专题05电路及其应用（期末压轴题训练）高二物理上学期人教版

专题05 电路及其应用 一、单选题 1．（2025·北京西城·三模）有两个经过精确校准的电压表和。如图，当用它们分别来测量图中的电阻两端的电压时，读数分别为和，那么在未接上电压表时，两端的电压可能是（　　） A． B． C． D． 2．（2025·江苏南通·三模）如图所示，电阻R1、R2串联，R1=2R2，流过恒定的电流，则（　　） A．R1、R2的电压之比为1:1 B．R1、R2的电功率之比为1:2 C．通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1 D．相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1:2 3．（2024·江西南昌·三模）在如图所示的电路中，已知A、B两个电容器的电容之比，每个电阻都相同，则两个电容器带电量之比为（　　） A． B． C． D． 4．（2023·海南省直辖县级单位·二模）如图所示，是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是电阻，电源电压为U保持恒定。如果滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是（　　） A．输出端的电压大于 B．输出端的电压等于 C．滑动片P向上移动，输出电压增大 D．负载电阻R的阻值越大，输出电压越小 5．（2025·河南·模拟预测）如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω B．电路的总电阻为2Ω C．电阻丁两端的电压为2V D．除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W 6．（2025·山东枣庄·一模）已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，图甲为两个量程的电压表，量程分别为0~3V和0~15V；图乙为两个量程的电流表，量程分别为0~1A和0~0.1A。关于电阻R1、R2、R3、R4的值，正确的是（ ） A．R1=1500Ω B．R2=1500Ω C．R3=0.41Ω D．R4=5.00Ω 7．（2025·广东·模拟预测）如图所示为某科研小组研制的悬球式加速度仪，它可用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。一金属球系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点。AB是一根长为的均匀电阻丝，金属丝与电阻丝接触良好，且摩擦不计。电阻丝的中心C处焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个零刻度在中央、量程合适的理想电压表，金属丝和导线电阻不计。图中虚线OC与电阻丝AB垂直，其长度，电阻丝AB接在电压为的直流稳压电源上，重力加速度。整个装置固定在列车中，使AB沿着前进的方向。列车静止时，金属丝处于竖直方向。当列车向右做匀加速运动时，金属丝将偏离竖直方向，电压表示数为负值，下列说法正确的是（　　） A．若电压表示数为正值时，该列车可能向左做匀减速运动 B．此装置能测得的最大加速度为 C．当列车以的加速度向右运动时，金属丝将向左偏离竖直方向 D．当电压表的示数为2V时，列车的加速度大小为 8．（24-25高二上·河北保定·期中）四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，已知电流表A1的量程小于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好之后把它们接入如图所示的电路，合上开关，为定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．V1指针的偏角大于V2指针的偏角 B．A1指针的偏角小于A2指针的偏角 C．V1的读数大于V2的读数，A1的读数小于A2的读数 D．定值电阻两端的电压等于V1与V2的读数之和，通过的电流小于A1的读数 二、多选题 9．（2023·全国乙卷·高考真题）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 三、实验题 10．（2025·全国卷·高考真题）用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 (1)利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则 元件两端的电压， 元件的电阻；将电流表外接，则 流过元件的电流， 元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） (2)图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是 （选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图 。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则 （用和表示）。 11．（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。 （1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路； （2）滑动变阻器滑片先置于 （填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U； （3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为 V，此时发光元件的电阻为 Ω（结果保留3位有效数字）； （4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是： ； （5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。 12．（2024·浙江·高考真题）在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中， (1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡 （选填””或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 （选填“正极”或“负极”）。        (2)图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接 接线柱（选填“a"“b”“c”或“d”），Q应连接 接线柱（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图（B）所示，则电流I= mA (3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是 元件（选填“线性”或“非线性”，正常发光时电压在 V范围。 13．（2024·安徽·高考真题）某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 (1)开关闭合前，滑片P应移动到 （填“M”或“N”）端。 (2)根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至 。 (3)当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为 。（结果用U、I、、表示） (4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．将滑动变阻器的滑片P向M端滑动 (5)校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为 V。（保留2位有效数字） 14．（2024·浙江·高考真题）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是 ，定值电阻R的阻值应选 ， 1、2两端的电压小于 V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 A．    B．   C． 15．（2025·四川广元·模拟预测）某同学要将一满偏电流为1mA的电流表改装成量程为10V的电压表． (1)使用多用电表测得该电流表的内阻为300Ω，若要完成改装，应将一阻值 Ω的定值电阻与电流表串联。 (2)改装后的电压表需利用一标准电压表对其进行校准，如图甲所示，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表示数为10V时，改装后的电压表显示9.9V．若想把示数调节到与标准电压表相同，应在定值电阻上______ A．串联一个小电阻 B．串联一个大电阻 C．并联一个小电阻 D．并联一个大电阻 (3)如图乙所示，两个阻值较大的定值电阻、串联接入电压恒为的电源，已知，，用校准后的电压表V测两端电压时，电压表的示数为 V；测两端电压时，电压表的示数为．若假设用理想电压表分别测量、的电压，示数为和，则 （填“大于”“等于”或“小于”）。 一、选择题 1．（多选）在如图所示电路中，已知电阻、、、、，当AB端、CD端分别接电动势为12V、内阻不计的电源时，下列说法正确的是（　　） A．当AB端接电源时，CD端接理想电压表示数为3V B．当AB端接电源时，CD端接理想电压表示数为6V C．当CD端接电源时，AB端接理想电压表示数为1.5V D．当CD端接电源时，AB端接理想电压表示数为4.5V 2．（单选）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，电流表所选量程为0~0.6A，电压表所选量程为0~15V，小灯泡L标有“6V，3.6W”，滑动变阻器R标有“50Ω，1.5A”。闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中电压表所测量的是小灯泡L两端的电压 B．滑动变阻器滑片P向右移动时，电压表示数变小 C．电源电压为12V D．为了电路安全，滑动变阻器取值范围是5~50Ω 二、填空题 3．电阻应变计式碰撞传感器内的硅膜片如图（a）所示，有四个电阻R1、R2、R3、R4，连接成图（b）所示的电路。在汽车碰撞时，传感器中的硅膜片发生扭曲变形，导致4个电阻的阻值发生变化，可检测AB间的电势差，将电信号输送给控制器。 (1)如果把电阻看成是一根粗细均匀的电阻丝，当碰撞后，其长度变化为原来的，电阻丝体积不变，则该电阻丝的阻值变为原来的 。 (2)假设正常情况下加在电路两端的电压U=6V，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，测得AB两点间电压为0，则R4= Ω。 当硅膜片发生形变，电阻值发生改变后，电阻R1=9Ω，R2=6Ω，R3=8Ω，R4=4Ω，则此时A、B两点电势较高的是 点，电势差UAB= V。 三、实验题 4．某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。 （1）当开关S接A端时，该电流表的量程为 ； （2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时 （填“大”或“小”） （3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用 （填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。 5．某同学将一量程为250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0.8k，据此计算R1的阻值应为 k。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） A．1、2间断路        B．3、4间断路        C．3、5间短路 （4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98，此时需要 （填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 6．（1）小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为 Ω （2）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中： ①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整 。 ②合上开关后，测出9组Ⅰ、U值，在坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线 。 ③与图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近 。 A．16.7Ω    B．12.4Ω    C．6.2Ω 7．图1中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k．电源的电动势为E，内阻可忽略不计．滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，V为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图1中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k． （1）写出m、U与k之间所满足的关系式． （2）已知E = 1.50V，l =12.0cm，g=9.80m/s2．测量结果如下表： m（kg） 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 U（V） 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740 ①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线． ②m－U直线的斜率为 kg/V． ③弹簧的劲度系数k= N/m．（保留3位有效数字） 8．某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学首先利用多用电表电阻“”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值。示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值 。 (2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （填“左”或“右”）端。在某次测量中，若毫安表的示数为，的示数为，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为 （结果保留两位有效数字）。 (3)经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度变化的关系图像如图丙所示，可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越 （填“大”或“小”）。 (4)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势，定值电阻，长度的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液（热敏电阻）的温度为，油液外热敏电阻的温度为，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为 cm（结果保留一位有效数字）。 9．某同学要将一满偏电流为1mA的电流表改装成量程为10V的电压表． (1)使用多用电表测得该电流表的内阻为300Ω，若要完成改装，应将一阻值 Ω的定值电阻与电流表串联。 (2)改装后的电压表需利用一标准电压表对其进行校准，如图甲所示，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表示数为10V时，改装后的电压表显示9.9V．若想把示数调节到与标准电压表相同，应在定值电阻上___________ A．串联一个小电阻 B．串联一个大电阻 C．并联一个小电阻 D．并联一个大电阻 (3)如图乙所示，两个阻值较大的定值电阻、串联接入电压恒为的电源，已知，，用校准后的电压表V测两端电压时，电压表的示数为 V；测两端电压时，电压表的示数为．若假设用理想电压表分别测量、的电压，示数为和，则 （填“大于”“等于”或“小于”）。 10．某实验小组做下面改装电表实验： (1)甲同学将电流表G改装成欧姆表，所用器材除电流表G外还有电源、滑动变阻器、导线等，电路如图所示，改装完成后为方便读数，通过测量，他们将表盘中的3mA刻度改为500Ω；8mA刻度改为100Ω，使用的电源电动势大小为 V，则6mA刻度应改为 Ω。 (2)乙同学将电流表G改装成大量程的电压表，电流表G的内阻是Rg = 200Ω，满刻度电流值是Ig = 500μA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0V的电压表，应 联一个 Ω的电阻。 (3)丙同学将电流表G改装成大量程的电流表。下列说法正确的是_____。 A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B．改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变 C．改装后，表头G自身的电阻减小了 D．改装后使用时，表头G本身的参量都不变，整个并联电路允许通过的电流增大 11．某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测。 （1）该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下： A．滑动变阻器R1（0~5kΩ） B．滑动变阻器R2（0~20kΩ） C．电阻箱R'（0~9999.9Ω） D．电源E1（电动势为1.5V） E.电源E2（电动势为9V） F.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图甲连接好线路； b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏； c.闭合S2，保持R不变，调节R'的阻值，使微安表G的示数为250μA，此时R'的示数为1900.0Ω； 回答下列问题： （1）①为减小实验误差，实验中电源应选用 （填E1或E2），滑动变阻器应选用 （填R1或R2）; ②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值Rg= Ω，与微安表内阻的真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）； （2）若按照（1）中测算的Rg，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为 Ω的电阻R0； （3）用图乙所示电路对改装电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2V时，改装电压表中微安表G的示数为495μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，R0的阻值应调至 Ω（结果保留1位小数）。 12．某同学要将一量程为250的微安表改装为量程为30mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1500，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装，然后利用一标准毫安表根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）将此微安表改装成30mA的电流表，应并联一个阻值为 的电阻（保留3位有效数字）； （2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是 （填正确答案标号） A．18mA  B．21mA  C．25mA  D．28mA （3）产生上述问题的原因可能是 ；（填正确答案标号） A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1500      B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1500 C．R值计算错误，接入的电阻偏小                 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将并联的电阻换为阻值为 的电阻（保留3位有效数字）。 13．某同学设计了一个加速度计，将其固定在待测物体上，能通过电路中电压表的示数反映物体的加速度a，其原理图如图（a）所示。其中，质量的滑块2可以在光滑的框架1中左右平移，滑块两侧各连接一根劲度系数的轻质弹簧3（弹簧始终处于弹性限度内）。4是固定在滑块2上的轻质金属滑片（宽度不计），与电压表的一端用导线相连，并与一阻值均匀的电阻AB相接触，滑片4与电阻间的摩擦忽略不计。已知物体加速度为0时，两侧弹簧3均处于原长，滑片4位于AB中点，AB全长；直流电源电动势（内阻忽略不计）。现有一量程0~3V、内阻的电压表（）；另有开关、导线若干。 (1)为使滑片4位于B点时电压表满偏，需要将电压表量程改为0~15V，则电压表应 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 的电阻； (2)将改装后的电压表接入图（a）的电路中，此装置可测量加速度的最大值为 m/s2； (3)请在图（b）中画出图像（规定加速度向左为正方向，U为改装后电压表的示数）； (4)若要增大加速度的测量范围，可采用的方法有： （答出一条合理措施即可）。 四、解答题 14．如图甲所示，理想电流表和的示数分别为1A和2A，若将和两电阻互换位置，则两电流表的示数不变，试求通过电阻的电流为多大？ 15．虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 16．汽车安全气囊 汽车安全气囊的组成主要包括传感器、控制器、气体发生器和气袋等部件。其中传感器的作用是在车辆发生猛烈撞击时，能迅速给控制器发出信号，让气袋充气，形成保护屏障，从而减轻司乘人员的受伤程度。根据不同的车型和安装的部位，传感器有多种模式。请完成下列问题： (1)充气后的气袋在人体受撞击时能产生缓冲作用，其物理原理是通过增加作用时间实现（　　） A．减小人受到的冲力 B．减小人受到的冲量 C．减小人的动量变化 D．减小人的能量变化 (2)如图所示是滚球碰撞传感器。正常行驶时，传感器处于一种水平状态，滚球被永磁体吸附在右侧。当碰撞强度达到一定程度时，滚球将脱离永磁体向左滚动，撞击两个触点开关，向控制器发出信号。 ①当汽车在以下哪种情况下，能使滚球向左滚动( ) A．向右以足够大速度匀速行驶 B．向左以足够大速度匀速行驶 C．向右以足够大速度发生碰撞 D．向左以足够大速度发生碰撞 ②假设滚球的质量为50g，永磁体对它的最大吸引力为6N，滚球在管道内运动时不受阻力作用。如果汽车以144km/h的速度撞到障碍物，并在0.2秒内停下。则是否会触发安全气囊？ 答： ；通过计算说明理由： 。 (3)电阻应变计式碰撞传感器内的硅膜片如图（a）所示，有四个电阻R1、R2、R3、R4，连接成图（b）所示的电路。在汽车碰撞时，传感器中的硅膜片发生扭曲变形，导致4个电阻的阻值发生变化，可检测AB间的电势差，将电信号输送给控制器。 ①如果把电阻看成是一根粗细均匀的电阻丝，当碰撞后，其长度变化为原来的，电阻丝体积不变，则该电阻丝的阻值变为原来的 。 ②假设正常情况下加在电路两端的电压U=6V，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，测得AB两点间电压为0，则R4= Ω。当硅膜片发生形变，电阻值发生改变后，电阻R1=9Ω，R2=6Ω，R3=8Ω，R4=4Ω，则此时A、B两点电势较高的是 点，电势差UAB= V。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 18 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 电路及其应用 一、单选题 1．（2025·北京西城·三模）有两个经过精确校准的电压表和。如图，当用它们分别来测量图中的电阻两端的电压时，读数分别为和，那么在未接上电压表时，两端的电压可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电压表在电路中相当于电阻很大的电阻，当用电压表与电阻并联时，并联部分总电阻减小，故分得电压减小；在未接上电压表时，电阻的阻值大于并联电压表后的并联电阻，故不接电压表时电阻分得的电压大于接电压表时的电压表读数，故大于和；故选A。 2．（2025·江苏南通·三模）如图所示，电阻R1、R2串联，R1=2R2，流过恒定的电流，则（　　） A．R1、R2的电压之比为1:1 B．R1、R2的电功率之比为1:2 C．通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1 D．