2023届高考物理一轮实验专题集训：电源电动势和内阻的测量（word版含答案）.doc

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1、20232023 届高考物理一轮实验专题集训：电源电动势和内阻的测量届高考物理一轮实验专题集训：电源电动势和内阻的测量1（2022江西宜春模拟预测）如图甲所示为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。（1）已知毫安表表头的内阻为 100、满偏电流为 3mA，R1为电阻箱（09999.9），R2为滑动变阻器，若将电阻箱 R1的阻值调为 900.0，改装后的电压表的量程为 _V；（保留两位有效数字）（2）电流表 A 有两种规格，A1（量程 0.6A，内阻约为 0.1）和 A2（量程 3A，内阻约为 0.05）；滑动变阻器 R2有两种规格，最大阻值分别为 15和 1500，则电流表应选用 _（

2、填“A1”或“A2”），R2应选用最大阻值为 _的滑动变阻器；（3）实验步骤如下：闭合开关 S 前，应将滑动变阻器 R2的滑片移到左端；多次调节滑动变阻器的滑片，记下毫安表表头的示数 I1和电流表的示数 I2；以 I1为纵坐标，I2为横坐标，作 I1-I2图线，如图乙所示；根据图线求得电源的电动势 E_V，内阻 r_。（均保留三位有效数字）2（2022河南洛宁县第一高级中学模拟预测）电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量电动汽车上电池的电动势E（300V400V）和内阻 r（010），需要将一个量程为 100V的电压表（内阻VR约为 5k）改装成量程为 400V 的电

3、压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。（1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该兴趣小组将一个最大阻值为 50k的电阻箱PR与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装。将滑动变阻器的滑片P移至右端，同时将电阻箱的阻值调为零。闭合开关S，将滑片P向左移动，某时刻电压表的示数为 80V。保持滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数为_V。不再改变电阻箱的阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他电路就得到改装后的电压表。（2）用改装后的电压表接入电路测量已知电压时，由于系统误差，其测量值总是_填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。（3）该兴趣小组利用另一个电阻箱R和改装后的

4、电压表（电压表的表盘没有改变，示数记为 U）连接成如图乙所示的电路来测量该电池的电动势和内阻。根据测得的电阻箱接入电路的阻值R和电压表的示数U作出11RU图像如图丙所示，则该电池的电动势E _V、内阻r=_。3（2022广东华南师大附中三模）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；某实验小组测它的电动势和内阻时，将充电宝连接线的外绝缘层剥开，里面红导线为充电宝的正极，黑导线为充电宝的负极，另有滑动变阻器 R 用于改变电路中的电流。已知定值电阻03R，电流表 A 的内阻约为0.1，

5、电压表 V 的内阻约为 3k，将以上器材与开关 S 相连接成如图所示电路。（1）老师发现该电路中有一根导线接线错误，请你找出是哪根线_（选填“a”或“b”）；（2）改正后，请在下面的方框中画出对应的电路图；_（3）调节滑动变阻器，测得多组 I、U 数据，并在坐标纸上描点如下图，请根据描出的点作出 U-I 图像；_（4）依据 U-I 图像，可求得该充电宝的电动势为_V，内阻为_。（计算结果均保留2 位小数）4（2022四川省资中县球溪高级中学模拟预测）某同学测定电源电动势和内阻，所使用的器材有：待测干电池一节（内阻很小）、电流表 A（量程 0.6 A，内阻 RA小于 1）、电流表 A1（量程 0

6、.6 A，内阻未知）、电阻箱 R1（099.99）、滑动变阻器 R2（010）、单刀双掷开关 S、单刀单掷开关 K 各一个，导线若干。（1）为了更准确地进行测量，该同学计划先用欧姆表粗测电流表 A 的内阻，所用欧姆表内部电源电动势为 4.60V，表盘中间刻线示数为“15”，将该欧姆表红、黑表笔接在电流表两接线柱上，则红表笔应接在电表_（选填“正”或“负”）接线柱，欧姆表选取“1”挡位时，发现指针偏转角度较大，而此时电表读数为 0.30A，可知电流表内阻为_。（保留两位有效数字）（2）该同学接着又设计了如图甲所示电路连接进行实验操作。请在虚线框内补全与图甲对应的电路图_。测电流表 A 的内阻：闭

