2023-2025北京高三一模物理匯編

電源電動勢和內阻的測量

一、單選題

1.（2025北京順義高三一模）某同學用電流傳感器和電阻箱測量電源的電動勢和內阻，電路如圖甲所示。

實驗測得電阻R以及相對應的電流/的多組數據，得到如圖乙所示的圖線。該同學在處理實驗數據

時，誤將電阻箱阻值作為外電路總電阻的阻值，漏算了凡，下列說法正確的是（）

A.該電源的電動勢為IV

B.該電源的內阻為2。

C.內阻的測量值偏小

D.電動勢的測量值偏大

2.（2025北京朝陽高三一模）用多用電表的直流電壓擋直接測量一節干電池兩端的電壓，把測量值作為電

動勢。下列說法正確的是（）

A.由于系統誤差，該測量值大于真實值

B.電壓表的內阻較大時，系統誤差較大

C.干電池的內阻較大時，系統誤差較大

3.（2023北京通州高三一模）某同學利用實驗器材設計了如圖所示的測量電路，電阻R的阻值以及電源的

電動勢和內阻均未知，電壓表左端的接線位置待定。不管接哪個接線柱，都可以通過改變滑動變阻器接入

電路的阻值，獲得多組數據，描繪出關系圖像（。、/分別為電壓表和電流表的示數）。下列說法正確

A.若接a,利用該電路可測量電阻R的阻值，且測量值偏大

B.若接a,利用該電路可測量電源的電動勢和內阻，且內阻測量值偏大

C.若接6,利用該電路可測量電阻R的阻值，且測量值偏大

D.若接6,利用該電路可測量電源的電動勢和內阻，且電動勢測量值偏大

4.（2023北京豐臺高三一模）在甲、乙實驗電路中，電源有內阻。圖丙、丁是由電流表和電壓表測的數據

繪制的U-/圖像。下列說法正確的是（）

A.丙圖是由甲電路測的數據繪制的U-/圖像

B.丁圖圖線與橫坐標包圍的面積表示被測電阻在某一狀態的電功率

c.甲電路用于測量電阻的大小，由飛=巴盧可得出電阻的阻值

D.乙電路用于測量電源的電動勢和內阻，電壓表測量的是電源兩端的電壓

二、實驗題

5.（2024北京通州高三一模）在“測量電源的電動勢和內阻”實驗中，

（1）若將一電壓表與干電池兩極直接相連，用U表示電壓表的示數，用E表示該干電池電動勢的真實

值，從理論上分析，僅考慮電壓表影響，則UE（選填“〉”或“<”）；

（2）某同學利用電流表和電壓表測定一節干電池的電動勢和內阻，實驗電路圖如圖1所示。他根據記錄

的數據作出的U-/圖像如圖2所示。通過圖像可求出電池的電動勢E=V,內阻廠=Qo

（均保留小數點后兩位）

1.50

1.40

圖2

6.（2024北京海淀高三一模）某實驗小組用電阻箱和電壓表按圖1所示電路測定一個水果電池的電動勢和

內阻。閉合開關S后調節電阻箱，記錄電阻箱阻值R和電壓表示數U,并計算對應的電流值

€>

___

圖i

（1）在圖2所示的坐標紙上已經描好了6組數據點，請作出圖像。（）

圖2

（2）根據作出的U-I圖像得出該電池電動勢石=V,內阻r=Qo（結果保留兩位有效數

字）

⑶若只考慮電壓表內阻的影響，圖1中，通過電源的電流為力，通過電阻箱的電流為及，圖3中實線表

示U與刀的關系，虛線表示U與12的關系，則圖3中所示圖像可能正確的是o

（4）除了電動勢和內阻，電池的另一個重要參數是容量。電池的容量就是電池放電時能輸出的總電荷量。如

圖4所示，甲、乙兩節鋰電池所標參數真實可靠，對這兩節充滿電的電池進行比較，填寫表格。（選填“大

于等于‘'或‘'小于"）

電池的容量電池儲存的能量

甲_____乙甲______乙

&1865011500m-Wh3^甲

電186504800m-Ah3.7\^）乙

7.（2024北京門頭溝高三一模）圖甲為“測量某電池組電動勢和內阻”的實驗電路圖。實驗室除提供待測電

池組一個、開關一個、導線若干外，還有下列器材可供選用:

電壓表V：量程0~3V,內阻約3kQ

電流表A：量程0~0.6A,內阻約0.2。

滑動變阻器與：0~500Q,額定電流1A

滑動變阻器4：010Q,額定電流1A

甲乙

（1）圖甲為該同學設計的實驗電路圖，實驗中忽略電流表和電壓表內阻的影響。

①為了便于實驗，滑動變阻器應選用（填寫儀器的字母代號）；

②實驗中調節滑動變阻器，記錄多組電壓表示數U和電流表示數/,在坐標紙上描點連線作出圖像，

如圖乙所示。根據圖乙可得該電池組的電動勢E=V,內阻r=Q（結果均保留2位有效數

字）。

（2）為了研究電表內阻對測量結果的影響，我們用U和/的函數關系進行分析。

①用字母Rv、&分別表示電壓表和電流表的內阻，U、/分別表示電壓表和電流表的示數，E、r分別表示

電池的電動勢和內阻的真實值。考慮到電表內阻的影響，寫出反映。和/真實關系的函數表達式

U=；（請用題目中已知字母表示）

②通過對函數表達式進行分析可得，（1）中電池組的電動勢￡測量值______真實值，內阻r的測量值—

真實值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

8.（2024北京海淀高三一模）物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操

作、數據分析等。

（1）利用如圖所示的裝置研究平拋運動。實驗中，下列說法中正確的有o

A.斜槽軌道必須光滑B.通過調節使斜槽末端保持水平

C.每次釋放小球的位置可以不同D.每次必須由靜止開始釋放小球

(2)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學先用歐姆表“xl”擋粗測該金屬絲的電阻，示數如圖所示，對應

的讀數是Q；然后用螺旋測微器測某金屬絲的直徑，示數如圖所示，則該金屬絲的直徑為

mm。

(3)某同學利用如圖所示的電路測定干電池的電動勢和內電阻，在是否可忽略電流表內阻這兩種情況下，繪

制兩類圖像。第一類圖像以電流表讀數/為橫坐標，將電流表和電阻箱讀數的乘積水記為U作為縱坐標。

第二類圖像以電阻箱讀數R為橫坐標，電流表讀數的倒數;為縱坐標。下圖中實線代表電流表內阻可忽略

的情況，虛線代表電流表內阻不可忽略的情況，這四幅圖中，能正確反映相關物理量之間關系的是

9.(2023北京房山高三一模)物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操

作、數據分析等。例如：

(1)用螺旋測微器測某金屬絲的直徑，示數如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為mm。

(2)某同學按圖乙的電路測量一節干電池的電動勢和內阻。他調整滑動變阻器共測得5組電流和電壓的

數據，如表中所示，其中4組數據的對應點已經標在圖丙的坐標紙上，請用“+”標出第4組數據的對應

點，并作出路端電壓。隨電流/變化的圖像o

乙

電流〃A0.080.160.240.300.36

電壓UN1.401.331.261.211.15

丙

(3)根據U-/圖像得出一節干電池的電動勢的測量值E=V,內阻的測量值/=(結果均

保留小數點后兩位)

參考答案

1.A

E

【詳解】AB.根據題意，由閉合回路歐姆定律有/二67■了「

整理可得火=足;-（5+廠）

2

結合圖像可得￡=5丫=1丫，&+r=2。

即該電源的內阻廠＜2。

故A正確，B錯誤；

CD.結合上述分析可知，若漏算了&圖像斜率不變，則電動勢的測量值和真實值相比是相同的，內阻的

測量值偏大，故CD錯誤。

故選A?

