高中物理3 实验：电池电动势和内阻的测量随堂练习题

这是一份高中物理3 实验：电池电动势和内阻的测量随堂练习题，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年度高二物理第十二章电能能量守恒定律第三节实验：电池电动势和内阻的测量（四）必修第三册（人教版2019）未命名  一、单选题1．用伏安法测电池1和电池2的电动势E1、E2以及内阻r1和r2。由测得的数据在U—I图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断（  ）A．E1 < E2，r1 < r2 B．E1 < E2，r1 > r2 C．E1 > E2，r1 > r2 D．E1 > E2，r1 < r22．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图线，以下实验结论正确的是（　　）A．电池电动势和内电阻的测量值均偏大B．电池内阻的测量值为3.50ΩC．外电路发生短路时的电流为0.40AD．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′=0.20A3．为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（　　）A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C．一个电压表和一个电阻箱D．一个电流表和一个滑动变阻器4．小芳同学利用手边的实验器材设计了如图所示的电路，电阻R的阻值以及电源的电动势和内阻均未知，电压表另一端的接线位置待定。通过改变滑动变阻器接入电路的阻值获得多组数据，并描绘出U-I关系图像（U、I分别为电压表和电流表的示数）。不计电表对电路的影响。下列说法正确的是（ ）A．若接a，利用该图像可得到电阻R的阻值B．若接b，利用该图像可得到电阻R的阻值C．若接a，利用该图像可得到电源的电动势和内阻D．若接b，利用该图像可得到电源的电动势和内阻5．一台小型发电机的原理如图所示，单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1Ω，外接标有灯泡的交流电压表，则下列说法正确的是（  ）A．电压表的示数为220VB．线圈转到如甲图所示位置时感应电动势为零C．当时线圈中的磁通量最小为零D．当时线圈中的磁通量最大，为6．某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表的量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表的量程为3V，内阻约3kΩ；G为小量程电流表，内阻约为200Ω；电源电动势约3V，内阻较小，下列电路中正确的是（　　）A．测定一段电阻丝（约5）的电阻B．测定电源的电动势和内电阻（约3）C．测绘小灯泡（额定电压为2.5V）的伏安特性曲线D．测定电流表G的内阻7．用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A（0~2V）、B（0~5V），滑动变阻器两个，规格分别为C（0~1000）、D（0~20），应选用的电压表和滑动变阻器分别为（　　）A．A，C B．A，D C．B，C D．B，D8．测定电源电动势E和内阻r实验电路如图所示，按图连接好电路，当滑动变阻器的滑片由右端滑到中点的过程中，电流表示数有明显变化，但电压表示数基本不变，只有滑片滑到左端附近时，电压表才有比较明显变化。则以下关于滑动变阻器总阻值R与电源内阻r的关系正确的是A．R比r稍小 B．R比r稍大 C．R比r小很多 D．R比r大很多9．如图甲所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，用该电源与“3V，3W”的灯泡L、电动机M串联在乙图电路上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作。下列说法中正确的是（　　）
 A．通过电动机的电流为1.6AB．电源的内阻为1ΩC．电动机消耗的电功率为4.5WD．电源的效率是75% 二、多选题10．用伏安法测电源电动势和内阻，由于没考虑电表内阻造成了误差，下列说法正确的是（  ）A．用甲图电路测量时，电源电动势和内阻的测量值均小于真实值B．用乙图电路测量时，电源电动势和内阻的测量值均大于真实值C．用丙图电路测量时，电源内阻的测量值小于真实值，电动势的测量值等于真实值D．用丁图电路测量时，电源内阻的测量值大于真实值，电动势的测量值等于真实值11．用如图所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若有两只电压表、量程相同，内阻分别为、，且；两只电流表、量程相同，内阻分别为、，且，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表应该是（  ）A．与 B．与 C．与 D．与12．在测量电源电动势和内阻的实验中，为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，还需要用到一些其它的实验器材，下面给出的四组实验器材中，能完成实验目的有哪几组（　　）A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表和一个电阻箱C．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器D．一个电流表和一个滑动变阻器  三、解答题13．一个电源接电阻R1=2Ω时，通过电源的电流I1=2A，当电阻R2=6Ω，通过电源的电流I2=1A，求电源的电动势和内阻为多少？14．一个闭合电路，当路端电压为时，通过电源的电流为；当路端电压为时，通过电源的电流为，求电源的电动势E和内电阻r（请在下面方框中画出电路原理图）  
