2025粤教版高中物理必修第三册同步练习题--第四章拔高练

中小学教育资源及组卷应用平台
2025粤教版高中物理必修第三册
综合拔高练
五年高考练
考点1　闭合电路欧姆定律的应用
1.(2020北京,12)图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是(　　)
A.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
B.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
C.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
D.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
2.(2019江苏单科,3)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为(　　)
A.1 Ω　　　　　　B.2 Ω　　　　　　C.3 Ω　　　　　　D.4 Ω
考点2　伏安法测电源的电动势和内阻
3.(2020山东,14)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω);
电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表A(量程0.6 A,内阻约1 Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω);
定值电阻R1(阻值2 Ω);
定值电阻R2(阻值5 Ω);
开关一个,导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是　　　　　　。(单选,填正确答案标号)
A.电压表分流
B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小
D.电流表内阻较小
图甲
图乙
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7
I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40
U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52
请根据实验数据,回答以下问题:
①坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点,请在坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像。
②根据实验数据可知,所选的定值电阻为　　　　　　(填“R1”或“R2”)。
③用笔画线代替导线,请按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路。
考点3　其他方法测电源的电动势和内阻
4.(2021全国乙,23)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(小于2 Ω)。图中电压表量程为1 V,内阻RV=380.0 Ω;定值电阻R0=20.0 Ω;电阻箱R,最大阻值为999.9 Ω;S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空:
图(a)
(1)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电路的电阻值可以选　　　　　　 Ω(填“5.0”或“15.0”);
(2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R和电压表的相应读数U;
(3)根据图(a)所示电路,用R、R0、RV、E和r表示,得=　　　　　　;
(4)利用测量数据,作 -R图线,如图(b)所示;
(5)通过图(b)可得E=　　　　　　V(保留2位小数),r=　　　　　　Ω(保留1位小数);
(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表,得到的电源电动势为E',由此产生的误差为×100%=　　　　　　%。
图(b)
5.(2021湖南,12)某实验小组需测定电池的电动势和内阻,器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为R0)、一个电流表(内阻为RA)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于R0,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺,无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下:
(1)将器材如图(a)连接;
图(a)
图(b)
图(c)
(2)开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的　　　　　　端(填“a”或“b”);
(3)改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I,得到多组数据;
(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图(b)所示,图线斜率为k,与纵轴截距为d,设单位角度对应电阻丝的阻值为r0,该电池电动势和内阻可表示为E=　　　,r=　　　　　　;(用R0、RA、k、d、r0表示)
(5)为进一步确定结果,还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验,在图(c)方框中画出实验电路图(电阻丝用滑动变阻器符号表示);
(6)利用测出的r0,可得该电池的电动势和内阻。
考点4　多用电表的原理与使用
