2021全国高三(上)期中物理汇编：电路及其应用.docx

2021全国高三（上）期中物理汇编
电路及其应用
一、单选题
1．图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（　　）

A．应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
B．应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
C．应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系
D．应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系
2．一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω．要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上
A．串联一个9.5Ω的电阻 B．并联一个10 kΩ的电阻
C．串联一个9.5kΩ的电阻 D．并联一个9.5Ω的电阻
3．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个小量程电流表和一个电阻箱R 组成的，下列说法正确的是（　　）

A．甲表是电压表， R 增大时量程增大 B．甲表是电流表， R 增大时量程减小
C．乙表是电流表， R 增大时量程增大 D．乙表是电压表， R 增大时量程减小
4．在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即Ff=kv（k是常量），则该导体的电阻应该等于（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，用多用电表测量直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的“＋”插孔，则（____）

A．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
B．前者电流从红表笔流入多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
C．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流出多用电表
D．前者电流从红表笔流出多用电表，后者电流从红表笔流入多用电表
6．2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，kg对应h，m对应c）。新SI自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响，根据所学知识判断，正确的是（　　）

A．“克（g）”是国际单位制中的导出单位
B．“电子伏特（eV）”表示的是电势的单位
C．“毫安时（mA·h）”表示的是能量的单位
D．“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为
7．一根粗细均匀的金属导线，两端加电压为U时，通过导线的电流强度为Ⅰ，导线中自由电子定向移动的平均速率为v；若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，两端电压仍为U，则（　　）
A．通过导线的电流强度为
B．通过导线的电流强度为
C．自由电子定向移动的平均速率为
D．自由电子定向移动的平均速率
8．图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计，下列对此温度计的描述，正确的是（　　）

A．温度升高，指针偏转角变大
B．表盘上的温度刻度均匀分布
C．电池内阻变大后测得的温度值偏高
D．若要提高温度计的精确度，可以在电路中串联一个大电阻
9．甲、乙两根保险丝电阻分别为4R和R，熔断电流分别为2A和6A，把它们并联后再接入电路中，允许通过的最大总电流是（   ）
A．6A B．7.5A C．8A D．10A
10．一次心脏除颤器的模拟治疗，该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电至4.0kV电压，如果电容器在2.0ms时间内完成电，这次放电通过人体组织的平均电流强度大小为（　　）
A．3A B．30A C．0.3A D．6A
11．如图所示，甲图是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R改装成的电流表，乙图是由同样的一个灵敏电流计G和一个电阻箱R改装成的电压表。当使电阻箱R的电阻减小时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表的内阻减小，量程增大 B．电流表的内阻增大，量程减小
C．电压表的内阻增大，量程减小 D．电压表的内阻减小，量程增大
二、多选题
12．如图所示是一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知　　

A．ab间电路通，cd间电路不通 B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路通，bc间电路不通 D．bc间电路不通，cd间电路通
13．关于电流，下列说法中正确的是（　　）
A．电流虽有方向，但电流是标量
B．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向
C．由可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
D．由可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比
14．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示. 图像上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则

A．白炽灯的电阻随电压的增大而增大
B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tanα
C．在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0
D．在A点，白炽灯的电阻可表示为
三、实验题
15．（1）写出下列测量仪器所测得的数据

___________mm ； ___________mm
（2）为了描绘一个“12 V　6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，现提供以下器材进行实验：
直流电源E：电动势为15 V，内阻不计；
电流表A：量程分别为0～0.6 A和0～3 A，内阻分别约为0.5 Ω和0.1 Ω；
电压表V：量程为0～3 V，内阻为3 kΩ；
定值电阻R0：阻值为12 kΩ；
滑动变阻器R：最大阻值为20 Ω，允许通过的最大电流为1 A；
开关一个，导线若干。
①由于电压表的量程偏小，要用所给电压表V和定值电阻R0改装成一个较大量程的电压表V′，改装后的电压表量程为___________ V。
②在方框里画出符合本实验要求的电路图。( )

