2019年高考物理总复习 恒定电流专题卷.doc

恒定电流专题一、单选题1.（2018卷）如图，导体OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程1）：再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B（过程II）。在过程I、II中，流过OM的电荷量相等，则B/B等于。（ ）A.B.C.D.2【答案】B 【解析】【解答】过程I回路中磁通量变化1= BR2 ， 设OM的电阻为R ， 流过OM的电荷量Q1=1/R。过程II回路中磁通量变化2= （B-B）R2 ， 流过OM的电荷量Q2=2/R。Q2= Q1 ， 联立解得：B/B=3/2，B符合题意。故答案为：B【分析】该题可两个过程来讨论。第一个过程：金属杆由OQ转到OS位置，此过程，可根据法拉第电磁感应定律E=/t 、=BS求出感应电动势，然后根据电量与电流关系式Q=It以及欧姆定律I=E/R求出Q1=1/R；第二个过程：由2=SB求出Q2=2/R。然后根据Q1=Q2即可得出答案。该题需要熟练应用公式，作为选择题，可直接应用Q=/R。2.（2018卷）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0 ， 周期为T，如图所示。则Q方: Q正等于（ ）A.B.C.1:2D.2:1【答案】D 【解析】【解答】根据题述，正弦交变电流的电压有效值为 ，而方波交流电的有效值为u0 ， 根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT= T ， 可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方Q正= u02（ ）2=21， D符合题意。故答案为：D【分析】根据题意分别求出正弦式交流电和方波交流电的有效值，再根据焦耳定律和欧姆定律分别求出热量，从而得出Q方: Q正。本题要明确求焦耳热应该利用“四值”中的有效值，能够熟记正（余）弦式交流电的有效值，并能利用热效应的含义求解方波交流电的有效值为解题的关键。3.某市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯，已知高压钠灯功率为400w，LED灯功率为180W，若更换4000盏，则一个月可节约的电能约为（ ） A.9102 kW.hB.3105kW.hC.6105 kW.hD.11012 kW.h【答案】B 【解析】【解答】每一盏灯可以减少功率220W，所有的灯可以节约的能源W=40000.22kW36524h=3105kW.h【分析】根据i功率可以求出一段时间消耗的能量，W=Pt，本题就是应用该公式解题。4.传感器在各种领域中有着广泛应用，是自动控制设备中不可缺少的元件。如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是：（ ） A.B.C.D.【答案】C 【解析】【解答】A图是可变电容器，通过改变电介质，来改变电容器的电容，A不符合题意；B图，电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，B不符合题意；C图是通过改变极板间的距离，改变电容器的电容，C符合题意D图，电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容器的电容，D不符合题意；故答案为：C .【分析】利用题目中“改变电容器两极间距离”的条件，结合图中的电容器进行分析即可。5.额定电压都是110 V，额定功率PA100 W、PB40 W的电灯两盏，若接入电压是220 V的电路中，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的电路是下图中的() A.B.C.D.【答案】C 【解析】【解答】判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有PUI ，可知RARB。对于A电路，由于RARB ， 所以UBUA ， 且有UB110 V，B灯被烧毁，UA110 V，A灯不能正常发光。对于B电路，由于RBRA ， A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB ， 所以UBU并 ， B灯烧毁。对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA ， 所以可能UAUB110 V，两灯可以正常发光。对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UAUB110 V，两灯可以正常发光。比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为（IAIB）110 V，而D电路中变阻器功率为（IAIB）110 V，所以C电路消耗电功率最小。故答案为C。【分析】注意试题两点要求：正常发光，各自到达额定电压；总功率最小，在总电压不变情况下，总电阻最小。两灯额定电压相同，额定功率不同，故电阻不同，不可直接串联，需与负载电阻连接，且需要小电阻灯泡在干路中，大电阻灯泡与变阻器并联。6.如图所示电路中（电源内阻不计），当S断开时，理想电压表的示数为6 V，当S闭合后，a、b两点间的电压可能是()A.11 VB.10 VC.9 VD.8 V【答案】D 【解析】【解答】当S断开时，由电阻R1、R2和R3组成串联电路，电源的电压为： ；当S闭合时，电阻R1被短路，R2、R3组成串联电路；电源的电压为： ；由以上两式可得： 。当R30时，U2=9 V；当R3时，U2=6 V，S闭合后电压表取值范围为6 V<U2<9 V，故D符合题意。故答案为：D。【分析】在串联电路中电流电压的特点是等流分压，各电阻两端的电压之比等于电阻阻值之比。7.下列说法中正确的是（ ） A.导体中电荷运动就形成了电流B.在国际单位制中，电流的单位是安培（A）C.