第4章 单元测试 练习 高中物理新鲁科版必修第三册（2022年）

单元测试题

（满分100分，考试时间90分钟）

一、单选题(共8小题,每小题3分,共24分)                                                                         

1．从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的有(　　)

A．用电器金属外壳应该接地线

B．不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器

C．要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头

D．洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线

2.某同学用电压表、电流表测量一节干电池的电动势和内阻，采用的电路图如图所示，实验操作正确，他记录了七组(U，I)数据，关于数据的处理，下列操作正确的是(　　)

A． 电压表的读数U的平均值等于电动势E

B． 任意取两组数据，代入方程E＝U1＋I1r，求出E、r

C． 画出U－I图象，由图象求E、r

D． 以上说法都正确

3.如图所示，两个定值电阻R1＝4R、R2＝2R串联后接在输出电压U稳定于10 V的理想直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，电压表的示数为6 V．如果把此电压表接在R2两端，则电压表示数将(　　)

A． 等于4 V

B． 等于3 V

C． 等于5 V

D． 无法判断

4.如图所示的电路，三只相同的灯泡L1、L2、L3，当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时(　　)

A． L1变亮，L2、L3变暗

B． L1、L2变亮，L3变暗

C． L1、L3变暗，L2变亮

D． L1、L3变亮，L2变暗

5．有两个电阻R1＝1 Ω、R2＝3 Ω，有一电源电动势E＝3.0 V，内阻r＝1 Ω，下列接法使电源的内电阻消耗功率最大的是(　　)

A．将R1、R2串联后接到电源两端  B．将R1、R2并联后接到电源两端

C．将R1单独接到电源两端        D．将R2单独接到电源两端

6．如图所示电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值，则(　　)

A．电流表的示数减小         B．电压表的示数减小

C．电阻R2两端的电压减小    D．路端电压增大

7.如图所示的电路，R1、R2、R3是定值电阻，R4是滑动变阻器，电源内阻不可忽略．闭合开关，在电路稳定后，将滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动的过程中(　　)

A. 电压表示数变小

B. 电容器放电

C. 电源的总功率变小

D. 通过滑动变阻器的电流变大

8.如图所示电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻．当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U．以下说法正确的是 (      )

A. 若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大

B. 若仅增大A B板间距离，则电容器所带电荷量不变

C. 若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加

D. 若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变

二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)                                                                         

9.（多选）关于电动势，下列说法中正确的是（　　）

A． 一个电源的电动势的大小只由电源本身决定

B． 因电动势的单位和电势差相同，所以电动势实质上就是电势差

C． 一个电动势为1.5 V的电池接入电路时，若有1 C的电荷量通过电路，就有1.5 J的化学能转变成电能

D． 电压表接到电源两极时，测得的就是电动势

10.(多选)如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r.当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作．已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是(　　)

A． 电动机的额定电压为IR

B． 电动机的输出功率为IE－I2R

C． 电源的输出功率为IE－I2r

D． 整个电路的热功率为I2(R0＋R＋r)

11.如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表．现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是(　　)

A. 通过电阻R1的电流变化量大小等于

B. R0两端的电压的变化量大小等于ΔU2－ΔU1

C. 路端电压的增加量等于ΔU2

D. 为一定值

12.在如图所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为相同规格的三个小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示，当开关闭合后，下列判断正确的是(　　)

A. 灯泡L1的电阻为12 Ω

B. 通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2的电流的2倍

C. 灯泡L1消耗的电功率为0.75 W

D. 灯泡L2消耗的电功率为0.30 W

二、实验题（两小题，共18分）

13.（10分）多用电表的欧姆档是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图所示：当选用×100档时，其内电池电动势约3V，内阻约为1.5kΩ．现要求测量×100档时欧姆表内阻和欧姆表内电池电动势，实验室提供如下器材：

电流表，量程3mA，内阻约600Ω；

电阻箱，最大电阻值9999Ω，阻值最小改变量为1Ω；

电键一个，电线若干．

（1）下面是实验步骤，试填写所缺的③和④．

①检查表针是否停在左端“0”位置，如果没有停在零位置，用小螺丝刀轻轻转动表盘下面的调整定位螺丝，使指针指零；

②将红表笔和黑表笔分别插入正（+）、负（一）测试笔插孔，把电阻档调到×100位置，把红黑表笔相接触，调整欧姆档的调零旋钮，使指针指在电阻的零刻度位置上；

③______________________________________________________________；

④______________________________________________________________．

（2）求出计算欧姆表内阻和电池电动势的公式______________（用测得的物理量表示）．

14．（8分）在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 Ω和1 kΩ。图分别为实验原理图及所需的器件图。