③根据测得的电压表V的示数和电流表A的示数，描出I­U曲线如图甲所示。某次测量时，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为_______ A，此时小灯泡的电阻为_______ Ω。

16．某同学利用下列实验器材测量电源的电动势和内阻。
A．待测电源；
B．电阻箱R（最大电阻值为）；
C．定值电阻（电阻值为）；
D．小量程电流表G（内阻不计）；
E．开关、导线若干。
该同学设计的实验电路图如图甲所示

（1）在闭合开关前，电阻箱应调到_________（填“最大值”“中间值”“最小值”）。
（2）该实验可以近似认为通过电源内部的电流等于流过电阻箱的电流，则电阻箱的阻值R、小量程电流表的示数I、电源的电动势E、内阻r和定值电阻之间的关系为_________。
（3）名次改变电阻箱的阻值R，读出对应电流表的示数I，作出图像如图乙所示，则电源的由动势________、内阻________。（结果均保留2位有效数字）
17．小曹和小余同学欲描绘标称为“2.5V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线。
（1）如图甲所示，他拆开一个电表后盖，发现其内部有两个色环电阻，判断此电表是______（选填“电压表”或“电流表”）。

（2）图乙为已连接的部分电路，请在答题卷上相应位置用笔画线代替导线补全实物连接图，并要求滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡发光逐渐变亮。( )
（3）如图丙所示，他们把所测得的数据标注到“”图中。把此小灯泡和一只9.9Ω的定值电阻串联后，接到电动势为2V、内阻为0.1Ω的电源上，灯泡的实际功率为______（保留2位有效数字）。
（4）实验完成后，小曹对实验室里的数字多用电表产生了浓厚的兴趣。如图丁所示，他用数字多用电表测量自带的土豆电池两端的电压，测量值为0.911V。用指针式电压表测量的电压值为______。排除电表损坏的原因，测量操作也规范，导致两次测量结果悬殊的可能原因是____________。

18．测量一个圆柱形电阻的电阻率

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为______；用螺旋测微器测出其直径D如图乙所示，则______；
（2）此圆柱体电阻约为，欲测量这种材料的电阻率，现提供以下实验器材：
A．电流表（量程，内阻）
B．电流表（量程，内阻约为）
C．电压表V（量程，内阻约为）
D．滑动变阻器（，额定电流）
E．定值电阻
F．直流电源E（电动势为，内阻很小）
G．开关一只，导线若干
为了尽可能精确测量圆柱体的阻值，在所给的方框中设计出实验电路图，并标明所选择器材的物理符号______；

（3）此圆柱体长度为L直径D，若采用以上电路设计进行测量，电阻率______（写出表达式）（若实验中用到电流表、电流表、电压表V，其读数可分别用字母、、U来表示）。
19．图1螺旋测微器读数为________mm，图2游标卡尺读数为________cm。

20．小华测量一金属丝的电阻率。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图甲中的部件________（选填“A”“B”“C”或“D”），从图中的示数可读出金属丝的直径为________mm。

（2）用图乙所示电路测量金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有：
A．待测金属丝Rx（阻值约5Ω）
B．直流电源（电动势4V）
C．电流表（0～0.6A）
D．电压表（0～3V）
E.滑动变阻器（0～10Ω，允许通过的最大电流1A）
F.滑动变阻器（0～100Ω，允许通过的最大电流0.3A）
G.开关、导线若干
实验中，滑动变阻器应选用________。（填器材的序号）
（3）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1.70V、0.34A；将K掷到2，电压表、电流表的读数分别为1.75V、0.32A，则应采用电流表________（选填“内”或“外”）接法。
（4）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，选择了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，通过描点作出的UI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ρ＝________。
（5）由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测量值________（选填“大于”或“小于”）真实值，引起此误差的原因是________。
21．某同学想测量阻值约为20 kΩ某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值。除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：
电流表A1，量程1 A，内阻r1约0.5 Ω
电流表A2，量程30 mA，内阻r2约200 Ω
电压表V1，量程6 V，内阻RV1等于20 kΩ
电压表V2，量程10 V，内阻RV2约30 kΩ
滑动变阻器R1，0～20 Ω，额定电流2 A
滑动变阻器R2，0～2 000 Ω，额定电流1 mA
电源E（电动势为12 V，内阻r约2 Ω）