相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为1:2 【答案】C 【详解】A．串联电路，电流处处相等，根据 则R1、R2的电压之比为 故A错误； B．根据电功率 由于电流相等，故电功率之比与电阻成正比，即R1、R2的电功率之比为2:1，故B错误； C．根据 由于电流相等、时间相等，则通过R1、R2横截面的电荷量之比为1:1，故C正确； D．根据焦耳热 由于电流相等，故相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比等于电阻之比，即相等时间内R1、R2产生的焦耳热之比为2:1，故D错误。 故选C。 3．（2024·江西南昌·三模）在如图所示的电路中，已知A、B两个电容器的电容之比，每个电阻都相同，则两个电容器带电量之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】等效电路图如图所示 设电源电压为U，则 根据 可得 故选A。 4．（2023·海南省直辖县级单位·二模）如图所示，是将滑动变阻器作分压器用的电路，A、B为分压器的输出端，R是电阻，电源电压为U保持恒定。如果滑动片P位于变阻器的中央，下列判断正确的是（　　） A．输出端的电压大于 B．输出端的电压等于 C．滑动片P向上移动，输出电压增大 D．负载电阻R的阻值越大，输出电压越小 【答案】C 【详解】AB．由电路可知，电阻R与滑动变阻器的下半部分并联，并联后再与上半部分串联，由并联电路特点可知，并联部分的电阻小于滑动变阻器电阻的一半，再由串联电路特点可知，输出端的电压即为并联部分的电压小于，故AB错误； C．滑动片P向上移动，并联部分的电阻变大，由串联电路特点可知，输出电压增大，故C正确； D．负载电阻R的阻值越大，并联部分的电阻越大，由串联电路特点可知，输出电压越大，故D错误。 故选C。 5．（2025·河南·模拟预测）如图所示的电路，4个电阻乙、丙、戊、己的阻值均为，两个电阻丁、庚的阻值均为，还有一个电阻甲的阻值为，将、与电源相连，已知甲的电流为1A，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙串联的总电阻为3Ω B．电路的总电阻为2Ω C．电阻丁两端的电压为2V D．除电阻庚之外，其他6个电阻的热功率之和为8W 【答案】B 【详解】A．甲、乙、丙串联的总电阻为，故A错误； B．与丁（）并联的总电阻为 与戊、己串联的总电阻为 与庚（）并联的总电阻 则电路的总电阻为 故B正确； C．甲的电流为1A，由欧姆定律可得的电压为 两端的电压即丁两端的电压为，故C错误； D．由欧姆定律可得丁的电流为1A，则戊、己的电流均为2A，除电阻庚之外，根据可得其他6个电阻的热功率之和为 故D错误。 故选B。 6．（2025·山东枣庄·一模）已知表头的内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，图甲为两个量程的电压表，量程分别为0~3V和0~15V；图乙为两个量程的电流表，量程分别为0~1A和0~0.1A。关于电阻R1、R2、R3、R4的值，正确的是（ ） A．R1=1500Ω B．R2=1500Ω C．R3=0.41Ω D．R4=5.00Ω 【答案】C 【详解】A B．双量程电压表，， 由甲图可得，，A错误，B错误； C D．双量程电流表，， 由乙图可得 ， 解得 ，，C正确，D错误。 故选C。 7．（2025·广东·模拟预测）如图所示为某科研小组研制的悬球式加速度仪，它可用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。一金属球系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点。AB是一根长为的均匀电阻丝，金属丝与电阻丝接触良好，且摩擦不计。电阻丝的中心C处焊接一根导线，从O点也引出一根导线，两线之间接入一个零刻度在中央、量程合适的理想电压表，金属丝和导线电阻不计。图中虚线OC与电阻丝AB垂直，其长度，电阻丝AB接在电压为的直流稳压电源上，重力加速度。整个装置固定在列车中，使AB沿着前进的方向。列车静止时，金属丝处于竖直方向。当列车向右做匀加速运动时，金属丝将偏离竖直方向，电压表示数为负值，下列说法正确的是（　　） A．若电压表示数为正值时，该列车可能向左做匀减速运动 B．此装置能测得的最大加速度为 C．当列车以的加速度向右运动时，金属丝将向左偏离竖直方向 D．当电压表的示数为2V时，列车的加速度大小为 【答案】D 【详解】A．由题可知，当列车向右做匀加速运动时，金属丝将偏离竖直方向，电压表示数为负值，此时加速度方向向右，当电压表示数为正值时，加速度方向向左，该列车可能向左做匀加速运动或向右做匀减速运动，故A错误； BC．设金属丝与竖直方向的夹角为，对小球进行受力分析，小球受重力、金属丝的拉力，其合力沿水平方向，大小为 根据牛顿第二定律可得 当金属丝摆到A点或B点时，加速度最大，此时，， 故BC错误； D．电压表所测电阻丝的长度 串联电路电流相等，有 则电压表的示数为 将代入，可得，故D正确。 故选D。 8．（24-25高二上·河北保定·期中）四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，已知电流表A1的量程小于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好之后把它们接入如图所示的电路，合上开关，为定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．V1指针的偏角大于V2指针的偏角 B．A1指针的偏角小于A2指针的偏角 C．V1的读数大于V2的读数，A1的读数小于A2的读数 D．定值电阻两端的电压等于V1与V2的读数之和，通过的电流小于A1的读数 【答案】D 【详解】A．电压表是用灵敏电流计串联一个分压电阻改装而成的，而两个电压表串联 ，故电流相等，指针偏角相同，故A错误； B．电流表是用灵敏电流计并联一个分流电阻改装而成，由于两电流表串联，电流表电流相等，但电流表A1的量程小于A2的量程，所以A1指针的偏角大于A2指针的偏角，故B错误； C．以上分析可知两电压表指针指针偏角相同，但由于电压表V1的量程大于V2的量程，V1的读数大于V2的读数，由于两电流表串联，故读数相同，故C错误； D．图中可知，两电压表串联再去R并联，故R的电压为两电压表读数之和，由串并联关系可知，A1电流大小等于通过R的电流与通过两电压表的电流之和，故通过电流小于A1的读数，故D正确。 故选D 。 二、多选题 9．（2023·全国乙卷·高考真题）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 【答案】CD 【详解】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。 三、实验题 10．（2025·全国卷·高考真题）用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 (1)利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则 元件两端的电压， 元件的电阻；将电流表外接，则 流过元件的电流， 元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） (2)图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是 （选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图 。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则 （用和表示）。 【答案】(1) 大于 大于 大于 小于 (2) 非线性 减小 (3) 【详解】（1）[1][2]若将电流表内接，电流表与元件串联，电流表的示数为流过元件的真实电流，而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压，所以U大于元件两端的电压。根据可知，此时U偏大，I为真实值，所以大于元件的电阻。 [3][4]将电流表外接，电压表与元件并联，电压表的示数为元件两端的真实电压，而电流表测量的是通过电压表和元件的总电流，所以I大于流过元件的电流。根据可知，此时U为真实值，I偏大，所以小于元件的电阻。 （2）[1]根据线性元件与非线性原件的定义由图(a)可知，所测元件的伏安特性曲线不是直线，所以所测元件是非线性电阻元件。 [2]根据，在伏安特性曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，随着电流的增加，曲线某点与原点连线的斜率逐渐增大，其倒数逐渐减小，所以元件的电阻减小。 （3）[1]将电流表A1与Rx并联，再与电流表A2、定值电阻R0串联接入电路。电路图如图所示 [2]根据并联电路电压相等有 可得 11．（2024·福建·高考真题）某实验小组探究不同电压下红光和蓝光发光元件的电阻变化规律，并设计一款彩光电路。所用器材有：红光和蓝光发光元件各一个、电流表（量程30mA）、电压表（量程3V）、滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）、5号电池（电动势1.5V）两节、开关、导线若干。 （1）图（a）为发光元件的电阻测量电路图，按图接好电路； （2）滑动变阻器滑片先置于 （填“a”或“b”）端，再接通开关S，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U； （3）某次电流表示数为10.0mA时，电压表示数如图（b）所示，示数为 V，此时发光元件的电阻为 Ω（结果保留3位有效数字）； （4）测得红光和蓝光发光元件的伏安特性曲线如图（c）中的Ⅰ和Ⅱ所示。从曲线可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压变化的关系均是： ； （5）根据所测伏安特性曲线，实验小组设计一款电路，可使红光和蓝光发光元件同时在10.0mA的电流下工作。在图（d）中补充两条导线完成电路设计。 【答案】 a 2.82 282 电阻随电压增大而减小 【详解】（2）[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了保护用电器，开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端，使测量部分电路两端电压为0； （3）[2]电压表量程为3V，分度值为0.1V，所以图（b）所示电压表示数为2.82V； [3]根据欧姆定律可知，发光元件的电阻为 （4）[4]根据欧姆定律可知，电流在1.0~18.0mA范围内，两个发光元件的电阻随电压增大而减小； （5）[5]由图（c）可知，电流为10.0mA时蓝光发光元件的电压大于红光发光元件，因此可将滑动变阻器R2与红光发光元件串联后再与蓝光发光元件并联后接入电路，如图所示 12．（2024·浙江·高考真题）在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中， (1)用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡 （选填””或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管 （选填“正极”或“负极”）。        (2)图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，P应连接 接线柱（选填“a"“b”“c”或“d”），Q应连接 接线柱（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。某次选用多用电表量程为50 mA 挡测量，指针如图（B）所示，则电流I= mA (3)根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是 元件（选填“线性”或“非线性”，正常发光时电压在 V范围。 【答案】(1) ×1k 负极 (2) a d 45.0 (3) 非线性 1.9-2.5 【详解】（1）[1][2]指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用挡继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。 （2）[1][2]实现电压可从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，P应连接a；根据图C可知电压表选取量程，故Q接d； [3]多用电表量程为50 mA，分度值为1mA，需要估读到0.1mA，故电表的读数为 （3）[1][2]根据图像可知I随U非线性变化，故说明该二极管是非线性元件，根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。 13．（2024·安徽·高考真题）某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。 (1)开关闭合前，滑片P应移动到 （填“M”或“N”）端。 (2)根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至 。 (3)当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为 。（结果用U、I、、表示） (4)校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．将滑动变阻器的滑片P向M端滑动 (5)校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为 V。（保留2位有效数字） 【答案】(1)M (2)4000 (3) (4)A (5)0.86 【详解】（1）由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路，在开关S1闭合前，滑片P应移到M端； （2）当开关S2接b时，电压表量程为1V，根据欧姆定律 当开关S2接a时，电压表量程为3V，根据欧姆定律 其中 联立解得 （3）当开关S2接a时，根据欧姆定律 可得电流表G的内阻可表示为 （4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。 故选A。 （5）根据闭合电路欧姆定律 14．（2024·浙江·高考真题）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是 ，定值电阻R的阻值应选 ， 1、2两端的电压小于 V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 A．    B．   C． 【答案】 C 3 1.8 【详解】[1] A．电路A，定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，故A错误； B．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分得电压越小，无法实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故B错误； C．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分得电压越大，可以实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故C正确。 故选C。 [2]由热敏电阻在不同温度时的阻值表可知，的阻值为 由题意可知 解得 [3] 时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为，此时1、2两点间的电压为则1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。 15．（2025·四川广元·模拟预测）某同学要将一满偏电流为1mA的电流表改装成量程为10V的电压表． (1)使用多用电表测得该电流表的内阻为300Ω，若要完成改装，应将一阻值 Ω的定值电阻与电流表串联。 (2)改装后的电压表需利用一标准电压表对其进行校准，如图甲所示，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表示数为10V时，改装后的电压表显示9.9V．若想把示数调节到与标准电压表相同，应在定值电阻上______ A．串联一个小电阻 B．串联一个大电阻 C．并联一个小电阻 D．并联一个大电阻 (3)如图乙所示，两个阻值较大的定值电阻、串联接入电压恒为的电源，已知，，用校准后的电压表V测两端电压时，电压表的示数为 V；测两端电压时，电压表的示数为．若假设用理想电压表分别测量、的电压，示数为和，则 （填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】(1)9700 (2)D (3) 6 等于 【详解】（1）把电流表改装成量程是10V的电压表需要串联分压电阻 （2）改装后电压表示数比标准电压表示数小，说明流过改装后电压表的电流偏小，改装后电压表内阻偏大，改装过程串联电阻阻值R偏大，需要稍微减小分压电阻阻值，应并联一个大电阻。 