电流有方向，是一个矢量D.任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在【答案】B 【解析】【解答】自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流，故选项A不符合题意；形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D不符合题意；电流有方向，但它是标量，故选项C不符合题意。故答案为：B。【分析】电荷在导体中的定向运动形成电流，电流具有方向，电流的方向与正电荷运动的方向相同、与负电荷运动的方向相反，但却是标量。8.有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA ， 电子的电荷量为e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（ ） A.B.C.D.【答案】A 【解析】【解答】设铜导线中自由电子定向移动的速率为 ，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为 ，则导线的长度为 ，体积为 ，质量为 ，这段导线中自由电子的数目为 ，在 时间内这些电子都能通过下一截面，则电流 ，代入解得， ，解得电子定向移动的速率： ，故A符合题意。故答案为：A。【分析】导体的质量等于体积乘以导体的密度，导体中原子的个数利用公式即可得出，电流的定义是单位时间内通过导体横截面积的电荷量大小，建立方程联立求解，即可得出结论。9.今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1:3，则甲、乙两个电阻阻值的比值为（ ） A.1:6B.1:3C.1:4D.1:8【答案】A 【解析】【解答】 和 联立解得： ，可得 ，故A符合题意。故答案为：A。【分析】电流的定义式为 I =,故在相同时间内流过导体电荷量之比实际就是刘国道题电流之比，欧姆定律变形式R=，两式联立求解得出结论。10.使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则造成测量值（ ） A.比真实值大B.比真实值小C.与真实值相等D.可能比真实值大，也可能小【答案】B 【解析】【解答】两手同时接触两表笔的金属杆，相当于被测电阻与人体电阻并联，测出电阻为二者并联阻值，比被测电阻真实值小，故选项B符合题意。故答案为：B。【分析】此题比较简单，属于基础题型，人体能导电，当一个定值电阻倍并连一个电阻后，总电阻的值会减小。11.用电动势E=6 V、内电阻r=4 的直流电源分别单独对下列四个小灯泡供电，实际消耗电功率最大的小灯泡的额定电压和额定功率是（设灯泡电阻不随电压变化）() A.6 V，12 WB.6 V，9 WC.6 V，4 WD.6 V，3 W【答案】B 【解析】【解答】小灯泡的功率为： ，由数学知识可知：当 时，即R=r时电灯功率最大，电灯最亮。根据 可得四个灯泡的电阻分别为3 ，4 ，9 ，12 ，B电灯的电阻等于电源内阻，所以B电灯功率最大。故答案为：B。【分析】根据电源输出功率随外电路电阻变化图像可知，外电阻越接近电源内阻，电源输出功率最大，小灯泡最亮。12.对于不同的电源，工作时的电流为I，下列说法正确的是() A.I越大的电源做功越快B.I越大的电源输出的电能越多C.电动势越大的电源做功越快D.电动势E与电流I的乘积体现了电源做功的快慢【答案】D 【解析】【解答】功率是表示做功快慢的物理量，根据公式 可得电动势E与电流I的乘积体现了电源做功的快慢，D正确，AB错误；电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的强弱，与外电路的结构无关，电源的电动势与电源的功率无关，故C错误。故答案为：D【分析】电源电功率反映了电流做功的快慢，仅与电源电动势和电流有关，与其他因素无关。13.如图3所示，当ab端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V时，ab两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是（ ）A.4：2：1B.2：1：1C.3：2：1D.以上都不对【答案】A 【解析】【解答】ab接100 V电压时，由于cd开路，R3两端无电压，UcdUR2 U，所以20 100，R1：R22：1，同理cd接100 V电压时，R1两端无电压，Uab U，所以50 100，R2：R32：1由以上两式，得R1：R2：R34：2：1，A选项符合题意。故答案为：A。【分析】当只在ab两端接入电压或只在cd两端接入电压，此时的电路只是串联电路，此时利用串联电路的分压特点即可得出电阻之间的大小比值。14.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（ ） A.电动势是一种非静电力B.电动势越大，表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压【答案】C 【解析】【解答】电动势是反映电源通过非静电力做功将其它形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项A、B错误而选项C正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项D错误。【分析】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量15.