内容正文:
考点3 电场线、等势面及运动轨迹问题
1.B 静电场中电场线不相交、不闭合,故 B正确、故 AC
错误;若电场线相互平行,应等间距,故 D错误.故选B.
2.A A.电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,A 正
确;B.电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧,对电子
受力分 析 有 ,可 见 与 电 场 力
的受力特点相互矛盾,B错误;C.电子做曲线运动满足
合 力 指 向 轨 迹 凹 侧, 对 电 子 受 力 分 析 有
,可见 与 电 场 力 的 受 力 特 点
相互矛盾,C错误;D.电子做曲线运动满足合力指向轨
迹凹侧,对 电 子 受 力 分 析 有
可见与电场力的受力特点相互矛盾,D错误;故选 A.
3.BC ABC由题知,OP>OM,OM=ON,则根据点电荷
的电势分布情况可知φM =φN >φP,则带负电的小球在
运动过程中,电势能先减小后增大,且EpP >EpM =EpN ,
则带负电的小球在 M 点的机械能 等 于 在 N 点 的 机 械
能,A错误、BC正确;D.从 M 点运动到N 点的过程中,
电场力先做正功后做负功,D错误.故选BC.
考点4 平行板电容器的动态分析
1.D 根据公式Q=CU 和电容的决定式C= εS4πkd
,可得U
=4πkQεS
d,
根据题意F 较小时易被压缩,故可知当F 较小时,随着
F 的增大,d在减小,且减小的越来越慢,电源断开后Q
不变,故此时极板间的电势差U 在减小,且减小的越来
越慢;当F 增 大 到 一 定 程 度 时,再 增 大 F 后,d 基 本 不
变,故此时U 保持不变,结合图像,最符合情境的是 D选
项.故选 D.
2.B A.降低溶液浓度,不导电溶液的相对介电常数εr 增
大,根据电容器的电容决定式C=εrS4πkd
可知电容器的电
容增大,故 A错误;BC.溶液不导电没有形成闭合回路,
电容器两端的电压不变,根据Q=CU,结合 A 选项分析
可知电容器所带的电荷量增大,故 B正确,C错误;D.根
据B选项分析可知电容器所带的电荷量增大,则给电容
器充电,结合题图可知电路中电流方向为 N→M,故 D
错误.
考点5 带电粒子在电场中的综合问题
1.D a电子入射动能为Ek,根据动能的表达式有Ek=
1
2
mva2,电子恰好做圆周运动,则eE=
mva2
r
,联立解得E=
2Ek
er
,故 A错误;由图可知,P 点电场线密度较稀疏,则场
强小于C 点场强,故 B错误;已知|CQ|=2|BP|,因为
BC在同一等势线上,且沿电场方向电势降低,则Q 点电
势小于P 点,电子在电势低处电势能大,则 b粒子在 Q
点电势能大,根据能量守恒可知,b粒子在 Q 点动能较
小,故 C错误;由电场线密度分布情况可知,沿径向向外
电场强度减小,则BP 之间平均电场强度大小大于CQ
之间平均电场强度大小,根据U=Ed,则UCQ <2UBP ,则
b粒子全程的克服电场力做功 W=eUCQ <2eUBP =2eU,
故 D正确.故选 D.
2.C 由题意可得A 点弹簧伸长量为r,B 点和C 点弹簧压
缩量为r,即三个位置弹簧弹性势能相等,则由A 到B 过
程中弹簧弹力做功为零,电场力做正功,动能增加,EkB
>EkA,
同理B 到C 过程中弹簧弹力和电场力做功都为零,重力
做负功,则动能减小,EkB>EkC,
由A 到C 全过程则有qElAB-mglBC=EkC-EkA>0,
因此EkB>EkC>EkA.故选 C.
3.解析:(1)由题意可知含 A 细胞的液滴在电场中做类平
抛运动,垂直于电极板方向,则l=vt1,沿电极板方向x1
=12at
2
1,
由牛顿第二定律qE=ma,解得含 A 细胞的液滴离开电
场时偏转的距离为x1=5×10-3 m;
(2)含 A细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动,则竖
直方向位移h=vt2,水平方向位移x2=at1t2,联立解得
x2=0.05m,由对称性可知,A、B细胞收集管的间距 Δx
=2(x1+x2)=2×(0.005+0.05)m=0.11m.
答案:(1)5×10-3 m (2)0.11m
4.D 根据题意,若小球的初速度方向沿虚线,则其运动轨
迹为直线,可知电场力和重力的合力沿着虚线方向,又
电场强度方向为水平方向,根据力的合成可知电场力方
向水平向右,若小球的初速度方向垂直于虚线,则其从O
点出发运动到O 点等高处的过程中重力对小球做功为
零,电场力的方向与小球的运动方向相同,则电场力对
小球做正功,小球的动能增大,电势能减小.
