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1、第十单元恒 定 电 流第49讲欧姆定律电功与电功率体验成功1.用一个内阻不计的电源和三根电热丝加热一壶水，已知电热丝的电阻R1R2R3，则加热最快的方法是()A.三根电热丝并联B.三根电热丝串联C.R1、R3并联再与R3串联D.R2、R3并联再与R3串联解析：三根电热丝并联时，三根电热丝的电功率之和最大，大小为：P总U2().答案：A2.一根粗细均匀的镍铬丝的横截面的直径为d，电阻是R，把它拉制成直径是的均匀细丝后，它的电阻变成()A.RB.10000RC.R D.100R解析：R拉长后L100L故R10000R.答案：B3.如图所示，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒串接在电路中，两端的电压为
2、U，则()A.通过两棒的电流不相等B.两棒的自由电子定向移动的平均速率不同C.两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1大于粗棒内场强E2D.细棒的电压U1大于粗棒的电压U2解析：由R可知，R1R2又由串联电路的特点知：I1I2I故U1IR1U2IR2E1E2可知选项A错误，C、D正确.又因为铜棒内的电流是自由电子定向移动形成的，即IneSv，由S1S2可解得v1v2，选项B正确.答案：BCD4.在神经系统中，神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类.现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率8106 m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4
3、 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为()A.0.31 A B.0.62 AC.0.15 A D.0.43 A解析：根据电阻定律，可得神经纤维的电阻为：R8106 3.18108 根据部分电路的欧姆定律可知：I0.31106 A0.31 A.答案：A5.一个电解槽的额定电压为U，电流为I，两极间电解液的电阻为R.当它正常工作时，下列说法正确的是()A.电解槽的功率为B.电解槽的热功率为I2RC.电解槽的输出功率为UII2RD.电解槽的热功率为解析：电解槽的功率指的是这一装置消耗电能的总功率PUI电解槽的热功率由焦耳定律有：P热I2R
4、电解槽的输出功率指的是这一装置把电能转化为化学能的功率(电解出单质)，故P输UII2R.答案：BC6.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道.当环中电子以光速的的速度流动而形成的电流是10 mA时，环中运行的电子数目为(已知光速c3108 m/s，电子的电荷量e1.61019 C)()A.51010B.51011C.1102D.1104解析：设单位长度上的电子数目为n，则单位长度上的电子所带的电荷量qnet秒内电子通过的距离sctt秒内通过某截面的电荷量qsq由I得：I所以n环中运行的电子数目N240n24051011.答案：B第50讲闭合电路的欧姆定律体验成功1.关于闭合
5、电路的性质，下列说法正确的是()A.外电路断路时，路端电压最高B.外电路短路时，电源的功率最大C.外电路的电阻变大时，电源的输出功率变大D.不管外电路的电阻怎样变化，其电源的内外电压之和保持不变解析：由闭合电路欧姆定律可知，EIrU外，当外电路断路时，即I0，此时U外E，路端电压最大；外电路短路时，电路中的电流最大，此时，电源的功率也最大；电源的输出功率PI2RR，只有当Rr时，电源的输出功率才最大.答案：ABD2.如图所示，电源的内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R，且R2r.当滑动变阻器的滑片从a端向b端滑动时，关于电路中的电压表、电流表的示数、电源的输出功率及电源的效率，下列说法正确的是()
6、A.电压表和电流表的示数均增大B.电压表的示数减小，电流表的示数增大C.电源的输出功率增大，电源的效率增大D.电源的输出功率先增大后减小，电源的效率减小解析：由于滑动变阻器的滑片向下移动，导致电路中的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小；滑片由a端滑动到变阻器中央的过程中，外电路的总电阻逐渐接近电源的内阻r，电源的输出功率逐渐增大；当滑片滑过中央之后，外电路的总电阻与电源内阻之间的差距越来越大，电源的输出功率逐渐减小，电源的效率随外电路电阻的减小而减小，故电源的效率逐渐减小.答案：BD3.如图所示，电源的电动势E8 V，内阻不为零，灯泡L1上标有“10 V10 W”的字样，灯泡L2上标有“8
