第十一章 电路及其应用（重难点训练）物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦电路核心概念与实验技能，以题型为载体构建从基础定义到综合应用的知识逻辑链，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电流本质|7题|定义辨析、微观表达式推导|从宏观定义到微观机理，建立I=q/t与I=nqSv关联| |电阻规律|11题|伏安特性分析、电阻定律应用|通过线性/非线性曲线对比，深化电阻决定因素理解| |实验操作|20题|仪器使用（游标卡尺等）、电阻率测量|遵循“原理-操作-数据处理”探究流程，培养实验能力| |电路应用|16题|串并联计算、电表改装与测量|从元件特性到电路设计，体现物理观念的实践迁移|

第十一章 电路及其应用 【题型1 电流强度的定义及单位】 1 【题型2 电流的微观表达式及其应用】 3 【题型3 非线性元件的伏安特性曲线】 4 【题型4 电阻定律】 6 【题型5 描绘小灯泡的伏安特性曲线】 8 【题型6 欧姆定律的内容、表达式及初步应用】 11 【题型7 线性元件的伏安特性曲线】 14 【题型8 测量电阻丝的电阻率】 15 【题型9 游标卡尺的使用与读数】 19 【题型10 螺旋测微器的使用与读数】 21 【题型11 计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻】 23 【题型12 灵敏电流计改装成电流表】 25 【题型13 灵敏电流计改装成电压表】 27 【题型14 半偏法测量电表内阻】 30 【题型15 用多用电表测量电学中的物理量】 32 【题型1 】 1．石墨烯是单原子层的二维碳材料，因具有超高导电、超强导热、极致轻薄、超高强度的特性，被誉为“新材料之王”。假设某手机的石墨烯电池容量为4000 mA·h，某次电池电量完全耗尽后，采用快充方式，用时20分钟将电池充满电，忽略能量损耗，则平均充电电流为（     ） A．12 mA B．120 mA C．1.2 A D．12 A 【答案】D 【详解】电池容量的物理意义是电池能够提供的总电荷量，某手机的石墨烯电池容量为4000 mA·h，即 充电时间，根据电流定义式 可得平均充电电流为 故选D。 2．一根均匀带电的直橡胶棒沿轴线水平向右做速度为的匀速直线运动。已知橡胶棒长度为、横截面积为、棒上的电子总数为个，元电荷为。关于橡胶棒运动形成的等效电流，下列说法正确的是（　　） A．方向向左   大小为 B．方向向右   大小为 C．方向向左   大小为 D．方向向右   大小为 【答案】C 【详解】根据电流的定义 整个橡胶棒总电荷量 橡胶棒长度为L、运动速度为v，整根橡胶棒全部通过某一横截面的时间 联立可得 电流方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动方向相反。本题中带负电的电子随橡胶棒向右运动，因此等效电流方向向左。 故选C。 3．（多选）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线、，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为。已知内有个自由电子通过导线的横截面，已知电子电荷量为，则（    ） A．流经导线的电流为 B．流经导线的电流为 C．内有个自由电子通过导线的横截面 D．自由电子在导线和中移动的速率之比 【答案】BD 【详解】AB．因、串联，通过、的电流相等，电流大小为，故A错误，B正确； C．因、串联，通过、的电流相等，所以相同时间内通过的电荷量相等，即内有个自由电子通过导线的横截面，故C错误； D．根据电流微观表达式 可得 由于通过导线、电流相等，单位体积内的自由电子数相等，则自由电子在导线和中移动的速率之比为，故D正确。 故选BD。 4．某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15μF，充电至9kV，电容器在2ms时间内完成放电，求： (1)电容器充电后的电荷量 (2)电容器放电过程的平均电流强度 【详解】（1）由得， （2）放电过程的平均电流为 【题型2 】 5．某同学家里照明进户线选用的是横截面积为的铜线，该铜线内自由电子的密度为个，某段时间该铜线中通过的电流为，，则该铜线中自由电子定向移动的平均速率约为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据电流的微观表达式（为自由电子数密度，为元电荷，S为导体横截面积，为自由电子定向移动平均速率），变形得 先统一单位，横截面积 代入已知数值计算 故选D。 6．（多选）一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（    ） A．nvSΔt B．nvΔt C． D． 【答案】AC 【详解】在时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为，由于铜导线的横截面积为S，则在时间内，电子经过的导线体积为 又单位体积的导线有n个自由电子，则在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 由于流经导线的电流为I，则在时间内，流经导线的电荷量为 而电子的电荷量为q，则时间内通过导线横截面的自由电子数目也可表示为 故选AC。 7．已知铜导线中的电流为1A，铜导线的横截面积为1mm2，求： (1)在1s内，有多少个自由电子通过铜导线的横截面(电子电荷量e＝1.6×10-19C)? (2)自由电子定向移动的平均速率多大(设铜导线中每立方米含有8.5×1028个自由电子)? 【详解】（1）根据电流的定义式 代入数据得 根据 代入数据得 （2）由公式 得自由电子定向移动的平均速率 【题型3 】 8．某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】 从图像中读出两点坐标： 状态:Ua​=0.6 V， 则 , 状态：， 则 ， 故电阻变化量为2Ω，电功率变化量为0.68W。 故选B。 9．（多选）如图为甲、乙两元件的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（7.5V，3A），下列说法正确的是（　　） A．元件甲的电阻为 B．元件乙的电阻随电压的增大而减小 C．将元件甲、乙串联后接在3V电路两端，通过元件甲、乙的电流相等 D．将元件甲、乙并联在3V电路两端，此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻 【答案】CD 【详解】A．根据欧姆定律可得元件甲的电阻为，故A错误； B．根据欧姆定律，可知图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知，元件乙的电阻随电压的增大而增大，故B错误； C．将元件甲、乙串联后接在3V电路两端，根据串联电路电流处处相等，可知通过元件甲、乙的电流相等，故C正确； D．将元件甲、乙并联在3V电路两端，可知甲、乙两端电压均为3V，由题图可知通过甲的电流小于乙的电流，根据欧姆定律可知，此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻，故D正确。 故选CD。 【题型4 】 10．如图所示，同种材料制成的长方形导体a、b上表面为正方形，其厚度之比为1∶1，边长之比为2∶1。现将a、b分别与同一电源相连，电源内阻不计，则（　　 ） A．a、b的电阻之比为2∶1 B．通过a、b的电流之比为1∶2 C．a、b中自由电荷定向移动的速率之比为2∶1 D．a、b中自由电荷定向移动的速率之比为1∶2 【答案】D 【详解】A．设导体厚度为，上表面正方形边长为，则上表面正方形边长， 根据电阻定律 电流沿边长方向流动，电流长度为，垂直电流的横截面积 因此 由于同种材料电阻率相等、且相等，因此，故A错误； B．导体接同一不计内阻的电源，电压相等，由， 可知，故B错误； CD．根据电流微观表达式 变形可得 已知电流、单位体积自由电荷数、单个自由电荷电荷量都相等，因此 根据横截面积，， 可得 因此，故C错误，D正确。 故选D。 11．如图所示，图线1表示的导体1的电阻为，流过的电流为，图线2表示的导体2的电阻为，流过的电流为，则下列说法正确的是（　　） A． B．