5.解析:(1)由题意,设空气阻力为:f=krv,则无电压时,
有:油滴a:mag=krav0、油滴b:mbg=krb
v0
4
,又 m=
ρ
4
3πr
3,可得:ra
rb
=21
,ma
mb
=81.
(2)由题可知加电压后,油滴a做减速运动,油滴b做加
速运动,直到两者共速,所以油滴a受到向上的电场力,
油滴b受到向下的电场力,故油滴a带负电,油滴b带正
电.油滴a:mag=kra
v0
2+qaE
、油滴b:mbg+qbE=krb
v0
2
,可得:qa
qb
=41.
答案:(1)油滴a和油滴b的质量之比为81
;(2)油滴a带
负电,油滴b带正电;a、b所带电荷量的绝对值之比为qaqb
=41.
实验七 实验观察电容器的充、放电现象
1.解析:(1)多用电表应满足电流“红进黑出”,因此红表笔
与电源的正极相连;(2)电容器放电过程中,电流由大逐
渐变小,则小灯泡迅速变亮,然后亮度逐渐减小至熄灭;
(3)实线表示充电慢,用时长,故接入的电阻应该为大的
电阻,即R2,因此实线表示接入电阻为R2;根据公式I=
Q
t
,则I-t图像的线下面积表示电荷量.
答案:(1)正极 (2)C (3)R2 电荷量
2.解析:(1)滑动变阻器分压式接法,故向b端滑动充电电
压升高;
(2)量程15V,每个小格0.5V,故6.5V;
(3)I-t图像所围的面积,等于电容器存储的电荷量,38
个小格,故电容器存储的电荷量为3.8×10-3C;
(4)由电容的定义式C=qU
得:C=4.4×10-4F;
(5)开关S2 掷向2,电容器放电,故 D1 闪光.
答案:(1)b (2)6.5 (3)3.8×10-3 (4)4.4×10-4 (5)D1
311
详解详析
作业8 电路及其应用 电能
考点 电路的规律应用和动态分析
1.A 根据题意小车匀速运动,则有F=f=kv,
小车的机械功率P机 =Fv=kv2,
由于 电 动 机 的 效 率 为 50%,则 有 P电 =
P机
η电
=kv
2
0.5=
2kv2,光伏电池的光电转换效率为η,即η=
P电
P阳
,
可得P阳 =
P电
η
=2kv
2
η
.故选 A.
2.CD A.根据题意画出电路图,如下
可见U34>0,A错误;
B.根据题意画出电路图,如下
可见U34>0,B错误;
C.根据题意画出电路图,如下
可见上述接法可符合上述测量结果,C正确;
D.根据题意画出电路图,如下
可见上述接法可符合上述测量结果,D正确.故选 CD.
实验八 测定金属的电阻和电阻率
1.解析:(1)根据螺旋测微器的读数规则可知,其读数为d=
2mm+0.01×45.0mm=2.450mm;
(2)由于电压表示数变化更明显,说明电流表分压较多,
因此电流表应采用外接法,即测量铅笔芯电阻时应将 K
掷到1端;
(3)根据图丙的IGU 图像,结合欧姆定律有RY=
2.50V
1.31A
=1.91Ω;
(4)根据电阻定律R=ρ
l
S
,可得ρ=
RS
l
,两种材料的横
截面积近似相等,分别代入数据可知ρX>ρY.
答案:(1)2450 (2)1 (3)191 (4)大于
2.解析:(1)电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压
表读数需估读一位,为1.25V,则金属丝的测量值R=
U
I =12.5Ω.
(4) (5)
答案:(1)1.25 12.5 (4)右 (5)小于
3.解析:(2)根据题意可知,R0 两端的电压为U=U2-U1
则流过R0 即流过待测金属丝的电流I=
U
R0
=
U2-U1
R0
;
金属丝的电阻r=U1I
,联立可得r= U1R0U2-U1
(5)螺 旋 测 微 器 的 读 数 为 d=15.0×0.01 mm=
0.150mm
(6)根据电阻定律r=ρ
L
S
,S=π d2( )
2
,
代入数据联立解得ρ=5.0×10
-7 Ωm.
答案:(2)
U2-U1
R0
U1R0
U2-U1
(5)0.150
(6)5.0
4.解析:(1)由于电压表测量的是乙、丙之间的电压,则L
是丙到乙的距离.
(2)根据电阻定律有R=ρ
L
a2
,
再根据欧姆定律有R=UI
,
联立有U=ρI
a2
L,则ρ=
ka2
I .
