高中物理人教版 (2019)必修 第三册实验：电池电动势和内阻的测量课堂检测

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册实验：电池电动势和内阻的测量课堂检测，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定电阻R0、电源的电动势E和内电阻，调节滑动变阻器的滑动触头P从右向左移动时，一个同学记录了理想电流表A和理想电压表V1的测量数据，另一同学记录的是理想电流表A和理想电压表V2的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两条U−I直线。下列说法正确的是（）
A. 电源内电压的改变量大小大于电压表V2改变量大小
B. 图线相交时电源的输出功率最大
C. 图线相交时滑动变阻器消耗功率最大
D. 图线相交时电源的效率达到最大值
2.某实验小组通过如图所示的实验电路测量干电池的电动势和内阻，并根据测得的数据作出了U−I图像，下列正确的是（）
A. 横轴截距表示短路电流，即短I短=0.6 A
B. 根据r=ΔUΔI，计算出待测电池内电阻为0.5Ω
C. 电池电动势测量值小于真实值
D. 本实验的系统误差来源于电流表的分压作用
3.测定一节蓄电池的内阻比较小，为了实验的方便，电路中串联了一个定值电阻R0。采用如图所示电路测量电动势和内阻，产生系统误差的主要原因是（）
A. 电压表的分流作用
B. 电流表的分流作用
C. 电流表的分压作用
D. 电压表的分压作用
4.图甲、乙、丙、丁中，电流表A内阻约1.0Ω，电压表V内阻约1kΩ，电压表示数为U，电阻箱接入电路的阻值为R，关于测定电源电动势和内阻的实验，下列说法正确的是（）
A. 图甲适用于内阻较小的电源，电动势的测量值等于真实值
B. 图乙的系统误差来源于电流表分压，内阻的测量值小于真实值
C. 图丙，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和
D. 图丁，U−R的图像是一条倾斜的直线
5.某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电流表内阻这种情况下，以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数1I为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是（）
A. B.
C. D.
6.在探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻实验中，提供的实验器材除电源和开关以外，有以下四种组合，其中不可取的一组器材是（）
A. B.
C. D.
7.某同学利用如图甲所示电路测量电池a的电动势Ea和内阻ra，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值R，用电压传感器（可视为理想电表）测得路端电压U，并在计算机上显示出如图乙所示的1U−1R关系图线，重复上述实验方法测量电池b的电动势Eb和内阻rb得到图中的另一条线，由图线可知（）
A. Ea=Eb B. Ea>Eb C. ra=rb D. ra>rb
8.如图甲、乙是利用电压表（可看作理想电表）和电阻箱测定电池的电动势和内电阻的原理图及实验数据图像，可得电动势和内电阻分别是（）
A. E=0.5 V，r=0.5 Ω B. E=0.5 V，r=2 Ω
C. E=2 V，r=1 Ω D. E=2 V，r=4 Ω
9.某同学在实验室利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻，根据实验数据绘出的1U−1R图像与如乙图所示的图线类似，其中R为电阻箱读数，U为电压表读数。请根据已学习的电学知识分析出正确的选项（）
A. 电源的电动势大小为1b，内阻大小为ba
B. 电源的电动势大小为1b，内阻大小为1a
C. 电源的电动势大小为a，内阻大小为ab
D. 电源的电动势大小为1a，内阻大小为1b
10.如图甲所示是伏安法测电源电动势和内阻的电路图，类比图甲电路可求得图乙中滑动变阻器的最大功率。已知图乙中电源的电动势E=3 V，内阻r=0.2 Ω，定值电阻R1=2.8 Ω，R2=6 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，下列说法正确的是（）
A. 图甲，电动势测量值小于真实值，内电阻的测量值偏大
B. 图甲，电动势测量值等于真实值，内电阻的测量值偏小
C. 图乙，调节滑片P的位置，可求得滑动变阻器功率的最大值为0.5\ \text{W}
D. 图乙，调节滑片P的位置，可求得滑动变阻器功率的最大值为0.75\ \text{W}
二、多选题
11.老师给小明一个密封盒，其表面可见一个灯泡和一个可调电阻器R（可读取电阻值）的旋钮。为了探究密封盒里灯泡和可调电阻器是如何连接的，小明连接了一个如图1所示的电路并进行如下实验。
实验1：将可调电阻器R在一定范围内减小，并将变化前后的结果记录下来，如图2所示。
实验2：将电动势为1.5V的两节干电池（内阻不可忽略）串联来代替低压电源，重复实验。
下列选项正确的是（）
A. 可调电阻器和灯泡是并联关系
B. 两次实验中在调节可调电阻器R时，都不存在安全隐患
C. 实验1中灯泡工作时的阻值可以计算，实验2中当R减小时，灯泡会变亮
D. 实验2中如果用10Ω的定值电阻代替灯泡，该装置可以测出干电池的内阻
12.在测电源的电动势和内阻实验中，根据某次实验记录数据画出U−I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是（）
A. 纵轴截距表示待测电源的电动势，即E=2.9 V
B. 横轴截距表示短路电流，即短I短=0.6 A
C. 根据短r=EI短，计算出待测电源内阻为5Ω
D. 该实验中电源的内阻为r=ΔUΔI=0.5 Ω
