(科学备考-必考)2015高考物理大二轮复习-恒定电流(含2014试题).doc

单位情况说明

（科学备考 必考）2015高考物理大二轮复习 恒定电流（含2014试题）
物理
1.(2014天津，2，6分)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是(　　)

A.增大R1的阻值
B.增大R2的阻值
C.增大两板间的距离
D.断开电键S
[答案] 1.B
[解析] 1.设油滴质量为m,电荷量为q,两板间距离为d,当其静止时,有q=q=mg;由题图知,增大R1,UR1增大,油滴将向上加速,增大R2,油滴受力不变,仍保持静止;由E=知,增大d,U不变时,E减小,油滴将向下加速;断开电键S,电容器将通过R1、R2放电,两板间场强变小,油滴将向下加速,故只有B项正确。
2.（2013辽宁大连高三第一次模拟考试理科综合试题，18）如图所示，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S1为开关，别为理想电压表与电流表。初始时S0与S1均闭合，现将S1断开，则（  ）

  A．的读数变大，的读数变小
  B．的读数变大，的读数变大
  C．的读数变小，的读数变小
  D．的读数变小，的读数变大
[答案] 2.18．D
[解析] 2.：S1断开时，该闭合电路的总电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故R1两端电压变小，V的读数变小；由于R2、R3并联阻值增大，故R2两端电压增大，由欧姆定律可知R2中的电流也增大，电流表示数增大，故D正确。
3.（2014江西重点中学协作体高三年级第一次联考，19）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大阻值为R，G为灵敏电流计, 开关闭合，两平行金属板M、N之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的粒子恰好以速度v匀速穿过两板，不计粒子重力。以下说法中正确的是（  ）

A．保持开关闭合，滑片P向下移动，粒子可能从M板边缘射出
B．保持开关闭合，滑片P的位置不动，将N板向下移动，粒子可能从M板边缘射出
C．将开关断开，粒子将继续沿直线匀速射出
D．在上述三个选项的变化中，灵敏电流计G指针均不发生偏转
[答案] 3.19．AB
[解析] 3.：由图可知M板带正电，N板带负电；粒子带正电，则粒子所受电场力向下，洛仑兹力向上，而当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中电流增大，则由以上分析可知，滑动变阻器两端的电压减小，则电容器两极板间的电场强度减小，带电粒子受电场力减小，则粒子将向上偏转，故可能从M板边缘飞出，故A正确；保持开关闭合，滑片P的位置不动，电容器两极板之间电压不变，将N板向下移动，电容器两极板间的电场强度减小，粒子可能从M板边缘射出，B正确；若开关断开，则电容器与电源断开，而与R形成通路，电荷会减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，粒子不会做直线运动，故C错；A选项中，电容器两极板间电压U减小，根据可知，电容器所点电荷量减小，故灵敏电流计G指针偏转，D错。
4.（2014江西省红色六校高三第二次联考，18）如图所示电路中的电源为恒流源，不管外电路的电阻如何变化，它都能够提供持续的定值电流。电压表、电流表都为理想电表。当滑动变阻器R的滑动触头向左滑动时，电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2。电流表A示数变化的绝对值为ΔI，下列说法中正确的是（  ）

A．V1示数增大，A示数减小，=R      
B．V1示数增大，A示数减小，=R1  
C．V2示数减小，A示数减小，=R2
D．V2示数增大，A示数增大，=R 
[答案] 4.18. B
[解析] 4.：当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流不变，故电阻R2两端电压不变，路端电压增大（即V1示数增大）；而电阻R2两端电压不变（V2示数不变），所以电阻R1两端电压增大，通过电阻R1的电流增大，则通过滑动变阻器的电流减小（A示数减小）；电压表读数的变化量等于电阻R1两端电压的变化量，设为△U，总电流为，电流表读数为I，电阻R1两端电压U1=（-I）R1，则|△U|=|△U1|=|（-I）R1|=|△I|R1，则得=R1，故B正确。
5.(2014年哈尔滨市第三中学第一次高考模拟试卷) 如图所示，电路中电源的电动势为E、内阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时，小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是：