(1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中______；其中滑动变阻器应选_______。
(2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为_______。
22．某同学要测量阻值约为的电阻，实验室有下列器材：
电压表V1（量程为，内阻）；
电压表V2（量程为，内阻）；
滑动变阻器R（最大阻值为）；
电源E（电动势为6V，内阻很小，可忽略不计）；
开关和导线若干

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路补充完整________。
（2）调节滑动变阻器，读取多组电压表V1、V2的示数、，以为纵坐标、为横坐标，在坐标纸上作出的关系图像，如图乙所示。当电压表V1的示数为3V时，通过电阻的电流大小为______A。（采用科学记数法，结果保留三位有效数字）
（3）依据图像数据可以得出的阻值为______Ω。（采用科学记数法，结果保留三位有效数字）
（4）若电压表的实际电阻大于3kΩ，则电阻的测量值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
23．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为80cm。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值）
（2）用伏安法测金属丝的电阻实验所用器材为：
电池组（电动势为3V，内阻不计）、电流表（内阻约0.1）、电压表（内阻约3K）、滑动变阻器R（0～20，额定电流2A）、开关、导线若干
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7

0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30

0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上数据可知，他们测量是采用___________。
A．B．C．D．
（3）请根据所选的电路图，补充完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。( )

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了测量数据对应的7个坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值为___________（保留两位有效数字）
24．图1螺旋测微器的读数为______mm。图2游标卡尺读数为______cm。

25．在“测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验电路，所用的实验器材有：
A．待测电源（电动势约为3V，内阻约为几欧）
B．半圆形变阻器（总阻值12Ω，阻值均匀，带有可指示滑片转过角度θ的刻度盘）
C．电流表（量程为0.6A，内阻不计）
D．定值电阻R0
E.开关、导线若干。

（1）实验时定值电阻R0有下列三种阻值，应选用______；
A．4Ω        B．20Ω        C．40Ω
（2）实验中，转动半圆形变阻器滑片，改变角度θ的值，测得对应的电流I，根据测得的多组数据，以为纵坐标，θ为横坐标，作出的-θ图线（用直线拟合）如图乙所示；
（3）由乙图可得电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留两位有效数字）

26．某学习小组为了测定家用自来水的电阻率，在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两端用具有良好导电能力的活塞塞住管口，现有如下仪器∶
电源E∶具有一定内阻，电动势约为10V
电流表A1∶量程为0~2mA．内阻r1=50Ω
电流表A2∶盘程为0~5mA．内阻r2约为100Ω
定值电阻R1=50Ω
定值电阻R2 =700Ω
滑动变阻器R∶最大阻值约为50Ω
多用电表一个
单刀单掷开关S，导线若干
（1）甲同学将多用电表欧姆挡旋至“×100”倍率位置，对玻璃管中水的电阻进行粗略测量如图所示，该同学所测阻值为___________Ω。

（2）乙同学想要较精确测量水柱的阻值，他将电流表A，与定值电阻___________（填字母代号）进行___________联，改装成量程为1.5V的电压表V。
（3）乙同学测量中要求仪表的指针偏角不小于满偏角度的三分之一，实验电路应选用下面的图___________最为合理。
A． B．C．  D．
（4）乙同学测得电流表A1读数为I1，电流表A2读数为I2，玻璃管中有水部分的长度为l，玻璃管内径为d。则所测家用自来水的电阻率ρ=________ （ 用题中所给的字母表达）。
27．某同学用伏安法测量一个未知电阻Rx的阻值。（阻值约为70）

