为8.0 Ω的电阻后，路端电压降为2.4 V，由U=IR，U=E-Ir，得r=2.0 Ω，故选C。 5.A　电源U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，斜率绝对值大小表示内阻，所以电动势E1=E2，内阻r1<r2；图线横轴截距表示短路电流，故短路电流I1>I2。故选A。 6.B　题图乙是分压式控制电路，题图甲是限流式控制电路，乙图中灯泡电压、电流可以从0开始调节，则灯泡的亮度变化范围较大。甲电路中的电源总功率为P甲=EI灯，乙电路中的电源总功率为P乙=E，则甲电路中的电源总功率较小，故选B。 7.D　当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变大，电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大，则电流表读数I减小，电压表读数U增大，灯泡L两端电压增大，通过L的电流增大，L变亮，故A、B、C错误；根据闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir，则U=E-Ir，可得=r，则不变，故D正确。 8.C　根据“红进黑出”可知，A错误。根据闭合电路欧姆定律可得Ig=，解得R0=469 Ω，故B错误。C选项，根据闭合电路欧姆定律可得Ig=，解得Rx=1 kΩ，故C正确。欧姆表的中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小；欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内电阻R总，根据闭合电路欧姆定律，满偏时Ig=，得R总=500 Ω，R中=R总=500 Ω，故D错误。 9.BC　仅光照变弱，光敏电阻阻值变大，回路总电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故A错误；当光照变强时，光敏电阻的阻值变小，电流变大，则灯泡变亮，故B正确；仅将滑片向a端滑动，R2阻值变大，回路总电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故C正确；仅将滑片向a端滑动，R2阻值变大，回路总电阻变大，电流变小，根据U=E-Ir，可知，路端电压变大，故D错误。 10.BC　滑动变阻器滑片由右端向左滑动时，变阻器接入的阻值变小，根据“串反并同”可知，电流表A1示数变大，电流表A示数变大，电压表V示数变小，小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗，故A错误，B正确；根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir，电压表测的是路端电压，电流表A测的是干路电流，所以=r，故C正确，D错误。 11.AD　当S2闭合后，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻r、电阻R3两端的电压增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电阻R2、R1两端的电压减小，通过电阻R2、R1的电流减小，则电流表读数减小，电压表读数减小，故A正确；电源内阻消耗的功率P=I2r，因为干路电流增大，电源内阻消耗的功率变大，故B错误；电容器两极板间电压减小，板间距离不变，所以电场强度减小，油滴所受电场力小于重力，油滴向下运动，故C错误；电容器两极板间电压减小，电容器电容不变，根据Q=CU可知电容器带的电荷量减少，故D正确。 12.BD　闭合开关后，将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端，电路中的总电阻逐渐增大，电流随之减小，定值电阻R1两端的电压减小，可知电压表V1的示数对应的图线是题图2中斜率为正的图线，滑动变阻器R2两端的电压增大，电压表V2的示数对应题图2中斜率为负的图线，结合题图2可知，当I=0.6 A时，只有R1接入电路，路端电压U=U1=6 V，当I2=0.2 A时，滑动变阻器全部接入电路，路端电压U=2 V+5 V=7 V，根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir，解得E=7.5 V，r=2.5 Ω，故A错误；由于斜率为正的图线为定值电阻R1的U-I图线，则其阻值为R1==10 Ω，故B正确；将R1等效为电源内阻的一部分，则r等效=R1+r=12.5 Ω，当滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5 Ω时，R2上消耗的电功率最大，C错误；电源的输出功率P输出=I2（R1+R2）=（R1+R2）=，滑动触头P向右滑动的过程中R2连入电路的阻值逐渐增大，且始终满足R1+R2>r，则电源的输出功率一直减小，故D正确。 13.答案　（1）IR0+r（2分）　（2）3.00（2分） 1.33（2分） 解析　（1）根据电路图，由闭合电路的欧姆定律得 E=IR0+r （2）根据E=IR0+r 可得=·- 题图乙中-图线的斜率 k== A/Ω 纵轴截距的绝对值b==0.75 Ω-1 解得E≈3.00 V，r≈1.33 Ω 14.答案　（1）大（1分）　 ×100（1分）　2 200（2分） 欧姆调零（1分）　负（1分）　（2）（3分） 解析　（1）指针偏角较小，说明电阻较大，所选倍率偏小，应增大倍率，即改用“×100”倍率。由题图甲读出电压表的阻值为22.0×100 Ω=2 200 Ω。每次换挡后都要进行欧姆调零。红表笔与内部电源的负极相连，黑表笔与内部电源的正极相连，测量时，红表笔接电压表的负接线柱。 （2）据欧姆定律可得，电压表V的内阻 RV== 15.答案　（1）3.0 V（2分）　见解析（3分） （2）8.3 Ω（2分）　1.7 Ω（2分） 解析　（1）手电筒不工作时，电源两端电压等于电源的电动势，即3.0 V；小灯泡工作时，电路中有电流通过，由于电源有内阻，内部有电势降低，因此小灯泡的额定电压比电源电动势要小。 （2）小灯泡正常工作时的电阻R== Ω≈8.3 Ω，根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir，电池组的内电阻为r== Ω≈1.7 Ω。 16.答案　（1）12.8 W　3.2 W　（2）1.25 Ω 解析　（1）串联电路电流相等，通过R2的电流为1.6 A （1分） 由I=0.2 （1分） 得R2两端的电压 U2=2 V （1分） 通过R1的电流也为 I=1.6 A （1分） 根据欧姆定律，R1两端的电压 U1=IR1=1.6×5 V=8.0 V （1分） 电阻R1消耗的功率为 P1=IU1=1.6×8 W=12.8 W （1分） 电阻R2消耗的功率为 P2=IU2=1.6×2 W=3.2 W （1分） （2）根据闭合电路的欧姆定律有 E=U1+U2+Ir （2分） 解得r= Ω=1.25 Ω （1分） 17.答案　（1）0.5 A　4 V　（2）2 W　0.5 W　1.5 W　（3）1.5 m/s　（4）91.67% 解析　（1）流经电源的电流 I== A=0.5 A （1分） 电动机两端的电压 U2=U-IR=5.5 V-0.5×3 V=4 V （2分） （2）电动机的输入功率 P入=IU2=2 W （1分） 热功率P热=I2r0=0.52×2 W=0.5 W （1分） 输出功率P出=P入-P热=1.5 W （1分） （3）重物匀速上升时P出=mgv （1分） 解得v=1.5 m/s （1分） （4）电源的工作效率为 η=×100%=×100%=×100%≈91.67% （2分） 18.答案　（1）4 Ω　4 W　（2）1.2×10-6 C 解析　（1）将滑动变阻器以外的电阻看成等效电源内阻的一部分，等效电源电动势和内阻为 E=8 V （1分） r'=r+R0+=4 Ω （1分） 电流为I= （1分） 滑动变阻器的功率为P=I2R3 （1分） 整理得P= （1分） 故滑动变阻器的功率最大时，有R3=r'=4 Ω （1分） 此时Pm==4 W （1分） （2）滑片在a端时，总电阻R总=r'+R3=12 Ω （1分） 干路电流I1== A （1分） 电容器两端的电压为U1=E-I1（R3+r）=2 V （1分） 电容器的电荷量Q1=CU1=6×10-7 C （1分） 滑片在b端时，电路总电阻R总'=4 Ω （1分） 干路电流I2==2 A （1分） 电容器两端的电压U2=E-I2r=6 V （1分） 电容器的电荷量 Q2=CU2=1.8×10-6 C （1分） 电容器的电荷量增加量为 ΔQ=Q2-Q1=1.2×10-6 C （1分） 学科网（北京）股份有限公司 $