A．L1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮
B．L1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗
C．L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗
D．L1、L2两灯都变暗，L3灯变亮
[答案] 5.17．A
[解析] 5.由电路图可知，变阻器与灯L1并联后与灯L2串联，再与灯L3并联，最后与电源的内阻串联。当将滑片P向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻增大，外电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I减小，路端电压U增大，则L3变亮；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过L2电流I2=I-I3，I减小，I3增大，则I2减小，故L2变暗；又串联电路中总电压等于各分电压之和，故L1电压U1=U-U2，U增大，U2减小，则U1增大，故L1变亮。
6.（河南省豫东豫北十所名校2014届高中毕业班阶段性测试（四））安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是
    A．电流强度为，电流方向为顺时针    B．电流强度为，电流方向为顺时针
    C．电流强度为，电流方向为逆时针      D. 电流强度为，电流方向为逆时针
[答案] 6.14．C
[解析] 6.电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动周期为 ，
根据电流的定义式得电流强度为 I===，因为电子带负电，所以电流方向与电子定向移动方向相反，即沿逆时针方向，故C正确。
7.(河北衡水中学2013-2014学年度下学期二调考试) 在如图(a) 所示的电路中，R1为定值电阻, R2为滑动变阻器。闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b) 所示。则          （    ）

A．图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B．电源内电阻的阻值为10Ω
C．电源的最大输出功率为3.6W
D．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
[答案] 7.20．AD
[解析] 7.当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A正确；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r，解得r=5Ω，E=6V，故B错误；因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流I==0.6A，故电源的最大输出功率P=UI=1.8W；故C错；由C的分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I′==0.3A，则滑动变阻器消耗的总功率P′=I'2R′=0.9W，故D正确。

8.(甘肃省兰州一中2014届高三上学期期末考试) 在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是

A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变       B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大
C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变       D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变
[答案] 8.21．ACD
[解析] 8.根据欧姆定律得知：，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，均不变，故A正确；，变大，根据闭合电路欧姆定律得：U2=E-I（R1+r），则有=R1+r，不变，故B错误，C正确；
，变大，根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-Ir，则有=r，不变，故D正确。
9.(浙江省金丽衢十二校2014届高三第一次联考) 某同学用图示的电路测绘小灯泡的伏安特性图线，连好电路后闭合开关，由a向b端调节滑动变阻器R的滑片，发现“电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大” ，则电路的可能故障为

A小灯泡短路
B小灯泡断路
C电流表断路
D滑动变阻器断路
[答案] 9.6．B
[解析] 9.若小灯泡短路或电流表断路，则电压表的示数为零，A、Ｃ两项错；若小灯泡断路由a向b端调节滑动变阻器R的滑片，则电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大，B项正确；若滑动变阻器断路会引起电流表的示数为零或增大，Ｄ项错。
10.(四川省成都市2014届高中毕业班第一次诊断性检测) 如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是(       )

A. 若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大
B. 若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少
C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加
D．若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
[答案] 10.6．BD
[解析] 10.滑动变阻器处于含容支路中，相当于导线，所以移动滑动触头，I不变，U不变．故A错误；若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量，d增大，U不变，故Q减小，B项正确；用更强的光线照射R1，电阻随光照强度的增大而减小，故电路中的电流I增大，内电阻上的电压降增大，路端电压U减小，Ｒ３两端电压增大，故电容器两端电压减小，电容器所带电荷量减少，C项错；根据闭合电路的欧姆定律，取两组数据，得：E=U1+I1r  ①，E=U2+I2r  ②，联立①②得：U1-U2=I2r-I1r，即r＝−，所以，不论R1如何变化，U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变，D项正确。
11.(江西省七校2014届高三上学期第一次联考) 在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中, 下列说法中正确的是

A．电压表示数变小            
B．电流表示数变小
C．电容器C所带电荷量增多   
D．a点的电势降低
[答案] 11.18．D
[解析] 11.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大，A错误；
电阻R2两端的电压U2=E-I（R1+r），I增大，则U2变小，电容器板间电压变小，其带电量减小，C错误；根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，a的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，则IA增大．即电流表示数变大．故D项正确，Ｂ项错．