为更精确测量其阻值，该同学采用了伏安法。实验室备有下列实验器材：
A．电压表V1（量程3V，内阻约为3）；
B．电压表V2（量程15V，内阻约为75）；
C．电流表A1（量程250mA，内阻约为0.2）；
D．电流表A2（量程50mA，内阻约为1）；
E．滑动变阻器R（最大阻值150）；
F．电池组E（电动势为3V，内阻不计）；
G．开关S，导线若干。
为减小实验误差，电压表应选用___________，电流表应选用___________（填器材前面的序号），实验电路应选_________（填“图甲”或“图乙”）。若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值_________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值，原因是_________。
28．“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.5W，实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．直流电源3V（内阻不计）
B．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）
C．直流电流表0～3A（内阻约为0.025Ω）
D．直流电压表0～3V（内阻约为3.0kΩ）
E．滑动变阻器100Ω，0.5A
F．滑动变阻器10Ω，2A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。

（1）实验中电流表应选用_____，滑动变阻器应选用_____（均填写仪器前的字母）；
（2）根据所提供器材，在线框中画出实验电路图___；
（3）如图甲是此实验的器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在上问中所画的电路图，补充完成图中实物间的连线___；
（4）开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____。（选填“左端”“右端”或“正中间”）；
（5）由于电路故障，电压表和电流表均有读数，但调节滑动变阻器，它们的读数不能为零。其故障的原因是_____和_____之间的导线发生断路（填图甲中导线两端的编号）；
（6）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，图中所描绘不是直线，某同学分析实验结论时对出现曲线的原因给出以下理由，其中正确的是_____
A．实验时操作错误，从而使读数错误。
B．小灯泡灯丝电阻不是恒值，随温度升高会发生变化
C．电路中的连接点有接触不良的现象
D．改描I﹣U曲线可能变为直线
（7）根据实验数据，画出小灯泡I﹣U图线如图所示。由此可知，当电压为0.75V时，小灯泡的灯丝电阻是_____Ω。（计算结果保留三位有效数字）
29．某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源（4 V，内阻可不计）、滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2 A）、开关和导线若干，以及下列电表：
A．电流表（0~3 A，内阻约0.025Ω）
B．电流表（0~0.6 A，内阻约0.125Ω）
C．电压表（0~3 V，内阻约3kΩ）
D．电压表（0~15 V，内阻约15kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_______，电压表应选用_______（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的_______（选填“甲”或“乙”）。

(2)如图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线；_______

(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值_______Ω（保留两位有效数字）；

(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_______。
A．电流表测量值小于流经Rx的电流值
B．电流表测量值大于流经Rx的电流值
C．电压表测量值小于Rx两端的电压值
D．电压表测量值大于Rx两端的电压值
四、解答题
30．有一条铜导线，长为L，横截面积为S，通过的电流为I，已知铜的密度为ρ、摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e，认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子。求：
（1）铜导线中自由电子定向移动的速率v；
（2）自由电子因定向移动通过该导线需要的时间t。

参考答案
1．B
【详解】由甲图可知，点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故应标在电流较大的刻度上；而点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故应标在电流较小的刻度上；由图甲得

其中为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得

联立解得

可知t与I是非线性关系，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．C
【分析】本题考查电表的改装及串联电路的特点
【详解】要改装成一个电压表，则必须要有分压电阻，所以应该将电流表和一个电阻串联，排除BD选项，串联后总电压量程为10V，根据欧姆定律有， ，解得R=9500Ω，即C选项正确．综上所述，本题选C．
3．B
【详解】AB．甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故A错误，B正确；
CD．乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，量程增大，故CD错误。
故选B。
4．B
【详解】电子以v定向移动，由平衡条件可得

解得

导体中电流的微观表达式
I=neSv
由欧姆定律可得，导体的电阻为

故选B。
5．B
【详解】图中所示是多用电表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表。
故选B。
6．D
【详解】A．“克（g）”是质量的单位，但不是国际制单位，故A错误；
B．由