(3)根据图像可知k=6.5V/m,
则根据(2)代入数据有ρ=6.5×10
-5 Ωm.
答案:(1)乙 (2)ka
2
I
(3)6.5×10-5
实验九 描绘小灯泡的伏安特性曲线
1.解析:(1)电流从红表笔流入,黑表笔流出,故测量a、b间
的电压时,红表笔应连a接点.
(2)0.5V的直流电压挡,分度值为0.01V,由图可知此
时电压表读数为0.377V.
(3)由题图可知,当表笔分别连a、c接点时测的是元件和
电流表两端的电压和电流,则Rac=
Uac
I
,
当表笔分别连a、b接点时测的是元件两端的电压和电
流,则Rab=
Uab
I
,
由于Rac>Rab,所以相同电流情况下,Uac>Uab,
故图(b)中乙是I-Uac曲线.
(4)由题意可知,I-(Uac-Ubc)图像测的是元件两端的
电压和电流的关系,则实验结果表明,当此元件阻值较
小时,甲曲线与I-(Uac-Ubc)曲线更接近.
答案:(1)a (2)0.377 (或0.376~0.378)
(3)I-Uac (4)甲
2.解析:(1)
(2)①题目要求电压表、电流表读数从零开始,所以应该
采用滑动变阻器分压式接法连接电路,故L1、L2 接滑动
变阻器 A 接线柱,L3 必须接在金属杆两端接线柱任意
一个,即C或D.②由图像可知,随光照强度增加,IGU 图
像斜率增大,所以电阻减小.
411
物理
(3)
答案:(1)负极 (2)①A A D(或C) ②减小 (3)增大
3.解析:(1)由于 RVRA≈95Ω
小灯泡的电阻约为r=U
2
P ≈12Ω
,
则电流表应采用外接法,则该同学选择的电路图是图(a).
(2)若 选 用 另 一 个 电 路 图 即 图 (b)实 验,会 有U=U灯
+IRA
则分别代入电流200mA、400mA、500mA,可知对应的
电压应为1.4V、4.0V、6.75V,描点连线有
答案:(1)a (2)
实验十 测定电源的电动势和内阻
1.解析:(1)为了保护电路,闭合开关前,金属夹置于电阻
丝的最大阻值处,由题图可知,应该置于A 端.
(2)对于 电 路 图(a),根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有U=E
-Ir,
设金属丝的电阻率为ρ,横截面积为S,结合欧姆定律和
电阻定律I=UR
,R=ρ
L
S
,
联立可得U=E-US
ρL
r,
整理可得1
U =
1
E+
Sr
Eρ
1
L
,
对于 电 路 图 (b),根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 有 U =E
-I(r+R0),
结合欧姆定律和电阻定律I=UR
,R=ρ
L
S
,
联立后整理1
U =
1
E+
S(r+R0)
Eρ
1
L
,
可知图线的纵轴截距b=1E
,
解得E=1b
,
由题意可知k1=
Sr
Eρ
,k2=
S(r+R0)
Eρ
又
k2
k1
=n,
联立解得r= R0n-1.
答案:(1)A (2)1b
(3)
R0
n-1
2.解析:(1)电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路
中电阻丝两端的电阻,开关应能控制电路,所 以 导 线a
端应连接到B 处;
干电池电动势约为1.5V,电压表选择0~3V 量程,分
度值为0.1V,题图中电压表读数为1.20V;
(2)作出U-I如图所示
根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,
可知U-I图像纵轴截距为电源电动势可得E=1.5V
U-I图像斜率的绝对值等于电源内阻r=1.50-1.000.48-0 Ω=
1.04Ω.
答案:(1)B 1.20 (2)1.50 1.04
实验十一 电表的改装 多用电表的使用
1.解析:(1)要测量一个阻值约为15kΩ 的电阻,需要选择
电阻“×1k”挡,即把选择开关旋转到“×1k”位置,后将
红表笔和黑表笔短接,然后调节欧姆调零旋钮使指针指
向欧姆零点.故选B.
(2)将表头改装为电压表需要串联一个电阻,串联电阻
的阻值为R=UIg
-Rg=
2
1×10-3
Ω-20Ω=1980Ω;
(3)用电压表进行测量,电源两端电压最大,可知直流电
源E 处于2和3之间;接1和2、3和4时电压表示数为
0,接1和4时电压表有示数,则1和2、3和4之间为电
阻,电容器在1和4之间;接1和3时电压表示数比接2
和4时小,则1和2之间的电阻阻值比3和4之间的大,
即1和2之间电阻为RA,3和4之间电阻为RB.