12.(江苏省苏北四市2014届高三上期末统考) 如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计。闭合开关S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是

A．L变亮
B．两端电压变大
C．C所带的电荷量保持不变
D．G中电流方向由a→b
[答案] 12.7．AD
[解析] 12.当环境温度明显升高时，热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，由闭合电路的欧姆定律可知干路电流增大，灯泡L因其功率增大而变亮，A项正确；由于灯泡两端及内电压增大，故热敏电阻两端电压减小，B项错；由于内电压增大，故电容器两端电压增大，故电容器C所带的电荷量减少，通过电流计G的电流由a流向b，故D项正确，C项错。
13.(湖北省黄冈中学2014届高三上学期期末考试) 如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是（   ）

A．若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大
B．若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少
C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加
D．若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变
[答案] 13.19．BD
[解析] 13.若仅将R2的滑动触头P向b端移动，由于滑动变阻器处于断路状态，故则I不变，U也不变，A项错；若仅增大A、B板间距离，电容器电容减小，而电容器两端电压不变，故电容器所带电荷量减少，B项正确；若仅用更强的光照射R1，R1阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知电路中电流增大，路端两端电压U减小，电容器两端电压减小，所带电荷量减少，C项错；若仅用更强的光照射R1 ，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值为电源内阻保持不变，故D项正确。
14.（广东省广州市2014届高三1月调研测试物理试题）如图，S接a，带电微粒从P点水平射入平行板间，恰能沿直线射出．若S接b，相同微粒仍从P水平射入，则微粒

A．电势能减小
B．电势能不变
C．偏离直线向上偏转
D．偏离直线向下偏转
[答案] 14.16．D
[解析] 14.S接a，带电微粒从P点水平射入平行板间，恰能沿直线射出说明物体在平行板间受力平衡；若将S接b，则两极板间电压减小，极板间场强减小，微粒受到的电场力减小，微粒将偏离直线向下偏转做类平抛运动，故Ｄ项正确。
15.(福建省福州市2014届高三上学期期末质量检测物理试题) 如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C，R为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，，则在此过程中

A．△U和△I的比值增大
B．电压表示数U和电流表示数I比值不变
C．电阻R0两端电压增大，增加量为△U
D．电容器的带电量减小，减小量为c△U
[答案] 15.8．D 
[解析] 15.照射光强度增强光敏电阻的阻值的大小随照射光强度的增强而减小，故电压表示数U和电流表示数I比值减小，△U和△I的比值也减小，故A、B两项错；由于光敏电阻阻值减小，其两端电压减小△U，故电阻R0两端电压及内电压之和增加△U，电容器的带电量减小量c△U， C项错误，D项正确。
16.(北京市西城区2014届高三上学期期末考试) 一个直流电动机，线圈电阻是0.5Ω，当它两端所加电压为6V时，通过电动机的电流是2A。由此可知
A．电动机消耗的电功率为10W
B．电动机发热的功率为10W
C．电动机输出的机械功率为10W
D．电动机的工作效率为20%
[答案] 16.8．C
[解析] 16.电动机的输入功率P电＝UI＝12W，A项错；电动机的发热功率P热＝I2r＝22×0.5W＝2W, B 项错；输出的机械功率P机＝P电－P热＝12W－2W＝10W，C项正确；电动机的工作效率为，D项错。
17.(安徽省合肥市2014届高三上学期第一次质量检测) 图示电路中GMR为一个磁敏电阻，它的阻值随所处空间磁场的增加增强而增大，闭合开头和后，在滑片P向右滑动时

A、、都变暗
B、、都变亮
C、变暗、变亮
D、变亮、变暗
[答案] 17.8. D 
[解析] 17.：在滑片P向右滑动时，电磁铁中电流减小，故电磁铁的磁性减弱，磁敏电阻GMR的阻值减小。右边电路中，由于GMR的阻值减小，故路端电压减小，干路电流增大，故通过的电流减小，通过的电流增大，故变亮、变暗，D项正确。
18.(2014大纲全国，22，6分)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。拍摄时频闪频率是10 Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4。已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。数据如下表所示。重力加速度大小g=9.80 m/s2。