可知“电子伏特（eV）” 表示的是能量的单位，故B错误；
C．由

可知“毫安时（mA·h）” 表示的是电量的单位，故C错误；
D．由万有引力公式

又

联立可得

可知“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】AB．将导线均匀拉长，使其半径变为原来的，横截面积变为原来的，导线长度将变为原来的9倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律

可知，导线电阻变为原来的81倍；电压U不变，由欧姆定律

可知，电流变为原来的，故A正确，B错误；
CD．电流I变为原来的，横截面积变为原来的，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式

可知，电子定向移动的速率变为原来的，故CD错误。
故选A。
8．C
【详解】A．由图甲可知，温度升高，电阻阻值变大，根据闭合电路欧姆定律可知，对应电路中的电流减小。所以指针偏转角变小。A错误；
B．由图甲可知

根据闭合电路欧姆定律可得

联立，可得

可知t与I不是一次线性关系，所以电阻温度计的刻度是不均匀的。B错误；
C．电池内阻变大后，电流的测量值会小于实际值，导致测得的温度值偏高。C正确；
D．串联一个大电阻，会导致电路中的最大电流减小。所以不可以提高温度计精度。D错误。
故选C。
9．B
【详解】根据并联电路分流规律可知甲、乙两根保险丝并联后，通过二者的电流之比为

当通过甲的电流为2A时，通过乙的电流为8A，超过了其熔断电流；
当通过乙的电流为6A时，通过甲的电流为1.5A，未超过其熔断电流。
所以允许通过的最大电流为

故选B。
10．B
【详解】电容器储存的电荷量为
Q=CU=15×10-6×4×103C=0.06C
放电过程中通过人体组织的平均电流为

故B正确，ACD错误。
故选B。
11．A
【详解】设G的内阻为Rg，满偏电流为Ig，则甲的量程和内阻分别为

乙的量程和内阻分别为

当使电阻箱R的电阻减小时，可知I增大、U减小，r1和r2都减小。
故选A。
12．CD
【分析】电压表是一个内阻很大的元件，使用时应将其与被测电路并联，当将其与其他元件串联时，其示数将接近电源电压，造成元件无法正常工作．根据电压表的这一特点，结合电路的连接变化可依次做出判断，并推理出故障的原因．
【详解】用电压表测得a、c两点间的电压为220V，说明c、d间是连通的；用电压表测得b、d两点间的电压为220V，说明a、b间是连通的，综合两次的测量结果可以看出，只有当b、c间断路时，才会出现上述情况，CD正确．
13．AC
【详解】AB．正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，电流是标量，故A正确，B错误；
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大，故C正确；
D．导体的电阻与导体本身的材料、长度和横截面积有关，与导体两端电压无关，故D错误。
故选AC。
14．AC
【详解】A．由图示图象可知，随电压U增大通过灯泡的电流I增大，图像上各点与原点连线的斜率变大，即电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大，故A正确；
BD．由图可知，A点的电压和电流，则在A点灯泡电阻：，不能根据tanα和 求电阻，故BD错误；
C．在A点，白炽灯的电功率可表示为P=U0I0，选项C正确．
15．     5.545     31.30     15          0.40     18.75
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为：固定刻度的读数+可动刻度的读数0.01mm=5.5mm+4.50.01mm=5.545mm。
[2]游标卡尺的读数为：主尺的读数+游标尺的读数精度值=31mm+60.05=31.30mm。
（2）①[3]改装后的电压表量程为

②[4]为了描绘一个“12 V　6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求电压从0开始调节，所以控制电路采用分压式控制电路，但是电压表的量程太小所以利用改装后的电压表来代替，并且由于待测电阻的阻值较小，根据大内小外的规律，测量电路采用伏安法外接法，所以为该实验小组设计电路图为分压式外法接，电路图如图所示