答案:(1)B (2)串联 1980
(3)2和3 1和4 1和2
2.解析:(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻
值调至最大,闭合开关S1、S2,此时欧姆表处于“×1”挡,
将红表笔与黑表笔短接,调节滑动变阻器的阻值,使指
针指向0刻度位置;
(2)用该欧姆表对阻值为150Ω的标准电阻进行试测,为
减小测量误差,应选用欧姆表的×10挡;
进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙
中的虚线位置,则该电阻的测量值为16×10Ω=160Ω;
(3)根据闭合电路欧姆定律E=I1(r+Rg+R阻 ),E=I2
(r+Rg+R阻′),
代入数据I1=10mA,I2=20mA,
联立可得r=7Ω,E=2.8V.
答案:(1)短接 0
(2)×10 160
(3)2.8
实验十二 拓展与创新电路实验
解析:(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻.首先应
选择欧姆挡即 C选项:将多用电表选择开关置于欧姆挡
“×10”位置;接着将红、黑表笔短接即 A 选项;进行欧姆
调零即B选项:调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆.
故首先操作顺序为 CAB.
多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻
时电源在多用电表表内,故将多用电表的红、黑表笔分
别与待测电压表的“负极、正极”相连.
511
详解详析
读数时欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所示,偏转
角度较小即倍率选择过小,为了减少测量误差,应将选
择开关旋转到欧姆挡倍率较大处,而根据表中数据可知
选择“×1k”倍率又过大,故应选择欧姆挡“×100”的位置;
测量得到指针位置如图(a)中实线Ⅱ所示,则粗测得到
的该电压表内阻为R=16.0×100Ω=1.60kΩ.
(2)图(b)所示的电路,滑 动 变 阻 器 采 用 的 是 分 压 式 连
接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器,即
R1;为保护电路,且测量电路部分电压从零开始调节,闭
合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于a端.
(3)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
I=U1-UR0
,
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为Rv=
U
I =
UR0
U1-U
.
(4)测量得到U1=4.20V,U=2.78V,代入待测电压表
的阻值表 达 式 RV =
UR0
U1-U
,则 待 测 电 压 表 内 阻 RV =
2.78×800
4.20-2.78Ω≈1566Ω≈1.57kΩ.
答案:(1)CAB 负极、正极 ×100 1.6 (2)R1 a
(3)
UR0
U1-U
(4)1.57
作业9 动量守恒定律
考点1 动量定理的理解及应用
1.C 矢量是既有大小又有方向的物理量,所以动量是矢
量,而质量、速率、动能只有大小没有方向,是标量.
2.BD A.根据牛顿第三定律结合题图可知t=0.15s时,
蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,此时运
动员处于最低点,运动员 的 重 力 势 能 最 小,故 A 错 误;
BC.根据题图可知运动员从t=0.30s离开蹦床到t=
2.3s再次落到蹦床上经历的时间为2s,根据竖直上抛
运动的 对 称 性 可 知,运 动 员 上 升 时 间 为 1s,则 在t=
1.3s时,运动员恰好运动到最大高度处,t=0.30s时运
动员的速度大小v=10×1m/s=10m/s,故 B正确,C
错误;D.同 理 可 知 运 动 员 落 到 蹦 床 时 的 速 度 大 小 为
10m/s,以竖直向上为正方向,根据动量定理 FΔt-
mgΔt=mv-(-mv),其中 Δt=0.3s,
代入数据可得F=4600N,
根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开
过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N,故 D正确.
3.BD A.取向右为正方向,滑块1和滑块2组成的系统的
初动量为p1=mv1=1×0.40kgm/s=0.40kgm/s,
碰撞后的动量 为p2=2mv2=2×1×0.22kgm/s=
0.44kgm/s,则滑块的碰撞过程动量不守恒,故 A 错
误;B.对滑块1,取向右为正方向,则有I1=mv2-mv1=
1×0.22kgm/s-1×0.40kgm/s=-0.18kgm/s,负
号表示方向水平向左,故B正确;C.对滑块2,取向右为正
方向,则有I2=mv2=1×0.22kgm/s=0.22kgm/s,故
C错误;D.对滑块2根据动量定理有FΔt=I2,解得F=
5.5N,则滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5.5N,故
D正确.故选BD.
考点2 动量守恒定律的条件及应用
1.D P、N 碰 撞 时,根 据 碰 撞 前 后 动 量 守 恒 有 mPvP +
mNvN=mPvP′+mNvN′,
即mP(vP-vP′)=mN(vN′-vN),
根据图像可知(vP-vP′)>(vN′-vN),故mP<mN;
同理,Q、N 碰撞时,根据碰撞前后 动 量 守 恒 有 mQvQ +
mNvN=mQvQ′+mNvN′,
即mQ(vQ-vQ′)=mN(vN′-vN),
根据图像可 知(vQ -vQ′)<(vN′-vN),故 mQ >mN;故
mQ>mN>mP.故选 D.