7、合开关 K，将开关 S 与 C 接通，通过调节电阻箱 R1和滑动变阻器 R2，读取电流表 A 的示数为 0.20A、电流表 A1的示数为 0.60 A、电阻箱 R1的示数为 0.10，则电流表 A 的内阻RA=_。测电源的电动势和内阻：断开开关 K，调节电阻箱 R1，将开关 S 接_（填“C”或“D”），记录电阻箱 R1的阻值和电流表 A 的示数；断开开关 K，开关 S 所接位置不变，多次调节电阻箱 R1重新实验，并记录多组电阻箱 R1的阻值 R 和电流表 A 的示数 I。数据处理：图乙是由实验数据绘出的1I-R 图象，由此求出干电池的电动势 E=_V、内阻r=_。（计算结果保留二位有效数字）

8、如果本实验中电流表 A 的内阻未知，则电动势测量值_（填写“大于”、“小于”或“等于”）电动势真实值，内阻测量值_内阻真实值（填写“大于”、“小于”或“等于”）。5（2022河北唐山三模）小明同学要测定干电池的电动势和内阻，实验室有如下实验器材：A待测电源（E 约为 1.5V，内阻 r 约为 1）；B量程为 3V 的电压表1V；C量程为 15V 的电压表2V；D量程为 600mA 的电流表1A，内阻为 0；E量程为 5.0A 的电流表2A；F定值电阻10.2R；G定值电阻22R ；H滑动变阻器3R（阻值变化范围0 15.0）；I滑动变阻器4R（阻值变化范围0 150）；J开关 S 一个；K导线

9、若干。根据所学的知识回答下列问题：（1）小明同学利用以上器材，设计了如图甲所示的电路，为 G，则为_，为_，为_；（填器材前的序号）（2）小明同学器材选择、连接电路和操作均正确，调节滑动变阻器，得到多组电表读数，作出如图乙所示的图像，由图像可知该电源的电动势E _V，内阻r _；（保留三位有效数字）（3）从实验原理上看，电源电动势的测量值_（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内阻的测量值_（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。6（2022湖北襄阳五中模拟预测）手机电池多为锂电池，这种电池的电动势并不是一个定值，刚充满的电池电动势约为 4.2V，在使用过程中降低到 3.2V 时建议终止放电

10、，为尽可能精确地测量出某手机电池刚充满电时的电动势，可供选用的器材如下：A电流表 A：量程 00.6A、内阻约 0.6；B电压表 V：量程 015V、内阻 3k；C滑动变阻器 R：最大阻值 5；D电阻箱 R：0999.9；E待测手机电池 E；F一个开关及导线若干。为使实验具有尽可能高的精度，下列电路中，应选用_。ABCD根据设计的电路，用图像法处理数据，为保证得到的图像为直线，应作_随_变化的图像。若已知该图像斜率的绝对值为 k，纵截距的绝对值为 b，则电源电动势的大小为_。7（2022安徽巢湖市第一中学模拟预测）某同学要精确测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供以下器材：A一节干电池（电动

11、势约 1.5V，内阻约 2）B电流表 A（量程 1mA，内阻A50R）C定值电阻1R（阻值 1950）D电阻箱 R（阻值范围 0999.9，额定电流 1A）E.开关及导线若干”该同学根据实验室提供的器材设计了如图甲、乙所示的两个电路。（1）你认为电路合理的是_（选填“甲”或“乙”）；（2）请你根据选取的电路用笔画线代替导线，将下列实物图连接完整_；（3）为了确保电阻箱的安全，闭合开关前，将电阻箱的阻值调到_（选填“最大”或“最小”），闭合开关，多次调节电阻箱，记录电阻 R 及电流表对应的读数 I，作出11IR图像，得出图像的斜率为 k，与纵轴的截距为 a，则电池的电动势 E=_，电池的内阻 r