(1)试在实物图中画出连线，将器件按原理图连接成实验电路。

(2)一位同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在图中画出U­I图线。根据图象读出该电池的电动势E＝________V，电池内阻r＝________Ω。

三、计算题(共4小题,共38分)                                                                         

15.(8分）如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V　2.5 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4 V．求：

(1)电阻R的阻值；(2)电源的电动势和内阻．

16.（8分）如图所示，电源电动势为12 V，内电阻为r=1 Ω，R1=1 Ω，R2=6 Ω，电动机线

圈电阻为0.5 Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3 A，则R1上消耗的电功率为多少？电动机消耗的电功率为多少？

17.（10分）如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻的U－I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：

(1)电源的输出功率P出为多大？

(2)电源内部损耗的电功率是多少？

(3)电源的效率η为多大？

18.（12分）在如图所示的电路中，电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，电流表满偏电流Ig=10mA，电流表的电阻Rg=7.5Ω，A、B为接线柱．

（1）用一条导线把A、B直接连起来，此时，应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？

（2）调至满偏后保持R1的值不变， 在A、B间接入一个150Ω的定值电阻R2，电流表的读数是多少？

（3）调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个未知的定值电阻Rx，电流表的读数为Ix，请写出Ix随Rx变化的数学表达式．

答案解析

1.【答案】D

【解析】有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电．多个电器接在同一插座上，当同时开启这些电器时，会造成瞬间电流很大，电压下降，影响电器正常工作，甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾．用电器插头如果破损，人体接触到破损部位容易造成触电事故，破损处容易造成短路事故．

2.【答案】C

【解析】选项A，电压表测的是外电路两端的电压，不等于电动势；选项B，测量的偶然误差很大；选项C，画出U－I图象，这七组数据对应的点不一定都在一条直线上，作U－I图象时，舍去误差较大的点，故由图象法求E、r可减小偶然误差，故正确操作应为C.

3.【答案】B

【解析】电压表与电阻R1并联时，并联电阻为：

R并＝①

串联电路中电压分配与电阻成正比，故：

＝②

其中R1＝4R、R2＝2R

联立①②解得：RV＝12R；

当电压表与电阻R2并联时，并联电阻为：

R并′＝＝R

串联电路中电压分配与电阻成正比，故：＝

解得：U2＝3  V.

4.【答案】B

【解析】如图所示的电路，三只相同的灯泡L1、L2、L3，当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时L1、L2变亮，L3变暗，故答案选B。

5.【答案】B　

【解析】当整个电路的电阻最小时，电路中干路电流最大，电源的内电阻消耗功率最大．当两电阻并联时，总电阻最小，因此B选项正确．

6.【答案】B　

【解析】当减小R的阻值时，电路中的总电阻R总将减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流增大，故电流表的示数增大，A错误；由闭合电路欧姆定律可知电阻R2两端的电压增大，C错误；因为内电压增大，故路端电压减小，因此电压表的示数减小，B正确，D错误．

7.【答案】C

【解析】当滑动变阻器的滑动触头由中点向上移动时，R4变大，电路的总电阻变大，总电流I变小，内电压变小，则路端电压变大，因此电压表示数变大．故A错误；电容器两端电压为：U=E-I（r+R2），I变小，故电容器两端电压U变大，带电量变大，电容器充电，故B错误；电源的总功率P=EI，I变小，则P变小，故C正确．根据串联电路分压规律知，变阻器两端的电压增大，通过R1的电流变大，而总电流变小，所以通过滑动变阻器的电流变小．故D错误．故选C．

8.【答案】D

【解析】滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变．故A错误．若仅增大A、B板间距离，电容减小，板间电压不变，则由电容的定义式C=分析可知电容器所带电荷量减少，故B错误．若仅用更强的光线照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，内电压和R3的电压均增大，U以及电容器板间电压均减小，电容不变，由电容的定义式C=分析可知电容器所带电荷量减少．故C错误．若仅用更强的光照射R1，R1的阻值变小，总电阻减小，I增大，根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir可得：，不变，故D正确．故选D．

9.【答案】AC

【解析】电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势与外电路无关，故A正确；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，但电势差是导体两端的电压，二者虽然单位相同，但二者不是相同的物理量，故B错误；一个电动势为1.5 V的电池接入电路时，若有1 C的电荷量通过电路，根据电动势公式E=，非静电力做功1.5 J，有1.5 J的化学能转变成电能，故C正确；由于电压表有内电阻，故接在电源两极间的电压表测得的电压小于电源的电动势，故D错误．