2.解析:(1)组合体分离前后动量守恒,取v0 的方向为正方
向,有(m+M)v0=Mv+mv1,
解得v1=
(m+M)v0-Mv
m .
(2)以B为研究对象,对 B根据列动量定理有FΔt=Mv
-Mv0,解得F=
M(v-v0)
Δt .
答案:(1)
(m+M)v0-Mv
m
(2)
M(v-v0)
Δt
考点3 动量守恒中的几类典型模型
1.解析:(1)P、Q 发生正碰,由动量守恒定律 m2v0=m2vQ
+m1v,
由能量守恒定律1
2m2v
2
0=
1
2m2v
2
Q+
1
2m1v
2+ΔE,
联立可得vQ=3.5m/s,ΔE=24.5J;
(2)对物块P受力分析由牛顿第二定律μm1g=m1a,物
块P在第一个防滑带上运动时,由运动学公式v2-v2P1=
2al2,vP1=v-at1,解得vP1=5m/s,
则物块P在第一个防滑带上运动的时间为t1=0.4s,
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则l1=vP1t2,
解得t2=0.6s,物块 P在第二个防滑带上运动时,由运
动学公式v2P1 -v2P2 =2al2,vP2 =vP1 -at3,解 得vP2 =1
m/s,
则物块P在第二个防滑带上运动的时间为t3=0.8s,
物块P在光滑的直道上做匀速直线运动,则l1=vP2t4,
解得t4=3s,
由以上条件可知,物块 P最终停在第三个防滑带上,由
运动学公式0=vP2-at5,
可得物块P在第三个防滑带上运动的时间为t5=0.2s,
故物块P从开始运动到静止经历的时间为t=t1+t2+t3
+t4+t5=5s.
答案:(1)24.5J (2)5s
2.解析:(1)根据题意可知,小球从开始下落到P 点处过程
中,水平方向上动量守恒,则有mv1=Mv2,
由能量守恒定律有mgh=12mv
2
1+
1
2Mv
2
2,
联立解得v1=6m/s,v2=
2
3 m
/s,
即小球速度为6m/s,方向水平向左,大物块速度为 23
m/s,方向水平向右.
(2)由于小球落在物块a正上方,并与其粘连,小球竖直
方向速度变为0,小球和物块a水平方向上动量守恒,则
有mv1=(m+ma)v3
解得v3=2m/s,
设当弹簧形变量为x1 时物块b的固定解除,此时小球和
物块a的速度为v4,根据胡克定律F=kx1,
系统 机 械 能 守 恒 1
2
(m+m0)v23 =
1
2
(m+m0)v24 +
1
2kx
2
1,
联立解得v4=1m/s,x1=0.3m,
固定解除之后,小球、物块a和物块b组成的系统动量守
恒,当三者共速时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定
律有(m+ma)v4=(m+ma+mb)vb
解得vb=
2
3 m
/s,方向水平向左.
由能量守恒定律可得,最大弹 性 势 能 为 Epm =
1
2
(m+
ma)v24+
1
2kx
2
1-
1
2
(m+ma+mb)v2b=
5
2 J.
答案:(1)6m/s,水平向左,23 m
/s,水平向右
(2)23 m
/s,水平向左,52 J
611
物理
作业8 电路及其应用 电能
考点 电路的规律应用和动态分析
◆电路中的能量关系
1.(2025山东卷,5)一辆电动小车上的光伏电
池,将太阳能转换成的电能全部给电动机供
电,刚好维持小车以速度v匀速运动,此时电
动机的效率为50%.已知小车的质量为m,运
动过程中受到的阻力f=kv(k为常量),该光
伏电池的光电转换效率为η,则光伏电池单位
时间内获得的太阳能为 ( )
A.2kv
2
η
B.kv
2
2η
C.kv
2+mv2
2η
D.2kv
2+mv2
η
◆闭合电路欧姆定律
2.(2023全国乙卷,20)(多选)
黑箱外有编号为1、2、3、4的四
个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各
接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电
阻R 和一个直流电源.测得接线柱之间的电压
U12=3.0V,U23=2.5V,U34=-1.5V.符
合上述测量结果的可能接法是 ( )
A.电源接在1、4之间,R 接在1、3之间
B.电源接在1、4之间,R 接在2、4之间
C.电源接在1、3之间,R 接在1、4之间
D.电源接在1、3之间,R 接在2、4之间
实验八 测定金属的电阻和电阻率
◆伏安法
1.(2024 山东卷,14)(8
分)某学习小组对两种型
号铅笔芯的电阻率进行
测量.实验器材如下:
学生电源(输出电压0~
16V)
滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2A);
电压表 V(量程3V,内阻未知);
电流表 A(量程3A,内阻未知);
待测铅笔芯R(X型号、Y型号);
游标卡尺,螺旋测微器,开关S,单刀双掷开关
K,导线若干.