12、=_。（均用已知和测量的物理量符号表示）8（2022内蒙古呼伦贝尔模拟预测）在测量电源电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列实验器材：A电压表 V1（量程 03V，内阻约 6k）B电压表 V2（量程 06V，内阻约 20k）C电流表 A1（量程 00.6A，内阻 0.5）D电流表 A2（量程 0200mA，内阻约 20）E.滑动变阻器 R1（最大电阻 10，允许通过的最大电流 2A）F.滑动变阻器 R2（最大电阻 200，允许通过的最大电流 150mA）G.一节干电池 E（电动势约为 1.5V）H.开关 S、导线若干（1）为提高实验的精确程度，电压表应选用_；电流表应选用_；滑动变阻器应选用_

13、；（以上均填器材前的序号）（2）为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，该同学用伏安法测量，请在图甲的虚线框内画出实验所需的电路图，并标注元件符号；_（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的 U-I 图像，由图像可得该电源电动势E _V，内阻r _；（结果均保留两位有效数字）（4）一位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是_。A实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C实验得出的电动势等于真实值D实验得出的内阻大于真实值9（2022湖北黄冈中学二模）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、

14、一个理想电流表、一个定值电阻（阻值为0R）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于0R，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。主要实验步骤如下：（1）某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。请利用现有器材设计实验，在图甲中画出测量单位角度对应电阻丝的阻值0r的实验电路图_。（电阻丝用滑动变阻器符号表示）（2）接下来将器材如图乙连接：（3）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的_端（填“a”或“b”）；（4）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数I，得到多组数据；（5）

15、整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图丙所示，图线斜率为 k，纵轴截距为 d，设单位角度对应电阻丝的阻值为 r0，该电池电动势和内阻可表示为E _，r _（用0R、k、d、0r表示）；（6）若考虑电流表的内阻不可忽略，则电动势的测量值和真实值比_，内阻的测量值和真实值比_。（填“偏大”或“偏小”或“相等”）10（2022湖南周南中学模拟预测）小明利用铜片、锌片和橙子制作了水果电池，用如图 1 所示的实验电路测量这种电池的电动势和内阻。电流表的内阻为100，量程为0300A；电阻箱阻值的变化范围为09999.9。连接电路（如图 2）后，多次调节电阻箱的阻值，得到的测量数据如表格中所示。（1）

16、实验测得的电阻箱阻值 R 和电流表示数 I，以及计算的1I数据见下表：组次1234567/kR3456789/AI9881706255504611/AI0.0100.0120.0140.0160.0180.200.022根据表中数据，在图的方格纸上作出_关系图象_。由图象可计算出该干电池的电动势为_V；内阻为_。（2）下列说法正确的是_（填字母）。A6 个该电池串联能使“3V，0.3A”的小灯泡发光B电流表内阻的分压会导致电动势的测量值偏小C可以通过作1RI图像求得该电池的电动势和内阻D小明重复实验时发现，在电阻箱阻值相同的情况下，电流表的读数会比前一次的测量值偏小，这主要是因为读数误差引起的

17、11（2022湖北省鄂州高中模拟预测）测定干电池的电动势和内阻的电路如图（a）所示，MN 为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻 R01.2。调节滑片P，记录电压表示数 U、电流表示数 I 及对应的 PN 长度 x，绘制出图（b）所示的 UI 图像。（1）由图（b）求得电池的电动势 E=_V，内阻 r=_（均保留 2 位小数）；（2）实验中因电表内阻的影响，电动势测量值_（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值；（3）根据实验数据可绘出图（c）所示的UxI图像。若图像斜率为 k，电阻丝横截面积为 S，则电阻丝的电阻率=_，电表内阻对电阻率的测量_（选填“有”或“没有”）影响。12（20