③[5]由于电流表的最小刻度为0.02A，所以电流表的读数为0.40A。
[6]根据图像可知电流为0.40A时，电压为1.5V，则此时小灯泡的电阻为

16．     最大值              
【详解】（1）[1] 在闭合开关前，电阻箱应调到最大值。
（2）[2]根据电路图，由闭合电路的欧姆定律得

（3）[3][4]可得

由图示−图象可知，图象的斜率

纵轴截距的绝对值

解得电源电动势

电源内阻

17．     电压表          0.070~0.10w     0.64~0.65V     数字多用电表与指针式电压表内阻不同
【详解】（1）[1]由图甲可知，电阻与表头串联，故为电压表。
（2）[2]因为灯泡电阻较小，故选择电流表外接法，电压从零开始，故采用分压式接法，如图

（3）[3]将9.9Ω的定值电阻与电动势为2V、内阻为0.1Ω的电源等效为内阻为10Ω的电源，作出“”图如图

由图可知小灯泡的实际电压为0.5V，电流为0.14A，则灯泡的实际功率为

（4）[4]由图可知用指针式电压表测量的电压值为0.65V。
[5]排除电表损坏的原因，测量操作也规范，导致两次测量结果悬殊的可能原因是数字多用电表与指针式电压表内阻不同。
18．     10.335     3.371         
【详解】(1)[1]其长度为

[2]其直径为

(2)[3]直流电源E的电动势为4V，实验提供的电压表为15V，量程太大不合适，而电流表A1的内阻已知，还有一个定值电阻R0＝80Ω，可考虑改装出电压表，量程为

量程较合适，改装后待测电阻的最大电流为

电流表A2的量程100mA，直接接在待测电阻上指针的偏转幅度小，而改装后的电压表和待测电阻并联后的总电流约为80mA，则电流表A2(100mA)接在干路上指针偏转比较合适；滑动变阻器R1(10Ω)远小于待测电阻阻值100Ω，为了调节方便和更多的获得测量数据，则采用滑动变阻器的分压式接法，电路图如图所示

(3)[4]根据所设计的电路原理可知，待测电阻的电压为

待测电阻的电流为

由欧姆定律和电阻定律可得待测电阻的阻值为

联立解得电阻率为

19．     0.900     1.450
【详解】[1] 螺旋测微器读数为

[2]游标卡尺读数为

20．     B     0.410##0.409##0.411     E     内          大于     电流表分压，使测得的电压偏大
【详解】（1）[1]为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧所示的部件B；
[2]由图示可知，金属丝的直径为

（2）由电路图可知，滑动变阻器采用了分压式接法，所以应该选择较小的滑动变阻器，即选E。
（3）[4]当闭合开关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1.70V、0.34A；将K掷到2，电压表、电流表的读数分别为1.75V、0.32A，可知电压表分流明显，故电流表应该内接。
（4）[5]根据闭合电路的欧姆定律可得

当UI图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k时，可知待测电阻的阻值为

由电阻定律可得

则金属丝的电阻率为

（5）[6][7]由于电流表分压，使测得的电压偏大，从而造成电阻率的测量值大于真实值，
21．          R1    
【详解】(1)[1][2]因该材料电阻值很大，与电压表内阻接近，因此电流将很小，不能使用电流表，只能用两个电压表，由于V1的阻值已知可当电流表使用，可以考虑将二者串联再与V2并联，又由于滑动变阻器阻值远小于待测电阻的阻值，故滑动变阻器应用分压式接法，为调节方便选用阻值小的变阻器R1，电路图如图所示

(2) [3]由电路图，根据欧姆定律有

由电阻定律

两式联立可得

22．                    小于
【详解】（1）[1]由于电压表的内阻与的阻值之和与电压表的内阻接近，所以将电压表与串联后再与电压表并联，由于滑动变阻器的阻值比待测电阻小很多，所以用分压接法，电路如图所示

（2）[2]当电压表的示数为3V时，通过电阻的电流为

（3）[3]当电压表的示数为3V时，由题中图像可知

据实验电路图分析可得

其中，解得

（4）[4]若电压表的实际电阻大于，则电阻的测量值比真实值小。
23．     0.399     C          4.5
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为
d=0mm+39.9×0.01mm=0.399mm
（2）[2]从给出的数据表可知，电流表和电压表的读数变化范围较大，所以变阻器采用的应是分压式接法，又待测电阻的阻值与电流表更接近，故采用电流表外接，即测量采用的是C；
（3）[3]注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0。先连外接电路部分，再连分压电路部分，此时滑片P必须置于变阻器的左端。实物图如图所示