6.(2017课标Ⅲ,23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。
图(a)
图(b)
(1)图(a)中的A端与　　　(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是　　　(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2=　　　Ω,R4=　　　Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为　　　;若此时B端是与“3”相连的,则读数为　　　;若此时B端是与“5”相连的,则读数为　　　。(结果均保留3位有效数字)
三年模拟练
应用实践
1.(2021四川资阳月考)如图所示电路中,电源的内电阻不能忽略。已知定值电阻R1=10 Ω,R2=8 Ω。当开关S接到位置1时,电压表V的示数为2.0 V;当开关S接到位置2时,电压表V的示数可能为(　　)
A.2.2 V　　　　　　B.1.8 V
C.1.6 V　　　　　　D.1.2 V
2.(2021重庆十八中月考)小华设计了如图所示的输液提示器,在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时(　　)
A.电压表示数减小,灯泡亮度变暗
B.电压表示数减小,灯泡亮度变亮
C.电压表示数增大,灯泡亮度变暗
D.电压表示数增大,灯泡亮度变亮
3.(2021江苏常州第三中学月考)(多选)在图示电路中,R1=100 Ω,R2=200 Ω,R3=80 Ω,C=20 μF,电源电动势为12 V,电源内阻不计,闭合开关后,若要使电容器所带电荷量为4×10-5 C,则R4的阻值应为(　　)
A.40 Ω　　　　　　B.80 Ω　　　　　　C.160 Ω　　　　　　D.400 Ω
4.(2022江苏常州教学质量调研)在如图所示的电路中,电阻R1=6 Ω,R2=4 Ω,R3=2 Ω,当开关K断开时,电压表示数为U1=1 V,当K闭合时电压表示数为U2=1.8 V,求:电源的电动势E和内电阻r。
5.(2022湖南师大附中月考)(1)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量
①旋动部件　　　　　　,使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件　　　　　　,使指针对准电阻的　　　　　　(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按　　　　　　的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(2)如图所示,为多用电表表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为　　　　　　Ω;测直流电流时,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为　　　　　　mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为　　　　　　V。
迁移创新
6.(2020浙江金华十校联考)同学们知道,将两个金属电极插入一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢 某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,其电动势大约为1 V。晓宇同学找来了一个土豆,做成“土豆电池”,当用量程为0~3 V、内阻约50 kΩ的电压表测其两极间的电压时,读数为0.96 V。但当他将四个这样的“土豆电池”串联起来给标称值为“3 V,0.5 A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。灯泡、线路均没有故障,而用电压表测得其电压确实能达到3 V。据你猜想,出现这种现象的原因应当是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　(不要求写分析、推导过程)。
(2)晓宇同学将欧姆表的两表笔直接与“土豆电池”的两极相接,读得此时的读数为30 Ω。小丽同学将灵敏电流计的两接线柱直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32 mA,根据前面用电压表测得的0.96 V的电压,由闭合电路欧姆定律得r== Ω=3.0 kΩ。因而晓宇同学说“土豆电池”的内阻为30 Ω,而小丽同学则说是3.0 kΩ。
请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么 请分别说明理由。
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0~0.6 A,内阻为1 Ω)
B.灵敏电流计A2(量程为0~0.6 mA,内阻为800 Ω)
C.灵敏电流计A3(量程为0~300 μA,内阻未知)
D.滑动变阻器R1(最大阻值约10 Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2 kΩ)
F.定值电阻(阻值2 kΩ)
G.电阻箱(0~9 999 Ω)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是
　　　　　　(填器材前的字母代号)。
②画出设计的电路图。
答案全解全析
五年高考练
1.B　根据题意,温度计的示数与电流存在一一对应的关系,由欧姆定律可知,I=,由电阻R与温度t的图像关系可知R=kt+b,两式联立可知,I=,即t=-,由此判断,温度t与电流I是非线性关系,且tA应对应较大的电流,故B正确。
2.A　若断开S,则电压表的示数等于电源电动势E,则E=3 V。若闭合S,据串联电路电压分配关系可得=,且U=2 V,R=2 Ω,得出r=1 Ω,故选项A正确。