7、V20 W”的字样，滑动变阻器的总电阻为6 .在滑片P由a端向b端滑动的过程中(不考虑灯泡内阻的变化)()A.电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小B.电流表的示数一直减小，电压表的示数一直增大C.电流表的示数先增大后减小，电压表的示数先减小后增大D.电流表的示数先减小后增大，电压表的示数先增大后减小解析：由题给的已知条件可求得RL110 ，RL23.2 ，由于不考虑灯泡内阻的变化，在滑片P由a端向b端滑动的过程中，整个电路的总电阻将一直减小，故电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小.答案：A4.如图所示，要使电阻R1上消耗的功率最大，应该把电阻R2的阻值调节到()A.R2R1rB.R
8、2R1rC.R2r D.R20解析：R1上消耗的功率为：P1I2R1()2R1当R20时，P1有最大值.答案：D5.图示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体.将传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针的偏转方向与电流方向相同.如果发现指针向右偏转，则导电液体的深度h的变化情况为()A.h正在增大 B.h正在减小C.h不变 D.无法确定解析：固定导体芯的表面和与绝缘层接触的导电液体面组成平行板电容器的两极.当液面下降时，电容器两极的正对面积减小，由C知，电容变小，电荷量减小，放电电流由左向右通过表.答案：B6.图示是一火警报警器的部分电路示
9、意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器.当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况分别是()A.I变大，U变大 B.I变大，U变小C.I变小，U变小 D.I变小，U变大解析：报警器两端的电压等于电源的路端电压：出现火情R3变小R总变小I干变大IA变小.答案：C金典练习二十四欧姆定律电功与电功率闭合电路的欧姆定律选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.1.有一种手电筒和某台式电子钟都是利用一节干电池工作的.将新电池装在手电筒中，经过一段时
10、间的使用，手电筒的小灯泡只能发出微弱的光而不能正常工作.把该电池取出来，用电压表测其两端电压，电压表的示数略小于1.5 V.但把这节旧电池装在台式电子钟上时，却仍能使电子钟正常工作.根据以上现象可判断，下列说法正确的是()A.旧电池的电动势比新电池的电动势小得多，旧电池的内阻与新电池的内阻相差不多B.旧电池的电动势比新电池的电动势小得多，旧电池的内阻比新电池的内阻大得多C.台式电子钟的额定电压一定比手电筒的额定电压小得多D.台式电子钟正常工作时的电阻一定比手电筒正常工作时的电阻大得多解析：电池用过一段时间后电动势变化不大，而内阻增大了很多.因为路端电压UR，故旧电池外接用电器的电阻较小时，路端
11、电压U1.5 V；外接用电器的电阻较大时，路端电压U1.5 V.答案：D2.电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图所示的电路，a、b端的电势差Uab10 V时，流经a点的电流为0.01 A；当Uab0.2 V时，流经a点的电流仍为0.01 A.则电阻R的阻值为()A.1020 B.1000 C.980 D.20 解析：设二极管通有0.01 A的正向电流时的电阻为RD，则有：0.01，0.01联立解得：R980 .答案：C3.在如图甲所示的电路中，电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后()A.通
12、过L1的电流为通过L2的2倍B.L1的电阻为7.5 C.L1消耗的电功率为0.75 WD.L2消耗的电功率为0.375 W解析：由图甲可知，UL13 V，UL2UL31.5 V又由图乙知：RL1 12 P13.00.25 W0.75 WP20.3 W.答案：C4.日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风两端的电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下关系式正确的是()A.UIP B.UIPC.PI2(R1R2) D.PI2(R1R2)解析：电吹风消耗的电
13、功率PUI热功率P热I2(R1R2)机械功率P输UII2(R1R2).答案：BC5.在如图所示的电路图中，C12C2，R12R2，电源的内阻不计.下列说法正确的是()A.开关处于断开状态时，电容器C1所带的电荷量大于C2所带的电荷量B.开关处于断开状态时，a点的电势低于b点的电势C.开关处于接通状态时，电容器C1所带的电荷量小于C2所带的电荷量D.在闭合开关的瞬间，电容器上电荷量的减少引起的放电电流的方向为ab解析：开关断开时，电容器两端的电压相等，均为电源的电动势，根据QUC可知，选项A正确.开关断开时，电阻中无电流通过，电阻两端等势，所以UaUb；开关接通时，电阻R1与R2串联，电路中有电