把导体1拉长为原来的3倍后其电阻等于导体2的电阻 C．将与并联后接于电源上，则电流比 D．将与并联后接于电源上，则电流比 【答案】D 【详解】A．由图像可知，故A错误； B．把导体1拉长到原来的3倍长后，截面积变为原来的三分之一，根据可知，电阻变为原来的9倍，即等于，故B错误； CD．将与并联后接于电源上，电压相等，则电流比为，故C错误，D正确。 故选D。 12．（多选）某量子计算机采用超导量子比特作为核心元件，其电流传输通道为纳米级铜导线。已知常温下铜的电阻率为，导线的横截面积为，长度为，每立方米的自由电子数为个，电子的电荷量为。若在导线的两端施加的电压，则（    ） A．导线的电阻为 B．导线的电阻为 C．导线中自由电子定向移动的速率约为 D．导线中自由电子定向移动的速率约为 【答案】AD 【详解】AB．根据电阻定律可得导线的电阻为，故A正确，B错误； CD．根据欧姆定律可得导线中的电流为 又因为电流的微观表达式为 代入数据联立解得导线中自由电子定向移动的速率为，故C错误，D正确。 故选AD。 13．工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积均为的正方形铂片，间距，把它们浸没在某液体中，通过两根引线加上的电压时，测出的电流。 (1)求两铂片间液体的电阻； (2)若近似认为仅两铂片间的液体参与导电，求该液体的电阻率。 【详解】（1）两铂片间液体的电阻为 （2）由电阻定律可得 可得该液体的电阻率为 【题型5 】 14．某兴趣小组利用图甲所示电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验步骤如下： A．根据电路图连接好实物图，将滑片滑至最左端； B．闭合开关，向右滑动滑片，改变小灯泡两端电压，记录多组电压和电流数值； C．描点并拟合出图像，如图丙所示。 请根据以上操作，回答以下问题： (1)根据图甲，在答题卡上的实物图中用笔画线代替导线补全实物连接； (2)根据丙图，当电压为时，小灯泡的电阻为________（结果保留两位有效数字）； (3)把该灯泡与一节电动势为、内阻为的干电池相连，灯泡消耗的功率为________（结果保留两位有效数字）； (4)考虑图甲中电压表的分流作用，则（3）中所求得小灯泡的功率较真实功率________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)8.0 (3)0.18/0.17/0.19 (4)偏大 【详解】（1）图甲电路中，滑动变阻器为分压接法，将滑动变阻器的左下接线柱连接到电源负极。电流表外接，电压表并联在灯泡两端，将电压表的正接线柱连接到小灯泡右端。实物连接如答案图所示。 （2）由丙图可知，当时，对应电流 根据欧姆定律，​解得 （3）灯泡接电源时，由闭合电路的欧姆定律，整理得 将该直线画在丙图中，与小灯泡伏安曲线交点为工作点，如图所示 可得工作点， 灯泡消耗的功率 （4）本电路为电流表外接，考虑图甲中电压表的分流作用，电流表测得的电流是灯泡和电压表的总电流，大于灯泡真实电流，而电压测量值等于灯泡真实电压，因此计算功率，比真实功率偏大。 15．某实验小组描绘一只额定电压为3 V小灯泡的伏安特性曲线，准备的器材如下： A、电压表V（量程为3 V，内阻约为20 kΩ）； B、电流表A（量程为200 mA，内阻约为10 Ω）； C、滑动变阻器R（阻值范围为0~10 Ω，额定电流为2 A）； D、电池组（电动势为6 V，内阻较小）； E、开关和导线若干。 测量方案如下：首先将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间，改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录下多组电流表和电压表的示数，最后描点作图得到图乙中的Ⅰ图线；然后将电压表改接在O、Q两点之间，重复上述操作，得到图乙中的Ⅱ图线。请回答下列问题： (1)根据图乙中的图线可知，小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而________（填“增大”、“减小”或“不变”）； (2)该同学根据小灯泡的额定电压，分别从图乙中Ⅰ、Ⅱ图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和，则更接近小灯泡真实的额定功率________（填“”和“”），并分析另一组数据产生误差的主要原因：________________________； (3)该同学还发现可以通过以上某些器材和图乙的图线，准确测量干电池的内阻。他将小灯泡和电压表并联，接在一节电动势为1.5 V的干电池两端，读出电压表的示数为1.40 V，则该干电池的内阻为________（结果保留两位有效数字）； (4)同组同学提出。可将本实验中的分压式接法改为限流式接法，以简化电路操作。请你结合实验器材参数和实验要求，说明用限流式接法不可行的一个理由：________________________。 【答案】(1)增大 (2) 电流表分压 (3)0.91 (4)滑动变阻器阻值较小，全部阻值接入电路灯泡电压可能超过额定电压；小灯泡的电压不能从0开始调节（或小灯泡电压调节范围小） 【详解】（1）因图乙中，图像的斜率，而随着小灯泡两端电压的增大，图像越来越平缓，图像上的点与坐标原点连线的斜率越来越小，由电阻越来越大，即小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而增大 （2）[1]将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间，电压表与灯泡并联，其读数为小灯泡的额定电压 ，小灯泡两端实际加的电压就是其额定电压，则更接近小灯泡真实的额定功率 [2] 电压表改接在O、Q两点之间,电流表有内阻，其有分压作用，则小于小灯泡真实的额定功率 （3）由图Ⅰ，时，电流 由内电压 解得 （4）滑动变阻器阻值较小，全部阻值接入电路灯泡电压可能超过额定电压；小灯泡的电压不能从0开始调节（或小灯泡电压调节范围小） 【题型6 】 16．比值定义法是物理学中常用的研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子属于比值定义法的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】比值定义法的核心特征是：被定义的物理量反映物质或场的本质属性，与定义所用的两个物理量的大小无关。 A．是牛顿第二定律表达式，加速度由合力和质量共同决定，随、的变化而变化，不属于比值定义法，故A错误； B．是欧姆定律表达式，电流由导体两端电压和导体电阻共同决定，随、的变化而变化，不属于比值定义法，故B错误； C．是平行板电容器电容的决定式，它描述了影响电容大小的因素，电容由介电常数、正对面积、极板间距共同决定，随以上物理量的变化而变化，不属于比值定义法，故C错误； D．电势是电场本身的固有属性，与试探电荷的电势能、电荷量均无关，符合比值定义法的特征，故D正确。 故选D。 17．小华发现一个质量分布均匀的长方体的金属导体，长、宽、高的长度分别为，小华在不同的两个面上连接同一电压（如图甲、乙所示），则甲、乙两种连接方式下产生的电流之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据电阻定律可知， 根据，可得 故选B。 18．（多选）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联，横截面积之比。下列说法正确的是（　　） A．两导线电阻之比为 B．两导线中的电场强度之比为 C．两导线的焦耳热功率之比为 D．两导线两端电压之比为 【答案】CD 【详解】A。两段导线长度和材料相同、各自粗细均匀，横截面积之比，根据电阻定律，两导线电阻之比为，故A错误； BD．两导线串联，电流相等，根据，故两导线两端电压之比为；根据，故两导线中的电场强度之比为，故B错误，D正确； C．根据热功率公式，两导线的焦耳热功率之比为，故C正确。 故选CD。 19．一根长，横截面积的铜棒，两端电势差为，铜棒的电阻，铜棒内单位体积内自由电子数为，求：（电子电荷量） (1)通过铜棒的电流； (2)铜棒内的电场强度大小； (3)自由电子定向移动的速率。 