10.【答案】CD

【解析】指示灯正常工作，电流为额定电流I，灯与电动机串联，所以电动机电流也等于I.电动机为非纯电阻电路，电动机电压U≠IR，根据闭合电路欧姆定律，电动机电压U＝E－I(R0＋r)，选项A错．电动机的输出功率为总功率减去热功率P出＝UI－I2R＝EI－I2(R0＋r)－I2R，选项B错．电源的输出功率P＝EI－I2r，选项C对．根据焦耳定律，整个电路的热功率P＝I2(R＋R0＋r)，选项D对．

11.【答案】ABD

【解析】A、电压表V1测量路端电压，即R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1的电流变化量大小等于；故A正确．B、C、D、使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内阻所占电压减小，路端电压增大，所以路端电压增大△U1，并联部分的电压增大△U1，通过R1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R0上的电压减小，R上的电压增大△U2，所以R0两端的电压的变化量大小等于△U2-△U1，电压表V1测量路端电压，根据欧姆定律可知为定值，所以为定值，故B，D正确，C错误．故选ABD．

12.【答案】ACD

【解析】A、C、当开关闭合后，灯泡L1的电压U1=3V，由图2读出其电流I1=0.25A，则灯泡L1的电阻，功率P1=U1I1=0.75W，故A,C正确；

B、D、灯泡L2、L3串联，电压U2=U3=1.5V，由图读出其电流I2=I3=0.20A，则I1=1.25I2，灯泡L2、L3的功率均为P=UI=1.5V×0.20A=0.30W，故B错误，D正确；

故选ACD

13.【答案】    (1). 将红表笔和黑表笔分别与电阻箱的接线柱相连，调整电阻箱的阻值，使欧姆表指针指在刻度盘的正中央，读出此时电阻箱的电阻R；    (2). 将电流表和电阻箱串联接在欧姆表两表笔之间，调节电阻箱的电阻值为R1、R2，读出对应的电流值I1、I2    (3). 测量结果分别为：欧姆表内阻R内=R；电池电动势E=

【解析】（1）③将红表笔和黑表笔分别与电阻箱的接线柱相连，调整电阻箱的阻值，使欧姆表指针指在刻度盘的正中央，读出此时电阻箱的电阻R；

④将电阻箱和电流表接入两表笔之间，调节电阻箱，读出两组电阻箱、电流表读数：R1、I1和R2、I2 ；
（2）根据欧姆定律得：把红黑表笔相接触，I=E/R；将电阻箱接入红黑表笔之间，调节电阻箱，使欧姆表指针指在中央，读出电阻箱阻值R0，；所以欧姆表内阻R内=R0.
调节电阻箱，读出两组电阻箱、电流表读数：R1、I1和R2、I2 
根据闭合电路欧姆定律得：； 解得：E=

14.[答案]　(1)实验电路见解析　(2)U­I图象见解析　1.47±0.02　0.72±0.05

[解析]　(1)按照原理图将实物连接如图。

(2)根据表格中U、I数据，在方格纸U­I坐标上找点描迹如图，连直线时第四组数据(0.32 A，1.18 V)标出的点应该舍去，然后将直线延长，交U轴于U1＝1.47 V，此即为电源电动势；交I轴于I＝0.65 A，注意此时U2＝1.00 V，由闭合电路欧姆定律得I＝。求得r＝＝ Ω＝0.72 Ω。

15.[答案]　(1)4 Ω　(2)6 V　2 Ω

[解析]　(1)电阻R的值为R＝＝ Ω＝4 Ω.

(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5 V

I1＝＝ A＝0.5 A

当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4 V，I2＝1 A

联立解得E＝6 V，r＝2 Ω.

16.【答案】9 W 12  W

【解析】R1上消耗的功率：

P1=I2R1=9×1  W=9 W

电动机两端的电压：

U=E﹣I（R1+r）=[12﹣3×（1+1）] V=6 V

通过R2的电流为：

I1==A=1 A

通过电动机的电流为：

I2=I﹣I1=2 A

故电动机消耗的电功率为：

P2=I2U=2×6  W=12 W

17.【答案】(1)4 W　(2)2 W　(3)66.7%

【解析】根据题意从A的图线可读出E＝3  V，r＝＝Ω＝0.5  Ω，从B图线中可读出外电阻R＝1  Ω.

由闭合电路欧姆定律可得

I＝＝A＝2  A，

则电源的输出功率

P出＝I2R＝4  W，P内＝I2r＝2  W，

电源的总功率P总＝IE＝6  W，

故电源的效率η＝≈66.7%.

18.【答案】（1）142Ω    （2）5mA    （3）

【解析】根据闭合电路的欧姆定律：

可得：

(2)欧姆表接入待测电阻后，根据闭合电路的欧姆定律

可得：

(3)接入任意电阻Rx，根据欧姆定律：

可得：