回答以下问题:
(1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径,某次
测 量 结 果 如 图 甲 所 示,该 读 数 为
mm;
(2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路,闭合开
关S后,将滑动变阻器滑片由最右端向左调节
到合适位置,将单刀双掷开关 K分别掷到1、2
端,观察到电压表示数变化比电流表示数变化
更明显,则测量铅笔芯电阻时应将 K 掷到
(填“1”或“2”)端;
(3)正确连接电路,得到 Y型号铅笔芯IGU 图
像如图丙所示,求得电阻RY= Ω(保
留3位有效数字);采用同样方法得到 X型号
铅笔芯的电阻为1.70Ω;
(4)使用游标卡尺测得 X、Y 型号铅笔芯的长
度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测
微器测得 X、Y 型号铅笔芯直径近似相等,则
X型号铅笔芯的电阻率 (填“大于”或
“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率.
33
作业8 电路及其应用 电能
图丙
2.(2024湖南卷,11)某实验小组要探究一金属
丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a)
所示的装置.电阻测量原理如图(b)所示,E 是
电源, 为电压表, 为电流表.
(1)保持玻璃管内压强为1个标准大气压,电
流表示数为100mA,电压表量程为3V,表盘
如图(c)所示,示数为 V,此时金属丝
阻值的测量值R 为 Ω(保留3位有效
数字);
(2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电
流I不变,读出电压表示数U,计算出对应的
金属丝阻值;
(3)根据测量数据绘制RGp 关系图线,如图(d)
所示;
(4)如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压,保
持电流为100mA,电压表指针应该在图(c)指针
位置的 侧(填“左”或“右”);
(5)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻
的测量值 真实值(填“大于”“小于”或
“等于”).
3.(2023全国乙卷,23)(10分)一学生小组测
量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率.现有
实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表
(内阻非常大)、定值电阻R0(阻值10.0Ω)、滑
动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关 K、开
关S、导线若干.图(a)是学生设计的实验电路
原理图.完成下列填空:
(1)实验时,先将滑动变阻器R 接入电路的电
阻调至最大,闭合S.
(2)将 K与1端相连,适当减小滑动变阻器R
接入电路的电阻,此时电压表读数记为U1,然
后将 K与2端相连,此时电压表读数记为U2.
由此得到流过待测金属丝的电流I= ,
金属丝的电阻r= .(结果均用R0、
U1、U2 表示)
(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多
组测量数据,如下表所示:
U1(mV) 0.570.710.851.14 1.43
U2(mV) 0.971.211.451.94 2.43
(4)利 用 上 述 数 据,得 到 金 属 丝 的 电 阻 r
=14.2Ω.
(5)用米尺测得金属丝长度L=50.00cm.用
螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次
测量 的 示 数 如 图 (b)所 示,该 读 数 为 d=
mm.多次测量后,得到直径的平均
值恰与d相等.
(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的
电阻率ρ= ×10-7Ωm.(保留2位
有效数字)
4.(2023辽宁卷,12)(6分)导电漆是将金属粉
末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电
的喷涂油漆.现有一根用导电漆制成的截面为
正方形的细长样品 (固态),某同学欲测量其
电阻率,设计了如图 (a)所示的电路图,实验
步骤如下:
43
物理
a.测得样品截面的边长a=0.20cm;
b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与
样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在
乙、丁间左右移动;
c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间
的距离L;
d.闭合开关S,调节电阻箱R 的阻值,使电流
表示数I=0.40A,读出相应的电压表示数
U,断开开关S;
e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L
和U,作出U-L 图像如图(b)所示,得到直
线的斜率k.
回答下列问题:
(1)L是丙到 (填“甲”“乙”或“丁”)
的距离;
(2)写出电阻率的表达式ρ= (用k、
a、I表示);
(3)根 据 图 像 计 算 出 该 样 品 的 电 阻 率ρ=
Ωm(保留两位有效数字).
实验九 描绘小灯泡的伏安特性曲线
1.(2025黑吉辽蒙卷,11)在测量某非线性元件
的伏安特性时,为研究电表内阻对测量结果的
影响,某同学设计了如图(a)所示的电路.选择
多用电表的直流电压挡测量电压.实验步骤
如下:
图(a) 图(b)
①滑动变阻器滑片置于适当位置,闭合开关;
②表笔分别连a、b接点,调节滑片位置,记录
电流表示数I和a、b间电压Uab;
③表笔分别连a、c接点,调节滑片位置,使电
流表示数仍为I,记录a、c间电压Uac;
④表笔分别连b、c接点,调节滑片位置,使电
流表示数仍为I,记录b、c间电压Ubc,计算
Uac-Ubc;
⑤改变电流,重复步骤②③④,断开开关.