14、流，C1与R2并联，C2与R1并联，C2两端的电压为C1两端电压的2倍，所以两电容器所带的电荷量相等；由于开关断开时C1、C2所带的电荷量多，开关接通时C1、C2所带的电荷量少，两个电容器均要放电，又因开关断开时C1带的电荷量比C2带的电荷量多，所以放电电流的方向为ab，故选项D正确.答案：AD6.在如图所示的电路中，观察三只小灯泡亮度的变化和两只电压表示数的变化情况.如果滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，电压表示数变化的绝对值为U1，电压表示数变化的绝对值为U2，则下列说法正确的是()A.L1、L3变暗，L2变亮B.L3变暗，L1、L2变亮C.U1U2解析：当滑动变阻器的滑片P由a端
15、滑至b端时，滑动变阻器的电阻减小，并联电阻减小，外电路的总电阻减小，电路中的总电流增大，即通过L2的电流增大，灯L2变亮.因外电路的总电阻减小，路端电压减小，而L2两端的电压增大，故并联电路两端的电压即L3两端的电压减小，L3变暗，I3减小.通过L1的电流I1I2I3，因I2增大，而I3减小，故I1增大，L1变亮.电压表表的示数即为L2两端的电压，因L2变亮，故U2增大.因外电路的总电阻减小，路端电压U1U2减小，而U2增大，故U1一定大于U2.答案：BD7. 如图所示，两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上.有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端
16、，电压表的示数为8 V；如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将()A.小于4 V B.等于4 VC.大于4 V小于8 V D.等于或大于8 V解析：当表与R1并联时，并联电阻等于2R2；当表与R2并联时，并联电阻小于，故此时表的示数UV.答案：A8.如图所示，UI图象上a、b、c各点均表示该电路中一个确定的工作状态，且.下列说法正确的是()A.在b点时，电源有最大的输出功率B.在b点时，电源的总功率最大C.从ab的过程中，电源的总功率和输出功率都将增大D.从bc的过程中，电源的总功率和输出功率都将减小解析：电源的UI图象与U轴的交点为电源的电动势E，与I轴的交点为短路电流I短由题意知
17、，Ib，此时Rr，电源有最大的输出功率故选项A正确、B错误.从ab，表示外电阻增大(趋近于r)，总功率减小，输出功率增大；从bc，表示外电阻由r增大，总功率和输出功率都减小，故选项C错误、D正确.答案：AD9.图示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小.电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接，则()A.当温度降低到某一数值时，衔铁P将会被吸下B.当温度升高到某一数值时，衔铁P将会被吸下C.工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端D.工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端解析：温度升高使得R变
18、小，继电器线圈产生的磁场增强，衔铁将被吸下，此时恒温箱加热器应停止工作，故加热器应接在A、B端，选项B、D正确，A、C错误.答案：BD10.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，调整电路的可变电阻R的阻值，使电压表的示数增大U，则在这个过程中()A.通过R1的电流增大，增加量一定等于B.R2两端的电压减小，减少量一定等于UC.通过R2的电流减小，但减少量一定小于D.路端电压增大，增加量一定等于U解析：IR1，IR1，可得IR1，选项A正确；又由EUVUR2Ur知，当UVU时，UR2UrU，可得R2两端电压的减少量一定小于U，通过R2的电流的减少量一定小于，选项C正确；同理，U端EUr，U端EU
19、r，U端U端U端UrUr|Ur|U.答案：AC非选择题部分共3小题，共40分.11.(13分)如图甲所示，电源的内阻r0.4 ，R1R2R34 .当开关闭合时，电流表和电压表的示数分别为1.5 A和2 V.问：(1)电源的电动势为多大？(2)开关断开时，干路上的电流为多少？解析：(1)S闭合时，R1和R2并联再与R4串联，最后与R3并联(如图乙所示)对R2有：I2 A0.5 A因为R1R2，所以I1I20.5 A电流表的示数是R1和R3上的电流之和，即I1I31.5 A，故I31 A路端电压UU3I3R314 V4 V总电流II1I2I30.5 A0.5 A1 A2 A电动势EUIr4 V20