单位:cm
x1
x2
x3
x4
h
s
10.76
15.05
19.34
23.65
48.00
80.00
根据表中数据,完成下列填空:
(1)物块的加速度a=________m/s2(保留3位有效数字)。
(2)因为____________________________________________________________,可知斜面是粗糙的。
[答案] 18.(1)4.30(4分,填“4.29”或“4.31”同样给分)　(2)物块加速度小于g=5.88 m/s2(或:物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)(2分)
[解析] 18.(1)a===4.30 m/s2    (2)见答案。
19.(2014江苏，10，8分)某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧题10-1图所示的部件________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm。
(2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断:电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)。

(题10-1图)　　　　　　　　　　(题10-2图)
(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议。
[答案] 19. (1)B　0.410　(2)7、9　断路　(3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值。(或测量多组电流和电压值,用图像法求电阻值)
[解析] 19.(1)读数前应先旋紧B防止读数时测微螺杆发生转动。螺旋测微器读数=0+41.0×0.01 mm=0.410 mm
(2)7、9之间发生断路,则内阻较大的电压表和内阻较小的电流表一起串联于电路中,此时改变阻值较小的滑动变阻器阻值时,对电压表和电流表的示数影响很小,符合题述现象,同时满足两表读数。
(3)因为Rx=58.7 Ω>=30 Ω,所以应选用电流表内接法。为了减小偶然误差可测量多组电流和电压值,计算电阻的平均值。或测量多组电流和电压值,用图像法求电阻值。
20.(2014四川，8，17分) (1)(6分)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号)。实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。

(2)(11分)右图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10 Ω),R1是电阻箱(0~99.9 Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10 V,内阻很小)。

在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:
(ⅰ)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
(ⅱ)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15 A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;
(ⅲ)重复步骤(ⅱ),再测量6组R1和I2值;
(ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。
根据实验回答以下问题:
①现有四只供选用的电流表:
A.电流表(0~3 mA,内阻为2.0 Ω)
B.电流表(0~3 mA,内阻未知)
C.电流表(0~0.3 A,内阻为5.0 Ω)
D.电流表(0~0.3 A,内阻未知)
A1应选用________,A2应选用________。
②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15 A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图。

④根据以上实验得出Rx=________Ω。
[答案] 20. (1)b　c　不在　(2)①D　C　②变大　③关系图线如图　④31

[解析] 20.(1)因条形磁铁与钢珠间的作用力为引力,方向沿二者的连线方向,而物体所受合力与速度共线时做直线运动,不共线时做曲线运动,且运动轨迹向合力方向的一侧弯曲。由图知磁铁在A位置时对钢珠引力与v0同向,轨迹为b;磁铁在B位置时钢珠所受合力指向B点,a、c、d三条轨迹中只有c是向B点弯曲的,故对应于轨迹c。
(2)①由电路图可知I1(R0+R1+RA1)=I2(Rx+RA2),即R1=I2-(R0+RA1),在I1=0.15 A保持不变时R1-I2图线是一条直线,当由其斜率k=求Rx时RA2必须是已知的。因两支路的阻值在同一数量级,则两支路中电流亦必在同一数量级,再结合I1=0.15 A,可知A1只能选用D,A2只能选用C。②要保持I1=0.15 A不变,当R1阻值减小时需减小并联支路两端的电压,即需增大滑动变阻器分得的电压,需增大滑动变阻器接入电路中的阻值。③图见答案。④由图线可求得斜率k=240 Ω/A。结合k=得Rx=kI1-RA2=31 Ω。
21.(2014福建，19，18分) (1)(6分)某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm。

(2)(12分)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计改装的电流表,为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0 Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计的满偏电流Ig=100 μA、内阻rg=2.0 kΩ,若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联一只________Ω(保留一位小数)的定值电阻R1;
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路;