作出I-Uab、I-Uac及I-(Uac-Ubc)曲线如
图(b)所示.
回答下列问题:
(1)将多用电表的红、黑表笔插入正确的插孔,
测量a、b间的电压时,红表笔应连 接
点(填“a”或“b”);
(2)若多用电表选择开关旋转到直流电压挡
“0.5V”位置,电表示数如图(c)所示,此时电
表读数为 V(结果保留三位小数);
图(c)
(3)图(b)中乙是 (填“I-Uab”或“I
-Uac”)曲线;
(4)实 验 结 果 表 明,当 此 元 件 阻 值 较 小 时,
(填“甲”或“乙”)曲线与I-(Uac-
Ubc)曲线更接近.
2.(2024河北卷,12)(8分)某种花卉喜光,但
阳光太强时易受损伤.某兴趣小组决定制作简
易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农.
该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用
电表、数字电压表(0~20V)、数字电流表(0~
20mA)、滑动变阻器R(最大阻值50Ω,1.5
A)、白炽灯、可调电阻R1 (0~50kΩ)、发光二
极管LED、光敏电阻RG、NPN 型三极管 VT、
开关和若干导线等.
53
作业8 电路及其应用 电能
(1)判断发光二极管的极性
使用多用电表的“×10k”欧姆挡测量二极管
的电阻.如图1所示,当黑表笔与接线端 M 接
触、红表笔与接线端 N 接触时,多用电表指针
位于表盘中a位置(见图2);对调红、黑表笔后
指针位于表盘中b位置(见图2).由此判断 M
端为二极管的 (填“正极”或“负极”).
(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安
特性
①采用图3中的器材进行实验,部分实物连接
已完成.要求闭合开关后电压表和电流表的读
数从0开始.导线L1、L2 和L3 的另一端应分
别连接滑动变阻器的 、 、
接线柱(以上三空选填接线柱标号
“A”,“B”,“C”或“D”.
图3
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏
安特性曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电
阻受到的光照由弱到强.由图像可知,光敏电
阻的阻值随其表面受到光照的增强而
(填“增大”或“减小”).
图4
图5
(3)组装光强报警器电
路并测试其功能
图5为利用光敏电阻、
发光 二 极 管、三 极 管
(当b、e间电压达到一
定程度后,三极管被导
通)等 元 件 设 计 的 电
路.组装好光强报警器
后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表
面的光强达到报警值时,发光二极管并不发
光,为使报警器正常工作,应 (填“增
大”或“减小”)可调电阻R1 的阻值,直至发光
二极管发光.
3.(2023全国甲卷,22)(5分)某同学用伏安
法测绘一额定电压为6V、额定功率为3 W
的小灯泡的伏安特性曲线,实验所用电压表
内阻约为6kΩ,电流表内阻约为1.5Ω.实
验中有图(a)和图(b)两个电路图供选择.
(1)实验中得到的电流I和电压U 的关系曲线如
图(c)所示,该同学选择的电路图是图( )(填
“a”或“b”).
(2)若选择另一个电路图进行实验,在图上用
实线画出实验中应得到的I-U 关系曲线的示
意图.
实验十 测定电源的电动势和内阻
◆伏阻法/安阻法
1.(2024黑吉辽卷,11)某探究小组要测量电池
的电动势和内阻.可利用的器材有:电压表、电
阻丝、定值电阻(阻值为R0)、金属夹、刻度尺、
开关S、导线若干.他们设计了如图所示的实
验电路原理图.
63
物理
(1)实验步骤如下:①将电阻丝拉直固定,按照
图(a)连接电路,金属夹置于电阻丝的 .(填
“A”或“B”)端;
②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并
记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹与
B 端的距离L;
③多次重复步骤②,根据记录的若干组U、L
的值,作出图(c)中图线Ⅰ;
④按照图(b)将定值电阻接入电路,多次重复
步骤②,再根据记录的若干组U、L 的值,作出
图(c)中图线Ⅱ.
(2)由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的电
动势E= .
(3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为k1、k2,若
k2
k1
=n,则待测电池的内阻r= (用n
和R0 表示).
2.(2023浙江卷,16(Ⅱ))(5分)在“测量干电
池的电动势和内阻”实验中
(1)部分连线如图1所示,导线a端应连接到
(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱
上.正确连接后,某次测量中电压表指针位置
如图2所示,其示数为 V.