某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（ ） A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安排表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器【答案】D 【解析】【解答】A中根据闭合回路欧姆定律可得 ，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得 ，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得 ，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无法测量，D错误；【分析】根据U-I图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻16.如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0 ， 输出电压为U0 ， 某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为（）A.v（t0-t）， B.v（t0-t）， C.v（t0-t）， D.v（t0-t）， 【答案】D 【解析】【解答】当测重台没有站人时，则2x=vt0；站人时：2（x-h）=vt；解得h= v（t0-t）；无人站立时：U0=KM0g；有人时：U=k(M0g+mg)；解得： ；故选D【分析】由速度与时间可确定出距离，距离之差为人的高度；由输出电压与作用在其上的压力成正比知U=KG总， 确定出K即可确定重力G，从而确定质量17.如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A【答案】C 【解析】【解答】A、B、当接线柱1、2接入电路时，电阻与电流表内阻并联后等效阻值为电流表电阻的，由于电流表的满偏电压为定值，故量程扩大为原来的3倍，则每小格变为0.023=0.06A，选项A、B均错误。C、D、当接线柱1、3接入电路时，电阻与电流表内阻并联后再和电阻串联，但串联的电阻对于电流表量程无影响，故每一小格仍为0.06A，选项C正确，选项D错误。故选C。【分析】电压表的改装：串联大电阻分压，。电流表的改装：并联小电阻分流，18.一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为（ ）A.B.C.D.【答案】C 【解析】【解答】,I=neSv,联立得E=nev，故选C。【分析】本题考查电阻定律、欧姆定律和电流的微观表达式等，意在考查考生的综合分析能力和建模能力。考查公式组合，公式组合在高中物理的考查是很多的，哪几个容易组合出题，要总结出来，记在心里，当看到类似的的题时，就联想它们。二、多选题19.关于欧姆表，下列说法正确的是（ ） A.欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的B.由于电流和电阻成反比，所以刻度盘上的刻度是均匀的C.使用欧姆表时，选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接，进行欧姆调零D.当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时，可不进行欧姆调零【答案】A,C 【解析】【解答】欧姆表原理为闭合电路欧姆定律，由I 可知，欧姆表刻度不均匀，故选项A符合题意，B不符合题意；当换不同挡位测电阻时，需重新欧姆调零，将表笔短接，使指针指在电阻挡零刻度线处，故C符合题意，D不符合题意。故答案为：A、C。【分析】此题比较简单，属于常识性问题，考查多用电表欧姆表的原理和常见问题，对于欧姆表当换不同档位时都需要重新进行调零。20.使用多用电表测电阻时，下列说法中符合实际的有（ ） A.测量电阻时，两手碰着表笔的金属杆，测量值会偏小B.测量电路的电阻时，如果该电路不和电源断开，可能烧坏表头C.使用其他的欧姆挡时，不论电阻值多大，均不需拨动转换开关，都可测得较准确的电阻值D.测量电阻时要使两表笔短接，调节欧姆调零电阻，使表头的指示电流为零【答案】A,B 【解析】【解答】测量电阻时，两手碰着表笔的金属杆，这样会并联了人体电阻，使测量值偏小，故选项A符合题意；测量电路的电阻一定要把电源和电路断开，否则可能烧坏电表，故选项B符合题意；测电阻时要选择合适的挡位进行测量，才能测得较准确的阻值，故选项C不符合题意；测量电阻时，要使两表笔短接，调节欧姆调零电阻，使表头的指示电流达到满偏电流，选项D不符合题意。故答案为：A、B。【分析】此题属于常识性问题，比较简单，人体也属于导体，具有电阻，所以在使用欧姆表时要避免人体与表头接触，欧姆表实际上是通过测量电路中的电流来反映所测电阻阻值，表内已有电源，若所测电路存在电源，致使电流过大容易损坏。21.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则（ ）A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系【答案】C,D 【解析】【解答】金属导体的电阻随温度的升高而增大，半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故选项C、D符合题意。故答案为：C、D。【分析】普通金属材料导体当温度升高时，导体的电阻变大，其实是由于金属的电阻率随温度增大而增大；对于半导体材料随着温度升高，反方向电阻逐渐减小而失去半导体特性，是由于半导体材料电阻率随温度升高而减小。22.如图所示的是分压器电路，A、B为分压器的输出端，若把滑动变阻器的滑片P置于变阻器中央，下列判断正确的是()A.空载时输出电压 B.当接上负载R时，输出电压 C.负载R越大，UAB越接近 D.负载R越小，UAB越接近 【答案】A,B,C 【解析】【解答】因为滑动变阻器的滑片P置于变阻器中央，则空载时输出电压 ，选项A符合题意；当接上负载R时，R与PD之间的电阻并联后小于CP之间的电阻，故输出电压 ，选项B符合题意；且负载R越大，则R与PD之间的电阻并联后的阻值越接近于CP之间的电阻，则UAB越接近 ，选项C符合题意，D不符合题意。故答案为：A、B、C。