2023-2025北京高三一模物理匯編

電源電動勢和內(nèi)阻的測量

一、單選題

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

實驗測得電阻R以及相對應(yīng)的電流/的多組數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的圖線。該同學(xué)在處理實驗數(shù)據(jù)

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(nèi)阻為2。

C.內(nèi)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(jié)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(tǒng)誤差，該測量值大于真實值

B.電壓表的內(nèi)阻較大時，系統(tǒng)誤差較大

C.干電池的內(nèi)阻較大時，系統(tǒng)誤差較大

3.（2023北京通州高三一模）某同學(xué)利用實驗器材設(shè)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(nèi)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(shù)據(jù)，描繪出關(guān)系圖像（。、/分別為電壓表和電流表的示數(shù)）。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(nèi)阻，且內(nèi)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(nèi)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(nèi)阻。圖丙、丁是由電流表和電壓表測的數(shù)據(jù)

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(shù)據(jù)繪制的U-/圖像

B.丁圖圖線與橫坐標(biāo)包圍的面積表示被測電阻在某一狀態(tài)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(nèi)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(nèi)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(shù)，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(xué)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗電路圖如圖1所示。他根據(jù)記錄

的數(shù)據(jù)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(nèi)阻廠=Qo

（均保留小數(shù)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(nèi)阻。閉合開關(guān)S后調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電阻箱阻值R和電壓表示數(shù)U,并計算對應(yīng)的電流值

€>

___

圖i

（1）在圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點，請作出圖像。（）

圖2

（2）根據(jù)作出的U-I圖像得出該電池電動勢石=V,內(nèi)阻r=Qo（結(jié)果保留兩位有效數(shù)

字）

⑶若只考慮電壓表內(nèi)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(guān)系，虛線表示U與12的關(guān)系，則圖3中所示圖像可能正確的是o

（4）除了電動勢和內(nèi)阻，電池的另一個重要參數(shù)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(jié)鋰電池所標(biāo)參數(shù)真實可靠，對這兩節(jié)充滿電的電池進(jìn)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(nèi)阻”的實驗電路圖。實驗室除提供待測電

池組一個、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干外，還有下列器材可供選用:

電壓表V：量程0~3V,內(nèi)阻約3kQ

電流表A：量程0~0.6A,內(nèi)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(xué)設(shè)計的實驗電路圖，實驗中忽略電流表和電壓表內(nèi)阻的影響。

①為了便于實驗，滑動變阻器應(yīng)選用（填寫儀器的字母代號）；

②實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)/,在坐標(biāo)紙上描點連線作出圖像，

如圖乙所示。根據(jù)圖乙可得該電池組的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Q（結(jié)果均保留2位有效數(shù)

字）。

（2）為了研究電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，我們用U和/的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行分析。

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

電池的電動勢和內(nèi)阻的真實值。考慮到電表內(nèi)阻的影響，寫出反映。和/真實關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式

U=；（請用題目中已知字母表示）

②通過對函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析可得，（1）中電池組的電動勢￡測量值______真實值，內(nèi)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?zāi)康摹嶒炘怼嶒瀮x器、實驗方法、實驗操

作、數(shù)據(jù)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(diào)節(jié)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(xué)先用歐姆表“xl”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖所示，對應(yīng)

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

mm。

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

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

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

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

9.(2023北京房山高三一模)物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒瀮x器、實驗方法、實驗操

作、數(shù)據(jù)分析等。例如：

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

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

數(shù)據(jù)，如表中所示，其中4組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖丙的坐標(biāo)紙上，請用“+”標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)的對應(yīng)

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(jù)U-/圖像得出一節(jié)干電池的電動勢的測量值E=V,內(nèi)阻的測量值/=(結(jié)果均

保留小數(shù)點后兩位)

參考答案

1.A

E

【詳解】AB.根據(jù)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(jié)合圖像可得￡=5丫=1丫，&+r=2。

即該電源的內(nèi)阻廠＜2。

故A正確，B錯誤；

CD.結(jié)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(nèi)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(jié)干電池兩端的電壓，根據(jù)RV+T1+_L

Rv

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

阻較大時，系統(tǒng)誤差較大。

故選Co

3.C

【詳解】A.若接°,此時電壓表并聯(lián)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(jù)作出的圖象可求電源電

動勢和內(nèi)阻，且測量值均偏小，故B錯誤；

C.若接6,此時電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，根據(jù)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(lián)在定值電阻兩端，滑動變阻器視為電源內(nèi)阻的一部分，作出的圖象無法可得到電

源的電動勢和內(nèi)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(guān)系，即丙圖是由乙電路測的數(shù)據(jù)繪制的

U-/圖像，故A錯誤；

B.根據(jù)

P=UI

可知丁圖圖線與橫坐標(biāo)包圍的面積不等于被測電阻在某一狀態(tài)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(nèi)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(jù)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(nèi)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(jù)

E=U+Ir

且

有

E[>E2

根據(jù)

/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(nèi)阻小，為保證實驗中可多測量幾組數(shù)據(jù)，且在調(diào)節(jié)滑動變阻器時電流變化比

較明顯，所以滑動變阻器應(yīng)選擇此；

②⑵⑶根據(jù)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(nèi)阻，則

(2)①⑴根據(jù)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(jù)上述結(jié)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(nèi)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(yīng)從同一位置由靜止?jié)L下，故C錯誤，D正確。

故選BD。

(2)⑴歐姆表的讀數(shù)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(nèi)阻時，

U=E-Ir奠

不忽略電流表內(nèi)阻