第十单元 电路　电能（二）《巅峰突破》2026版物理高三一轮单元突破验收卷（含答案解析）

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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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第十单元　电路　电能（二）
满分100分,限时75分钟
考点1 电学实验基础　　考点2 实验:导体电阻率的测量
考点3 实验:电池电动势和内阻的测量　　考点4 实验:练习使用多用电表
一、选择题(本题共6小题,共24分。在每小题给出的四个选项中,第1—4题只有一项符合题目要求,每小题4分;第5—6题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.某同学用伏安法测一个未知电阻Rx的阻值,用甲、乙图所示的电路各测试一次,依图甲测得的数据是U=2.00 V,I=1.00 mA,依图乙测得的数据是U'=1.90 V,I'=2.00 mA,下列说法正确的是 (　　)
A.选用甲电路更好,因为甲电路测量的误差较小,真实值应小于2 000 Ω
B.选用乙电路更好,因为乙电路测量的误差较小,真实值应小于950 Ω
C.甲电路的电流I和乙电路的电压U'都是准确值,所以电阻的真实值为1 900 Ω
D.选用甲电路测得阻值为2 000 Ω,选用乙电路测得阻值为950 Ω,所以电阻的真实值应该为1 475 Ω
2.金属丝电阻约为25 Ω,电流表电阻约0.1 Ω,电压表电阻约3 kΩ。要求金属丝两端电压从0开始,能较准确地测出金属丝的阻值,实验电路应选用下面哪个 (　　)
　　　　
　　　　
3.某同学用游标卡尺测量一个圆柱形导体的长度,游标尺上有10等分刻度,测量示数如图甲所示;用螺旋测微器测量该导体的直径,测量示数如图乙所示。下列选项中正确表示测量结果的是 (　　)
A.甲:1.37 cm　乙:3.775 mm
B.甲:13.70 cm　乙:3.525 mm
C.甲:1.370 cm　乙:0.327 mm
D.甲:1.37 cm　乙:3.275 mm
4.下列关于多用电表的使用和操作,正确的是 (　　)
A.用多用电表测量不同的电阻R时,均需要重新进行欧姆调零
B.欧姆表欧姆调零后,用“×10”挡测量电阻的阻值,发现表针偏转如图甲所示,为了提高测量精度,应换用“×100”挡,重新调零后再测量
C.若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管,结果如图乙所示,可知B端为该二极管的正极
D.多用电表用完后,应将选择开关调至OFF挡或直流电压最高挡
5.甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是 (　　)
　　　
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.要求电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
D.甲、乙两图中待测电阻Rx两端电压都可以调到零
6.某同学用内阻Rg=30 Ω、满偏电流Ig=5 mA的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图甲所示。该同学将两表笔短接,调节滑动变阻器R使毫安表指针满偏,再将阻值为600 Ω的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是　 (　　)
　　
A.电源电动势为4.5 V
B.刻度2.5 mA处标注900 Ω
C.刻度4 mA处标注300 Ω
D.用该欧姆表测量某二极管正向电阻时,右边表笔接二极管的正极,左边表笔接二极管的负极
二、非选择题(本题共6小题,共76分)
7.(8分)欧姆表内部电路如图甲所示,G表满偏电流为0.8 mA,R0为欧姆调零电阻,测量前已欧姆调零,然后以电阻箱代替待测电阻,测得电路中电流I与电阻箱的阻值Rx的关系图像如图乙所示。
　
(1)欧姆表的内阻R内=　　　　,电源的电动势E=　　　　。
(2)将一个电压表接到两表笔间,若G表示数为0.3 mA,则电压表的内阻为　　　　。
8.(12分)某物理兴趣小组学习了如何使用多用电表测金属导体的电阻后,动手测量一根金属丝的电阻。
(1)他们选择了欧姆“×10”挡,并用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太大。为了得到更准确的数据,以下操作中必要且排列顺序合理的是　　　　(填选项前的字母标号)。
①旋转选择开关至欧姆“×1”挡;
②旋转选择开关至欧姆“×100”挡;
③旋转选择开关至“OFF”挡,并拔出两表笔;
④将两表笔分别连接到金属丝的两端,读出阻值后,断开两表笔;
⑤将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔。
A.①④③　　　　B.①⑤④③
C.②④③　　　　D.②⑤④③
(2)经正确步骤操作,多用电表表盘示数如图所示,则金属丝的电阻约为　　　　Ω。
(3)在(2)问的表盘示数情况下当选择开关对准直流电压挡2.5 V量程时读数为　　　　V。
9.(12分)有一根细而均匀的导电材料样品(如图甲所示),截面为同心圆环(如图乙所示),此样品长L约为3 cm,电阻约为100 Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,该样品的内径较小。现提供以下实验器材:
　　　
A.20等分刻度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电压表V(量程15 V,内阻大约为10 kΩ)
D.电流表A1(量程100 mA,内阻r1大约为100 Ω)
E.电流表A2(量程3 A,内阻r2大约为40 Ω)
F.滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω)
G.直流电源E(12 V,内阻不计)
H.导电材料样品Rx(长L约为3 cm,电阻Rx约为100 Ω)
I.开关一只,导线若干
(1)为了尽可能精确地测量该样品内径d,应选用测量仪器　　　　。(填选项前字母)
(2)电流表应选用　　　　。(填选项前字母)
(3)实验电路应采用电流表　　　　。(填“内接法”或“外接法”)
(4)请选择合适的仪器,在方框中画出最佳实验电路图。
10.(16分)有如图所示一金属元件,由粗细不同、材料相同的两段连接而成,横截面均为圆形,现要测量它的电阻率ρ,其阻值约为6 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A,现有如下器材:
①电流表A(量程0.6 A,内阻约为0.6 Ω);
②电压表V(量程3 V,内阻约为3 kΩ);
③滑动变阻器R1(5 Ω,2 A);滑动变阻器R2(2 000 Ω,0.5 A);
④直流电源E(电压为6 V,内阻不计);
⑤待测电阻Rx、开关S、导线若干。
(1)某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺测量金属元件细段和粗段的直径,示数分别如图乙、丙所示,则细段直径(螺旋测微器读数)D1=　　　　mm,粗段直径(游标卡尺读数)D2=　　　　mm。
(2)实验中滑动变阻器应该选择　　　　(填“R1”或“R2”),并采用电流表的　　　　接法(填“内”或“外”)。
(3)根据所选器材,在方框中画出电路图。
(4)实验中如果电压表读数为U,电流表读数为I,并测得元件的细段长L1和粗段长L2,则该金属元件电阻率ρ的计算表达式为ρ=　　　　(用D1、D2、U、I、L1、L2表示)。
11.(16分)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:
电压表(量程0~3 V,内阻很大);
电流表(量程0~0.6 A);
电阻箱(阻值0~999.9 Ω);
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的U-I图像如图(b)所示,则干电池的电动势为　　　　V(保留3位有效数字)、内阻为　　　　Ω(保留2位有效数字)。
(2)该小组根据记录数据进一步探究,作出-R图像如图(c)所示。利用图(c)中图像的纵轴截距,结合(1)问得到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为　　　　Ω(保留2位有效数字)。
(3)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值　　　　(填“偏大”或“偏小”)。
12.(12分)某同学为了精确测量一电流表的内阻RA并精确测出电源的电动势E和内阻r,设计了如图甲所示的电路图。实验室提供的器材如下:待测电源、两个完全相同的电流表A(内阻不可忽略)、电阻箱R一个、单刀单掷开关S1和S2,导线若干。
(1)根据图甲所示电路图,在图乙中用笔画线代替导线连接实物图。
(2)实验的主要步骤有:
①闭合S1、S2,多次调节电阻箱,并记录其阻值R及对应的电流表A的示数I;
②保持S1闭合,断开开关S2,多次调节电阻箱,并记录其阻值R及对应的电流表A的示数I;
③根据记录的数据,作出两组实验数据对应的两条-R图线如图丙所示。由图线可得电动势E=　　　　,电流表的内阻RA=　　　　,电源的内阻r=　　　　。(用图中a、b、c表示)
答案全解全析
1.A　电流相对变化为=,电压相对变化为==,对比可知电压表分流对实验影响大,所以应选择电流表内接法(图甲),被测电阻的阻值为Rx==2 000 Ω,由于电压表的读数大于待测电阻两端电压,则测量值偏大,即真实值应小于2 000 Ω,选项A正确。
方法技巧
程序法处理电流表内、外接问题
2.A　依题意,要求金属丝两端电压从0开始,则滑动变阻器需要采用分压式接法,根据Rx>,可知测量电路采用电流表内接法,选项A正确。
3.D　游标卡尺为10等分刻度,则由主尺和游标尺读数可知l=13 mm+0.1×7 mm=1.37 cm,螺旋测微器测得导体的直径d=3 mm+27.5×0.01 mm=3.275 mm,选项D正确。
4.B　使用多用电表欧姆挡测电阻,换挡时需要重新进行欧姆调零,不换挡则不需要重新进行欧姆调零,选项A错误。欧姆表欧姆调零后,用“×10”挡测量电阻的阻值,发现表针偏转如图甲所示,说明电阻读数较大,挡位选小了,为了把电阻测得更准一些,应换用“×100”挡,重新欧姆调零后再测量,选项B正确。若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管,结果如图乙所示,由图可知左图中电阻较大,所测的为二极管的反向电阻;右图中电阻较小,测的是正向电阻,则A端为该二极管的正极,选项C错误。为保护电路与多用电表,多用电表使用完后应把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡,选项D错误。