故选D。 （3）[1]校准后电压表的内阻，用改装后的电压表测R1两端电压时，电压表与电阻R1并联电阻，电压表读数 [2]用改装后的电压表测R2两端电压时，电压表与电阻R2并联电阻，电压表读数 用理想电压表测R1两端电压，电压表示数 用理想电压表测R2两端电压，电压表示数 则， 可得 一、选择题 1．（多选）在如图所示电路中，已知电阻、、、、，当AB端、CD端分别接电动势为12V、内阻不计的电源时，下列说法正确的是（　　） A．当AB端接电源时，CD端接理想电压表示数为3V B．当AB端接电源时，CD端接理想电压表示数为6V C．当CD端接电源时，AB端接理想电压表示数为1.5V D．当CD端接电源时，AB端接理想电压表示数为4.5V 【答案】BD 【详解】AB．因为理想电压表内阻无穷大，所以CD端接理想电压表时，相当于导线，所以当AB端接电源时，电路的总电阻为 所以CD两端电压即为电阻两端电压，所以电压表示数为 故A错误，B正确； CD．同理当AB端接理想电压表时，相当于导线，所以当CD端接电源时，电路总电阻为 所以AB两端电压即为电阻两端电压，所以电压表示数为 故C错误，D正确。 故选BD。 2．（单选）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，电流表所选量程为0~0.6A，电压表所选量程为0~15V，小灯泡L标有“6V，3.6W”，滑动变阻器R标有“50Ω，1.5A”。闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲中电压表所测量的是小灯泡L两端的电压 B．滑动变阻器滑片P向右移动时，电压表示数变小 C．电源电压为12V D．为了电路安全，滑动变阻器取值范围是5~50Ω 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，电压表与小灯泡L和电源并联，故测量的不是灯泡两端电压，A错误； B．滑动变阻器滑片P向右移动时，其阻值增大，电路中电流减小；从图乙可见电压表示数变大，B错误； C．因为灯泡电阻随电流变化，所以无法计算电源电压具体值，故C错误； D．当回路电流0.6A时，根据图像可知，电压表示数3.0V，此时滑动变阻器阻值为 所以滑动变阻器取值范围是5~50Ω，D正确。 故选D。 二、填空题 3．电阻应变计式碰撞传感器内的硅膜片如图（a）所示，有四个电阻R1、R2、R3、R4，连接成图（b）所示的电路。在汽车碰撞时，传感器中的硅膜片发生扭曲变形，导致4个电阻的阻值发生变化，可检测AB间的电势差，将电信号输送给控制器。 (1)如果把电阻看成是一根粗细均匀的电阻丝，当碰撞后，其长度变化为原来的，电阻丝体积不变，则该电阻丝的阻值变为原来的 。 (2)假设正常情况下加在电路两端的电压U=6V，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，测得AB两点间电压为0，则R4= Ω。 当硅膜片发生形变，电阻值发生改变后，电阻R1=9Ω，R2=6Ω，R3=8Ω，R4=4Ω，则此时A、B两点电势较高的是 点，电势差UAB= V。 【答案】(1)或1.5625 (2) 3 A 0.4 【详解】（1）长度变化为原来的，电阻丝体积不变，则横截面积变为原来的，根据可知，该电阻丝的阻值变为原来的； （2）[1]正常情况下加在电路两端的电压U=6V，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，测得AB两点间电压为0，根据电桥电路的特点有 解得R4=3Ω [2][3]当硅膜片发生形变后，设流过R1支路电流为I1，R3支路的电流为I3，则， 所以R1两端的电压U1=I1R1=0.4×9V=3.6V R3两端的电压为U3=I3R3=0.5×8V=4V 故A点电势高于B点电势，A、B两点的电势差UAB=4V-3.6V=0.4V 三、实验题 4．某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。 （1）当开关S接A端时，该电流表的量程为 ； （2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时 （填“大”或“小”） （3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用 （填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。 【答案】 1 大 乙 【详解】（1）[1]由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为 此时R1和R2的电流为 所以总电流为 即量程为0~1mA。 （2）[2]当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。 （3）[3]图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。 5．某同学将一量程为250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0.8k，据此计算R1的阻值应为 k。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） A．1、2间断路        B．3、4间断路        C．3、5间短路 （4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98，此时需要 （填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 【答案】 2 A 减小 【详解】(1)[1]微安表的内阻，满偏电流，串联后改装为的电压表，所以满足 代入数据解得 (2)[2]开关闭合前，将滑动变阻器的滑片移动到2端，这样测量电路部分的分压为0，便于检测改装后的电表。 (3)[3]开关闭合，调节滑动变阻器，电表示数变化不明显，说明分压电路未起作用，可能是1、2之间断路，整个电路变为限流线路，滑动变阻器的阻值远小于检测电表的电路部分的电阻，所以微安表示数变化不明显；若是3、4间断路，电路断开，微安表无示数，若是3、5之间短路会导致微安表的示数变化比较明显。 故选A。 (4)[4]标准电压表的示数为，若改装电压表也为，此时微安表的示数为 但此时微安表示数为，说明的阻值偏大，所以应该减小的阻值。 6．（1）小明同学用多用电表测量一未知电阻器的阻值。经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则此电阻器的阻值为 Ω （2）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中： ①如图丙所示，已经连接了一部分电路，请在答题纸上对应位置将电路连接完整 。 ②合上开关后，测出9组Ⅰ、U值，在坐标系中描出各对应点，如图丁所示。请在答题纸对应位置的图中画出此小灯泡的伏安特性曲线 。 ③与图丁中P点对应的状态，小灯泡灯丝阻值最接近 。 A．16.7Ω    B．12.4Ω    C．6.2Ω 【答案】 1750（1700～1800） C 【详解】（1）[1]阻值为欧姆表盘读数乘以倍率： （2）①[2]根据图丁可知电压表选择0到3V量程即可，数据从0开始测量，滑动变阻器采用分压接法： ②[3]用平滑曲线画出伏安特性曲线： ③[4]根据图像结合欧姆定律： 所以C选项的电阻较为接近。 7．图1中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k．电源的电动势为E，内阻可忽略不计．滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，V为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图1中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k． （1）写出m、U与k之间所满足的关系式． （2）已知E = 1.50V，l =12.0cm，g=9.80m/s2．测量结果如下表： m（kg） 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 U（V） 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740 ①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线． ②m－U直线的斜率为 kg/V． ③弹簧的劲度系数k= N/m．