【详解】（1）根据题意，由欧姆定律可得，通过铜棒的电流 （2）铜棒内的电场强度大小 （3）根据题意，由电流微观表达式由 则自由电子定向移动的速率 【题型7 】 20．如图所示，图线1表示导体A的电阻，设为，图线2表示导体B的电阻，设为，则下列说法正确的是（　　） A． B．将A与B并联后接于电源上，通过二者的电流之比 C．将A与B串联后接在电源上，二者两端的电压之比 D．把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，当时，​对应电压，​对应电压，因此， 解得，故A错误； B．A、B并联时，两端电压相等，由​得电流与电阻成反比，则，故B错误； C．A、B串联时，通过的电流相等，由得电压与电阻成正比，则，故C正确； D．导体拉长为原来的3倍时，体积不变，长度，横截面积 由电阻定律，拉长后电阻，故D错误。 故选C。 21．（多选）如图所示是某导体的图像，图中，下列说法正确的是（　　） A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B．此导体的电阻不变 C．图像的斜率表示电阻的倒数，所以 D．在两端加电压时，每秒通过导体截面的电荷量是 【答案】ABD 【详解】A．由图可知，电流随着其两端的电压的增大而增大，故电流与其两端的电压成正比，故A正确； BC．图像为过原点的倾斜直线，根据可知图像的斜率表示电阻的倒数，可知电阻，不能用直线倾角来计算斜率，故B正确，C错误； D．在两端加电压时，电流为 根据可知每秒通过导体截面的电荷量是，故D正确。 故选ABD。 【题型8 】 22．某小组测量一段电阻丝的电阻率，先用欧姆表测出其阻值约为，为了较准确的测量，选用以下仪器：电源（20V，内阻可不计）、滑动变阻器（阻值为）、电流表（0~100mA，内阻约）、电压表（0~15V，内阻约）、开关和导线若干。 (1)用图甲中的螺旋测微器测量直径时，将电阻丝放在测砧与测微螺杆之间，先旋动部件________，当测微螺杆快靠近物体时，再旋动部件________，直到听见“喀喀”的声音，再扳动部件________并读数。上述操作选择的部位依次是________； A．a、b、c        B．b、c、a        C．c、b、a 测量结果如图乙所示，电阻丝的直径________mm； (2)请将电路实物连线补充完整________； (3)用刻度尺测量其长度L，某次实验电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、d、U、I表示电阻率，则表达式为________。 【答案】(1) 粗调旋钮/b 微调棘轮/c 止动锁紧旋钮/a B 2.960/2.961/2.959 (2) (3) 【详解】（1）[1][2][3]螺旋测微器使用规则：测量时先旋动粗调旋钮b，使测微螺杆靠近电阻丝，快接触时换旋微调棘轮c，听到“喀喀”声后，扳动止动锁紧旋钮a固定后读数。 [4]综上分析操作顺序为，故选B。 [5]固定刻度露出，可动刻度读数为 故直径为 （2）滑动变阻器总阻值（）远小于待测电阻（），限流法调节范围极小，因此滑动变阻器采用分压式接法； 待测电阻，满足，属于小电阻，因此电流表采用外接法。连线如图所示 （3）由欧姆定律得 电阻定律得​ 横截面积 联立整理得 23．在“金属丝电阻率的测量”的实验中： (1)如图1所示，用螺旋测微器测金属丝直径d时，将金属丝放在F与A之间，旋转____________（填“D”或“H”），当F快靠镍合金丝时，改旋转微调旋钮，听到“喀喀”声时停止，调节G锁紧F。此时螺旋测微器的示数如图2所示，金属丝的直径d=____________mm； (2)按图3所示的电路测量金属丝的电阻。李华同学将单刀双掷开关分别打到处和处，发现电流表示数变化更明显，由此判断开关打到____________（填“”或“”）处时进行实验系统误差较小。 (3)李华同学为了消除系统误差，他设计用电流计和电阻箱替代图3中的电流表，电路如图4所示。实验所绘图像如图5所示，斜率，纵截距。为电阻箱阻值，为电压表的示数，为电流表的示数。则待测电阻____________，电流计内阻____________。 【答案】(1) D 0.500 (2)b (3) 5 5 【详解】（1）[1]用螺旋测微器测金属丝直径d时，将金属丝放在F与A之间，旋转粗调旋钮D，当F快靠镍合金丝时，改旋转微调旋钮，听到“喀喀”声时停止，调节G锁紧F。 [2]螺旋测微器的精确值为，由图2可知，金属丝的直径为 （2）电路采用试触法判断待测电阻的阻值大小，因电流表示数变化更明显，即电压表的分流较明显，则应回避电压表分流，故采用电流表的内接法减小系统误差，由此判断开关打到b处时进行实验系统误差较小。 （3）[1][2]根据串并联电路的特点有 变形可得 则有， 联立解得， 24．用图示电路测量金属丝的电阻率，实验室提供的实验器材有： A．待测金属丝（阻值约为5Ω） B．直流电源（电动势为4V） C．电流表（量程为0~0.6A） D．电压表（量程为0~3V） E.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为1A） F.滑动变阻器（最大阻值为100Ω，允许通过的最大电流为0.3A） G.开关、导线若干 (1)实验中，滑动变阻器应选用____（填器材前面的字母）。 (2)正确连接电路后，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至合适位置，将开关K掷到1，电压表、电流表的读数分别为、；将开关K掷到2，电压表、电流表的读数分别为、，则应采用电流表____（填“内”或“外”）接法。 (3)测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值D，选择正确的电流表接法后，测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，描点作出的图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则金属丝的电阻率____。 【答案】(1)E (2)内 (3) 【详解】（1）由电路图知，滑动变阻器采用了分压式接法，所以应该选择最大阻值较小的滑动变阻器，即选E。 （2）根据题意可知，由于 可知，电流变化明显，说明电压表的分流作用更明显，为了减小误差，电流表应该内接。 （3）根据欧姆定律得，当图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k时，待测金属丝的阻值为 由电阻定律知 又有 则金属丝的电阻率为。 【题型9 游标卡尺的使用与读数】 25．某物理老师给同学设计了几个易错的有关长度测量的题目，其中之一是游标卡尺的读数问题，图中游标卡尺的读数为（     ） A．9.3 mm B．0.93 cm C．9.30 cm D．0.930 cm 【答案】D 【详解】该游标卡尺为20分度，精确度为0.05mm。若以毫米为单位需要读至小数点后两位，厘米为单位需要三位。游标尺零刻度线在主尺1厘米刻度左侧，主尺读数为0.9cm。游标尺第六条刻度线与主尺刻度线对齐，游标尺读数为0.030cm。总读数为二者相加0.930cm。 故选D。 26．（多选）有关于下图游标卡尺的使用和读数，正确的是（　　） A．精度是0.1mm B．精度是0.1cm C．读数是5.1mm D．读数是50.1mm 【答案】AD 【详解】AB．10分度游标卡尺，精度精确到 故A正确，B错误； CD．读数为 故C错误，D正确。 故选AD。 27．某同学采用如图甲所示的装置验证动滑轮下方悬挂的物块A（带有遮光条）与定滑轮下方悬挂的物块B组成的系统机械能守恒。图甲中光电门安装在铁架台上且位置可调，细线始终伸直，滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油，以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计。A、B的质量均为m，重力加速度大小为g，实验时将B由静止释放。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，遮光条的宽度d＝______mm。 (2)测得遮光条经过光电门的遮光时间为t，则此时物块A的速度大小______（用d、t表示）。 (3)若测得释放物块A时遮光条的位置到光电门中心的竖直距离为h，则从释放物块A到遮光条通过光电门中心，系统的动能增加量______，系统的重力势能减少量______。（均选用m、g、d、h、t表示） (4)在分析实验结果时，发现系统的重力势能减少量总是略大于系统的动能增加量，可能原因是______。 【答案】(1)2.50 (2) (3) mgh (4)物块受到空气阻力 【详解】（1）遮光条的宽度 （2）遮光条经过光电门时物块A的速度大小 （3）从释放物块A到遮光条通过光电门中心，系统的动能增加量 其中，解得 系统的重力势能减少量 （4）系统的重力势能减少量总是略大于系统的动能增加量，可能原因是物块受到空气阻力。 【题型10 的使用与读数】 28．某同学用螺旋测微器测量一细管的直径如图所示，则读数为（     ） A．5.700 mm B．5.70 mm C．5.200 mm D．5.20 mm 【答案】A 【详解】由图可知，固定刻度的5mm整刻度已露出，且5mm后的半毫米（0.5mm）刻度也完全露出，因此固定刻度读数为。 可动刻度读数：基准线对齐可动刻度的20.0格，因此可动读数为 总读数 故选A。 【点睛】 29．某同学用如图甲所示的装置验证小球在竖直平面内摆动过程中机械能守恒。长为的细线一端固定在点，另一端连在小球上，小球的直径远小于，光电门固定在悬点的正下方，调节光电门的高度，使小球运动过程中挡光宽度恰好等于小球直径，重力加速度为。 (1)用螺旋测微器测小球的直径，示数如图乙，则小球直径_____。 (2)将小球拉至某一位置，细线伸直，用手机测角度的软件测出细线与竖直方向的夹角为，由静止释放小球，与光电门连接的光电计时器记录小球挡光的时间为，则小球运动到最低点时的速度大小_____；若小球的质量为，小球由释放位置运动至最低点，重力势能的减少量为_____。（均用题中所给物理量的字母表示） (3)改变小球由静止释放的位置，重复实验多次，每次实验测出细线与竖直方向夹角和小球通过光电门时的挡光时间，作图像，如果图像与纵轴截距等于________，图像的斜率等于___________，则表明小球在摆动过程中机械能守恒。（均用题中所给物理量的字母表示） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知，小球直径 （2）[1]根据题意可知，小球运动到最低点时的速度大小。 [2]小球由释放位置运动至最低点，重力势能的减少量为 （3）[1][2]若小球在摆动过程中机械能守恒，则有 整理可得 可知，如果图像与纵轴截距等于，图像的斜率等于，则表明小球在摆动过程中机械能守恒。 【题型11 】 30．如图所示，A、B之间的电压恒为U，在滑动变阻器滑片从下向上移动过程中（　　） A．电流表示数变小 B．电压表示数变大 C． R2的阻值变大 D．R2的电压变大 【答案】B 【详解】AC．滑片从下向上移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，阻值变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律，可知电路电流变大，即电流表示数变大，故A、C错误； B．电压表测量两端电压，根据可知，因电流变大，不变，则变大，即电压表示数变大，故B正确； D．两端的电压，因不变，变大，则变小，故D错误。 故选B。 31．（多选）三根材料相同、长度相等的金属导线A、B、C，横截面积之比为1∶2∶3，将A和B并联之后再与C串联入电路，则下列说法正确的有（　　） A．流过A和B的电流之比为1∶2 B．流过B和C的电流之比为1∶3 C．A和B内部的自由电子定向移动的平均速率之比为1∶1 D．B和C内部的自由电子定向移动的平均速率之比为3∶2 【答案】AC 【详解】A．根据电阻定律可知金属导线A、B、C的电阻之比为，即，A和B并联，电压相同，根据可知流过A和B的电流之比为1∶2，故A正确； B．A和B并联之后再与C串联入电路，可知C的电流是A和B的电流之和，可知流过B和C的电流之比为2∶3，故B错误； C．根据可得自由电子定向移动的平均速率 材料相同可知相同，可知A和B内部的自由电子定向移动的平均速率之比，故C正确； D．同理，B和C内部的自由电子定向移动的平均速率之比为1∶1，故D错误。 故选AC。 32．如图所示的电路中，电阻，，。 (1)求电路中的总电阻； (2)若电路两端的电压，求通过电阻、、的电流。 【答案】(1) (2)，， 【详解】（1）电阻与R3并联，并联电压相等，干路电流等于支路电流之和。 由欧姆定律，有 解得并联电阻 电路中的总电阻 解得 （2）干路电流即为电阻R1的电流 电阻与R3并联，电流与电阻成反比，可得通过电阻的电流 通过电阻R3的电流 【题型12 灵敏电流计改装成电流表】 33．如图所示是用一表头改装成量程为0~0.1 A和0~1 A双量程电流表的电路设计图，其中A为公共接线柱，由图可知（     ） A．接线柱B对应0.1 A量程，且R1>R2 B．接线柱C对应0.1 A量程，且R1>R2 C．接线柱B对应1 A量程，且R1<R2 D．接线柱C对应1 A量程，且R1<R2 【答案】C 【详解】AD．设表头满偏电流为，内阻为。当接、接线柱时，电阻与支路（串联）并联，根据并联电路电压相等可得 整理得 当接、接线柱时，支路（串联）与表头的并联，根据并联电路电压相等可得 整理得 比较可知 因为题目给出的量程为和，所以、对应大量程，、对应小量程，故AD错误； BC．由可知，即，故B错误，C正确。 故选C。 34．（多选）某同学设计改装了一电表，电路图如图所示，图中表头G的满偏电流为Ig＝1 mA，内阻Rg＝20 Ω，R1和R2为定值电阻。接A、B时是量程为5 mA的电流表，接A、C时是量程为3 V的电压表，则（     ） A．R1的阻值为5 Ω B．R1的阻值为4 Ω C．R2的阻值为596 Ω D．R2的阻值为580 Ω 【答案】AC 【详解】AB．接A、B时，表头与​并联，满偏时总电流 并联电路电压相等，因此 代入数据解得，故A正确，B错误； CD．接A、C时，表头与​并联后再与​串联，并联部分的总内阻为 满偏时干路总电流为改装电流表的满偏电流 总电压满足 代入数据解得，故C正确，D错误。 故选AC。 35．某同学用小量程的电流表（表头）改装成电压表（图甲）和电流表（图乙）。表头内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA。已知图甲量程为0~100V，图乙中R2为，求： (1)电阻R1大小； (2)电流表的量程。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据图甲量程及串联电路特点，由欧姆定律有 解得 （2）由图乙并联电路可知电流与电阻成反比有 解得 改装后电流表最大电流 故改装后电流表量程 【题型13 灵敏电流计改装成电压表】 36．如图所示是某多用电表的原理图，两个电流挡量程分别0.6A和3A，另有一个电压挡。已知表头G的满偏电流，内阻，定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．接1、2两个接线柱时为0.6A量程的电流表 B．接1、4两个接线柱时为3A量程的电流表 C．， D．电压表的量程为12V 【答案】D 【详解】A．根据电流表改装原理可知，接线柱接1、2或1、3时均为电流表，则接1、2两个接线柱时，改装后电流表的量程为 接1、3两个接线柱时，改装后电流表的量程为 对比可得 所以接1、2两个接线柱时为3A量程的电流表，故A错误； B．电流表改装为电压表时，需要串联电阻，因此接1、4两个接线柱时为电压表，故B错误； C．根据， 联立可得， 故，，故C错误； D．由上述分析可知接1、2两个接线柱时，改装的电压表相当于一个量程为的电流表与的电阻串联，其中电流表的内阻为 故电压表的总内阻为 因此电压表的量程为，故D正确。 故选D。 37．（多选）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A．甲图是电流表，R增大时量程增大 B．乙图是电压表，R增大时量程增大 C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 【答案】BCD 【详解】A．甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联，利用并联电阻的分流，改装成安培表； 安培表的量程，可知当R减小时量程I增大，故A错误； B．乙由一个灵敏电流表G和一个变阻器R串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表； 电压表的量程U=Ig（Rg+R），可知R增大时量程增大，故B正确； C．由公式知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则，C正确； D．由公式U=Ig（Rg+R）知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则R=1200Ω，D正确。 故选BCD。 38．如图所示为电流表和电压表改装的原理图，图中G表的满偏电流、内阻。改装后该表为0~1A、0~0.1A量程的电流表和0~3V量程的电压表。 (1)接线柱接0、1，接线柱接0、2以及接线柱接0、3时分别为什么电表？并写出对应的量程。 (2)图中三个定值电阻的阻值分别为多少？ 【答案】(1)见解析 (2)，， 【详解】（1）接线柱接0、1时，表头G和R2串联，串联之后整体与R1并联，根据并联分流特点，此时为电流表。最大电流 接线柱接0、2时，R1和R2串联，串联之后整体与表头G并联，根据并联分流特点，此时为电流表。最大电流 由于，因此接线柱接0、1时，电流表量程0~1A，接线柱接0、2时，电流表量程0~0.1A。接线柱接0、3时，R1和R2串联，串联之后整体与表头G并联，这部分作为整体可看作一个电流表，这部分与R3串联，根据串联分压特点，此时为电压表，量程为0~3V。 （2）接线柱接0、1时，此时最大电流 可得最大电流 接线柱接0、2时，此时最大电流 可得最大电流 联立可得， 接线柱接0、3时，通过R3的最大电流 最大电压 解得 【题型14 】 39．“半偏法”常用来测电表的内阻，如图甲所示是用来测电流表内阻的常用电路，图乙是用来测电压表内阻的常用电路，以下说法正确的是（　　） A．甲图中测量值偏大，越小测量误差越小 B．甲图中测量值偏小，越大测量误差越小 C．乙图中测量值偏大，越大测量误差越小 D．乙图中测量值偏小，越大测量误差越小 【答案】B 【详解】AB．“半偏法”测电阻时，在题图甲中，近似认为干路电流不变，实际上，当闭合开关S2后总电阻会变小，干路电流会变大，所以通过电阻箱的电流会大于通过电流表的电流，根据欧姆定律可知，电阻箱的阻值小于电流表的内阻，即电流表内阻的测量值偏小，R0越大，则当S2闭合后，电路中电流的变化越小，则电阻箱R的电流越接近总电流的一半，误差越小，故A错误，B正确； CD．“半偏法”测电阻时，在题图乙中，近似认为控制电路输出电压不变，实际上，当断开开关S2后，由于电阻箱R的接入，使得电阻箱R与电压表V两端电压之和变大，调节电阻箱使得电压表示数为满偏电压一半时，电阻箱R的电压应大于电压表满偏电压的一半，即电阻箱R的阻值大于电压表内阻，可知，电压表内阻测量值偏大。当R0越小时，断开S2时，电阻箱R与电压表V两端的电压之和变化越小，电阻箱的电压越接近电压表示数的一半，其误差越小，故CD错误。 故选B。 40．两个物理兴趣小组分别用甲、乙两种电路测毫安表的内阻和电阻的阻值。 (1)在图甲所示的实验中，电源电动势为 ，主要实验步骤为： ①先将开关断开，闭合开关，调节滑动变阻器，使毫安表示数为 。 ②保持的滑片位置不变，将闭合，调节电阻箱，当毫安表的示数为 时，读出此时电阻箱的阻值 。 ③根据上述测量原理，可计算出毫安表的电阻___________。此方法测量值相比真实值___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (2)在图乙所示的电路中，将电阻与另外两个已知阻值的定值电阻。、和电阻箱相连接，、两点接检流计（可以检测微小电流）。闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，检流计的示数为_______（填“0”或“最大值”），则待测电阻___________（结果用、、表示）。若实验中检流计G的灵敏度不高，实际上存在着由到的微小电流，则实验中测得的的值与真实值比较__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】(1) 18.5 偏小 (2) 0 偏大 【详解】（1）[1]将闭合，调节电阻箱，认为总电流不变，当毫安表的示数为原来的一半时，说明通过电阻箱的电流等于通过毫安表的电流，则电阻箱的阻值等于毫安表的内阻，即 [2]实际上，当闭合时，电路总电阻减小，总电流变大，即通过电阻箱的电流大于4mA，则电阻箱的阻值小于毫安表的内阻，即此方法测得的毫安表内阻的测量值相比真实值偏小； （2）[1][2]该电路为电桥电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，检流计的示数为0时，则电桥平衡，此时满足 则待测电阻。 [3]若实验中检流计G的灵敏度不高，实际上存在着由到的微小电流，说明M点电势高于N点，则 即，即实验中测得的的值与真实值比较偏大。 【题型15 】 41．如图所示，利用多用电表的欧姆挡测电阻时，指针偏转角度过大，需要进行的操作是（     ） A．换更小倍率，重新进行欧姆调零 B．换更小倍率，不再进行欧姆调零 C．换更大倍率，重新进行欧姆调零 D．换更大倍率，不再进行欧姆调零 【答案】A 【详解】欧姆挡的刻度特点是左大右小，偏转角度过大说明被测电阻阻值较小，当前选择的倍率过大，因此需要换用更小的倍率。 根据多用电表欧姆挡的使用规则：更换倍率后必须重新进行欧姆调零，因此正确操作是换更小倍率，重新欧姆调零。 故选A。 42．（多选）某次实验为了测量电阻的阻值，先使用多用电表“×10”倍率的欧姆挡粗测其阻值，测量结果如图甲所示。再采用伏安法测量其准确阻值，使用的器材有：锂电池，电压表V（内阻约为），电流表A（内阻为），滑动变阻器，导线和开关。下列说法正确的是（　　） A．多用电表读数为 B．相比图丙，采用图乙电路测量的结果更精确 C．若采用图丙电路进行测量，测量结果偏大 D．若采用图丙，闭合开关后滑动变阻器滑片下移，则电源内阻的热功率增大 【答案】BD 【详解】A．多用电表读数为45×10Ω=450Ω，A错误； B．因，可知应该采用电流表内接，即相比图丙，采用图乙电路测量的结果更精确，B正确； C．若采用图丙电路进行测量，电流的测量值偏大，则测量结果偏小，C错误； D．若采用图丙，闭合开关后滑动变阻器滑片下移，则R阻值减小，总电流增大，则电源内阻的热功率增大，D正确。 故选BD。 43．实验小组测量一个电阻的阻值。 (1)先用多用电表倍率为“”的电阻挡进行初步粗测，经过机械调零、欧姆调零后进行正确测量，指针如图甲所示，则其读数为_______。 (2)用下列器材精确测量的阻值： A、电压表（量程，内阻为） B、电压表（量程，内阻为） C、滑动变阻器（，额定电流） D、定值电阻（阻值为） E、电源（电动势为，内阻约） F、开关S、导线若干 ①实验小组设计了如图乙所示的实验电路，请将两个电压表、放入、、中的两个位置（未放置器材的位置视为断路），以达到能够尽量准确测量阻值的目的，则电压表应放在_____（填“a”“b”或“c”，下同）位置，电压表应放在_____位置。 ②补充器材后进行实验，闭合开关，调节滑动变阻器，获得电压表和电压表的多组数据、，作出的图像如图丙所示，可得电阻________。 【答案】(1)110 (2) a b 112 【详解】（1）[1] 多用电表电阻挡读数为指针示数乘倍率，图甲中指针示数约为 ，倍率为“”，故读数为 （2）[2][3] 由图乙可知，位置 接在与串联部分两端，位置接在两端，位置接在两端。为了使两个电压表读数都较大且不超量程，应使量程较大的电压表测总电压、量程较小的电压表测两端电压，所以应放在 位置，应放在 位置。 [4] 由图丙可知，当 时，。电压表 与定值电阻并联，其等效电阻为 通过 的电流为 两端电压为 故 44．如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡。直流电流1mA和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。 (1)测量时，接线柱B接的是___________________（填“红”或“黑”）表笔；若开关B端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为_______________挡；（填题干中所给5个挡位中的一个） (2)电路中R4与R5的比值__________________（填“大于”“小于”或“等于”）； (3)若电池E的电动势为1.5V，当把开关B端接到位置3，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_________Ω。