3.答案　(1)B　(2)①如图所示
②R1　③如图所示
解析　(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验时,电压表测的是路端电压,根据E=U外+U内可知,|ΔU外|=|ΔU内|,而|ΔU内|=|ΔI|·r,所以当干电池内阻r较小时,电压表示数的变化范围比较小,B正确。
(2)①在坐标纸上根据前4组数据描出对应的坐标点并画出U-I图像,如答案图所示。
②U-I图像的斜率的绝对值约为2.6 Ω,表示干电池内阻与定值电阻之和,所以定值电阻一定小于2.6 Ω,故所选定值电阻为R1。
③改进后的方案是将定值电阻R1与干电池串联,其余部分不变,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路,如答案图所示。
4.答案　(1)15.0　(3)R+
(5)1.54　0.7　(6)5
解析　(1)由串、并联电路特点及闭合电路欧姆定律可得,电压表满偏时,电阻箱接入电路的电阻值R=-r= Ω-r>7.5 Ω,可选用15.0 Ω。
(3)E=(R+r)+U
整理可得:=·R+
(5)图(b)中图线的斜率k=0.034 V-1·Ω-1,即·=0.034 V-1·Ω-1
解得E=1.54 V
图(b)中图线与R=0轴线交点的纵坐标约为b=0.673 V-1,即=0.673 V-1
解得r=0.7 Ω
(6)若电压表为理想电表,同理可得=R++
即=k,解得E'=1.47 V
由此产生误差×100%≈5%
5.答案　(2)b　(4) 　-(R0+RA)
(5)如图所示
解析　(2)为保护电路,开关闭合前应使电阻丝接入电路中的阻值最大,即金属夹应夹在电阻丝的b端。
(4)由闭合电路欧姆定律,结合电路结构有E=I(r+RA+θr0+R0),整理可得 = θ+ ,故可得k= ,d= ,联立解得E= ,r= -(R0+RA)。
(5)现有器材中只有一只电流表,但有一只单刀双掷开关和阻值已知的定值电阻,故考虑采用替代法测电阻,设计电路如答案图,操作步骤为:先将开关置于1,记录下电流表示数I,再将开关置于2,调节金属夹位置,使电流表示数仍为I,记录下电阻丝接入电路部分对应的圆心角θ,则有r0=R0/θ。
6.答案　(1)黑　(2)B　(3)160　880　(4)1.47 mA　1.10×103 Ω　2.95 V
解析　(1)为了确保电表“红”进“黑”出,A端应与“黑”色表笔相连接。
(2)R6应是欧姆挡的欧姆调零电阻,故B项正确。
(3)当换挡开关接2时,为直流电流1 mA挡,满足IgRg=(I-Ig)(R1+R2),得R1+R2=160 Ω。
当换挡开关接4时,为直流电压1 V挡,则满足U=I(R并+R4),R并=120 Ω,得R4=880 Ω。
(4)若B端与“1”相连,则为直流电流2.5 mA挡,由1/5估读法可得读数为1.47 mA。若B端与“3”相连,则为欧姆×100 Ω挡,可得读数为1.10×103 Ω。若B端与“5”相连,则为直流电压5 V挡,可得读数为2.95 V。
三年模拟练
1.B　当开关S由位置1接到位置2时,外电阻减小,干路电流增大,内电压增大,外电压减小,即U2I1=,代入数据得U2>1.6 V,故电压表的读数范围为1.6 V2.B　当袋中药液量减少时,重力减小,弹簧弹力减小,滑片P上升,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据串联电路的分压特点可知电压表示数减小;总电阻减小,通过灯泡的电流增大,灯泡变亮,选项B正确,A、C、D错误。
3.BD　由C=得电容器极板间的电压U== V=2 V,电源内阻不计,则R1两端的电压U1=E=×12 V=4 V,由于电容器两极板的电性未知,所以|U1-U3|=U,可得R3两端的电压为U3=2 V或6 V,则R4两端的电压为U4=E-U3=10 V或6 V,根据=得R4=400 Ω或80 Ω,选项B、D正确。
4.答案　9 V　6 Ω
解析　当开关K断开时,R3和R2串联,再与R1并联,路端电压U=(R2+R3)=3 V
外电路总电阻R==3 Ω
由闭合电路欧姆定律得E=U+r①
当开关K闭合时,R2短路,R1和R3并联,路端电压为U'=U2=1.8 V
外电路总电阻R'==1.5 Ω
由闭合电路欧姆定律得E=U'+r②
联立①②解得E=9 V,r=6 Ω
5.答案　(1)①S　③T　0刻线　④ADC　(2)1 700　47　23.5
解析　(1)机械调零应旋动S,使指针对准电流=0或电阻值=∞。欧姆调零应旋动T,使指针对准电阻的0刻线。指针偏转角度小,说明待测电阻阻值大,所选倍率小,应改选更大的倍率,重新进行欧姆调零,所以应按ADC的顺序操作。
(2)欧姆表读数为刻度盘读数乘以倍率,即17×100 Ω=1 700 Ω;若选用量程为0~50 mA的电流挡,读数选取中间刻度第二排,读数为23.5 mA,故选用0~100 mA的量程时的读数为47 mA。选用量程为0~50 V 的电压挡,读数选取中间刻度第二排,读数为23.5 V。
6.答案　(1)“土豆电池”内阻太大　(2)见解析　(3)①BG　②图见解析
解析　(1)“土豆电池”的内阻太大,给灯泡供电时,电流太小,灯泡功率太小,不会发光。
(2)晓宇的方法不正确,因“土豆电池”本身有电动势,当用欧姆表的两表笔直接接“土豆电池”的两极测其电阻时,测量的结果不准确;小丽同学测量的误差也很大,理想状态下,电表直接接电源两极时,灵敏电流计测得的是短路电流,电压表测得的是电源电动势,但由于“土豆电池”的内阻很大,电压表的内阻不是远大于“土豆电池”的内阻,故其测得的电动势误差大,算得的内阻亦不准确。
(3)①安阻法测电源电动势与内阻需要用电阻箱与电流表,由题意可知“土豆电池”内阻很大,通过“土豆电池”的电流较小,为保证安全并精确测量,可选用灵敏电流计A2,所以选择器材B、G。
②安阻法测电源电动势与内阻的实验电路图如图所示。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)