5.BC　乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法,是一上两下的连接方式,选项A错误;在闭合开关前,甲图中滑动变阻器应该全部接入电路,滑片P应置于b端,乙图中Rx两端的电压应该从零开始变化,滑片P也应置于b端,选项B正确;乙图中电压和电流都可以从零开始,而甲图中电压和电流都无法调节到零,故图乙中电压和电流调节范围较大,选项C正确;图甲电路中滑动变阻器采用限流式接法,滑片滑到b端时,待测电阻两端的电压最小,但无法调节到零,选项D错误。
6.ABD　毫安表指针满偏时,由闭合电路欧姆定律得E=Ig(Rg+r+R),接入R1=600 Ω的电阻时,毫安表指针指在刻度3 mA处,则由闭合电路欧姆定律得E=Ig(Rg+r+R+R1),联立解得E=4.5 V,r+R=870 Ω,选项A正确;当毫安表指针指在刻度2.5 mA处时,由闭合电路欧姆定律得E=Ig(Rg+r+R+R2),代入数据解得接入电阻为R2=900 Ω,选项B正确;当毫安表指针指在刻度4 mA处时,由闭合电路欧姆定律得E=Ig(Rg+r+R+R3),代入数据解得接入电阻为R3=225 Ω,选项C错误;根据电源的正负极可知,测量某二极管正向电阻时,右边表笔接二极管的正极,左边表笔接二极管的负极,选项D正确。
7.答案　(1)15 kΩ(2分)　12 V(2分)　(2)25 kΩ(4分)
解析　(1)由图乙可知,当Rx=0时,I=Ig=0.8 mA,当I=0.4 mA时,电阻箱的阻值为Rx=15 kΩ,根据闭合电路欧姆定律可得I=,代入数据求得R内=15 kΩ,E=12 V。
(2)将一个电压表接到两表笔间,若G表示数为0.3 mA,则电压表两端电压U=E-IR内=12 V-0.3×10-3×15×103 V=7.5 V,则电压表的内阻为RV== Ω=25 kΩ。
8.答案　(1)B(4分)　(2)19(4分)　(3)1.10(4分)
解析　(1)待测电阻的阻值为表盘读数乘以倍率,指针偏转角度太大,说明选择的倍率太大,应换小倍率的挡位,每次调换挡位,都应该重新进行欧姆调零,即将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔,再进行测量,测量完毕应将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡,并拔出两表笔,故选B。
(2)根据欧姆表的读数原理可知该金属丝的电阻约为R=19×1 Ω=19 Ω。
(3)当选择开关对准直流电压挡2.5 V量程时,读数应看第二排刻度线,由指针位置可知读数为U=1.10 V。
9.答案　(1)A(3分)　(2)D(3分)　(3)外接法(3分)　(4)见解析(3分)
解析　(1)测量该样品内径d,应选用20等分刻度的游标卡尺,即测量仪器A。(2)通过样品Rx的最大电流大约为I== A=120 mA,3 A的量程偏大,故电流表选D。(3)根据= Ω=103 Ω>Rx,可知应采用电流表外接法。(4)因滑动变阻器的最大阻值太小,故滑动变阻器应采用分压式接法,故实验电路图如图所示。
归纳总结
电压表和电流表量程的选择
(1)如果题目中给出用电器的额定功率(隐含此用电器的额定电压和额定电流),这种情况要从保护被测用电器的角度出发,合理选择电压表和电流表的量程。
(2)如果题目中没有给出用电器的额定功率,则要从保护电流表和电压表的角度出发,要求测量的电流或电压的最大值不能超过电流表或电压表的量程。
(3)在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下,量程越接近测量值的最大值越好,即表盘刻度尽可能大范围利用,一定不能只利用其中的一小部分刻度。
10.答案　(1)2.970(2分)　4.3(2分)　(2)R1(2分)　外(2分)
(3)见解析(4分)　(4)(4分)
解析　(1)细段直径D1=2.5 mm+47.0×0.01 mm=2.970 mm,粗段直径D2=4 mm+3×0.1 mm=4.3 mm。
(2)为了多测几组数据,滑动变阻器采用分压式接法,为了调节方便,滑动变阻器应选R1;由于待测电阻较小,为了测量准确,电流表采用外接法。
(3)滑动变阻器采用分压式接法,电流表采用外接法,电路图如图所示。
(4)相当于两个电阻串联,因此=R1+R2,而R1=ρ,R2=ρ,联立解得ρ=。
方法技巧
螺旋测微器的读数
测量值(mm)=固定刻度读数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
11.答案　(1)1.58(4分)　0.63(4分)　(2)2.5(4分)　(3)偏小(4分)
解析　(1)由闭合电路的欧姆定律可得U=E-Ir,由图(b)可知E=1.58 V,内阻r= Ω≈0.63 Ω。(2)根据E=I(R+RA+r),可得=·R+,由图(c)可知=2 A-1,解得RA≈2.5 Ω。(3)由于电压表内阻不是无穷大,则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值,即实验中测得的电池内阻偏小。
12.答案　(1)图见解析(3分)　(2)③(3分)　b-a(3分)　2a-b(3分)
解析　(1)根据题图甲依次把开关S1、两个电流表、电阻箱串联起来接在电源两极之间,再把开关S2与其中一个电流表并联,电路连接如图所示。
(2)闭合S1、S2,多次调节电阻箱,并记录其阻值及对应的电流表A的示数I,根据闭合电路欧姆定律得I=,即=R+;保持S1闭合,断开S2,多次调节电阻箱,并记录其阻值及对应的电流表A的示数I,根据闭合电路欧姆定律得I=,即=R+;结合图丙可知E=,r+RA=a,r+RA+RA=b,RA=b-a,所以r=a-RA=2a-b。