2.C

U二%E

【詳解】用多用電表的直流電壓擋直接測量一節干電池兩端的電壓，根據RV+T1+_L

Rv

則由于電壓表內阻不是無窮大，則測量值小于真實值，電壓表的內阻較大時，系統誤差較小，干電池的內

阻較大時，系統誤差較大。

故選Co

3.C

【詳解】A.若接°,此時電壓表并聯在滑動變阻器和定值電阻兩端，電壓表測量滑動變阻器和定值電阻

兩端的電壓，無法測出定值電阻阻值，故A錯誤；

B.若接a,電壓表測量滑動變阻器和定值電阻兩端的電壓，即電源路端電壓，根據作出的圖象可求電源電

動勢和內阻，且測量值均偏小，故B錯誤；

C.若接6,此時電壓表并聯在定值電阻兩端，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，根據歐姆定律可求出定值

電阻的阻值，但由于電流表分壓作用，測量值會偏大，故c正確；

D.若接6,電壓表并聯在定值電阻兩端，滑動變阻器視為電源內阻的一部分，作出的圖象無法可得到電

源的電動勢和內阻，故D錯誤。

故選C。

4.D

【詳解】A.丙圖繪制的U-/圖像是電源路端電壓與電流的關系，即丙圖是由乙電路測的數據繪制的

U-/圖像，故A錯誤；

B.根據

P=UI

可知丁圖圖線與橫坐標包圍的面積不等于被測電阻在某一狀態的電功率，故B錯誤;

c.甲電路用于測量電阻的大小，由尺=:可得出電阻的阻值，故c錯誤；

D.乙電路用于測量電源的電動勢和內阻，電壓表測量的是電源兩端的電壓，故D正確。

故選Do

5.<1.440.75

【詳解】（1）[1]將一電壓表與干電池兩極直接相連，干電池與電壓表組成閉合回路，電壓表測的是路端電

壓，路端電壓小于電池的電動勢，即

U<E

（2）[2]由電路圖，根據閉合電路的歐姆定律得

U=E-Ir

由圖2所示U-/圖象可知，電源電動勢

E=1.44V

⑶內阻

△U1.44-1.20

。=0.750

0.32

6.

圖2

Q)0.777.7xlO2

(3)A

(4)小于小于

【詳解】（1）描點畫圖，讓更多的點在直線上，偏離太多的點舍去，如圖

UN

圖2

(2)/圖像中縱軸截距表示電源電動勢，斜率的絕對值表示電源的阻，所以有

E=0.77V

r=—?7.7X102Q

AZ

(3)根據

E=U+Ir

且

有

E[>E2

根據

/短=￡

可知，短路電流不變。

故選Ao

(4)對于甲，mwh為能量單位，即

W=Pt=l1500mwh=l1.5Wx3600s=41400J

電量為

41400J

q=一el1189c

U3.7V

對于乙，mAh為電量的單位，即

q=It=4800mAh=4.8Ax3600s=17280C

能量為

W=Uq=17280Cx3.7V=63936J

所以電池的容量有甲小于乙，電池儲存的能量甲小于乙。

7.(1)此2.92.9/3.0/3.1

&+rRv+r

【詳解】(1)①口]因為電池內阻小，為保證實驗中可多測量幾組數據，且在調節滑動變阻器時電流變化比

較明顯，所以滑動變阻器應選擇此；

②⑵⑶根據圖甲電路圖，由閉合回路歐姆定律有

U=E—Ir

可知，U-/圖像與縱軸的交點表示電動勢，故電動勢為

E=2.9VU-/圖像的斜率絕對值表示電源內阻，則

(2)①⑴根據圖甲電路圖，由閉合電路歐姆定律有

￡,=[/+(/+—)r

Rv

整理得

__M

Rv+rRv+r

②⑵根據上述結果可知U-/圖像與縱軸的交點表示不生E,則

代v十一

R”-「R7r

圖像斜率絕對值表示則

&+rRy+r

所以電池組的電動勢E測量值小于真實值，內阻7■的測量值小于真實值。

8.(1)BD

(2)60.185

【詳解】(1)A.小球在運動中摩擦力每次都相同，可以獲得相同的初速度，則不需要光滑，故A錯誤;

B.為了保證小球做平拋運動，保持斜槽末端切線水平，故B正確；

CD.為了讓小球每次做同樣的平拋運動，小球每次應從同一位置由靜止滾下，故C錯誤，D正確。

故選BD。

(2)⑴歐姆表的讀數是

R=6xIQ=6Q

⑵該金屬絲的直徑為

d=0+18.5x0.01/W7=0.185mm

(3)AB.第一類圖象，忽略電流表內阻時，

U=E-Ir奠

不忽略電流表內阻