(2)测 得 的 7 组 数 据 已 标 在 如 图 3 所 示
U-I坐标系上,用作图法求干电池的电动
势E= V 和 内 阻r= Ω.
(计算结果均保留两位小数)
图3
实验十一 电表的改装 多用电表的使用
◆电流表/电压表的改装
1.(2025陕晋青宁卷,12)常用的电压表和电流
表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的,
与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多
量程的多用电表.
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个15.0Ω
的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是15kΩ
的电阻.在用红、黑表笔接触这个电阻两端之
前,请选出以下必要的操作步骤并排序;
①把选择开关旋转到“×100”位置.
②把选择开关旋转到“×1k”位置.
③将红表笔和黑表笔接触.
④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点.
下列选项中正确的是 .(单选,填正确
答案标号)
A.①③④ B.②③④
C.②④③ D.①④③
(2)若 将 一 个 内 阻 为 20 Ω、满 偏 电 流 为
1mA的 表 头 改 装 为 量 程 0~2 V 的 电 压
表,需要 (填“串联”或“并联”)一个
Ω的电阻.
(3)如图,某同学为探究由
一个直流电源E、一个电容
器C、一个电阻RA 及一个
电阻RB(RA >RB)组成的
串联电路中各元器件的位
置,利用改装好的电压表分
别测量各接线柱之间的电压,测得数据如表:
接线柱 1和2 2和3 3和4 1和4 2和4 1和3
U/V 0 1.53 0 0.56 1.05 0.66
根据以上数据可判断,直流电源E处于
之间,电容器C 处于 之间,电阻RA
处于 之间.(填“1和2”“2和3”“3和
4”或“1和4”)
73
作业8 电路及其应用 电能
◆多用电表及欧姆表分析
2.(2025安徽卷,12)某同学设计了一个具有两
种挡位(“×1”挡和“×10”挡)的欧姆表,其内
部电路如图甲所示.电源为电池组(电动势E
的标称值为3.0V,内阻r未知),电流表 G
(表头)的满偏电流Ig=20mA,内阻Rg=45Ω,
定值电阻R0=5Ω,滑动变阻器R 的最大阻值
为200Ω.设计后表盘如图乙所示,中间刻度
值为“15”.
图甲
图乙
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的
阻值调至最大,闭合开关 S1、S2,此时欧姆表
处于“×1”挡,将红表笔与黑表笔 ,调
节滑动变阻器的阻值,使指针指向
(选填“0”或“∞”)刻度位置.
(2)用该欧姆表对阻值为150Ω的标准电阻进
行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的
(选填“×1”或“×10”)挡.进行欧姆
调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中
的虚线位置,则该电阻的测量值为 Ω.
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电
动势的实际值与标称值不一致.为了测出电源
电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值(9999
Ω)接在两表笔间,接着闭合S1、断开S2,将滑
动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻
值.当电阻箱的阻值调为228Ω 时,指针指向
“15”刻度位置(即电路中的电流为10mA);当
电阻箱的阻值调为88Ω时,指针指向“0”刻度
位置(即电路中的电流为20mA).由测量数据
计算出电源电动势为 V.(结果保留2
位有效数字)
实验十二 拓展与创新电路实验
(2024新课标卷,10)(12分)学生实验小组
要测量量程为3V的电压表 的内阻RV.可选
用的器材有,多用电表,电源E(电动势5V),电
压表 (量程5V,内阻约3kΩ),定值电阻R0
(阻值为800Ω),滑动变阻器 R1(最大阻值
50Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),开关
S,导线若干.
完成下列填空:
(1)利用多用电表粗测待测电压表的内阻.首
先应 (把下列实验步骤前的字母按正
确操作顺序排列).
A.将红、黑表笔短接
B.调节欧姆调零旋钮,使指针指向零欧姆
C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”
位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表
的 (填“正极、负极”或“负极、正极”)
相连,欧姆表的指针位置如图(a)中虚线Ⅰ所
示.为了减少测量误差,应将选择开关旋转到
欧姆挡 (填“×1”“×100”或“×1k”)
位置.重新调节后,测量得到指针位置如图(a)
中实线Ⅱ所示,则粗测得到的该电压表内阻为
kΩ(结果保留1位小数).
(2)为了提高测量精度,他们设计了如图(b)所
示的电路,其中滑动变阻器应选 (填
“R1”或“R2”),闭合开关S前,滑动变阻器的滑片
应置于 (填“a”或“b”)端;
(3)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位
置时,电压表 .待测电压表的示数分别为
U1、U,则待测电压表内阻RV= (用
U1、U 和R0 表示);
(4)测量得到U1=4.20V,U=2.78V,则待
测电压表内阻RV= kΩ(结果保留3
位有效数字).
83
物理