【分析】在并联电路中有等压分流的特点，而分压式接法中可等效为串并结合，当再并联上一个电阻时总电阻减小，所分电压变小；当负载R越大时，总阻值也将变大。23.（2018江苏）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光该电路（ ）A.充电时，通过R的电流不变B.若R增大，则充电时间变长C.若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D.若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【答案】B,C,D 【解析】【解答】电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小， A不符合题意；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长， B符合题意；若C增大，根据Q=CU ， 电容器的带电荷量增大， C符合题意；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变， D符合题意。故答案为：BCD【分析】熟练掌握形成电流的条件，电流的定义式以及电容器充放电的原理、知道Q=CU即可解决此题。24.如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电建，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中（ ） A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小D.U变化量与I变化量比值等于R3【答案】B,C 【解析】【解答】据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增加，故选项B、C正确；由于电压表示数没有变化，故选项D错误。【分析】电源内阻忽略不计，电压表测量电源电压，所以无论外电阻如何变化，电压表示数不变滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，电阻先曾大后减小，由欧姆定律可判断电流表示数的变化和和U与I比值的变化25.（如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 ，四个电阻的阻值已在图中标出闭合开关S，下列说法正确的有（ ） A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A【答案】A,C 【解析】【解答】由图知外电路的总电阻为10，回路总电阻为12 ，根据欧姆定律可求干路电流 ，所以路端电压为 ，所以A正确；电源的总功率 ，故B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A，所以 ，故C正确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为7.5，回路总电阻为9.5，所D错误。【分析】由串并联电路分别出初态的外接电阻阻由欧姆定律确定外压，求电流定功率；确定出a，b间的电势求其电压；a、b间用导线连接后电路结构变化，重新求电阻求电流三、实验探究题26.（2018卷）某同学组装一个多用电表。可选用的器材有：微安表头（量程100 ,内阻 ）；电阻箱 （阻值范围 ）；电阻箱 （阻值范围 ）；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为 的直流电流表。在此基础上再将它改装成量程为 的直流电压表。组装好的多用电表有电流 和电压 两档。回答下列问题： （1）在虚线框内画出电路图并标出 和 。其中*为公共接线柱。 和 分别是电流档和电压档的接线柱。（2）电阻箱的阻值应取 _ , _ .（保留到个位）【答案】（1）（2）100；2910 【解析】【解答】R1的电阻比较小，所以R1与表头并联构成大量程的的电流表，R2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示;改装电流表需要并联一个电阻，要改装1mA的电流表需要并联的电阻R并=，所以选用与变阻箱R1并联，并联后的总电阻为R=90要改装3V电压表需要串联电阻，串联电阻的阻值为R串=【分析】搞清电流表和电压表的改装原理，根据串并联电路的特点结合欧姆定律解决此题。并注意结果保留到各位。27.（2018江苏）一同学测量某干电池的电动势和内阻 （1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_；_（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I ， 以及计算的 数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出 关系图像_由图像可计算出该干电池的电动势为_V；内阻为_R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.76.05.34.53.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_V；内阻应为_ 【答案】（1）开关未断开；电阻箱阻值为零（2）；1.4（1.301.44都算对）；1.2（1.01.4都算对）（3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致）；1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2） 【解析】【解答】（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源。（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线。