③某次实验的数据如下表所示:
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表读数U/V
5.26
5.16
5.04
4.94
4.83
4.71
4.59
4.46
改装表读数I/mA
20
40
60
80
100
120
140
160
该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r=________Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是________________________________________________________________。
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是________。(填选项前的字母)
A.电压表内阻的影响B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小D.R0的实际阻值比标称值偏大
[答案] 21.(1)60.10　4.20　(2)①1.0　②如图　③1.66　充分利用已测得的数据　④CD

[解析] 21.(1)刻度尺的最小分度为1 mm,要估读到0.1 mm。
游标卡尺读数=4 mm+10×0.02 mm=4.20 mm。
(2)①Igrg=(I-Ig)R1,解得R1=1.0 Ω。
②参见答案。
③r'=,r1'=,r2'=,r3'=
r4'=,I5-I1=I6-I2=I7-I3=I8-I4=80 mA
='-R0=-R0=
-4 Ω=1.66 Ω
④电压表内阻的影响会造成E和r的测量值均偏小,滑动变阻器对测量没有影响,R1的值偏小,表测量值偏小,'测量值偏大,r=r'-R0,R0偏小,r偏大。
22.(2014浙江，22，10分)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值。
(1)图1是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图1中画出。

第22题图1
(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图2所示。在图中,由电流表外接法得到的数据点是用______(填“○”或“×”)表示的。

第22题图2
(3)请你选择一组数据点,在图2上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为______Ω。
[答案] 22.(1)如图所示

(2)×　(3)见解析
[解析] 22.(1)由图知电源采用了两节干电池,则电压表应选用3 V量程,见答案图。(2)在内接法中由U=I(R+RA)知其U-I图线的斜率k内=R+RA>R;在外接法中由其U=(I-)R即U=I知其U-I图线的斜率k外=<R,可见对应于外接法的图线斜率较小。(3)由U=IR知U-I图线的斜率对应于R的测量值。选择其中一组“×”或“○”连线,求出图线的斜率即可。用“×”连线时R=(1.1~1.3) Ω,用“○”连线时R=(1.5~1.7) Ω。

23.(2014山东，22，10分)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。

可供使用的器材有:
电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω;
电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;
定值电阻:R0=3 Ω;
电源:电动势6 V,内阻可不计;
开关、导线若干。
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)。
(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。

(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V。
(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)。
[答案] 23. (1)R2　a
(2)如图所示

(3)2.30(2.29、2.31均正确)
(4)94(93、95均正确)
[解析] 23.(1)因控制电路是限流式接法,而测量电路总电阻在3.0 Ω以上,为使测量电路有较大的调节范围,滑动变阻器应选用总阻值较大的R2。为了保证开关闭合时电路的安全,应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大,即开关闭合前滑片应置于a端。
(2)见答案。
(3)由图乙知该电压表的分度值为0.1 V,故按“十分之一”估读法可知测量结果为2.30 V。
(4)测量电路的总电阻R0+Rx==4.60 Ω,故Rx=1.60 Ω。由Rx=ρ可得L=,代入数据可得L≈94 m。
24.(2014北京，21，18分)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图1中的____　(选填“甲”或“乙”)。

图1
(2)现有电流表(0~0.6 A)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0~15 V)
B.电压表(0~3 V)
C.滑动变阻器(0~50 Ω)
D.滑动变阻器(0~500 Ω)
实验中电压表应选用____　;滑动变阻器应选用____　。(选填相应器材前的字母)
(3)某位同学记录的6组数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线。
序号
1
2
3
4
5
6
电压U(V)
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I(A)
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480

图2
(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=____　V,内电阻r=______Ω。
(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。图3的各示意图中正确反映P-U关系的是____　。