20、.4 V4.8 V. (2)S断开，R1和R3串联后与R4并联，最后再与R2串联，如图丙所示，且由S闭合时的条件可知：R42 总外电阻RR25.6 总电流I0.8 A.答案：(1)4.8 V(2)0.8 A12.(13分)A、B两地相距L，在两地间沿直线铺有通讯电缆，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆.在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接入一个电阻.检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)将B端双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；(2)将A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；(3)
21、在A端的双线间加一已知电压UA，在B端间用内阻很大的电压表测量出两线间的电压UB.试由以上测量结果确定损坏处的位置.2000年全国春季高考解析：设电缆每单位长度的电阻为r，漏电处的电阻为R，漏电处距A的距离为x，题设测量过程可用如图所示的电路表示.则A、A间的电阻RA2rxRB、B间的电阻RB2r(Lx)R当A、A间加电压UA时，在B、B间用内阻很大的电压表测出的电压UB等于R两端的电压(电缆上近似看做无电流、无电势降落)，根据欧姆定律有：联立解得：x.答案：损坏处距A地的距离为13.(14分)电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车的设计质量(包括人)m80 kg，动
22、力电源选用能量存储为“36 V10 Ah”(即输出电压为36 V，工作电流与工作时间的乘积为10 Ah)的蓄电池(不计内阻)，所用电动机的输入功率有两挡，分别为P1120 W和P2180 W，考虑到传动摩擦以及电机发热等各种因素造成的损耗，电动自行车行驶时牵引力的功率为输入功率的80%.假设电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速率和自行车对地面的压力都成正比，即fkmgv，其中k5.0103 sm1，取g10 m/s2.求：(1)该电动自行车分别选用两挡行驶时的最长时间.(2)该电动自行车在平直公路上能达到的最大速度.(3)估算选用“功率高挡”时电动自行车在平直公路上的最大行程.解析：(
23、1)根据公式PIU，可得分别选用两挡行驶时的电流为：I1 A，I25 A再根据电池容量可得：t13 h，t22 h.(2)当电动自行车以最大功率行驶且达匀速运动时速度最大，有：F牵kmgvm而F牵联立以上两式得：vm m/s6 m/s.(3)忽略电动自行车的启动和减速过程，可以认为电动自行车能以最大速度行驶2 h，则有：smvmt636002 m43.2 km.答案：(1)3 h2 h(2)6 m/s(3)43.2 km第51讲实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻率(一)描绘小灯泡的伏安特性曲线体验成功1.现要测定一个额定电压为4 V、额定功率为1.6 W的小灯泡(图中用表示)的伏安特
24、性曲线.要求所测电压的范围为0.1 V4 V.现有器材：直流电源E(电动势为4.5 V，内阻不计)、电压表(量程为4.5 V，内阻约4104 )、电流表(量程为250 mA，内阻约2 )、电流表(量程为500 mA，内阻约1 )、滑动变阻器R(最大阻值约30 )、开关S和导线若干.如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应该选用的电流表是；在如图甲、乙所示的两个电路中，应该选用的是.2006年高考全国理综卷甲乙解析：小灯泡的额定电流I0.4 A，故电流表应选用；小灯泡的电阻R10 ，由于RRV，故应选电流表外接法.答案：甲2.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，用导线a、b、c、d、e、
25、f、g和h按如图所示的方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后：(1)若电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为.(2)若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A，小灯泡亮，则断路的导线为.(3)若反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为.2007年高考重庆理综卷解析：(1)电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，说明电压表与小灯泡没有并联好(可能是d、h导线断路)，但电压表又与其他部分组成了闭合电路，故断路的导线只可能是d.(2)小灯泡亮，但电压表的示数为零，同样说明电压