根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得 ，所以图线的斜率表示电源电动势 V=1.37V，截距绝对值表示r=0.43.0=1.20；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻 ，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得 ，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）=1.00。【分析】（1）做电学实验时，需注意几项原则，其中一项即为安全性。（注意正负极的接法、各种仪器的量程等）（2）由闭合电路的欧姆定律得出R与的关系，结合数学知识即可得出电源电动势和内阻。（3）若用电压表与电流表并联，可用伏安法得出电流表内阻，此方法考虑到电表内阻对实验的影响，类似（2）中的分析方法可得出电动势及内阻的准确值。28.（2018卷）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0 ）； 可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线_；将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，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；待测电阻阻值的表达式Rx=_（用R0、U1、U2表示）；重复步骤（3），得到如下数据：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39利用上述5次测量所得 的平均值，求得Rx=_。（保留1位小数） 【答案】；48.2 【解析】【解答】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0 ， 将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2 ， Rx两端电压为U=U2-U1 ， 由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I= R0=（ -1）R0。5次测量所得 的平均值, （3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（ -1）R0=（3.41-1）20.0=48.2。【分析】（1）连接实物图时依据原理图依次连接（注意线不要交叉，正负极不要接反，滑动变阻器是分压还是限流）（2）开关S2掷于1端，根据欧姆定律可通过Rx的电流为， 将开关S2掷于2端，可得Rx两端电压为U2-U1 ， 再由欧姆定律得出Rx。（3）根据表格求出RX的平均值。29.（1）小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻R，正确的操作顺序是_（填字母）；A.把选择开关旋转到交流电压最高档B.调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C.把红、黑表笔分别接在Rx两端，然后读数D.把选择开关旋转到合适的档位，将红、黑表笔接触E.把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“-”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指0 （2）小明正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，则Rx=_ （3）小张认为用多用电表测量小电阻误差太大，采用伏安法测量。现有实验器材如下：电源（电动势3V，内阻可忽略），电压表（量程3V，内阻约为3 ），多用电表（2.5mA挡、25mA挡和250mA挡，对应的内电阻约为40 ,4 和0.4 ），滑动变阻器Rp（010 ），定值电阻Ro（阻值10 ），开关及导线若干。测量铅笔芯的电阻Rx,下列电路图中最合适的是_（填字母），多用电表选择开关应置于_挡。A B. C. D. 【答案】（1）EDBCA（2）2.83.0（3）B；250mA 【解析】【解答】（1）多用电表应先进行机械调零，再进行欧姆调零，用完后再把电表档位调整到交流电压最高档或OFF档；E项是机械调零，DB是欧姆调零，C是测电阻，最后关闭是A，故答案为EDBCA。（2）由图可知，档位为1，读数为 2.9。（3）AB、 由于待测电阻较小，电流表电阻引起的误差较大，所以采用外接法，故A错误，B正确；C. 电压表量程为3V，电源电动势为3V，C图接法致使电压表偏转不明显，故C错误；D. 图中电路图电压表测量的是电源的电压，不会随着滑动变阻器变化而变化，故D错误；故选B。用电源电动势除以总电阻，最大电流约为I=230mA ，所以选择250mA的量程。【分析】（1）多用电表测量电阻，应先对多用电表机械调零，然后把选择开关置于合适的欧姆档，再进行欧姆调零，欧姆调零后测电阻，多用电表使用完毕应将选择开关至于OFF档或者交流电压最高档.（2）根据图示表盘确定欧姆表的倍率，然后读数.（3）根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法，然后选择实验电路.30.