图3
[答案] 24.(1)甲　(2)B　C　(3)如图所示

(4)1.50(1.49~1.51)　0.83(0.81~0.85)　(5)C
[解析] 24.(1)干电池内电阻较小,远小于电压表内阻,选用甲电路时电源内电阻的测量值相对误差小。(2)一节干电池的电动势只有1.5 V左右,故电压表应选用量程较小的B,干电池的内电阻一般只有零点几欧或几欧,为调节方便,滑动变阻器应选用总阻值与之相差较小的C。(3)作图过程略,图见答案。(4)由U=E-Ir知U-I图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r,由图线可得E=1.50 V,r=0.83 Ω。(5)由P=IU=×U=(UE-U2)可知,P-U图线是一条开口向下的抛物线,故选C。
25.(2014课标全国卷Ⅱ，22，6分)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 Ω,电压表的内阻约为2 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则______(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2______(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。

[答案] 25.Rx1　大于　小于
[解析] 25.=20,=10,因此Rx属于大电阻,用电流表内接法时测量值更接近真实值,即Rx1更接近真实值;因Rx1==Rx+RA,故Rx1>Rx,Rx2==R并(即Rx与RV的并联值),故Rx2<Rx。
26.(2014课标全国卷Ⅰ，23，9分)利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:

图(a)
待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9 Ω),电阻R0(阻值为3.0 Ω),电阻R1(阻值为3.0 Ω),电流表(量程为200 mA,内阻为RA=6.0 Ω),开关S。
实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;
③以为纵坐标,R为横坐标,作-R图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题:
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系式为________________________________。
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0 Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。答:①________,②________。
R/Ω
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
I/A
0.143
0.125
①
0.100
0.091
0.084
0.077
I-1/A-1
6.99
8.00
②
10.0
11.0
11.9
13.0

图(b)

图(c)
(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=________A-1·Ω-1,截距 b=________A-1。
(4)根据图线求得电源电动势E=________V,内阻r=________Ω。
[答案] 26.(1)=R+[RA+(r+R0)]或=R+(5.0+r)
(2)①0.110　②9.09
(3)见解析　1.0(在0.96~1.04之间均对)　6.0(在5.9~6.1之间均对)
(4)3.0(在2.7~3.3之间均对)　1.0(在0.6~1.4之间均对)
[解析] 26.(1)由闭合电路欧姆定律有E=IRA+(I+)(R+R0+r),整理得=R+[RA+(r+R0)],代入数据得=R+(5.0+r)。(2)①由题意知该电流表的最小分度为 2 mA,由题图(b)可得读数为110 mA,考虑到表格内各组数据的单位及有效数字位数,故结果应为0.110 A。②=9.09 A-1。(3)描点作图如图所示,由图线可得k= A-1·Ω-1=1.0 A-1Ω-1,b=6.0 A-1。(4)由=R+(5.0+r)可知k=,b=(5.0+r),将k=1.0 A-1Ω-1、b=6.0 A-1代入可得E=3.0 V,r=1.0 Ω。

27.（2014重庆杨家坪中学高三下学期第一次月考物理试题，6(II ) ）利用以下器材测定某电源的电动势和内阻：
A．待测电源   B．电流传感器   C．电压传感器   D．电阻箱R   E．开关和导线若干
某同学设计了如题1图所示的电路来完成实验．

①实验中应该选用的传感器是______（填写字母序号）．
②开关K闭合之前，电阻箱的阻值应调到__________
（选填“最大” 或“最小” ）．
③题2图为该同学利用测出的实验数据通过计算机绘出的传感器读数X的倒数－图线（X和R均已取各自相应国际单位），则由图线可得被测电源的电动势E＝____V，内阻r＝____Ω．（答案保留两位有效数字）

[答案] 27.(II ) ①C；②最大；③2.9；7.3
[解析] 27.：①由图1所示电路图可知，传感器与电阻箱并联，传感器应该是电压传感器．
②为保护电路，开关K闭合之前，电阻箱的阻值应调到最大．
③由图1所示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势E=U+Ir=U+r，
则，由图2所示图象可知，图象的截距b==0.34，
图象的斜率k===2.5，则电源电动势E==≈2.9V，
电源内阻r=kE=2.5×2.9≈7.3Ω。
28.（2014重庆名校联盟高三联合考试物理试题，6（2））有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000Ω, 要准确测量该电压表的内阻，
提供的实验器材有