26、表与小灯泡没有并联好(可能是d、h导线断路)，也可能说明电压表没有接入电路中，故断路的导线只可能是h.(3)反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，说明滑动变阻器在实际电路中没有起到如连接电路中应起到的分压作用，而仅起到限流作用，故可断定断路的导线为g.答案：(1)d(2)h(3)g3.某同学用如图甲所示的电路测绘标有“3.8 V 0.3 A”字样的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.(1)除了导线和开关外，有下列一些器材可供选择：电流表(量程为100 mA，内阻约为2 )；电流表(量程为0.6 A，内阻约为0.3 )；电压表(量程为5 V，内阻约为5 k
27、)；电压表(量程为15 V，内阻约为15 k)；滑动变阻器R1(最大阻值为5 )；滑动变阻器R2(最大阻值为50 )；电源E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2 )；电源E2(电动势为4 V，内阻约为0.04 ).为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表，电压表，滑动变阻器，电源.(填器材符号)(2)根据实验数据，计算并描绘出RU的图象如图乙所示.由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝的电阻为 ；当所加电压为3.00 V时，灯丝的电阻为 ，灯泡实际消耗的电功率为 W.乙(3)根据RU图象，可确定小灯泡消耗的电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是图丙中的.丙解析：(1)小灯泡的额定电流为
28、0.3 A，额定电压为3.8 V，故电流表应选用，电压表应选用，电源应选E2，分压接法中滑动变阻器应小于待测电阻，滑动变阻器选R1.(2)由图象可知，当小灯泡不工作时U0，R1.5 当U3.00 V时，R11.5 ，此时小灯泡消耗的电功率为：P0.78 W.(3)虽然随着工作电压的增大，小灯泡的灯丝温度升高，灯丝的电阻增大，但由图乙可知，小灯泡两端的电压越大，流过它的电流也越大，根据PIU可知，PU图象如选项A所示.答案：(1)R1E2(2)1.511.50.78(3)A(二)测定金属的电阻率体验成功1.用伏安法测量电阻R的阻值，并求出其电阻率.给定电压表(内阻约为50 k)、电流表(内阻约为
29、40 )、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为 250 )及导线若干.(结果均保留三位有效数字)(1)画出测量R的电路图.(2)图甲中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，写出根据此图求R的步骤：.求出的电阻值R .(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图乙、丙所示.由图可知其长度为 cm，直径为 cm.(4)由以上数据可求出cm.2003年高考全国理综卷答案：(1)电路图如图丁或戊所示丁戊(2)作UI图线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧；求该直线的斜率，则斜率大小就等于电阻大小229(221237均可
30、)(3)0.8000.194(4)8.461022.某电压表的内阻在20 k50 k之间，现要测量其内阻，实验室提供了下列器材：待测电压表(量程为3 V)、电流表(量程为200 A)、电流表(量程为5 mA)、电流表(量程为0.6 A)、滑动变阻器R(最大值为1 k)、电源E(电动势为4 V)、开关S.(1)所提供的电流表中，应选用.(2)为了减小误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图.解析：(1)因为通过电压表的电流必须由电流表测定，所以电流表与电压表应串联，这实际上就是一种特殊的伏安法，电压表成了一个“可自报电压的大电阻”，由于电压表的内阻在 20 k50 k之间，电流表的内阻与电
31、压表的内阻相比可忽略不计，而滑动变阻器R的阻值远小于电压表的内阻，且实验要求测多组数据，因此实验电路中滑动变阻器应接成分压式，这样通过电压表的电流在80 A200 A之间，故电流表应选.根据电流表、电压表的示数，可求得电压表的内阻RV.(2)电路图如图所示.答案：(1)(2)如图所示金典练习二十五实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻率选择题部分共4小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.1.在用伏安法测电阻时，若电流表的内阻为1 ，电压表的内阻为5000 ，Rx约为10 ，则图甲、乙两个电路中哪个测量结果较为准确？该电路的系统误差使