某同学用伏安法测量待测电阻的阻值现有器材为：待测电阻R（阻值约为5）电源（电动势3V）滑动变阻器（阻值范围010）电流表（量程0.6A，3A电压表（量程3V，15V）开关，导线若干实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用回答下列问题： （1）按照实验要求在图（a）中画出实物连线图（2）若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0写出产生这种现象的一个原因：_ （3）在连线正确后，闭合开关电压表和电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示由图可知，电压表读数为_V，电流表读数为_A由此可得待测电阻的阻值为_（结果保留3位有效数字）【答案】（1）（2）待测电阻R断路（3）2.20；0.48；4.58 【解析】【解答】解：（1）因为电源电动势为3V，则电压表的量程选用3V，根据欧姆定律知，电流的最大值大约0.6A，则电流表量程选择0.6A，根据实物图进行连线（2）闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0，产生这种现象的原因是待测电阻R断路，由于电压表内阻非常大，导致电流表电流接近0，外电路断路时电压表示数等于电源电动势（3）由图可知，电压表的读数为2.20V，电流表的读数为0.48A，根据欧姆定律得，待测电阻R= 故答案为：（1）如图所示，（2）待测电阻R断路，（3）2.20，0.48，4.58【分析】（1）电流表采用外接，滑动变阻器采用限流法，按照要求连接实物图（2）抓住电压表的示数始终约为3V，电流表的示数始终接近0，判出存在断路故障，从而分析故障的原因（3）根据表头读出电压表、电流表的读数，电压表的精度等于0.1v，需要估读。结合欧姆定律求出待测电阻的大小31.有一灯泡上标有“6 V 0.1 A”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用A.电压表（05 V，内阻2.0 k）B.电压表（010 V，内阻3.0 k）C.电流表（0100m A，内阻2.0 ）D.电流表（06 A，内阻1.5 ）E.滑动变阻器（30 ，2 A）F.滑动变阻器（100 ，0.5 A）G.学生电源（直流9 V）及开关、导线等 （1）实验中所用的电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_。 （2）画出实验电路图，要求电压从零开始测量。（3）根据你的实验电路，将图中所示的器材连成实验电路。（4）该同学描绘出的IU图像应是图中的_。 A.B.C.D.【答案】（1）B；C；E（2）解：如图所示：（3）解：如图所示（4）B 【解析】【解答】（1）电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V，故电压表应选B。小灯泡的额定电流是0.1 A，故电流表应选C。由题目要求可知滑动变阻器采用分压式，故应选电阻较小的E。（2）小灯泡的电阻R 60 ，电压表的内阻与待测电阻的比为 =50，待测电阻与电流表的内阻的比为 30， ，故电流表应采用外接法，滑动变阻器接成分压式，电路图见答案灯泡的。;（3）电路图如图所示;（4）小灯泡的电阻随着温度的升高而变大，所以B符合题意。【分析】在实验选取测量工具时量程应大于所测物理量并且尽量使得表盘指针落在刻度盘中间位置，由于所测物理量较小，故选取滑动变阻器选择小阻值的易于操作，并且采用分压式接法，由于电流表的阻值与灯泡阻值相差不到，为了减小误差采用电流表外接法，灯泡灯丝的电阻随灯丝温度的升高而增大。32.某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3k）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5）；固定电阻R0（阻值1000）；滑动变阻器R（阻值09.0）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干（1）实验要求能够实现在03.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图 （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率_（填“增大”“不变”或“减小”） （3）用另一电源E0（电动势4V，内阻1.00）和题给器材连接成图（b）所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W（结果均保留2位小数） 【答案】（1）（2）增大；增大（3）0.41；1.17 【解析】【解答】解：（1）因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因电流表内阻和灯泡内阻接近，故电流表采用外接法；另外为了保护电压表，用R0和电压表串联，故原理图如图所示；（2）IU图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将R等效为电源内阻，则电源电动势为4V，等效内阻为10；作出电源的伏安特性曲线如图a中实线所示；由图可知，灯泡电压为U=1.8V，电流I=230mA=0.23A，则最小功率P=UI=1.80.23=0.41W；当滑动变阻器接入电阻为零时，灯泡消耗的功率最大；此时电源的内阻为1.0，作出电源的伏安特性曲线如图a中右侧红线所示；如图a可知，此时电压为3.65V，电流为320mA=0.32A；则可知最大功率Pmax=UI=3.650.32=1.17W故答案为：（1）如图所示；（2）增大；增大；（3）0.41；1.17【分析】（1）明确实验原理，根据实验中给出的仪器分析滑动变阻器以及电流表接法；（2）根据IU图象的性质进行分析，明确电阻随电流变化的规律，从而明确电阻率的变化情况；（3）分析滑动变阻器接入电阻的变化，作出等效电源的伏安特性曲线，得出对应的电流值和电压值，从而明确灯泡功率的极值33.