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1、2015高考真题分类汇编+模拟新题物理J单元 电路电路部分电路及其规律17.2015 安徽卷一根长为L、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为P,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()图 1-3mv2mv2SnA.B.2eLeP evC.P nev D.SLL17.C 解析 根据电阻定律，可得金属棒电阻为R=P,依题意，棒内电流可表示为ISL=neSv,又由部分电路欧姆定律知U=IR=neSv P P nevL,棒内电场可视为匀强电场，由电SU 场强度与电势差关系，有 E=
2、,本题中d=L,将 U 及 d 代入，解得E=P n e v,故选项C 正 d确.13.2015 江苏卷做磁共振(MRI)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r=5.0 c m,线圈导线的截面积A=0.80 c m 2,电阻率P=1.5 Q m.如图1-13所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3 s内从1.5 T均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻R；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E；(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生
3、的热量Q图 1-1313.(1)6X103 Q(2)4X 10 2 V(3)8X 108 J2 n r 解析(1)由电阻定律得R=P A代入数据得R=6X103 Q.B n r2(2)感应电动势E=A t代入数据得E=4 X 1 0 2 V.E2由焦耳定律得Q=tR代入数据得Q=8X108J.闭合电路的欧姆定律19.2015 北京卷如图1-3所示，其中电流表A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为301个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的22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()图 1-3A.将接线柱1、2
4、接入电路时，每一小格表示0.04 AB.将接线柱1、2 接入电路时，每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3 接入电路时，每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3 接入电路时，每一小格表示0.01 A119.C 解析电流表和电阻R1并联，R1的电阻值为电流表内阻的211点可知，通过电流表的电流IA是通过R1的电流的，则 IA=总，其中 I 总为干路电流.所以23可以用电流表上的0.02 A 的一个小格表示总电流0.06 A.所以选项C正确.22.2015 北京卷如图1-8所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m,一端连接R=1 Q 的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场
5、，磁感应强度B=1 T.导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5 m/s,求：感应电动势E 和感应电流I；(2)在 0.1 s 时间内，拉力的冲量IF的大小；若将MN换为电阻r=l Q的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U图1-822.(1)2 V2 A(2)0.08 N s(3)1 V 解析(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E =BLv=lX0.4X5 V=2 VE2感应电流1=A=2 A.R1(2)拉力大小等于安培力大小F=BIL=IX 2义0.4 N=0.
6、8 N冲量大小 IF=F At=0.8X0.1 N s=0.08 N s.(3)由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流E2I=A=lA R +r2由欧姆定律可得，导体棒两端电压U=l R =1V.24.2015 北京卷真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图1-10所示.光照前两板都不带电.以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出.假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用.保持光照条件不变.a和b为接线柱.已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为E km,元电荷为e.(1)求A板和B板之间的最大电势差U m,以及将a、b短接时回路中的电流
7、I短.(2)图示装置可看作直流电源，求其电动势E 和内阻r.(3)在 a 和 b 之间连接一个外电阻时，该电阻两端 的电压为U,外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间内到达B 板的电子，在从A 板运动到B 板的过程中损失的动能之和设为 Ek.请推导证明P=Ek.(注意：解题过程中需要用到、但题目中没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明)图 1-10EEE24.(l)N e(2)略 eeNe 解析 由动能定理，有Ekm=ellm,可得Um=Ee短路时所有逸出电子都到达B 板，故短路电流I 短=(2)电源的电动势等于断路时的路端电压，即上面求出的U m,所以E=Um=Ee电源内阻EEr=.I 短
8、Ne(3)外电阻两端的电压为U,则电源两端的电压也是U.由动能定理，一个电子经电源内部电场后损失的动能AEkeneU设单位时间内有N 个电子到达B 板，则损失的动能之和Ek=NeU根据电流的定义，此时电源内部的电流l=N e此时流过外电阻的电流也是l=N e,外电阻上消耗的电功率P=IU=N eU所以P=A Ek.11.2015 四川卷 如图1-10所示，金属导轨MNC和PQD,M N与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为a,N、Q连线与M N垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和Q D在同一水平面内，与N Q的夹角都为锐角0.均匀金属棒ab和ef质量均为m,长均为L,ab棒
9、初始位置在水平导轨上与NQ重合；e f棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为U(口较小)，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触.不计所有导轨和ab棒的电阻，e f棒的阻值为R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g图 1-10(1)若磁感应强度大小为B,给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度V 1,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；(2)在问过程中，ab棒滑行距离为d,求通过ab棒某横截面的电荷量；(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平
10、导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离.2Bd(L-d co t 0)1 2 1 1.mvl 4R1(3)L有W+W l=Ek且 W=W11 由题有Ek=v2 2112 得 W=mvl.4(2)设在题设过程中，ab棒滑行时间为A t,扫过的导轨间的面积为 S,通过A S 的磁通量为，ab棒产生的电动势为E,ab棒中的电流为I,通过ab棒某横截面的电荷量为q,则mg(sin a+ii cos a)R U Ltan 0(cos a u sin a)v 2(l+u)sin a cos a+u 解析
11、设ab棒的初动能为Ek,ef棒和电阻R 在此过程产生的热量分别为W 和 W1,E=At且=B Sl=q At2E又有l=R由图所示 S=d(L dcot 6)2Bd(L-dcot 9)联立解得4=ab棒滑行距离为x 时，ab棒在导轨间的棒长L x为L x=L 2xcot 0此时，ab棒产生电动势Ex为 Ex=Bv2LxEx流过ef棒的电流lx为 lx=Re f棒所受安培力Fx为Fx=BlxLB2v2L 联立解得 Fx=L2xcot 0)R由上式可得，Fx在x=0和B为最大值Bm时有最大值F1.由题知，ab棒所受安培力方向必水平向左，e f棒所受安培力方向必水平向右，使F1为最大值的受力分析如图
12、所示，图中fm为最大静摩擦力，有Ficos a=mgsin a+i(mgcos a+Flsin a)得 Bm=lLmg(sin a+11cos a)R.(cos a U sin a)v2上式就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也 可 竖 直 向 下.B为Bm时，Fx随x增大而减小，x为最大xm时，Fx为最小值F 2,如图可知F2cos a+1 1 (mgcos a+F2sin a)=mgsin a联立解得xm=电路综合问题 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线22.2015 浙 江 卷 图1-8甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实 验 的 实 物 连 接 图.uLt
13、an 0.(1+U )sin a cos a+U甲乙图1-8根据图甲画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的、所示，电流表量程为0.6 A,电压表量程为3 V.所示读数为：、.两组数据得到的电阻分别为 和.答案(1)如图所示 0.10 A 0.24 A(3)2.00 V 0.27 V(8.30.1)Q(2.70.1)Q34.2015 广东卷(2)某实验小组研究两个未知元件X 和 Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 k。)、电流表(内阻约为1。)、定值电阻等.图 1-8使用多用电表粗测元件X 的电阻.选择“义1”欧姆挡测量，示数如图l-8(a)所
14、示，读数为。.据此应选择图1-8中的(填“b”或 c”)电路进行实验.连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P 从左向右滑动，电流表 的 示 数 逐 渐(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X 换成元件Y,重复实验.(a)(b)图 1-9图l-9(a)是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件(填“X”或 Y )是非线性元件.该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 Q的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图l-9(b)所示.闭合S1和S 2,电压表读数为3.00 V；断开S 2,读数为1.0 0 V.利用图l-9(a)可算得E =V,r=Q(结果均保留
15、两位有效数字，视电压表为理想电压表).答案(2)10 b增大Y 3.2 0.50 解析(2)因倍率为“义1”，故指针所指的数字即为读数,为10 Q；由于待测电阻的阻值比电压表的内阻小得多，故采用电流表外接的方式测量电阻，即选择b；滑动变阻器的滑片P向右滑动时，由于加在待测电阻两端的电压逐渐增大，故电流表的示数也逐渐增大；由图(a)知，元件X的电流与电压成正比，故为线性元件；而元件Y的电流与电压不成正3.0比，故Y是非线性元件；由图可知，线性元件的电阻为RX=Q=10 Q,若 S I、S2 都 0.3U 3闭合，则电阻R被短路，电路中的电流1=A=0.3 A,由闭合电路的欧姆定律得E=RX10U
16、 lU+l r,断开 S2 后，电流 I=A=0.1 A,故 E =U+l(R+r),两式联立并代入数据RX10得：E =3.2V,r=0.50 Q.实验：测定金属的电阻率11.2015 海南卷某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图l-9(a)和(b)所示.该工件的直径为c m,高度为_ mm.(a)(b)图 1-9 答案1.220 6.860 解析2 0分度游标卡尺的精度为0.05 m m,主尺读数为12 m m,游标尺读数为4X0.05 mm=0.20 m m,游标卡尺的读数为12.20 mm=1.220 cm.螺旋测微器读数：固定刻度读数十可动刻度读
17、数=6.5 mm+36.0X0.01 mm=6.860 mm.实验：把电流表改装成电压表 实验：测定电源的电动势和内阻21.II.某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 UA、内阻为2 5 0 0。的表头，一个开关，两个电阻箱(0-999.9 Q)和若干导线.(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 m A的电流表，则 应 将 表 头 与 电 阻 箱(填“串联”或“并联”)，并将该电阻箱阻值调为 Q.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1-8所示，通过改变电阻R测相应的电流I,且作相关计算后一并记录
18、如下表：图1-81-9 中，并画出IR-I图线；图1-9根据图线可得电池的电动势E是 V,内阻r是 Q.21.II.并 联5.0(2)如图所示(2)1.53 2.0 解析I.可参考第步中的相关操作，描点、连线，以确定只用一个弹簧测力计时的拉力F3的方向.根据合力与分力的等效替代关系，应比较利用平行四边形定则作图得到的F1与F2的合力F和一个弹簧测力计单独作用时的拉力F3的大小和方向，是否在误差允许的范围内近似相等，以完成验证.11.(1)将小量程表头改装成更大量程的电流表，需给表头“并联”一个合适阻值的分流电阻；已知表头的满偏电流lg=100 U A,表头内阻Rg=2 5 0 0。，改装后电流
19、表量程IA=50m A,设分流电阻为Rx,由lgRg=(IATg)Rx解得Rx公5.0 Q.将表中第5、6两组数据描入坐标纸，分析电路并由闭合电路的欧姆定律可得E =l(R+R A+r),变形得IR=(RA+r)l+E,可知IR-I图像为一条直线，故应用一条直线拟合各数据点，如图；由上述分析知，IR-I图像的纵轴截距为电池电动势，由图知E =1.53V(1.521.54 V)；图中直线斜率的绝对值为R A+r,则R A+r=7.0 Q,所以，电池内阻r=7.0 Q RA=2.0 Q.34.2015 广东卷(2)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 kQ)
20、、电流表(内阻约为1 Q)、定值电阻等.图1-8使用多用电表粗测元件X的电阻.选择“X I”欧姆挡测量，示数如图l-8(a)所示，读数为 Q.据此应选择图1-8中的(填“b”或“c”)电路进行实验.连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表 的 示 数 逐 渐(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y,重复实验.(a)(b)图1-9图l-9(a)是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件(填“X”或 Y)是非线性元件.该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 Q的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图l-9(b)所示.闭合S1和
21、S 2,电压表读数为3.00 V；断开S 2,读数为1.0 0 V.利用图9(a)可算得E=V,r=Q(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表).答案(2)10 b增大Y3.2 0.50 解析(2)因倍率为“X I”，故指针所指的数字即为读数，为10 Q；由于待测电阻的阻值比电压表的内阻小得多，故采用电流表外接的方式测量电阻，即选择b；滑动变阻器的滑片P向右滑动时，由于加在待测电阻两端的电压逐渐增大，故电流表的示数也逐渐增大；由图(a)知，元件X的电流与电压成正比，故为线性元件；而元件Y的电流与电压不成正3.0比，故Y是非线性元件；由图可知，线性元件的电阻为RX=Q=10 Q,若 SI、
22、S2 都。.3U3闭合，则电阻R被短路，电路中的电流I=A=0.3 A,由闭合电路的欧姆定律得E =RX10U lU+lr,断开 S2 后，电流 I=A=0.1 A,故 E =U+l(R+r),两式联立并代入数据RX10得：E =3.2V,r=0.50 Q.10.2015 江苏卷 小明利用如图1-8所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.图1-8图1-8中电流表的示数为 A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：请根据表中的数据，在图1-9上作出U 4图线.图1-9由图线求得：电动势E=V；内阻r=Q.J7实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合.其
23、实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为10.(1)0.44(2)U-I 图线如图 1.60(1.581.2(1.181,26 都算对)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.解析（1）电流表选的是0.6 A 量程，读数时以下面的刻度为准，故读数为0.44 A.（2）在方格纸上取合适的标度，使图像尽量多地分布在整个坐标纸上.图像与纵轴的交点对应读数为电动势的值，图像斜率的绝对值就是内阻.8.2015-四川卷（2）用实验测一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6 V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有：电流表A1（量程030 mA）；电
24、流表A2（量程0100 mA）；电压表V（量程06 V）；滑动变阻器R1（阻值05 Q）；滑动变阻器R2（阻值0-3 0 0。）；开关S 一个，导线若干条.某同学的实验过程如下：I.设计如图1-6所示的电路图，正确连接电路.图 1-6II.将R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R 的阻值，测出多组U和 I 的值，并记录.以U 为纵轴，I 为横轴，得到如图1-7所示的图线.图 1-7m断开开关，将 Rx改接在B、C 之间，A 与 B 直接相连，其他部分保持 不 变.重 复n的步骤，得到另一条u-i图线，图线与横轴 的交点坐标为(10,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0).回答下列问题：电 流
25、 表 应 选 用,滑 动 变 阻 器 应 选 用;由图1-7的图线，得电源内阻r=Q；用10、U 0和r表示待测电阻的关系式Rx=，代入数值可得Rx；若电表为理想电表，Rx接 在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围,电 压 表 示 数 变 化 范 围.(均 选 填“相同”或“不同”)U 答案(2)A2 R 22 5r 相 同 不 同10 解析(2)根据题意，电池内阻和待测电阻阻值均为数十欧，从电路图可以看出，滑动变阻器采用限流接法，故滑动变阻器应选R2；又电池的电动势为6 V,由欧姆定律可知电流表A 1量程太小，故电流表选用
26、A2.由闭合电路欧姆定律可知E =U+l r,即U=E-lr,U-I图线的斜率的绝对值表示电池的内阻，从U-I图线可以得出r=25 Q.将Rx改接在B、C之间后，由闭合电路欧姆定律有E =U+l(Rx+r),即 U=E-|(R x+U U r),可知 R x+r,则 Rx=r.1010滑动变阻器接入电路的阻值变化相同时，电流表示数变化范围相同,电压表测的是不同电阻两端的电压，所以示数变化范围不同.实验：多用电表的使用(用多用电表探索黑箱内的电学元件)34.2015 广东卷(2)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表(内阻约为3 k Q)、电流表(内阻约为1 Q)、定值
27、电阻等.(b)(c)图1-8使用多用电表粗测元件X的电阻.选择“X I”欧姆挡测量，示数如图l-8(a)所示，读数为 Q.据此应选择图1-8中的(填“b”或“c”)电路进行实验.连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表 的 示 数 逐 渐(填“增大”或“减小”)；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y,重复实验.(a)(b)图1-9图l-9(a)是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件(填“X”或 Y)是非线性元件.该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21 Q的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图l-9(b)所示.闭合S1和S 2,电压表读数为
28、3.00 V；断开S 2,读数为1.0 0 V.利用图l-9(a)可算得E =V,r=Q(结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表).答案(2)10 b增大Y3.2 0.50 解析(2)因倍率为“X I”，故指针所指的数字即为读数，为10 Q；由于待测电阻的阻值比电压表的内阻小得多，故采用电流表外接的方式测量电阻，即选择b；滑动变阻器的滑片P向右滑动时，由于加在待测电阻两端的电压逐渐增大，故电流表的示数也逐渐增大；由图(a)知，元件X的电流与电压成正比，故为线性元件；而元件Y的电流与电压不成正3.0比，故Y是非线性元件；由图可知，线性元件的电阻为RX=Q=10 Q,若 S I、S2 都 0
29、.3U 3闭合，则电阻R被短路，电路中的电流1=A=0.3 A,由闭合电路的欧姆定律得E =RX10U lU+l r,断开 S2 后，电流 I=A=0.1 A,故 E =U+l(R+r),两式联立并代入数据RX10得：E =3.2V,r=0.50 Q.实验：传感器的简单应用电学实验综合19.(2)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图1-8甲所示，现已完成部分导线的连接.实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；图1-8某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为_ A
30、；该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Q 的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为W(保留两位小数).答案(2)连线如图所示 0.44 4 2.222.28 解析(2)电流表的示数从零开始逐渐增大，说明滑动变阻器应该用分压式接法.设有n 个小电珠并联，每个小电珠的电压为U,电流为I,则当小电珠的总功率(相当E U 于电源的输出功率)最大时，外电阻和电源内阻相等，所以U=1.5 V,nl=1.5 A,即 r每个小电珠两端的电压为1.5 V.从题目所给的U-I图可以看出，当 U=1.5 V 时，1=0.37
31、 A,1.5 AU2U2所以小电珠个数n=4,小电珠的总功率P=2.25 W.0.37AR总 r12.2015 海南卷某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化.实验中使用的器材为：电池E(内阻很小)、开关S1和 S2、电容器C(约100 UF)、电阻R1(约200kQ)、电阻R2(lkQ)、电压表V(量程6V)、秒表、导线若干.图(a)图(b)图(c)(1)按图(a)所示的电路原理图将图(b)中实物图连线.(2)先闭合开关S 2,再断开开关S2；闭合开关S 1,同时按下秒表开始计时.若某时刻电压表的示数如图(c)所示，电压表的读数为 V(保留2 位小数).(3)该同
32、学每隔10 s 记录一次电压表的读数U,记录的数据如下表所示.在下面的坐标纸上绘出U-t图线.已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是 s.图 1-10(4)电路中C、R2和 S2构成的回路的作用是 答案(1)如图所示(2)3.60(3)图线略40.0(4)实验前使电容器充分放电 解析(2)电压表量程为6 V,分度值为0.1 V,所以读数为3.60 V(估读到下一位).(3)用平滑的曲线把大部分点拟合在一起，发现电压表示数变化越来越慢，40.0 s 对应的数据偏离曲线较大(30.0 s 到40.0 s 的电压值变化过快，与整条曲线的变化趋势不符).(4)实验前电容器不能带电，这个
33、回路使电容器充分放电，不影响后续实验.10.2015 江苏卷小明利用如图1-8所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.图 1-8(1)图 1-8中电流表的示数为 A.(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：请根据表中的数据，在图1-9上作出U-I图线.图1-9由图线求得：电动势E=V；内阻r=Q.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合.其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为10.(1)0.44(2)U-I 图线如图 1.60(1.581.2(1.181.26 者B算对)(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.解析
34、(1)电流表选的是0.6 A量程，读数时以下面的刻度为准，故读数为0.44 A.(2)在方格纸上取合适的标度，使图像尽量多地分布在整个坐标纸上.图像与纵轴的交点对应读数为电动势的值，图像斜率的绝对值就是内阻.23.2015 全国卷H电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表V(量程3 V,内阻约为3000 Q),电阻箱R0(最大阻值为99999.9 Q),滑动变阻器R1(最大阻值100 Q,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计)，开关两个，导线若干(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电
35、路图的一部分，将电路图补充完整.图 1-8(2)根据设计的电路，写出实验步骤：(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V,与电压表内阻的真实值RV相比，RV RV(填“=或)，主要理由是 答案(1)实验电路图如图所示.(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S I、S 2,调节R 1,使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S 2,调节电阻箱R0使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻.(3)>；断开S 2,调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压
36、，故 RV>RV.23.2015建国卷I 图l-8(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路.(a)(b)图1-8(1)已知毫安表表头的内阻为1 0 0。，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可求出Rl=Q,R2=Q.(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Q的标准电流表A对改装电表的3 m A挡进行校准，校准时,需选取的亥I 度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V,内阻忽略不计；定值电阻R0有两种
37、规格，阻值分别为3 0 0。和1000 Q；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 Q和3 0 0 0。.则R0应选用阻值为 Q的电阻，R应选用最大阻值为Q的滑动变阻器.(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R 为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路.则图中的d点 应 和 接 线 柱(填 b 或”c)相连.判断依据是:23.(1)15 35(2)300 3000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转,则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2 解析(1)分析电路结构，根据并联电路分流规律，得(
38、R1+R2)X 2=100 Q,9Rl=100 Q+R 2,解得 Rl=15 Q,R2=35 Q.(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为1.5 V=3 0 0 0。，最小阻值为0.000 5 A1.5 V=5 0 0。.若定值电阻选择1000 Q,则无法校准3.0 m A,所以定值电阻选择300 Q.0.003 A由于最大阻值要达到3000 Q,所以滑动变阻器要选择3000 Q.(3)若接在b端，则电路总是闭合的,不能具体判断哪一个电阻损坏了.22.2015 山东卷如图1-9甲所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流10,R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表.某同学利用该电
39、路研究滑动变阻器RL消耗的电功率.改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U-I关系图线.甲 乙图1-9回答下列问题：滑动触头向下移动时.，电 压 表 示 数(填“增大”或“减小”).(2)10=A.(3)RL消耗的最大功率为 W(保留一位有效数字).答案 减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01 均正确)(3)5 解析(1)滑动触头向下移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路总电阻减小，因为总电流不变，所以总电压减小，电压表示数减小.电压表示数与电流表示数之间的关系为U=(IO-|)R=IO R-|R,由图像横轴截距得10=1.00 A.(3)由U-I图线可得R=2
40、0 Q,RL消耗的功率P=UI=IOR|I2 R,由二次函数的规律得RL最大功率为5 W.9.2015 天津卷(1)如图1-8所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为3：1,A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回.两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两 球 的 质 量 之 比 为,A、B图1-8(2)某同学利用单摆测量重力加速度.为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D.摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大如图1-9所示
41、，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m的单摆.实验时，由于仅有量程为20 cm、精度为1 m m的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离 L.用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g=.图1-9用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5 V,内电阻约1。）的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A.电流表
42、：量程0.6 A,内电阻约1 QB.电流表：量程为3 A,内电阻约0.2 QC.电压表：量程3 V,内电阻约30 k QD.电压表：量程6 V,内电阻约60 k QE.滑动变阻器：01000 Q,额定电流0.5 AF.滑动变阻器：020 Q,额定电流2 A为了使测量结果尽量准确，电 流 表 应 选 用，电压表应选用，滑 动 变 阻 器 应 选 用（均填仪器的字母代号）.图1-10为正确选择仪器后，连好的部分电路.为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将 和 相连、和相连、和 相连（均填仪器上接线柱的字母代号）.图 1-10实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉
43、滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验.实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U.用图像法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以为纵坐标，以 为横坐标.4 n 2 L9.(1)4：1 9：5(2)BC T L T 211URA D Fad eg f h或U-R(横纵坐标互换亦可)URRU 解析(1)设碰前B球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律得mBvB=mAv AmBv B1由题意得v A=v B=B3m 4解得=mBlA、B碰撞前、后两球总动能之比为9 l?lB?5m A+m B)?3?221mBv2B2(2)组装单摆须选用密度大、半径小的摆球，选用轻且
44、不易伸长的细线，而且摆球要在同一竖直面内摆动，且单摆的振幅要小一点，只有这些条件得到满足时，摆球所受空气阻力的影响才会比较小，摆球的振动才是简谐运动，所以B、C正确.设摆球的半径为r,单摆的周期为T 1时对应的摆线长度为L 1,单摆的周期为T 2时对应的摆线长度为L 2,由单摆的周期公式得，T l=2n4 n 2ZL联立解得，g=.T l-T 2若选用。1 0 0 0。的滑动变阻器，则电路中的电流太小，且移动滑动变阻器滑片时，电压表和电流表的示数要么变化得特别慢，要么变化得特别快，所以滑动变阻器选用F；电源的电动势为4.5 V,所以电压表选用D；若电流表选用B,则移动滑动变阻器的滑片时，电流表
45、的指针要么偏转得特别小，要么突然偏转得比较大，所以电流表选用A.电压表测量路端电压，滑动变阻器接成限流式，电键要控制整个电路.U lr llU R l由闭合电路欧姆定律得R+r）=E,变形得=或1 1 =一吒，rllU R+U为纵坐标，为纵坐标，REURRU为横坐标.6.2015 重庆卷（2）同学们测量某电阻丝的电阻R x,所用电流表的内阻与Rx相当，电压表可视为理想电压表.若使用图1-6所示电路图进行实验，要使得Rx的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的 点（选 填 b”或 c”）.测得电阻丝的U-I图如图1-7所示，则Rx为。（保留两位有效数字）.L+rT2=2 JigL+r,L
46、 L L 2=L,g图1-7实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化.他们对此现象进行探究，在探究电阻丝两端的电压为10 V的条件下，得到电阻丝的电阻Rx随风速v（用风速计测）的变化关系如图1-8甲所示.由图可知当风速增加时-，Rx会（选填“增大”或“减小”）.在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10 V,需要将滑动变阻器R W的滑片向 端调节（选填“M”或 N”）.为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图1-8乙所示的 电 路.其 中R为两只阻值相同的电阻，Rx为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想
47、电压表.如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表“+”端 和“一”端应分别连接到电路中的 点和 点(在“a”“b”“c”“d”中选填).甲乙图1-8 答案 c 4.1(4.04.2)减 小M bd 解析(2)电流表内阻和电阻丝阻值相当，电压表为理想电表，当a端接到b点时，电流表的内阻对Rx两端电压的测量影响较大，故用外接法，即接在c点.直接利用图像斜率计算即可；根据图像，可知电阻随着风速的增大而减小；风速增加时，Rx阻值变小，电路总电阻变小，干路电流变大，导致测量电路两端的电压变小，为保持电阻丝两端的电压为10 V,滑动变阻器的滑片应向M端调节；由知，电阻随着风
48、速的增大而减小，在串联电路中分到的电压也减小，观察电路知中间支路的两个电阻一直平分电压，而左侧支路无风时两个电阻平分电压，有风时上半部分Rx分压多，下半部分Rx分压少，要求风速从零增加时，电压表示数从零开始增加，分析电路中的分压情况可知，只有b、d两点间的电压满足上述要求，故电压表应接在b、d之间，且b点电势高，因此电压表的“+”端 接b,“一”端 接d.2.某同学设计了如图K43-2所示的电路测电源电动势E 及电阻R1和R2的阻值.实验器材有待测电源E(不计内阻)、待测电阻R1、待测电阻R2、电压表V(量程为3.0 V、内阻很大)、电阻箱R(0 99.99。)、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关
49、S2、导线若干.(1)先测电阻R1的阻值.先闭合S 1,将 S2切换到a,调节电阻箱，读出其示数r 和对应的电压表示数U 1,保持电阻箱示数不变，再将S2切换到b,读出电压表的示数U 2,则电阻R1阻值的表达式为Rl=.(2)甲同学已经测得电阻Rl=1.8 Q,继续测电源电动势E 和电阻R2的阻值.该同学的做法是：闭合S 1,将 S2切换到a,多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U,由测得的数据，绘出了如图K43-3所示的图线,则电源电动势E=V,电阻R2的阻值为Q.图 K43-3U2-U12.(1)(2)2.0 8.2 U1 解析(1)当电压表接a 时，测得的是R 两端电
50、压；当电压表接b 时，测得的是R1及 RU2 U1两端电压，由欧姆定律得Rl=r.U1U1R1+R211(2)由欧姆定律得 E=R+R 1+R 2),变形得=+E=2.0 V,RUERER2=8.2 Q.2.有一个螺线管，为测量它的两个接线柱间绕制的均匀金属丝的长度，现提供下列器材：A.待测螺线管L：绕制螺线管的金属丝的电阻率为P,其总电阻RL约为100 QB.螺旋测微器C.微安表UA：量程lg=500 U A,内阻Rg=100 QD.电阻箱R：阻值范围099 999.9 QE.电源E：电动势有3 V和9 V两种可供选择，内阻较小F.开关两个(S1和S 2),导线若干(1)实验中用螺旋测微器测