32、得测量值比真实值偏大还是偏小？()甲乙A.甲电路，偏大B.甲电路，偏小C.乙电路，偏大 D.乙电路，偏小解析：因为，应选用甲电路；若不考虑偶然误差，R测，测量值偏小.答案：B2.在如图所示的电路中，电流表和电压表的示数分别为10 mA和2 V，电压表的内阻为1000 ，则待测电阻Rx的真实值应为()A.150 B.200 C.250 D.300 解析：R测即解得：Rx250 .答案：C3.图示是一种测量电阻阻值的实验电路图，其中R1、R2是未知的定值电阻，R3是保护电阻，R是电阻箱，Rx为待测电阻，是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S1、S2，调节R，使电压表的指针指在
33、零刻度处，这时R的示数为90 ；将R1、R2互换后再次闭合S1、S2，调节R，使指针指在零刻度处，这时R的示数为160 .那么，被测电阻Rx的数值和R1与R2的比值分别为()A.120 ，34 B.125 ，43C.160 ，169 D.250 ，916解析：R1、R2交换位置前，有：R1、R2交换位置后，有：解得：R120 34.答案：A4.许多精密仪器中常常采用如图所示的电路精确地调节某一电阻两端的电压，图中R1、R2是两只滑动变阻器，通过它们可以对负载电阻R0(阻值约为500 )两端的电压进行粗调和微调.已知两滑动变阻器的最大阻值分别为200 和10 ，下列关于R1、R2的说法正确的是(
34、)A.如果R1200 ，R210 ，则调节R1起粗调作用B.如果R110 ，R2200 ，则调节R1起微调作用C.如果R1200 ，R210 ，则调节R2起粗调作用D.如果R110 ，R2200 ，则调节R2起微调作用解析：若R1200 ，R210 ，则R2与R0组成的部分电路的电阻远小于R1，移动R1上的滑片很不方便调节R2两端的电压.当R110 ，R2200 时，移动R1上的滑片使R1两端的电压变化较快，移动R2上的滑片使R0两端的电压变化相对较慢，故选项D正确.答案：D非选择题部分共8小题，共76分.5.(8分)在“测定金属的电阻率”的实验中，用刻度尺测得电阻丝的长度为60.00 cm，
35、测得电阻丝的直径如图甲所示，运用伏安法测得的电压、电流如图乙所示.根据图中示数计算出电阻率的大小为 m.(结果保留两位有效数字)甲乙解析：由题图可得：d0.400 mmU2.20 V，I0.44 A可得：1.0106 m.答案：1.01066.(8分)某同学测绘标有“4.8 V0.3 A”字样的小灯泡的电功率P随电压U变化的图象，要使小灯泡两端的电压从0到4.8 V连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有：A.电流表(量程为0.6 A，内阻约为1 )；B.电流表(量程为3 A，内阻约为0.2 )；C.电压表(量程为6 V，内阻约为2 k)；D.电压表(量程为15
36、V，内阻约为4.5 k)；E.滑动变阻器(阻值范围为020 ，额定电流为2 A)；F.滑动变阻器(阻值范围为02 k，额定电流为0.5 A)；G.电池组(电动势为6 V，内阻约为1 ).(1)选用的器材代号为.(2)在图甲所示的虚线框中画出实验电路图.(3)根据实验测量的数据描出PU图象，如图乙所示，小灯泡在1.5 V电压下的阻值为.甲乙 丙解析：根据小灯泡的额定电压为4.8 V，额定电流为0.3 A可知，电流表选择A，电压表选择C.要使小灯泡两端的电压由0到4.8 V连续变化，应采用分压电路，滑动变阻器的阻值不宜太大，应选E.小灯泡正常发光时的电阻R 16 ，RRV，因此选用电流表外接法，电
37、路如图丙所示.由图甲可得，小灯泡在1.5 V电压下的功率为1.0 W，故此时小灯泡的电阻R2.25 .答案：(1)ACEG(2)如图丙所示(3)2.257.(10分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压)：I/A0.120.210.290.340.380.450.470.490.50U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)该同学漏填了U1.20 V时对应的电流I，请根据如图甲所示的指针位置，读出电流表的示数，并在上表空格中填上相应的示数.(2)在如图乙所示的虚线框中