三、非选择题
13.磷酸铁锂电池具有较高的安全性和能量密度，广泛应用于我国的电动汽车。某同学利用以下器材测量单体磷酸铁锂电池的电动势和内阻。
A. 磷酸铁锂电池（电动势约为3V，内阻为几十毫欧）
B. 电压表V（量程0~3V）
C. 毫安表mA（量程200mA，内阻为1.5Ω）
D. 定值电阻R1=0.3 Ω
E. 定值电阻R2=1.25 Ω
F. 滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）
G. 开关、导线若干
根据提供的器材，设计电路如图甲所示。
(1) 将毫安表与定值电阻R1并联改装成电流表，则改装后的量程为______A（结果保留两位有效数字）
(2) 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录电压表的示数U、改装后电流表的示数I，作出U−I图线如图乙所示，该磷酸铁锂电池的电动势E=______V，内阻r=______mΩ（以上结果均保留两位有效数字）
(3) 利用图甲进行测量，该磷酸铁锂电池的电动势测量值______（选填“偏大” “偏小”或“不变”）
14.随着科学技术的发展，锂电池迎来了它的辉煌，成为了电池使用的主流。
(1) 锂电池可以作为电源，维持电路中稳定的电流。关于某一根金属导线中的电流，下列说法正确的是（）
A. 电流是矢量，其方向与电子定向移动的方向相反
B. 电流越大，表示单位时间通过该导体横截面的电荷量越多
C. 电流与通过导体横截面的电荷量成正比
D. 电流与电子运动的平均速率成正比
(2) 为了更好地说明“电动势”的概念，有的教材中提到了如图所示的游乐系统模型。系统中有A、B两个高台，分别高5m和3m，里面各有一部电梯。当质量为50kg的人处在A顶端时，会经滑梯R滑向B的地面，然后在B台坐电梯上升到顶部，再滑向距地面1m的A台底部，然后乘电梯而上回到A台顶端。若将人的质量类比为点电荷的电荷量，则______可类比为电池中电荷受到的“静电力”，______可类比为电池中电荷受到的“非静电力”。系统中有一个能与电源电动势类比的物理量，其具体值为______m2/s2。
(3) 电池的容量是衡量电池性能的重要指标之一，即电池充满电后全部放电的电荷量。某种可充电锂电池的部分参数如图，由此可以估算这种电池的容量约为______mA·h；一节锂电池以1.5V的电压正常工作，能以最大放电电流连续工作______分钟。
(4) 某同学用图(a)装置测量锂电池的电动势和内阻，电池组由两节相同的锂电池串联。
图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片置于一端，还需要在电路中用导线将电流表的负接线柱和______相连，开关上的e和______相连（选择图中的点）。在完成上述导线连接后，可以直接闭合开关开始测量，并记录实验数据绘制成如图(b)的图像，该图像的问题是______。
(5) 用锂电池作为电源，完成“观察电容器的充、放电现象”实验，实验原理图如右图所示。若通过图中的电流传感器电流方向向右，电容器处于______（选填“A.充电”或“B.放电”）状态，电压传感器示数______（选填“A.增大”、“B.不变”或“C.减小”），电流传感器示数______（选填“A.增大”、“B.不变”或“C.减小”），在此过程中，整个电路中的能量是如何转化的：______。
(6) 用锂电池对给定电容为C的电容器在不同电压下进行充电，分别记录电容器两极板间的电势差U和相应的电容器所带的电荷量Q，得到的Q−U图如图所示，则当两极板间电压为U时电容器所储存的电势能为（）（多选题）
A. UQ2 B. QU C. Q22C D. CU2
(7) 若用充电器给1节锂电池充电，若等效电路如图所示。在充电开始后的一段时间内，充电器的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，锂电池的内阻为r，则时间t内，锂电池存储的化学能为______，充电器给锂电池充电的效率为______。
15.随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为5V，内阻很小，最大放电电流为2A，某实验小组测定它的电动势和内阻。他们剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为充电宝的负极，其余两根导线空置不用，另有滑动变阻器R用于改变电路中的电流，两只数字多用电表M、N，两表可视为理想电表，并与开关S连成如图所示电路。
(1) 图中测量电流的电表是______，测量电压的电表是______。（均填写字母“M”或“N”）
(2) 调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，记录如下表，其中只有一个数据记录有误，审视记录的数据，可以发现表中第______次的记录数据有误。
(3) 电路中接入R0可以达到下列哪个效果（）
A. 使测电流的电表读数变化明显
B. 避免使充电宝的放电电流过大
C. 减小测量电压的电表分流作用
一、单选题
1.B
2.B
3.A
4.C
5.A
6.D
7.D
8.C
9.B
10.D
二、多选题
11.ACD
12.AD
三、非选择题
13.(1) 1.2
(2) 3.2；83
(3) 偏小
14.(1) B
(2) 滑梯对人的作用力；电梯对人的升力；70
(3) 1850；37
(4) h d 横坐标没标明物理量和单位
(5) A；A；C；锂电池的化学能转化为存储在电容器中的电能和电阻R上产生的内能
(6) AC
(7) UIt−I2rt；1−IrU
15.(1) M；N
(2) 4
(3) B
次数
1
2
3
4
5
6
7
电流I/A
0.299
0.477
0.684
0.877
1.065
1.281
1.516
电压U/V
4.970
4.952
4.932
4.942
4.894
4.872
4.848