人教版（2019）必修第三册《第12章 电能 能量守恒定律》2021年单元测试卷（江西省抚州市临川一中）

一、单选题

• 1．如图所示的电路中，电阻R=2Ω．断开S后，电压表的读数为3V（电压表为理想电压表）；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为（　　）

  A．1Ω

  B．2Ω

  C．3Ω

  D．4Ω
  组卷：321引用：28难度：0.8

  解析

• 2．阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q₁，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q₂．Q₁与Q₂的比值为（　　）

  A． 2 5

  B． 1 2

  C． 3 5

  D． 2 3
  组卷：6025引用：48难度：0.7

  解析

二、实验题

• 3．现测定长金属丝的电阻率。
  ①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是

  mm。
  ②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R_x约为100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号。
  电源E（电动势10V，内阻约为10Ω）
  电流表A₁（量程0～250mA，内阻R₁=5Ω）
  电流表A₂（量程0～300mA，内阻约为5Ω）
  滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）
  开关S及导线若干
  ③某同学设计方案正确，测量得到电流表A₁的读数为I₁，电流表A₂的读数为I₂，则这段金属丝电阻的计算式R_x=

  。从设计原理看，其测量值与真实值相比

  （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
  组卷：2598引用：13难度：0.6

  解析

• 4．某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下：
  （1）螺旋测微器如图1所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动

  （选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
  
  （2）选择电阻丝的

  （选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。
  （3）图2甲中R_x为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位置。
  
  （4）为测量R_x，利用图2甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U₁和电流I₁的值，作出的U₁-I₁关系图像如图3所示。接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U₂和电流I₂的值，数据见表：
  

  U2/V	0.50	1.02	1.54	2.05	2.55
  I2/mA	20.0	40.0	60.0	80.0	100.0

  请根据表中的数据，在方格纸上作出U₂-I₂图像。
  
  （5）由此，可求得电阻丝的R_x=

  Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。
  组卷：2325引用：16难度：0.6

  解析

• 5．一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R_x的阻值，图中R₀为标准定值电阻（R₀=20.0Ω）；可视为理想电压表；S₁为单刀开关，S₂为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：
  （1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；
  
  （2）将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S₁；
  （3）将开关S₂掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U₁；然后将S₂掷于2端，记下此时电压表的示数U₂；
  （4）待测电阻阻值的表达式R_x=

  （用R₀、U₁、U₂表示）；
  （5）重复步骤（3），得到如下数据：
  

  	1	2	3	4	5
  U1/V	0.25	0.30	0.36	0.40	0.44
  U2/V	0.86	1.03	1.22	1.36	1.49
  U 2 U 1	3.44	3.43	3.39	3.40	3.39

  （6）利用上述5次测量所得

  U

  2

  U

  1

  的平均值，求得R_x=

  Ω．（保留1位小数）
  组卷：2559引用：15难度：0.5

  解析

二、实验题

• 16．小明利用如图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。
  
  （1）图1中电流表的示数为

  A
  （2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：

  U（V）	1.45	1.36	1.27	1.16	1.06
  I（A）	0.12	0.20	0.28	0.36	0.44

  请根据表中的数据，在图2上作出U-I图线。
  由图线求得：电动势E=

  V；内阻r=

  Ω。
  （3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为

  。
  组卷：2048引用：32难度：0.7

  解析

三、解答题

• 17．如图1所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化。
  
  （1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图象的示意图，并说明U-I图象与两坐标轴交点的物理意义。
  （2）a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；
  b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
  （3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。
  组卷：1392引用：12难度：0.3

  解析