38、画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围为010 )、电源、小灯泡、开关、导线若干.(3)在图丙所示的坐标中画出小灯泡的UI曲线.2004年高考上海物理卷答案：(1)0.42(2)如图丁所示(3)如图戊所示8.(10分)需要测量电流表的内阻r1，实验室中有下列器材可供选用：器材(代号)规格电流表量程为10 mA，内阻r1待测(约40 )电流表量程为750 A，内阻r2600 电压表量程为15 V，阻值约为10 k电源E电动势E1.5 V，内阻可以忽略滑动变阻器R1阻值范围为020 电阻箱R2阻值范围为09999.9 开关S两个导线若干在下列设计的四个电路图中，选出你认
39、为最合适的在对应的横线上写出r1的表达式，并说明所用符号的物理意义；认为不合适的在对应的横线上写出理由.A图：；B图：；C图：；D图：.解析：若选用表测量电压，工作电压最大为量程的，示数误差会很大.由数据表可知，、表满偏时电压相近，故可将当电压表使用.答案：A图：的示数远小于量程，无法准确读数B图：、R1、R2都被短路C图：r1，I1、I2分别为、的示数D图：、R1被短路9.(10分)用下列器材测量一待测电阻Rx的阻值(9001000 )：电源E(具有一定内阻，电动势约为9.0 V)；电压表(量程为1.5 V，内阻r1750 )；电压表(量程为5 V，内阻r22500 )；滑动变阻器R(最大阻
40、值约为100 )；单刀单掷开关S，导线若干.(1)测量中要求电压表的示数不小于其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注).(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上连线.(3)若电压表的示数用U1表示，电压表的示数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为：.解析：(1)由于题目中要求电压表的示数不小于其量程的，所以必须采用分压式电路；而测量电阻Rx的值还必须知道Rx两端的电压和通过它的电流，由于电压表的内阻已知，所以可以用电压表充当电流表，可以选用下列两种中的任一种.乙丙(2)实物连接图如图丁或戊所示.丁 戊 (3)采用乙图，则：所以
41、Rx采用丙图，则：所以Rxr1.答案：(1)如图乙或丙所示(2)如图丁或戊所示(3)Rx或Rxr110.(10分)要测量一长度为L、直径为D的电阻丝的阻值.(1)用多用电表粗测该段电阻丝的阻值.用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“10”位置的多用电表测量，发现指针偏转角度太大，这时应将选择旋钮指向欧姆挡“”位置；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为.(2)现在需要进一步精确测量该电阻丝的阻值.实验室备有下列器材：A.量程为0.6 A、内阻为0.5 的电流表；B.量程为3 A、内阻为0.1 的电流表；C.量程为3 V、内阻为6 k的电压表；D.量程为15 V、内阻为30 k
42、的电压表；E.阻值范围为1 k的滑动变阻器R1；F.阻值范围为50 的滑动变阻器R2；G.蓄电池的电动势为6 V，内阻很小；H.开关一个，导线若干.为使测量结果尽可能准确，电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用.(填仪器的代号)若选择了最合适的器材，采用最恰当的实验电路进行实验测量，电流表的示数是I，电压表的示数是U，则该电阻丝的电阻率.解析：(1)指针偏转角度太大，说明电阻值小，这时应使选择旋钮指向较小倍率，即欧姆挡的“1”位置，多用电表欧姆挡的示数是表针示数乘以旋钮所在位置的倍率，所以电阻值为221 22 .(2)测量电路中的最大电流约为IA0.3 A，所以电流表应选择A，电压表应选
43、择C，滑动变阻器应选择F.由R和R联立解得：.答案：(1)122(2)ACF11.(10分)有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图甲所示.此样品的长L约为3 cm，电阻约为100 ，已知这种材料的电阻率为，且该样品的内径太小而无法直接测量.现提供以下实验器材：A.20等分刻度的游标卡尺；B.螺旋测微器；C.电流表(量程为50 mA，内阻r1100 )；D.电流表(量程为100 mA，内阻r2约为40 )；E.滑动变阻器R1(010 ，额定电流为2 A)；F.直流电源E(电动势为12 V，内阻很小)；G.导电材料样品R2(长L约为3 cm，电阻R2约为100 )；H.开关一只，导线若干.请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数L mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图丙所示，其示数D mm.(2)在虚线框中画出设计的实验电路图，并标明所选器材的字母.(3)用已知物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d(写出推导过程).答案：(1)30.353.204