电池E使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；将两表笔短接，调节R6，使电流表的示数达到满偏，然后将表笔与一未知电阻连接，则该电阻的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差×100%不能超过±5%，则电池电动势降低为_______V （结果保留两位有效数字） 时必须更换电池。 【答案】(1) 红 直流电流2.5mA (2)小于 (3) 500 大于 1.4 【详解】（1）[1] 为满足“红进黑出”的规律，由图可知，B端接3时与电源负极连接，则接线柱B接的是红表笔； [2] 开关端与“1”或“2”相连时为电流表，若开关B端与“1”相连，分流电阻较小，分流较大，量程较大，则此时多用电表的挡位为直流电流2.5mA挡。 （2）1V挡和5V挡共用相同表头，量程之比即为电表等效内阻之比，设表头和R1、R2的并联值为r，所以有 解得 所以 （3）[1] 当把开关B端接到位置3，由题意和电路图可知，电路最大电流为1mA；短接A、B表笔，进行欧姆调零，则有 解得 用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，有 联立解得 [2] 电动势变小、内阻变大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流不变，由公式，电动势变小，变小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，有 当变小时，I变小，指针跟准确位置相比偏左了，测量值偏大； [3] 当，由 解得 此时内阻 有 解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 电路及其应用 【题型1 电流强度的定义及单位】 1 【题型2 电流的微观表达式及其应用】 2 【题型3 非线性元件的伏安特性曲线】 3 【题型4 电阻定律】 4 【题型5 描绘小灯泡的伏安特性曲线】 5 【题型6 欧姆定律的内容、表达式及初步应用】 6 【题型7 线性元件的伏安特性曲线】 8 【题型8 测量电阻丝的电阻率】 8 【题型9 游标卡尺的使用与读数】 11 【题型10 螺旋测微器的使用与读数】 12 【题型11 计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻】 13 【题型12 灵敏电流计改装成电流表】 13 【题型13 灵敏电流计改装成电压表】 15 【题型14 半偏法测量电表内阻】 16 【题型15 用多用电表测量电学中的物理量】 17 【题型1 】 1．石墨烯是单原子层的二维碳材料，因具有超高导电、超强导热、极致轻薄、超高强度的特性，被誉为“新材料之王”。假设某手机的石墨烯电池容量为4000 mA·h，某次电池电量完全耗尽后，采用快充方式，用时20分钟将电池充满电，忽略能量损耗，则平均充电电流为（     ） A．12 mA B．120 mA C．1.2 A D．12 A 2．一根均匀带电的直橡胶棒沿轴线水平向右做速度为的匀速直线运动。已知橡胶棒长度为、横截面积为、棒上的电子总数为个，元电荷为。关于橡胶棒运动形成的等效电流，下列说法正确的是（　　） A．方向向左   大小为 B．方向向右   大小为 C．方向向左   大小为 D．方向向右   大小为 3．（多选）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线、，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为。已知内有个自由电子通过导线的横截面，已知电子电荷量为，则（    ） A．流经导线的电流为 B．流经导线的电流为 C．内有个自由电子通过导线的横截面 D．自由电子在导线和中移动的速率之比 4．某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15μF，充电至9kV，电容器在2ms时间内完成放电，求： (1)电容器充电后的电荷量 (2)电容器放电过程的平均电流强度 【题型2 】 5．某同学家里照明进户线选用的是横截面积为的铜线，该铜线内自由电子的密度为个，某段时间该铜线中通过的电流为，，则该铜线中自由电子定向移动的平均速率约为（     ） A． B． C． D． 6．（多选）一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（    ） A．nvSΔt B．nvΔt C． D． 7．已知铜导线中的电流为1A，铜导线的横截面积为1mm2，求： (1)在1s内，有多少个自由电子通过铜导线的横截面(电子电荷量e＝1.6×10-19C)? (2)自由电子定向移动的平均速率多大(设铜导线中每立方米含有8.5×1028个自由电子)? 【题型3 】 8．某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的图像如图所示。从图中状态到状态，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为（     ） A．， B．， C．， D．， 9．（多选）如图为甲、乙两元件的伏安特性曲线，两图线交于A点，A点坐标为（7.5V，3A），下列说法正确的是（　　） A．元件甲的电阻为 B．元件乙的电阻随电压的增大而减小 C．将元件甲、乙串联后接在3V电路两端，通过元件甲、乙的电流相等 D．将元件甲、乙并联在3V电路两端，此时元件甲的电阻大于元件乙的电阻 【题型4 】 10．如图所示，同种材料制成的长方形导体a、b上表面为正方形，其厚度之比为1∶1，边长之比为2∶1。现将a、b分别与同一电源相连，电源内阻不计，则（　　 ） A．a、b的电阻之比为2∶1 B．通过a、b的电流之比为1∶2 C．a、b中自由电荷定向移动的速率之比为2∶1 D．a、b中自由电荷定向移动的速率之比为1∶2 11．如图所示，图线1表示的导体1的电阻为，流过的电流为，图线2表示的导体2的电阻为，流过的电流为，则下列说法正确的是（　　） A． B．把导体1拉长为原来的3倍后其电阻等于导体2的电阻 C．将与并联后接于电源上，则电流比 D．将与并联后接于电源上，则电流比 12．（多选）某量子计算机采用超导量子比特作为核心元件，其电流传输通道为纳米级铜导线。已知常温下铜的电阻率为，导线的横截面积为，长度为，每立方米的自由电子数为个，电子的电荷量为。若在导线的两端施加的电压，则（    ） A．导线的电阻为 B．导线的电阻为 C．导线中自由电子定向移动的速率约为 D．导线中自由电子定向移动的速率约为 13．工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积均为的正方形铂片，间距，把它们浸没在某液体中，通过两根引线加上的电压时，测出的电流。 (1)求两铂片间液体的电阻； (2)若近似认为仅两铂片间的液体参与导电，求该液体的电阻率。 【题型5 】 14．某兴趣小组利用图甲所示电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验步骤如下： A．根据电路图连接好实物图，将滑片滑至最左端； B．闭合开关，向右滑动滑片，改变小灯泡两端电压，记录多组电压和电流数值； C．描点并拟合出图像，如图丙所示。 请根据以上操作，回答以下问题： (1)根据图甲，在答题卡上的实物图中用笔画线代替导线补全实物连接； (2)根据丙图，当电压为时，小灯泡的电阻为________（结果保留两位有效数字）； (3)把该灯泡与一节电动势为、内阻为的干电池相连，灯泡消耗的功率为________（结果保留两位有效数字）； (4)考虑图甲中电压表的分流作用，则（3）中所求得小灯泡的功率较真实功率________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 15．某实验小组描绘一只额定电压为3 V小灯泡的伏安特性曲线，准备的器材如下： A、电压表V（量程为3 V，内阻约为20 kΩ）； B、电流表A（量程为200 mA，内阻约为10 Ω）； C、滑动变阻器R（阻值范围为0~10 Ω，额定电流为2 A）； D、电池组（电动势为6 V，内阻较小）； E、开关和导线若干。 测量方案如下：首先将电压表接在如图甲所示电路的O、P两点之间，改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录下多组电流表和电压表的示数，最后描点作图得到图乙中的Ⅰ图线；然后将电压表改接在O、Q两点之间，重复上述操作，得到图乙中的Ⅱ图线。请回答下列问题： (1)根据图乙中的图线可知，小灯泡的电阻值随着小灯泡两端电压的增大而________（填“增大”、“减小”或“不变”）； (2)该同学根据小灯泡的额定电压，分别从图乙中Ⅰ、Ⅱ图线找到相应数据计算出了小灯泡的额定功率和，则更接近小灯泡真实的额定功率________（填“”和“”），并分析另一组数据产生误差的主要原因：________________________； (3)该同学还发现可以通过以上某些器材和图乙的图线，准确测量干电池的内阻。他将小灯泡和电压表并联，接在一节电动势为1.5 V的干电池两端，读出电压表的示数为1.40 V，则该干电池的内阻为________（结果保留两位有效数字）； (4)同组同学提出。可将本实验中的分压式接法改为限流式接法，以简化电路操作。请你结合实验器材参数和实验要求，说明用限流式接法不可行的一个理由：________________________。 【题型6 】 16．比值定义法是物理学中常用的研究方法，它用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量。定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的大小而改变，下面式子属于比值定义法的是（　　） A． B． C． D． 17．小华发现一个质量分布均匀的长方体的金属导体，长、宽、高的长度分别为，小华在不同的两个面上连接同一电压（如图甲、乙所示），则甲、乙两种连接方式下产生的电流之比为（　　） A． B． C． D． 18．（多选）如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联，横截面积之比。下列说法正确的是（　　） A．两导线电阻之比为 B．两导线中的电场强度之比为 C．两导线的焦耳热功率之比为 D．两导线两端电压之比为 19．一根长，横截面积的铜棒，两端电势差为，铜棒的电阻，铜棒内单位体积内自由电子数为，求：（电子电荷量） (1)通过铜棒的电流； (2)铜棒内的电场强度大小； (3)自由电子定向移动的速率。 【题型7 】 20．如图所示，图线1表示导体A的电阻，设为，图线2表示导体B的电阻，设为，则下列说法正确的是（　　） A． B．将A与B并联后接于电源上，通过二者的电流之比 C．将A与B串联后接在电源上，二者两端的电压之比 D．把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻 21．（多选）如图所示是某导体的图像，图中，下列说法正确的是（　　） A．通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B．此导体的电阻不变 C．图像的斜率表示电阻的倒数，所以 D．在两端加电压时，每秒通过导体截面的电荷量是 【题型8 】 22．某小组测量一段电阻丝的电阻率，先用欧姆表测出其阻值约为，为了较准确的测量，选用以下仪器：电源（20V，内阻可不计）、滑动变阻器（阻值为）、电流表（0~100mA，内阻约）、电压表（0~15V，内阻约）、开关和导线若干。 (1)用图甲中的螺旋测微器测量直径时，将电阻丝放在测砧与测微螺杆之间，先旋动部件________，当测微螺杆快靠近物体时，再旋动部件________，直到听见“喀喀”的声音，再扳动部件________并读数。上述操作选择的部位依次是________； A．a、b、c        B．b、c、a        C．c、b、a 测量结果如图乙所示，电阻丝的直径________mm； (2)请将电路实物连线补充完整________； (3)用刻度尺测量其长度L，某次实验电压表的示数为U，电流表的示数为I，用实验测量的物理量L、d、U、I表示电阻率，则表达式为________。 23．在“金属丝电阻率的测量”的实验中： (1)如图1所示，用螺旋测微器测金属丝直径d时，将金属丝放在F与A之间，旋转____________（填“D”或“H”），当F快靠镍合金丝时，改旋转微调旋钮，听到“喀喀”声时停止，调节G锁紧F。此时螺旋测微器的示数如图2所示，金属丝的直径d=____________mm； (2)按图3所示的电路测量金属丝的电阻。李华同学将单刀双掷开关分别打到处和处，发现电流表示数变化更明显，由此判断开关打到____________（填“”或“”）处时进行实验系统误差较小。 (3)李华同学为了消除系统误差，他设计用电流计和电阻箱替代图3中的电流表，电路如图4所示。实验所绘图像如图5所示，斜率，纵截距。为电阻箱阻值，为电压表的示数，为电流表的示数。则待测电阻____________，电流计内阻____________。 24．用图示电路测量金属丝的电阻率，实验室提供的实验器材有： A．待测金属丝（阻值约为5Ω） B．直流电源（电动势为4V） C．电流表（量程为0~0.6A） D．电压表（量程为0~3V） E.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为1A） F.滑动变阻器（最大阻值为100Ω，允许通过的最大电流为0.3A） G.开关、导线若干 (1)实验中，滑动变阻器应选用____（填器材前面的字母）。 (2)正确连接电路后，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至合适位置，将开关K掷到1，电压表、电流表的读数分别为、；将开关K掷到2，电压表、电流表的读数分别为、，则应采用电流表____（填“内”或“外”）接法。 (3)测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值D，选择正确的电流表接法后，测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，描点作出的图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则金属丝的电阻率____。 【题型9 游标卡尺的使用与读数】 25．某物理老师给同学设计了几个易错的有关长度测量的题目，其中之一是游标卡尺的读数问题，图中游标卡尺的读数为（     ） A．9.3 mm B．0.93 cm C．9.30 cm D．0.930 cm 26．（多选）有关于下图游标卡尺的使用和读数，正确的是（　　） A．精度是0.1mm B．精度是0.1cm C．读数是5.1mm D．读数是50.1mm 27．某同学采用如图甲所示的装置验证动滑轮下方悬挂的物块A（带有遮光条）与定滑轮下方悬挂的物块B组成的系统机械能守恒。图甲中光电门安装在铁架台上且位置可调，细线始终伸直，滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油，以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计。A、B的质量均为m，重力加速度大小为g，实验时将B由静止释放。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，遮光条的宽度d＝______mm。 (2)测得遮光条经过光电门的遮光时间为t，则此时物块A的速度大小______（用d、t表示）。 (3)若测得释放物块A时遮光条的位置到光电门中心的竖直距离为h，则从释放物块A到遮光条通过光电门中心，系统的动能增加量______，系统的重力势能减少量______。（均选用m、g、d、h、t表示） (4)在分析实验结果时，发现系统的重力势能减少量总是略大于系统的动能增加量，可能原因是______。 【题型10 的使用与读数】 28．某同学用螺旋测微器测量一细管的直径如图所示，则读数为（     ） A．5.700 mm B．5.70 mm C．5.200 mm D．5.20 mm 29．某同学用如图甲所示的装置验证小球在竖直平面内摆动过程中机械能守恒。长为的细线一端固定在点，另一端连在小球上，小球的直径远小于，光电门固定在悬点的正下方，调节光电门的高度，使小球运动过程中挡光宽度恰好等于小球直径，重力加速度为。 (1)用螺旋测微器测小球的直径，示数如图乙，则小球直径_____。 (2)将小球拉至某一位置，细线伸直，用手机测角度的软件测出细线与竖直方向的夹角为，由静止释放小球，与光电门连接的光电计时器记录小球挡光的时间为，则小球运动到最低点时的速度大小_____；若小球的质量为，小球由释放位置运动至最低点，重力势能的减少量为_____。（均用题中所给物理量的字母表示） (3)改变小球由静止释放的位置，重复实验多次，每次实验测出细线与竖直方向夹角和小球通过光电门时的挡光时间，作图像，如果图像与纵轴截距等于________，图像的斜率等于___________，则表明小球在摆动过程中机械能守恒。（均用题中所给物理量的字母表示） 【题型11 】 30．如图所示，A、B之间的电压恒为U，在滑动变阻器滑片从下向上移动过程中（　　） A．电流表示数变小 B．电压表示数变大 C． R2的阻值变大 D．R2的电压变大 31．（多选）三根材料相同、长度相等的金属导线A、B、C，横截面积之比为1∶2∶3，将A和B并联之后再与C串联入电路，则下列说法正确的有（　　） A．流过A和B的电流之比为1∶2 B．流过B和C的电流之比为1∶3 C．A和B内部的自由电子定向移动的平均速率之比为1∶1 D．B和C内部的自由电子定向移动的平均速率之比为3∶2 32．如图所示的电路中，电阻，，。 (1)求电路中的总电阻； (2)若电路两端的电压，求通过电阻、、的电流。 【题型12 灵敏电流计改装成电流表】 33．如图所示是用一表头改装成量程为0~0.1 A和0~1 A双量程电流表的电路设计图，其中A为公共接线柱，由图可知（     ） A．接线柱B对应0.1 A量程，且R1>R2 B．接线柱C对应0.1 A量程，且R1>R2 C．接线柱B对应1 A量程，且R1<R2 D．接线柱C对应1 A量程，且R1<R2 34．（多选）某同学设计改装了一电表，电路图如图所示，图中表头G的满偏电流为Ig＝1 mA，内阻Rg＝20 Ω，R1和R2为定值电阻。接A、B时是量程为5 mA的电流表，接A、C时是量程为3 V的电压表，则（     ） A．R1的阻值为5 Ω B．R1的阻值为4 Ω C．R2的阻值为596 Ω D．R2的阻值为580 Ω 35．某同学用小量程的电流表（表头）改装成电压表（图甲）和电流表（图乙）。表头内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA。已知图甲量程为0~100V，图乙中R2为，求： (1)电阻R1大小； (2)电流表的量程。 【题型13 灵敏电流计改装成电压表】 36．如图所示是某多用电表的原理图，两个电流挡量程分别0.6A和3A，另有一个电压挡。已知表头G的满偏电流，内阻，定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．接1、2两个接线柱时为0.6A量程的电流表 B．接1、4两个接线柱时为3A量程的电流表 C．， D．电压表的量程为12V 37．（多选）如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（　　） A．甲图是电流表，R增大时量程增大 B．乙图是电压表，R增大时量程增大 C．在甲图中，若改装成的电流表的量程为0.6A，则 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 38．如图所示为电流表和电压表改装的原理图，图中G表的满偏电流、内阻。改装后该表为0~1A、0~0.1A量程的电流表和0~3V量程的电压表。 (1)接线柱接0、1，接线柱接0、2以及接线柱接0、3时分别为什么电表？并写出对应的量程。 (2)图中三个定值电阻的阻值分别为多少？ 【题型14 】 39．“半偏法”常用来测电表的内阻，如图甲所示是用来测电流表内阻的常用电路，图乙是用来测电压表内阻的常用电路，以下说法正确的是（　　） A．甲图中测量值偏大，越小测量误差越小 B．甲图中测量值偏小，越大测量误差越小 C．乙图中测量值偏大，越大测量误差越小 D．乙图中测量值偏小，越大测量误差越小 40．两个物理兴趣小组分别用甲、乙两种电路测毫安表的内阻和电阻的阻值。 (1)在图甲所示的实验中，电源电动势为 ，主要实验步骤为： ①先将开关断开，闭合开关，调节滑动变阻器，使毫安表示数为 。 ②保持的滑片位置不变，将闭合，调节电阻箱，当毫安表的示数为 时，读出此时电阻箱的阻值 。 ③根据上述测量原理，可计算出毫安表的电阻___________。此方法测量值相比真实值___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 (2)在图乙所示的电路中，将电阻与另外两个已知阻值的定值电阻。、和电阻箱相连接，、两点接检流计（可以检测微小电流）。闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，检流计的示数为_______（填“0”或“最大值”），则待测电阻___________（结果用、、表示）。若实验中检流计G的灵敏度不高，实际上存在着由到的微小电流，则实验中测得的的值与真实值比较__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【题型15 】 41．如图所示，利用多用电表的欧姆挡测电阻时，指针偏转角度过大，需要进行的操作是（     ） A．换更小倍率，重新进行欧姆调零 B．换更小倍率，不再进行欧姆调零 C．换更大倍率，重新进行欧姆调零 D．换更大倍率，不再进行欧姆调零 42．（多选）某次实验为了测量电阻的阻值，先使用多用电表“×10”倍率的欧姆挡粗测其阻值，测量结果如图甲所示。再采用伏安法测量其准确阻值，使用的器材有：锂电池，电压表V（内阻约为），电流表A（内阻为），滑动变阻器，导线和开关。下列说法正确的是（　　） A．多用电表读数为 B．相比图丙，采用图乙电路测量的结果更精确 C．若采用图丙电路进行测量，测量结果偏大 D．若采用图丙，闭合开关后滑动变阻器滑片下移，则电源内阻的热功率增大 43．实验小组测量一个电阻的阻值。 (1)先用多用电表倍率为“”的电阻挡进行初步粗测，经过机械调零、欧姆调零后进行正确测量，指针如图甲所示，则其读数为_______。 (2)用下列器材精确测量的阻值： A、电压表（量程，内阻为） B、电压表（量程，内阻为） C、滑动变阻器（，额定电流） D、定值电阻（阻值为） E、电源（电动势为，内阻约） F、开关S、导线若干 ①实验小组设计了如图乙所示的实验电路，请将两个电压表、放入、、中的两个位置（未放置器材的位置视为断路），以达到能够尽量准确测量阻值的目的，则电压表应放在_____（填“a”“b”或“c”，下同）位置，电压表应放在_____位置。 ②补充器材后进行实验，闭合开关，调节滑动变阻器，获得电压表和电压表的多组数据、，作出的图像如图丙所示，可得电阻________。 44．如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡。直流电流1mA和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。 (1)测量时，接线柱B接的是___________________（填“红”或“黑”）表笔；若开关B端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为_______________挡；（填题干中所给5个挡位中的一个） (2)电路中R4与R5的比值__________________（填“大于”“小于”或“等于”）； (3)若电池E的电动势为1.5V，当把开关B端接到位置3，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_________Ω。电池E使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；将两表笔短接，调节R6，使电流表的示数达到满偏，然后将表笔与一未知电阻连接，则该电阻的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差×100%不能超过±5%，则电池电动势降低为_______V （结果保留两位有效数字） 时必须更换电池。 / 学科网（北京）股份有限公司 $