用伏安法测量一电池的内阻已知该待测电池的电动势E约为9V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50mA，可选用的实验器材有：电压表V1（量程5V）；电压表V2（量程10V）；电流表A1（量程50mA）；电压表A2（量程100mA）；滑动变阻器R（最大电阻300）；定值电阻R1（阻值为200，额定功率为 W）；定值电阻R2（阻值为220，额定功率为1W）；开关S；导线若干测量数据如坐标纸上UI图线所示（1）在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号 （2）在设计的电路中，选择定值电阻的根据是_ （3）由UI图线求得待测电池的内阻为_ （4）在你设计的电路中，产生系统误差的主要原因是_ 【答案】（1）（2）定值电阻在电路中消耗的功率会超过 W，R2的功率满足实验要求（3）50（4）电压表分流 【解析】【解答】解：（1）应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，电路图如图所示：;（2）定值电阻R1在电路中的最大功率：P1=I2R1=（0.05）2200=0.5W W，定值电阻R2在电路中的最大功率：P2=I2R2=（0.05）2220=0.55W1W，为保护电路安全，则定值电阻应选择R2 （3）由图示图象可知，电源内阻r= = =50；（4）由实验电路图可知，相对于电源电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表所测电流小于电路电流，电压表分流是造成系统误差的原因故答案为：（1）电路原理图如图所示；（2）定值电阻在电路中消耗的功率会超过 W，R2的功率满足实验要求；（3）50；（4）电压表分流【分析】（1）根据伏安法测电源电动势与内阻的原理作出实验电路图；（2）根据题意选择定值电阻；（3）由图象求出电源内阻；（4）根据实验电路分析实验误差34.某同学将量程为200A、内阻为500的表头A改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示定值电阻R1=500，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔a的颜色为_色（填“红”或“黑”） （3）将开关S置于“1”挡时，量程为_mA； （4）定值电阻的阻值R2=_，R3=_（结果取3位有效数字） （5）利用改装的电流表进行某次测量时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为_mA【答案】（1）（2）黑（3）10（4）225；25.0（5）0.780 【解析】【解答】解：（1）实物连线如图所示：（2）因电流应从黑表笔流出，所以表笔a的颜色为黑色；（3）将开关S置于“1”挡时，表头A和R1、R2串联后再与R3并联，将开关S置于“2”挡时，表头A和R1串联后再与R2、R3并联，所以开关S置于“1”挡时量程较大，即开关S置于“1”挡时量程应为10mA；（4）设电流表的满偏电流为 ，根据欧姆定律，当开关打到1时有 = ，其中 =10mA当开关打到2时有 = ，其中 =1mA联立以上两式 =225， =25.0（5）电流表示数为I= =0.780mA故答案为（1）如图：（2）黑；（3）10；（4）225，25.0；（5）0.78【分析】本题的关键是根据欧姆定律列出开关S分别打到1和2时的表达式，然后求解即可，注意电流应从红表笔进从黑表笔出35.图示电路可用来测量电阻的阻值其中E为电源，R为已知电阻，Rx为待测电阻， 可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关（1）当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2 由此可求出Rx=_ （2）若电源电动势E=1.5V，内阻可忽略；电压表量程为1V，R=100此电路可测量的Rx的最大值为_ 【答案】（1）（2）200 【解析】【解答】解：（1）当S2向左闭合，S1向左时，测量的U1是RX的分压，将S2向右闭合，S1向右时，测量的U2是R的分压，RX与R串联，则有 ，所以：RX= （2）RX与R串联，所以当电压表测量RX时达到最大量程时，RX阻值最大，此时RX= = =200故答案为： ；200【分析】通过不同的接点，用一个电压表分别测量出两个电阻的分担电压，根据二者电流相等，推导出带测电阻的表达式36.某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表 的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9），滑动变阻器R1（最大阻值50），滑动变阻器R2（最大阻值5k），直流电源E（电动势3V）开关1个，导线若干实验步骤如下：按电路原理图（a）连接线路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器使电压表满偏；保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值回答下列问题： （1）实验中应选择滑动变阻器_（填“R1”或“R2”） （2）根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线 （3）实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为_（结果保留到个位） （4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 （填正确答案标号） A.100AB.250AC.500AD.1mA【答案】（1）R1（2）（3）2520（4）D 【解析】【解答】解：（1）调节电阻箱时需要滑动变阻器上的分压保持不变，需要电压表的电阻远大于变阻器的电阻，故变阻器选阻值小的，故选滑动变阻器R1；（2）实物图连接如图所示：3）电压表和电阻箱整体分压不变，故：U=U+ 代入数据，有：2.5=2+ 解得：RV=2520（4）该表头的满刻度电流为：I= =1.0103A=1mA故选D故答案为：（1）R1；（2）如图所示；（3）2520；（4）D【分析】（1）调节电阻箱时滑动变阻器上的分压要几乎不变，故需要选择较小的变阻器；（2）对照电路图连线，可以先连接电源、电键和变阻器，最后将电压表和电阻箱串联后并联上去；（3）结合