18、22福建三明三模）利用图（a）的电路测量干电池组的电动势和内阻，实验器材有：待测干电池组（由电池 A、B 串联而成）、电流表（最程为 0.6A，内阻为 0.5）、电阻箱（0999.9）、定值电阻（阻值为 3.0）、开关及导线若干。（1）某同学按图（a）连接线路后，闭合开关，无论怎么调节电阻箱，电流表始终无示数。排查电路故障时，保持开关闭合，将理想电压表的“-”接线柱与 a 端连接，“+”接线柱通过导线依次与 b、c、d、e、f、g、h、i、j、k 处连接，电压表示数如下表所示：测量端abacadacafagahaiajak电压/V1.442.902.902.902.902.902.902.90

19、2.900则电路中发生故障的元件可能是_（选填“电池 A”“电池 B”“开关”“电流表”“电阻箱”或“定值电阻”）。（2）该同学更换故障元件后，再利用图（a）中的器材和电路完成相关实验：断开电路开关，调节电阻箱，示数如图（b），电阻值是_；闭合电路开关，电流表的示数如图（c），电流值为_A；（3）结合表格中数据可计算出电池组的内阻是_（计算结果保留 2 位有效数字）。13（2022天津一模）举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开

20、的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻05R ，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，通过测量得到该电池的UI曲线a（如图丁），由此可知，该电源内阻是否为常数_（填“是”或“否”）。某时刻电压表示数如图丙所示，由图像可知，此时电源内阻为_。实验二：减小实验一中光照的强度，重复实验，测得UI曲线b（如图丁）。（2）在实验一中，当滑动变阻器的电阻为某值时，路端电压为2.5V，则在实验二中滑动变阻器仍为该

21、值时，滑动变阻器消耗的电功率为_W（计算结果保留两位有效数字）。14（2022新疆疏勒县实验学校模拟预测）某小组同学用多用电表做了以下两个实验：（1）用欧姆挡测量一电阻的阻值（约 1.5 k2.2 k），进行了如图甲所示的四个操作，正确的顺序是_；其中步骤的指针指在如图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为_（选填“1”“10”“100”或“1k”）。（2）欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为 E 的电源、一个电流表和一个电阻串联而成。为了测量多用电表欧姆挡在“1k”挡时的内部电阻、电动势和红、黑表笔短接时流出多用电表的电流 Im，该同学将多用电表的选择开关调到“100”挡进行欧姆调零后，设计了如

22、图丙所示的电路。检查发现电路中有接线错误，其错误是_；正确连接线路后，闭合开关，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数 I 和电阻箱的阻值 R，作出1I-R图线如图丁所示，该图线纵轴截距为 b，斜率为 k，若忽略毫安表内阻，由图可得电动势 E_，内部电路电阻 r_，红、黑表笔短接时流出多用电表的电流 Im_；若考虑到毫安表内阻的影响，E、r 和 Im这三个物理量的测量值小于真实值的是_（选填“E”“r”或“Im”）。15（2022湖南长沙市实验中学模拟预测）实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器1R（阻值变化范围为 020）、滑动变阻器2R（阻值变化范围为 01000）、电动势

23、适当的电源、小灯泡（4V，2W）、开关、导线若干。（1）要完整地描绘小灯泡的UI曲线，请在图甲中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号。_（2）如果用上述器材测量所给电源的电动势和内阻，实验电路如图丙所示，图中0R是阻值为 9.0的保护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同一坐标系中画出等效电源的UI图象_，由图象可求出电源自身内阻约为_。序号123456U/V4.003.402.802.001.500.80I/A0.200.250.330.400.460.52（3）若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图丁所示，此时小灯泡消耗的电功率约为_W。（结果保留 2 位有效数字

24、）16（2022北京模拟预测）某同学采用如图所示的实验装置测量两节干电池的电动势 E 和内阻 r，其中1R为滑动变阻器，2R为电阻箱。将电阻箱2R阻值调节为4.0，多次改变滑动变阻器1R的阻值，读取多组电压表和电流表的示数，记录在表格中。U/V2.421.941.521.140.730.29/IA0.120.200.280.360.440.52（1）现有两节待测干电池、电压表（量程0 3V，内阻约3k）、电流表（量程0 0.6A，内阻约0.1）、电阻箱、开关、导线若干，还有以下两种型号的滑动变阻器：A最大阻值20，额定电流2AB最大阻值200，额定电流1A为了方便调节，选用滑动变阻器_（填“A