参考答案1．A【详解】根据闭合电路的欧姆定律有E = U + Ir整理后有U = - Ir + E则U—I图线斜率的绝对值代表内阻的大小，纵截距代表电源的电动势，所以有E2 > E1，r2 > r1故选A。2．D【详解】AB．由图像可知，电动势测量值电源内阻由图甲所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用了外接法，由于电压表的分流，使电流表所测电流小于流过电源的电流；实验误差来源于电压表的分流，电动势和内阻测量值和真实值之间的关系为电源电动势与内阻测量值都小于真实值，A错误，B错误；C．外电路发生短路时的电流为故C错误；D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′==0.20 A故D正确。故选D。3．D【详解】A．根据E=I(R+r)在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合可测量电动势和内阻，选项A能达到实验目的；B．测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，由E=U+Ir用电压表测量路端电压U，用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻；B能达到实验目的；C．根据在没有电流表的情况下，用一个电压表和一个电阻箱组合可以测量电动势和内阻，选项C能达到实验目的；D．根据E=I(R+r)在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个滑动变阻器组合，只能测得电流I，但是不能读出电阻R的值，则不可以测量电动势和内阻，选项D不能达到实验目的；本题选不能测电源电动势和内阻的，故选D。4．D【详解】A．若接a，电压表并联在变阻器的两端，则可得到变阻器的阻值，不可能得到电阻R的阻值，A错误；C．利用图像可得到电动势与电阻R和电源内阻的和，C错误；B．若接b，电压表并联在变阻器和电阻R两端，故得到是变阻器和电阻R的阻值，或者利用图像可得到源和内阻，B错误；D．利用该图像还可得到电源的电动势，D正确。故选D。5．D【详解】A．根据正弦交流电的有效值等于峰值除以，可知感应电动势的有效值为220V，电压表测的是路端电压，由于电源有内阻，所以路端电压和电动势不相等，所以电压表的示数不为220V，故A错误；B．线圈转到如甲图所示位置时，感应电动势最大，故B错误；CD．由乙图可知t=0.01s时，感应电动势为零，线圈位于中性面，与磁感线垂直，磁通量最大，由乙图可知周期T=0.02s，由可得故C错误，D正确。故选D。6．B【详解】A．伏安法测小电阻时，电流表应外接，测量值才接近真实值，A错误；B．测定电源电动势和内阻时，电压表测量的是电源两端的电压，因为电源内阻比较小，所以电流表测量误差较小，B正确；C．测绘小灯泡的伏安特性曲线时，需从电压为零开始，所以要用分压接法，C错误；D．G为小量程电流表，允许流过的电流有限，不能从量程为0.6A的电流表上读取，D错误。故选B。7．B【详解】干电池的电动势约为1.5V，因此电压表应选用的量程为0~2V，干电池内阻约为几欧，为了调节方便并减小误差，滑动变阻器应选用最大阻值为20的，B正确。故选B。8．D【详解】由题意知当滑动变阻器的滑片由右端滑到中点的过程中，电流表示数有明显变化，但电压表示数基本不变，只有滑片滑到左端附近时，电压表才有比较明显变化，所以R比r大很多，故选 D.9．C【详解】A．通过电动机的电流等于灯泡的额定电流A错误；B．电源的内阻为B错误；C．电动机消耗的电功率为解得，C正确； D．电源的效率是D错误。故选C。10．AD【详解】A.用甲图电路测E和r，对应公式有U=E－Ir，由于电压表的分流，导致电流表测量的并不是干路电流，而是略小于干路电流，修正后图形如图甲所示.由图可知E测＜E真，r测＜r真，故A正确.B.用乙图电路测E和r，对应公式有U=E－Ir.由于电流表的分压，导致电压表测量的不是路端电压，而是略小于路端电压，修正后图形如图乙所示.由图可知E测=E真，r测＞r真，故B错误.C.用丙图电路测E和r，对应公式有，整理后得，由于电压表的并联，负载电阻的真实值R真与实验值R满足，修正后图形如图丙所示.由图可知E测＜E真，r测＜r真，故C错误.D.用丁图电路测E和r，对应公式有E=I（R+r），整理后得，由于电流表的分压，负载电阻的真实值R真与实验值R满足R真=R+RA，修正后图形如图丁所示.由图可知E测=E真，r测>r真，故D正确.11．AB【详解】根据闭合电路欧姆定律应有所以为减小误差，要求电压表的分流应该很小，由可知，电压表的内阻应很大，所以应选择内阻最大的电压表，而与电流表内阻大小无关，即电压表应选，电流表选择、均可以。故选AB。12．ABC【详解】A．用一个电流表和一个电阻箱，可以测出两组数据，由闭合电路欧姆定律可得两式联立可得故A正确；B．用一个电压表和一个电阻箱，可以测出两组数据，由闭合电路欧姆定律可得联立可得故B正确；C．用一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器，可以测出两组数据，由闭合电路欧姆定律可得联立可得故C正确；D．用一个电流表和一个滑动变阻器测量，因不知外电阻大小，无法根据闭合电路欧定律列式求解，故D错误。故选ABC。13．8V， 2Ω【解析】根据闭合电路欧姆定律得： ， 可得： ，代入解得 。
点睛：本题根据闭合电路欧姆定律列出两个方程，联立求出电源的电动势和内阻，提供了测量电动势和内阻的方法。14．3.0V，1.0Ω，图见解析【详解】电路原理图如图所示根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得E=2.8+0.2rE=2.7+0.3r解得E=3.0V，r=1.0Ω