专题10 电路与电能-2021年高考真题物理分项汇编（新高考）

专题10电路及其应用 1.．（2021高考江苏物理卷）有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为 的电容器，在 内细胞膜两侧的电势差从 变为 ，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ） A． B． C． D． 【参考答案】D 【命题意图】本题考查电容、电流定义及其相关知识点。 【解题思路】电势差从-70mV变为30mV，即△U=100mV，由电容定义C=Q/U可知，C=△Q/△U，△Q=C△U=1×10-8×0.1C=1×10-9C，电流I=△Q/t=5×10-7A，选项D正确。 2.（6分）(2021新高考福建) 某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为 电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为 ，材料未知.实验过程如下： （1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示.该电阻丝的直径为__________ . （2）对多用电表进行机械调零. （3）将多用电表的选择开关旋至__________倍率的电阻挡（填“ ”“ ”“ ”或“ ”）. （4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线. （5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示.该电阻丝的电阻值为__________ . （6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置. （7）实验测得的该电阻丝电阻率为__________ （结果保留3位有效数字）. 【参考答案】.（1）1.414 （3） （5）160 （7） 【关键能力：】实验探究能力。 【解题思路】 （1）根据螺旋测微器读数规则，该电阻丝的直径为d=1mm+0.414mm=1.414mm。 （3）根据中值电阻为“15”，测量电阻值约为 的电阻，要使指针指在中值电阻附近，应该将多用电表的选择开关旋至×10倍率的电阻挡。 （5）根据多用电表欧姆档读数规则，该电阻丝的电阻值为16×10Ω=160Ω. （7）电阻丝长度L=80.00cm=0.8000m，横截面积S=πd2/4=1.57×10-6m2。 由电阻定律，R=ρL/S，解得实验测得的该电阻丝电阻率为 Ω·m。 3.（8分）（2021新高考辽宁卷）某同学将一量程为250μA的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。 （1）微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ，据此计算R1的阻值应为 kΩ。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。 （2）开关闭合前，R2的滑片应该移动到 端。 （3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是 （填选项前的字母）。 （4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，此时需要 （填写“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 【参考答案】（1）5.2 （2）左端（2端） （3）A （4）减小 【解题思路】（1）根据串联电路规律，Ig（Rg+R1）=U，解得R1= - Rg =5.2×103Ω=5.2kΩ。 （2）开关闭合前，R2的滑片应该移动到测量电路电压最小处，即R2的滑片应该移动到左端（2端）。 （3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，说明电路是通路，但变化不显著，故障原因可能是1、2间断路。 （4）调节R2的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，小于预期值，需要减小R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 4．（10分）（2021新高考北京卷） 在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。 （1）该同学先用欧姆表“ ”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是__________ 。 （2）除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材： A．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω） B．电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0. 02 Ω） C．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A） D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A） 为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。（选填实验器材前对应的字母） （3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U - I图线，根据图线得出该金属丝