25、”或“B”）（2）表格中的数据点已描在坐标纸上，请连接数据点作出UI图线_；（3）根据图线得出该两节干电池的电动势E _V（保留三位有效数字），内阻r _（保留两位有效数字）。17（2022浙江杭州二模）（1）小明利用铜片、锌片和橙子制作了水果电池，用如图 1 所示的实验电路测量这种电池的电动势和内阻。电流表的内阻为100，量程为0300A；电阻箱阻值的变化范围为09999.9。连接电路（如图 2）后，多次调节电阻箱的阻值，得到的测量数据如表格中所示。组次1234567/kR3456789/AI98817062555046用实验测得的第 2 和第 6 两组数据，可计算出该电池的电动势为_V（结

26、果保留 2 位有效数字）。下列说法正确的是_（填字母）。A6 个该电池串联能使“3V，0.3A”的小灯泡发光B电流表内阻的分压会导致电动势的测量值偏小C可以通过作1RI图像求得该电池的电动势和内阻D小明重复实验时发现，在电阻箱阻值相同的情况下，电流表的读数会比前一次的测量值偏小，这主要是因为读数误差引起的（2）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，原线圈选择了 0 和 400 匝两个接线柱，接入学生电源标注为“交流 9V”的挡位（如图所示），现用多用电表对原、副线圈上的电压进行测量。关于本次操作说法正确的是_（填字母）。A副线圈上的感应电动势为定值，可以用多用电表的直流电压挡进行

27、测量B若用量程合适的交流电压挡接在原线图的 0 和 100 匝两个接线柱上，电表指针会偏转C因为副线圈最多是 1400 匝，所以可以直接用手接触裸露的导线实验所用多用电表的下半部分如图所示。现将多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后，对副线圈的 0和 800 匝两个接线柱进行测量，多用电表的指针如图所示，则读数应为_。18（2022山东临沂二模）用伏安法测干电池的电动势 E 和内阻 r。（1）一位同学设计实验电路并部分连接，如图甲所示，由于干电池的内阻相对外电阻偏小，故串联 R0以增大内阻，请你用笔画线代替导线把电压表接入电路_。（2）为了知道 R0的阻值，某同学选用欧姆挡“1”挡位，欧姆调零后

28、进行测量，指针偏转如图乙中线段“a”所示。他应该把挡位换到_（选填“10”“100”或“1k”）挡，再次欧姆调零后进行测量，若指针偏转如图乙中线段“b”所示，则电阻 R0的阻值等于_。（3）下表为该同学用热敏电阻插入不同温度的水时测得的数据，由这些数据可得干电池的电动势 E_V，内阻 r_（保留 3 位有效数字）。t/20406080100I/mA1.002.824.556.468.28U/V2.742.542.352.141.94（4）利用以上数据分析还可以发现：随着水的温度的升高，热敏电阻的阻值变_（选填“小”或“大”）。答案第 1页，共 3页参考答案：参考答案：103.03.0A1151

29、.50（1.481.52 范围内均可）0.875（0.8400.910 范围内均可）220小于36093b4.900.104负0.330.20D1.50.25等于大于5HBD1.450.900等于等于6D1IR1k7乙最大2A1A1()RRaRaRkA1A1()k RRaRaRk答案第 2页，共 3页8ACE1.50.50C9b0rk00r dRk相等偏大101RI或1RI0.531.9 10 C111.490.25小于kS没有12定值电阻4.00.342.013否5.60.07214100电流表的正负接线柱接反1kbk1bIm151.0；0.82答案第 3页，共 3页16A3.000.101.31.21.11.4170.52VCB17.3（17.217.4）18101002.832.842.852.862.879.8010.0小答案第 4页，共 1页