（4）[4] 由图线得到金属丝的阻值为

24．     6.125     10.230
【详解】[1]螺旋测微器的固定刻度为6mm，可动刻度为12.5×0.01mm=0.125mm，所以最终读数为6mm+0.125mm=6.125mm
[2]游标卡尺的主尺读数为10.2cm，游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为6×0.05mm=0.30mm=0.030cm，所以最终读数为：10.2cm+0.030cm=10.230cm
25．     A     2.9     1.7  （1.7~2.0）
【详解】(1)[1]电路连接即要保证安全，由要尽可能减小误差，本实验电路图为串联，电动势为3V，电流表最大量程为0.6A，电路中的最小电阻为

所以，选择A比较好，BC接入电路，电流较小误差较大，A正确；
(3)[2][3]滑动电阻器串入电路的阻值为

根据闭合电路欧姆定律

整理得到

由图斜率和截距可知
，
26．     1100     R2     串联     A    
【详解】(1)[1]该同学所测阻值为

(2)[2][3]两个电流表一个测量电流，一个改装成电压表，由实验题意可知，将电流表A1改装成电压表，由

可得

所以电流表A1与定值电阻R2串联；
(3)[4]测量中要求仪表的指针偏角不小于满偏角度的三分之一，且A2的电阻约为100Ω，不准确，所以A2外接，滑动变阻器分压式接法，故A正确，BCD错误。
故选A；
(4)[5]玻璃管中水的电阻

由电阻定律可得

联立可得　

27．     A     D     图甲     大于     见解析
【详解】[1][2]依题意，电源电动势为3V，所以电压表应选择A，流经待测电阻的最大电流约为

所以电流表应选选择D；
[3]由题意可知，电流表内阻远小于待测电阻阻值，电流表应采用内接法，应选择图甲所示电路图；
[4][5]电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，使得电压测量值偏大，由欧姆定律可知，电阻的测量值大于真实值。
28．     B     F               左端     5     13     B     6.00（5.70~6.05）
【详解】（1）[1][2]．小灯泡的额定电流为，故选电流表B；滑动变阻器选择较小的，便于操作，故选滑动变阻器F；
（2）[3]．电流表内阻和小灯泡的内阻相接近，故采用电流表外接法，要求小灯泡两端的电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示：

（3）[4]．根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（4）[5]．为了保护小灯泡不被烧坏，应使得小灯泡两端的电压为零，所以滑动变阻器的滑片应置于最左端；
（5）[6][7]．调节滑动变阻器，两个电表的读数不能为零。其故障的原因是滑动变阻器接成了限流形式，即5和13之间的导线发生断路；
（6）[8]．图线出现曲线的原因是由于小灯泡灯丝电阻不是恒值，随温度升高会发生变化，故选B.
（7）[9]．由图乙所示图象可知，当小灯泡两端的电压为0.75V时，小灯泡中的电流为0.125A，所以根据欧姆定律可得此时小灯泡的电阻为：

29．     B     C     甲          5.2     B
【详解】(1)[1][2]电源电动势为4V，所以电压表选择C；根据欧姆定律

电流表应该选择B；
[3]因为

Rx是小电阻，为了减小误差，采用电流表外接法，故选图甲；
(2)[4]实物间的连线如图所示；

(3)[5]该电阻的测量值

(4)[6]AB．由于电压表的分流，使得电流表测量值大于流经Rx的电流值，A错误，B正确；
CD．由于电压表与被测电阻并联，电压表测量值等于Rx两端的电压值，CD错误。
故选B。
30．（1）；（2）
【详解】（1）根据公式，可得单位体积内自由电子数目为

电流

解得

（2）由题意可知，可得时间为

解得

27 / 27