（保留3位有效数字） 【答案】 10.1 1.24×103 【详解】(1)[1]因重力与弹力平衡，则有：mg=kx 又 联立解得： (2) ①[2]根据m-U的关系，知m-U成正比，图线如图所示 ②[3]通过图线求出斜率为：kg/V； ③[4]已知，所以 N/m． 8．某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学首先利用多用电表电阻“”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值。示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值 。 (2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （填“左”或“右”）端。在某次测量中，若毫安表的示数为，的示数为，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为 （结果保留两位有效数字）。 (3)经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度变化的关系图像如图丙所示，可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越 （填“大”或“小”）。 (4)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势，定值电阻，长度的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液（热敏电阻）的温度为，油液外热敏电阻的温度为，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为 cm（结果保留一位有效数字）。 【答案】(1)1.9 (2) 左 3.0 (3)小 (4)5 【详解】（1）表盘的指针位置为19，测电阻所用的档位为“”挡，所以读数结果为 （2）[1]为了保证被测部分的电压从零开始逐渐增大，对仪器起到保护作用，电路图中滑动变阻器的滑片应置于最左端。 [2]并联电路，各支路两端电压相同 ，根据欧姆定律得热敏电阻阻值 （3）由图像可知该热敏电阻的阻值随温度升高越来越小。 （4）电路报警时，总电阻 ， 由图可知，油液内（报警液面处）热敏电阻的温度为，由图可知，此时热敏电阻的阻值，油液外热敏电阻的温度为，由图可知，此时热敏电阻的阻值。设报警液面到油箱底部的距离为 ，热敏电阻的总阻值 解得 9．某同学要将一满偏电流为1mA的电流表改装成量程为10V的电压表． (1)使用多用电表测得该电流表的内阻为300Ω，若要完成改装，应将一阻值 Ω的定值电阻与电流表串联。 (2)改装后的电压表需利用一标准电压表对其进行校准，如图甲所示，闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表示数为10V时，改装后的电压表显示9.9V．若想把示数调节到与标准电压表相同，应在定值电阻上______ A．串联一个小电阻 B．串联一个大电阻 C．并联一个小电阻 D．并联一个大电阻 (3)如图乙所示，两个阻值较大的定值电阻、串联接入电压恒为的电源，已知，，用校准后的电压表V测两端电压时，电压表的示数为 V；测两端电压时，电压表的示数为．若假设用理想电压表分别测量、的电压，示数为和，则 （填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】(1)9700 (2)D (3) 6 等于 【详解】（1）把电流表改装成量程是10V的电压表需要串联分压电阻 （2）改装后电压表示数比标准电压表示数小，说明流过改装后电压表的电流偏小，改装后电压表内阻偏大，改装过程串联电阻阻值R偏大，需要稍微减小分压电阻阻值，应并联一个大电阻。 故选D。 （3）[1]校准后电压表的内阻，用改装后的电压表测R1两端电压时，电压表与电阻R1并联电阻，电压表读数 [2]用改装后的电压表测R2两端电压时，电压表与电阻R2并联电阻，电压表读数 用理想电压表测R1两端电压，电压表示数 用理想电压表测R2两端电压，电压表示数 则， 可得 10．某实验小组做下面改装电表实验： (1)甲同学将电流表G改装成欧姆表，所用器材除电流表G外还有电源、滑动变阻器、导线等，电路如图所示，改装完成后为方便读数，通过测量，他们将表盘中的3mA刻度改为500Ω；8mA刻度改为100Ω，使用的电源电动势大小为 V，则6mA刻度应改为 Ω。 (2)乙同学将电流表G改装成大量程的电压表，电流表G的内阻是Rg = 200Ω，满刻度电流值是Ig = 500μA，现欲把这个电流表改装成量程为1.0V的电压表，应 联一个 Ω的电阻。 (3)丙同学将电流表G改装成大量程的电流表。下列说法正确的是_____。 A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流 B．改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变 C．改装后，表头G自身的电阻减小了 D．改装后使用时，表头G本身的参量都不变，整个并联电路允许通过的电流增大 【答案】(1) 1.92 180 (2) 串 1800 (3)BD 【详解】（1）[1][2]由闭合电路欧姆定律得，， 解得，， （2）[1][2]把电流表改装成电压表需串联一个电阻R，改装后有 解得 即应串联一个1800Ω的电阻。 （3）把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各特征量都不变。 故选BD。 11．某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测。 （1）该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下： A．滑动变阻器R1（0~5kΩ） B．滑动变阻器R2（0~20kΩ） C．电阻箱R'（0~9999.9Ω） D．电源E1（电动势为1.5V） E.电源E2（电动势为9V） F.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图甲连接好线路； b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏； c.闭合S2，保持R不变，调节R'的阻值，使微安表G的示数为250μA，此时R'的示数为1900.0Ω； 回答下列问题： （1）①为减小实验误差，实验中电源应选用 （填E1或E2），滑动变阻器应选用 （填R1或R2）; ②由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值Rg= Ω，与微安表内阻的真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）； （2）若按照（1）中测算的Rg，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为 Ω的电阻R0； （3）用图乙所示电路对改装电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2V时，改装电压表中微安表G的示数为495μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，R0的阻值应调至 Ω（结果保留1位小数）。 【答案】 E2 R2 1900.0或1900 偏小 2100.0或2100 2059.6 【详解】（1）①[1][2]本实验误差来自于闭合S2电阻箱R′并入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大，为使电流表能够满偏，相应的电源电动势应较大。故电源选择电动势约为9V的电源E2，毫安表G的满偏电流为500μA，则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于，故滑动变阻器应选用最大阻值为20kΩ的R2。 ②[3]由实验操作步骤可知通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流，可知两部分电阻相等，即微安表G内阻的测量值Rg=1900.0Ω； [4]因于闭合S2电阻箱R′并入电路后，电路的总电阻变小，干路电流会变大，即干路电流大于Ig，而流过微安表G的电流为Ig，则流过电阻箱R′的电流大于Ig，即流过电阻箱R′的电流实际上大于流过微安表G的电流，根据并联电路的特点，可知微安表G内阻真实值大于电阻箱R′的阻值，可知测量值偏小。 （2）[5]若按照（1）中测算的Rg，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联的电阻R0为 的电阻； （3）[6]当微安表G的示数为495μA时 若是调整为准确，则需将微安表读数变为500μA，则 即将改装后的电压表内阻减小40.4Ω，即将R0的阻值变为2100-40.4=2059.6Ω 12．某同学要将一量程为250的微安表改装为量程为30mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1500，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接，进行改装，然后利用一标准毫安表根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）将此微安表改装成30mA的电流表，应并联一个阻值为 的电阻（保留3位有效数字）； （2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是 （填正确答案标号） A．18mA  B．21mA  C．25mA  D．28mA （3）产生上述问题的原因可能是 ；（填正确答案标号） A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1500      B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1500 C．R值计算错误，接入的电阻偏小                 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将并联的电阻换为阻值为 的电阻（保留3位有效数字）。 【答案】 12.6 C BD 10.5 【详解】（1）[1]由 计算得 （2）[2]由图可读出流经微安表的电流为160时，干路电流为l6mA，干路电流与微安表的电流比例不变 （3）[3]由 得 量程偏小可能是实际偏小或R偏大，选BD。 （4）[4]由 得 13．某同学设计了一个加速度计，将其固定在待测物体上，能通过电路中电压表的示数反映物体的加速度a，其原理图如图（a）所示。其中，质量的滑块2可以在光滑的框架1中左右平移，滑块两侧各连接一根劲度系数的轻质弹簧3（弹簧始终处于弹性限度内）。4是固定在滑块2上的轻质金属滑片（宽度不计），与电压表的一端用导线相连，并与一阻值均匀的电阻AB相接触，滑片4与电阻间的摩擦忽略不计。已知物体加速度为0时，两侧弹簧3均处于原长，滑片4位于AB中点，AB全长；直流电源电动势（内阻忽略不计）。现有一量程0~3V、内阻的电压表（）；另有开关、导线若干。 (1)为使滑片4位于B点时电压表满偏，需要将电压表量程改为0~15V，则电压表应 （选填“串联”或“并联”）一个阻值为 的电阻； (2)将改装后的电压表接入图（a）的电路中，此装置可测量加速度的最大值为 m/s2； (3)请在图（b）中画出图像（规定加速度向左为正方向，U为改装后电压表的示数）； (4)若要增大加速度的测量范围，可采用的方法有： （答出一条合理措施即可）。 【答案】(1) 串联 12 (2)30 (3) (4)更换两根劲度系数更大的弹簧或换质量更小的滑块 【详解】（1）[1][2]根据串联电路的特点，要增大电压表的量程，需要串联一个定值电阻，根据分压原则可得 代入数据解得 （2）对滑块受力分析可得 解得 （3）根据可知加速度与成线性关系，根据串联电路分压规律可知电压表示数与也成线性关系，可知加速度与电压表示数是线性关系，当滑块处于中点时，电压表示数为7.5V，当加速度向右时，滑块在中点的左边，当加速度向左时，滑块在中点的右边，所以图像如图所示 （4）滑块所受到的合力最大值由弹簧决定的，与电压无关，劲度系数越大，加速度的测量范围越大；最大的合力一定的情况下，根据牛顿第二定律可知，减小滑块的质量，可以增大加速度的测量范围。 四、解答题 14．如图甲所示，理想电流表和的示数分别为1A和2A，若将和两电阻互换位置，则两电流表的示数不变，试求通过电阻的电流为多大？ 【答案】2.5A 【详解】因为理想电流表的内阻可忽略，则图甲中的B、D两点可视为一点，C、E两点可视为一点，因此图甲的电路可等效变换为图乙，由图乙可知： 电流表的示数是电阻中的电流与电阻中的电流之和，即 电流表的示数是电阻中的电流与电阻中的电流之和，即 当与互换位置时，两表示数不变，即应有和中的电流相等，即 联立以上三式解得 ， 故流过电阻的电流 15．虚接是常见的电路故障，如图所示，电热器A与电热器B并联。电路中的C处由于某种原因形成了虚接，造成了该处接触电阻0~240Ω之间不稳定变化，可等效为电阻，已知MN两端电压，A与B的电阻，求： （1）MN间电阻R的变化范围； （2）当，电热器B消耗的功率（保留3位有效数字） 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据电路可知当时MN间电阻R的阻值最小，为 当时MN间电阻R的阻值最大，为 故MN间电阻R的变化范围为 （2）当，通过电热器B的电流为 此时电热器B消耗的功率为 解得 16．汽车安全气囊 汽车安全气囊的组成主要包括传感器、控制器、气体发生器和气袋等部件。其中传感器的作用是在车辆发生猛烈撞击时，能迅速给控制器发出信号，让气袋充气，形成保护屏障，从而减轻司乘人员的受伤程度。根据不同的车型和安装的部位，传感器有多种模式。请完成下列问题： (1)充气后的气袋在人体受撞击时能产生缓冲作用，其物理原理是通过增加作用时间实现（　　） A．减小人受到的冲力 B．减小人受到的冲量 C．减小人的动量变化 D．减小人的能量变化 (2)如图所示是滚球碰撞传感器。正常行驶时，传感器处于一种水平状态，滚球被永磁体吸附在右侧。当碰撞强度达到一定程度时，滚球将脱离永磁体向左滚动，撞击两个触点开关，向控制器发出信号。 ①当汽车在以下哪种情况下，能使滚球向左滚动( ) A．向右以足够大速度匀速行驶 B．向左以足够大速度匀速行驶 C．向右以足够大速度发生碰撞 D．向左以足够大速度发生碰撞 ②假设滚球的质量为50g，永磁体对它的最大吸引力为6N，滚球在管道内运动时不受阻力作用。如果汽车以144km/h的速度撞到障碍物，并在0.2秒内停下。则是否会触发安全气囊？ 答： ；通过计算说明理由： 。 (3)电阻应变计式碰撞传感器内的硅膜片如图（a）所示，有四个电阻R1、R2、R3、R4，连接成图（b）所示的电路。在汽车碰撞时，传感器中的硅膜片发生扭曲变形，导致4个电阻的阻值发生变化，可检测AB间的电势差，将电信号输送给控制器。 ①如果把电阻看成是一根粗细均匀的电阻丝，当碰撞后，其长度变化为原来的，电阻丝体积不变，则该电阻丝的阻值变为原来的 。 ②假设正常情况下加在电路两端的电压U=6V，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，测得AB两点间电压为0，则R4= Ω。当硅膜片发生形变，电阻值发生改变后，电阻R1=9Ω，R2=6Ω，R3=8Ω，R4=4Ω，则此时A、B两点电势较高的是 点，电势差UAB= V。 【答案】(1)A (2) D 会触发安全气囊 见解析 (3) 1.5625 3 A 0.4 【详解】（1）根据动量定理 可知，充气后的气袋在人体受撞击时能产生缓冲作用，其物理原理是通过增加作用时间实现减小人受到的冲力。 故选A。 （2）[1]AB．当汽车匀速行驶时，滚球受力平衡，将不能脱离永磁体向左运动，故AB错误； CD．若汽车向右以足够大速度发生碰撞，则滚球的速度变化量较大，加速度较大，方向向左，滚球受到永磁体向左的弹力变大，则滚球不会脱离永磁体向左运动，同理当汽车向左以足够大速度发生碰撞，滚球的速度变化量较大，加速度较大，方向向右，所以滚球受到向左的弹力减小，当弹力减小到0时，滚球将脱离永磁体向左运动，故C错误，D正确。 故选D。 [2][3]根据动量定理可得 解得 由此可知，滚球将会触发安全气囊。 （3）[1]根据电阻定律 当电阻丝的长度变为原来的，电阻丝体积不变，则横截面积变为原来的，其电阻值变为原来的； [2]测得AB两点间电压为0，即电桥达到平衡，则应满足 代入数据解得 [3][4]根据欧姆定律可得 当硅膜片发生形变，电阻值发生改变后，R1、R3左端电势相等，二者两端的电压分别为 所以 A点电势较高。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 21 / 37 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $