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2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（全国通用）专题18 电学实验（解析版）
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这是一份2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（全国通用）专题18 电学实验（解析版），共44页。试卷主要包含了，开关S，导线若干，20V,U=2， 11，787，12等内容，欢迎下载使用。
1.（2024年新课标考题）10. 学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。
完成下列填空：
（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；
A．将红、黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）；
（2）为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端；
（3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）；
（4）测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1） ①. CAB ②. 负极、正极 ③. ×100 ④. 1.6
（2） ①. R1 ②. a （3） （4）1.57
【解析】（1）[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆档即C选项：将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。
故首先操作顺序为CAB。
[2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。
[3]读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“×100”的位置；
[4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为
（2）[1]图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即R1；
[2]为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。
（3）通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
（4）测量得到U1=4.20V,U=2.78V，带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻
2.(2024年江苏卷考题) 11. 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验，除被测金属丝外，还有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势约为，内阻可忽略不计；
B.电流表A∶量程，内阻约；
C.电压表V∶量程，内阻为；
D.滑动变阻器：最大阻值为，允许通过的最大电流为；
E.开关、导线等
（1）该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为______
（2）用多用电表欧姆“”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时，多用电表的示数如图乙所示，从图中读出金属丝电阻约为______
（3）若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值，则这种金属材料的电阻率为______。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）0.787（0.785~0.789） （2）9.0 （3）
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）根据欧姆表的读数规律，该读数为
（3）根据电阻定律有 变形可得
代入数据解得
3.（2024全国甲卷考题）10. 电阻型氧气传感器阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含量之间的对应关系，这一过程称为定标。一同学用图（a）所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作电流）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶（氧气含量分别为、、、、）。
（1）将图（a）中的实验器材间的连线补充完整_____，使其能对传感器定标；
（2）连接好实验器材，把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口；
（3）把滑动变阻器的滑片滑到_____端（填“a”或“b”），闭合开关；
（4）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为，记录电压表的示数U；
（5）断开开关，更换气瓶，重复步骤（3）和（4）；
（6）获得的氧气含量分别为、、和的数据已标在图（b）中；氧气含量为时电压表的示数如图（c），该示数为______V（结果保留2位小数）。
现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为，此时电压表的示数为1.50V，则此瓶气体的氧气含量为_____（结果保留整数）。
【答案】 ①. ②. ③. 1.40 ④. 17
【解析】（1）[1]为了保持流过传感器的电流恒定，电阻型氧气传感器两端的电压调节范围较大，所以滑动变阻器采用分压式接法，由于毫安表内阻可忽略，所以电流表采用内接法，实物连接图如图所示
（3）[2]为了保护电路，闭合开关前，需要电阻型氧气传感器两端的电压为零，故滑动变阻器的滑片滑到a端口；
（6）[3]由图可知，电压表的分度值为0.1V，需要估读到分度值下一位，其读数为1.40V；
[4]当瓶气体的氧气含量为时，电压为1.40V，在图（b）中描出该点，用平滑的曲线将各点连接起来，如图所示
可知电压表的示数为1.50V时，此瓶气体的氧气含量为。
4.（2024年山东卷考题）14. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压0~16V）
滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；
电压表V（量程3V，内阻未知）；
电流表A（量程3A，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
回答以下问题：
（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm；
（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端；
（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω；
（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。
【答案】（1）2.450 （2）1 （3）1.91 （4）大于
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为
（2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端；
（3）根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有
（4）根据电阻定律 可得
两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知
5.(2024年辽宁卷考题) 11. 某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。
（1）实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的_____。（填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ；
④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。
（2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势_____。
（3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻____（用和表示）。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由图可知，应该置于端。
（2）对于电路图（a），根据闭合电路欧姆定律有
设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律
联立可得
整理可得
对于电路图（b），根据闭合电路欧姆定律有
结合欧姆定律和电阻定律
联立后整理
可知图线的纵轴截距
解得
由题意可知
又
联立解得
6.（2024年安徽卷考题）12. 某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。
（1）开关闭合前，滑片P应移动到________（填“M”或“N”）端。
（2）根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至________。
（3）当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为________。（结果用U、I、、表示）
（4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号）
A. 增大电阻箱的阻值B. 减小电阻箱的阻值
C. 将滑动变阻器滑片P向M端滑动
（5）校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为________V。（保留2位有效数字）
【答案】（1）M （2）4000 （3） （4）A （5）0.86
【解析】（1）由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路，在开关S1闭合前，滑片P应移到M端；
（2）当开关S2接b时，电压表量程为1V，根据欧姆定律
当开关S2接a时，电压表量程为3V，根据欧姆定律
其中
联立解得
（3）当开关S2接a时，根据欧姆定律
可得电流表G的内阻可表示为
（4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。
故选A。
（5）根据闭合电路欧姆定律
7.（2024年广东卷考题）12. 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统，制作光源跟踪演示装置，实现太阳能电池板方向的调整，使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有：电源E（电动势3V）电压表（V1）和（V2）（量程均有3V和15V，内阻均可视为无穷大）：滑动变阻器R：两个相同的光敏电阻和；开关S：手电筒：导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板，隔板两侧装有光敏电阻，电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出。控制单元对光照方向检测电路无影响。请完成下列实验操作和判断。
（1）电路连接。
图乙中已正确连接了部分电路，请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表（V）间的实物图连线_____。
（2）光敏电阻阻值与光照强度关系测试。
①将图甲中R的滑片置于_____端。用手电筒的光斜照射到和，使表面的光照强度比表面的小。
②闭合S，将R的滑片缓慢滑到某一位置。（V）的示数如图丙所示，读数为_____V，U2的示数为1.17V。由此可知，表面光照强度较小的光敏电阻的阻值_____（填“较大”或“较小”）。
③断开S。
（3）光源跟踪测试。
①将手电筒的光从电池板上方斜照射到和。②闭合S。并启动控制单元。控制单元检测并比较两光敏电阻的电压，控制电动机转动。此时两电压表的示数，图乙中的电动机带动电池板_____（填“逆时针”或“顺时针”）转动，直至_____时停止转动，电池板正对手电筒发出的光
【答案】（1）见解析图 （2） ①. b ②. 1.60 ③. 较大
（3） ①. 顺时针 ②. 转过90°
【解析】
（1）电路连线如图
（2）①[1]将图甲中的R的滑片置于b端；
②[2][3]电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为1.60V；由此可知表面光照强度较小的RG1两端电压较大，说明表面光照强度较小的阻值较大；
（3）[1][2]由于两电压表的示数，可知RG1光照强度较大，则说明电动机带动电池板顺时针转动，直至转过90°时停止转动，电池板正对手电筒发出的光
8.（2024年江西卷考题）12. 某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。
（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。
（2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。
（3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。
（4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达____________（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度____________（填“高”或“低”）的水更容易导电。
（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为____________m。（保留两位有效数字）
【答案】 ①.
②. ③. 高 ④. 0.46
【解析】 （2）[1]电源电动势为，故电压表量程选择；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下：
（4）[2]根据电阻定律
故可得
得
[3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。
（5）[4]根据前面分析可知的水的电阻率为
故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，接入电压时，得
解得水管的长度至少应设计为
9.（2024年湖南卷考题）11．某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。
（1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为 V，此时金属丝阻值的测量值R为 Ω（保留3位有效数字）；
（2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值；
（3）根据测量数据绘制R—p关系图线，如图（d）所示；
（4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的 侧（填“左”或“右”）；
（5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值 真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 1.23 12.3 右侧 小于
【解析】（1）[1]电压表量程为0—3V，分度值为0.1V，则电压表读数需估读一位，读数为1.23V，[2]根据欧姆定律可知，金属丝的测量值
（4）[3]根据图（d）可知气压越小电阻越大，再根据 U = IR
可知压强p减小，则电阻R增大，故电压增大，电压表的指针位置应该在题图（c）中指针位置的右侧。
（5）[4]电流表采用外接法会导致电压表分流，即 ，
即I测偏大，故R测 < R真。
10.(2024浙江1月卷考题) 17. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱（）、一节干电池、微安表（量程，零刻度在中间位置）、电容器（、）、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路。
（1）把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是___；
A.迅速向右偏转后示数逐渐减小 B.向右偏转示数逐渐增大
C.迅速向左偏转后示数逐渐减小 D.向左偏转示数逐渐增大
（2）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为___V，电压表的阻值为___（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. C ②. 0.50 ③. 3.1
【解析】（1）[1]把开关S接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小。
故选C。
（2）[2]由题意可知电压表应选用0~3V量程，由图2可知此时分度值为0.1V，需要估读到0.01V，则读数为0.50V。
[3]当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据闭合电路欧姆定律有
根据串联电路规律有
联立可得
11.(2024浙江1月卷考题) 18. 在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表
某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是___，定值电阻R的阻值应选___， 1、2两端的电压小于___V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。
A. B. C.
【答案】 ①. C ②. 3 ③. 1.8
【解析】[1] A．电路A，定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，故A错误；
B．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分得电压越小，无法实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故B错误；
C．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分得电压越大，可以实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故C正确。
故选C。
[2]由热敏电阻在不同温度时的阻值表可知，的阻值为
由题意可知
解得
[3] 时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为，此时1、2两点间的电压为则1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。
12.(2024年河北卷考题) 13. 某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R（最大阻值）、白炽灯、可调电阻、发光二极管、光敏电阻型三极管、开关和若干导线等。
（1）判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的____________（填“正极”或“负极”）。
（2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的____________、____________、____________接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而____________（填“增大”或“减小”）。
（3）组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应____________（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值，直至发光二极管发光。
【答案】（1）负极 （2） ①. A ②. A ③. D##C ④. 减小 （3）增大
【解析】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻无穷大，说明二极管反向截止即连接电源负极。
（2）[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路,故接滑动变阻器A接线柱,必须接在金属杆两端接线柱任意一个，即C或D。
[4]由图像可知，随光照强度增加，I-U图像斜率增大，所以电阻减小。
（3）三极管未导通时，与串联。随着光强增强，电阻减小，此时三极管仍未导通，说明分压小，故需要增大。
13.（2024年北京卷考题）16．用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。
关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。
A．需要记录感应电流的大小
B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向
C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关
【答案】BC
【解析】A．本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误；
B．本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确；
C．由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N还是S有关，故C正确。
故选BC。
14.（2024年北京卷考题）17．某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E = V，内阻r = kΩ。（结果保留两位有效数字）
【答案】 1.0 3.3
【解析】[1][2]由闭合电路欧姆定律得，解得
结合题图2可得
，
15.（2024年广西卷考题）12．某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容器，电源E（电动势，内阻不计），电阻，电阻，电流传感器，开关、，导线若干。实验步骤如下：
(1)断开、，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为，则采样周期为 s；
(2)闭合，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的曲线如图乙，由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻的电流为 （结果保留3位有效数字）；
(3)保持闭合，再闭合，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为 V；
(4)实验得到放电过程的曲线如图丙，曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为，则电容器的电容C为 。图丙中曲线与横坐标、直线所围面积对应电容器释放的电荷量为，则时电容器两极板间电压为 V（结果保留2位有效数字）。
【答案】(1) (2)15.0 (3)2 (4) 5.2
【解析】（1）采样周期为
（2）由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻的电流为；
（3）放电结束后电容器两极板间电压等于两端电压，根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为
（4）[1]充电结束后电容器两端电压为，故可得
解得
[2]设时电容器两极板间电压为，得
代入数值解得
16，（2024年海南卷考题）16．用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干
(1)闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3V。在此过程中，电流表的示数_____（填选项标号）
A．一直稳定在某一数值
B．先增大，后逐渐减小为零
C．先增大，后稳定在某一非零数值
(2)先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向 （选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8∶7，可求出 （保留2位有效数字）。
【答案】(1)B (2)
【解析】（1）电容器充电过程中，当电路刚接通后，电流表示数从0增大某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0。
故选B。
（2）[1]根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向；
[2]时可知此时电容器两端的电压为
电容器开始放电前两端电压为，根据图像与横轴围成的面积表示放电量可得间的放电量为后到放电结束间放电量为
根据题意，解得
17.（2024年甘肃卷考题）12. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。
（1）考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______（保留2位有效数字）。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______（用I、r和表示）。
③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______（保留1位小数）。
（2）考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。
A. 电路设计会损坏仪器B. 滑动变阻器接法错误
C. 电压太大无法读数D. 电流太小无法读数
【答案】（1） ①. 1.0 ②. ③. 1.40 ④. 1.0 （2）D
【解析】【小问1详解】
[1]由图2可知，电压表读数为
电流表读数为
根据欧姆定律可得电流表内阻为
[2]由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为
[3][4]根据变形为
根据图像可知，纵截距
斜率的绝对值
所以待测干电池电动势为
电源内阻为
【小问2详解】
由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。
故选D。
一、实验题
1．（2024·江西上饶·模拟预测）要测定一个量程为3V的电压表的内阻，某同学进行了如下操作。
(1)先用多用电表粗测电压表内阻，将多用电表选择开关拨到欧姆挡“×1000”挡位，欧姆调零后，将多用电表的红表笔与电压表的 （填“正”或“负”）接线柱连接，黑表笔连接另一个接线柱，示数如图甲所示，则粗测电压表的内阻为 。
(2)为了精确测量电压表的内阻，该同学根据实验室提供的器材，设计了如图乙所示电路。请根据图乙电路将如图丙所示的实物图连接完整 。连接好电路后，闭合开关前，图丙中滑动变阻器的滑片应先移到最 （填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调为 （填“最大”或“零”），闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数半偏，若此时电阻箱的阻值为，则测得电压表内阻为 。
(3)该同学发现电源的内阻很小，可以忽略不计，于是他又设计了如图丁所示的电路，按正确的操作，测得多组电压表的示数U及对应的电阻箱接入电路的电阻R，作图像，得到图像与纵轴的截距为b，则电压表的内阻 。
【答案】(1) 负 14000(2) 左 零 (3)
【解析】（1）[1][2]欧姆表红表笔与内置电源的负极相连，因此红表笔与电压表的负接线相连；粗测电压表的内阻为。
（2）[3][4][5][6]电路连接如图所示
闭合开关前，题图丙中滑动变阻器的滑片应先移到最左端，使输出电压为零，电阻箱的电阻调为零，测得的电压表的内阻为。
（3）根据闭合电路欧姆定律即
根据题意，解得
2．（2024·青海·模拟预测）某实验小组利用如图甲所示的电路图，测量电压表的内阻RV和电流表的内阻RA．已知定值电阻的阻值为R0，闭合开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，电压表、电流表的示数分别为U、I，多测几组U、I、R的对应数据，根据所得的数据描绘出的关系图线如图乙所示（图中a、b均已知）。
(1)根据图甲，用笔画线代替导线，补全图丙中的实物图 。
(2)闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的 （填“左”或“右”）端，关系图线的表达式为 （用RV、RA、R0、U、I表示）。
(3)由图乙可知， ， （用R0、a、b表示）。
【答案】(1)(2) 左 (3) b
【解析】（1）由电路图可知，连接的实物图如图所示
（2）[1]为防止烧坏电表，电表两端的电压应从零开始，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最左端，电阻箱的接入阻值应达最大值。
[2] 根据闭合电路的欧姆定律整理得
（3）[3]图像的纵截距为可得
[4]图像的斜率为解得
3．（2024·全国·模拟预测）宋同学正在实验室测量一根弹性导电绳的电阻率。如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图乙所示的电路中。
(1)实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径，某次测量到的示数如图丙所示，则该次测量时导电绳的直径 cm。
(2)实验中先闭合开关、，调节滑动变阻器R，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和。然后断开开关，电流表的示数将 （填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑动变阻器R的滑片，使电流表的示数为，记下此时电压表的示数U，则此时导电绳的电阻 （用U、和表示），并记录此时金属夹A、B间的距离L和导电绳的横截面积S。
(3)多次拉伸导电绳，重复上面的实验，利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示，则弹性导电绳的电阻率 （用a、b和c表示）。
【答案】(1)0.5313 (2) 变小 (3)
【解析】（1）导电绳的直径
（2）[1]断开开关S2，电路中总电阻增大，电动势不变，所以总电流减小，电流表的示数变小；
[2]根据电路欧姆定律，先闭合开关、时，有
然后断开开关，有
联立解得此时导电绳的电阻
（3）根据题意分析可知弹性导电绳的电阻率为图线的斜率
4．（2024·全国·模拟预测）如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。
(1)已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω，R2 = 7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA = Ω。
(2)该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω，则电源的电动势E = V，内阻r = Ω。
(3)根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】(1)3.1 (2) 1.5 1.9 (3) 等于 等于
【解析】（1）由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得
代入数据解得
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得
变式可得
由图丁可得，
解得，
（3）[1][2]根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值。
5．（2024·湖北武汉·二模）某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下：
i.断开开关 闭合开关 改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数；
ii.将开关 都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数；
iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的 的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为
根据以上实验步骤及数据，回答下列问题：
(1)根据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的 （填“A”、“B”）；
(2)根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势 ，电源内阻 ，电阻 = （用 和b表示）
(3)若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距 （选填“相同”、“不同”），内阻r测量值 （选填“偏大”、 “偏小”、 “不变”）。
【答案】(1)B (2) (3) 不同 偏大
【解析】（1）[1]对于同一个R值，开关都闭合时，R和并联部分电阻分得的电压更小，电流表示数更小，即更大，故据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的B。
（2）[1] [2][3]断开开关 闭合开关 由闭合电路欧姆定律得整理得
根据图乙 ，解得
将开关 都闭合时，由闭合电路欧姆定律得整理可得
根据图乙联立解得
（3）[1][2]若电流表内阻较大不可忽略，根据步骤 i、ii记录的数据，根据闭合电路欧姆定律分别列式
知图线A、B的截距不同，内阻r测量值偏大。
6．（2024·山东青岛·三模）实验小组根据实验室提供的器材，设计实验方案测量长度为l的中空圆柱形金属工件的电阻率。实验室提供的器材有：
A．电源E（电动势为4.5V，内阻未知）
B．电压表（量程3V，内阻为2kΩ）
C．电压表（量程3V，内阻约为2kΩ）
D．变阻箱R（0~9999.9Ω）
E．定值电阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一个
F．游标卡尺（20分度）
G．开关一个，导线若干
(1)组员们用游标卡尺测量金属工件的外径d1和内径d2。使用前检查发现主尺和游标尺的零刻度线不能对齐，如图甲。组员们决定仍然使用该尺进行测量，其中测量内径时，把结构图乙中的部件 （选填“a”“b”“c”或“d”）紧贴圆柱形金属工件测量内径，记录此时游标卡尺示数为 mm（图丙），修正后内径d2= mm。
(2)为了满足测量要求，实验小组设计图丁实验方案测量工件的电阻，其中电压表V1是器材中的 （选填器材前的字母符号），V2是器材中的另外一只电压表，定值电阻R0选用 Ω。
(3)闭合开关，调节电阻箱阻值，记录每个阻值对应的电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；根据数据作出图像，斜率为k，如图戊，不计电压表V2的分流影响，此工件的电阻率为 （使用题中所给物理量的符号表示）；
(4)考虑电压表V2的分流影响，应用此方法测得的电阻率 （选填“偏大’“偏小”或“等于”）。
【答案】(1) 7.65 7.50 (2) B 1k (3)(4)不变
【解析】（1）[1]测量内径应使用内测量爪，故选a；
[2]游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和，所以游标卡尺的示数
[3]修正后内径为
（2）[1]由于电压表V1与电阻R0串联，所以电压表V1的内阻已知，故选B；
[2]由于电源电动势为4.5V，而电压表V1的量程为3V，所以串联的电阻R0的阻值为
（3）根据欧姆定律可得
整理可得
根据电阻定律可得
联立可得
（4）考虑电压表V2的分流影响，根据欧姆定律有
整理可得图像的斜率为
与电压表内阻无关，测得电阻值不变，电阻率不变。
7．（2024·山东聊城·三模）半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，现有以下器材：
电源：电动势3V，内阻不计
电流表A1：量程250，内阻约为50
电流表A2：量程250，内阻约为10
电压表V：量程3V，内阻约为20；
滑动变阻器R：阻值范围0~100
压力传感器，开关S，导线若干。
（1）为了提高测量的准确性，电流表应选 （选填“A1”或“A2”），并请补充完整图甲中虚线框内的测量电路 。
（2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的图像如图乙所示，重力加速度取。
（3）完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子工秤，它主要构成有：压力传感器，定值电阻、理想电流表（量程），电动势为6V的电源，电源内阻不计。
①将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一砝码，托盘和砝码的总质量为200g，电流表示数为，通过计算可得电梯的加速度大小为 ；
②若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则重物质量的测量值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 A1 1.0 偏大
【解析】（1）[1]电路中最大电流为，故为了提高测量的准确性，电流表应选A1；
[2]由于滑动变阻器的阻值相比压力传感器阻值小得多，且使电表示数变化范围更大，滑动变阻器采用分压式接法，根据
所以电流表采用内接法，故电路图连接如图所示
（3）①[3]由闭合电路的欧姆定律，代入数据解得
由图乙可知，当时，压力传感器的示数为
由牛顿第二定律
解得
②[4] 若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则电路中电流减小，的计算值增大，导致重物压力的值增大，所以重物质量的测量值将偏大。
8．（2024·重庆九龙坡·三模）如图图甲为电阻式触摸屏的简化原理∶按压屏幕时，相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触，从而改变接入电路的电阻。
(1)某研究小组找到一块电阻式触摸屏单元，将其接入电路中，简化电路如图乙。先将开关闭合到1让电容器充满电，再将开关切换到2，通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图丙中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像，则不按压状态对应图丙中 （填“I”或“Ⅱ”）。
(2)粗测该触摸屏单元未按压状态下的电阻约为几十欧姆。某同学想较准确测量此电阻，可供使用的器材有∶
A．电源E（电动势为3V，内阻约为12Ω）3
C．电流表A1（量程为3mA，内阻为5Ω）；
D．电流表A2（量程为60mA，内阻约为2Ω）
E.滑动变阻器R1（总阻值约为10Ω）；
F.电阻箱R2，最大阻值为99999Ω；
G.开关S，导线若干。
①该同学将电流表A1和电阻箱R2串联改装成量程为4.5V的电压表，电阻箱R2的阻值应调为 Ω。
②该同学设计了图丁测量电路，为了尽量减小实验的系统误差，电阻箱右边的导线应该接 （填“a”或“b”）；按正确选择连接好电路之后，改变滑动变阻器滑片位置，测得多组对应的电流表A1和电流表A2的示数I1、I2，得到了图戊的图像，由图中数据可得该触摸屏单元未按压状态下的阻值为 Ω（结果保留2位有效数字）；该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果（填“有”或“没有”）影响。
【答案】(1)Ⅱ (2) 1495 a 79 没有
【解析】（1）按压状态时两层导电层就在按压点位置有了接触，并联进去电阻，总电阻减小，放电速度变快，根据图像可知，按压状态对应的图像应为Ⅰ。不按压状态对应图中Ⅱ。
（2）①[1]根据解得
②[2]由于已知电流表A1的阻值，可以计算出待测电阻两端的电压，再用差值法计算流过待测电阻的电流，故应接a。
[3]根据可得
结合图像，可得解得
[4]由[3]分析可知该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果没有影响。
9．（2024·山西吕梁·三模）探究实验小组的同学们根据学习的电学知识，设计了一个模拟对司机进行呼吸式酒精检测的装置。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示，已知不喝酒时酒精气体传感器的电阻。当被测人员呼出的酒精气体浓度值在20mg/mL以下时，可视为不影响驾驶机动车；在之间视为饮酒驾驶；在100mg/mL以上视为醉酒驾驶。实验装置所涉及到的器材如下：
A．干电池组（电动势，内阻）
B．电流表A（满偏电流0.6A，内阻未知）
C． 电阻箱（最大阻值9999.9 Ω）
D．电阻箱（最大阻值9999.9 Ω）
E.多用电表
F.开关及导线若干
(1)该同学用已经欧姆调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量电流表A的内阻大小时，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的 （选填“×1”或“×100”）挡位，然后进行欧姆调零，再次测量电流表A的内阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则测量的电流表A的内阻为 Ω（结果保留两位有效数字）。该同学进一步用其他方法测得电流表内阻准确值与多用电表测得其内阻值相等；
(2)该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将电流表A与电阻箱串联改装成量程为15V的电压表，则应将电阻箱的阻值调为 Ω；
(3)该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在电流表上0.3A处，则应将电阻箱的阻值调为 Ω；
(4)完成步骤（3）后，某次在实验室中测试酒精气体浓度时，电流表指针如图丁所示。则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内；
(5)使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大；若直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】(1) 8.0 (2)17.0 (3)10.0 (4)酒驾 (5)偏大
【解析】（1）[1][2]电阻挡从左到右读数逐渐减小，测量时发现指针向右偏转角度太大，说明电阻太小，选择的挡位太大， 所以换成挡位×1Ω，表盘上的读数为8.0， 倍数为×1Ω， 所以测量的电流表内阻为
（2）电流表A 与电阻箱串联改装成量程为15V的电压表，则有
解得
（3）由电表改装可知改装后的电压表内阻为,由题可知，当酒精气体浓度为零时，该酒精气体传感器电阻R=75Ω，并联电阻为，解得
当电流表指针指在0.3A位置时，由电表改装可知并联电路电压为，由串联分压原理可知
解得
（4）电流表指针如图丁所示
并联电压为
由串联分压原理可知其中
解得此时酒精气体传感器的电阻为
由图甲可知酒精气体浓度大于20mg/mL，小于 100mg/mL， 在酒驾范围内。
（5）使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若在0.3A 处酒精浓度为0，则酒精气体传感器与改装后的电压表所并联的电阻也增大，酒精气体传感器的电阻也增大，而酒精气体传感器的电阻小于真实的电阻，即所测的酒精气体浓度比真实值偏大。
10．（2024·江西赣州·二模）一探究小组测量平时考试使用的2B铅笔芯的电阻率，先用多用电表欧姆挡的“”挡粗测铅笔芯电阻，指针偏转如图（a）所示。
(1)为了更准确测量电阻值，可将旋钮调至 （填“”或“”）挡后再次进行测量。
(2)为精确地测量铅笔芯的电阻，实验中除开关，若干导线外还提供下列器材：
A．电压表（量程，内阻约）
B．电压表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．电流表（量程，内阻约）
E．滑动变阻器
F．滑动变阻器
G．电源E（电动势为）及开关和导线若干
为了提高测量精确度，实验中电压表应选择 ，电流表应选择 ，滑动变阻器应选择 。（选填各器材前的字母序号）
(3)现要求测量电路的电压从0开始变化，请在实物图（b）中完成电路连接 。
(4)用游标卡尺测得铅笔芯接入电路的长度为l，用螺旋测微器测得直径为d，电压表的示数为U，电流表的示数为I，由此可计算得出铅笔芯的电阻率 （用题目所给字母表示）。
【答案】(1) (2) A D E
(3) (4)
【解析】（1）先用多用电表欧姆挡的挡粗测铅笔芯电阻，指针偏转好图（a）所示，可知待测电阻阻值较小，为了进一步测量电阻值，可将旋钮调至挡后再次进行测量。
（2）[1]因电源电动势为3V，则电压表应选择A；
[2]电路中最大电流不超过0.6A，则电流表应选择D；
[3]滑动变阻器应选择与待测电阻阻值相当的E。
（3）要求测量电路的电压从0开始变化，则滑动变阻器采用分压接法，由于待测电阻较小，远小于电压表内阻，则电流表应采用外接法，实物连线如图所示
（4）根据电阻定律又
联立可得
11．（2024·广西·模拟预测）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D。某次测量结果如图甲所示，则这次测量的读数 mm。
(2)用多用电表测得金属丝的阻值约为3Ω，现在使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小），待测电阻丝、导线，开关外，电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（以上三个空选填器材前的字母）
A．电压表（量程15V，内阻约15kΩ）
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程600mA，内阻约1Ω）
D．电流表（量程3A，内阻约0.02Ω）
E.滑动变阻器（总阻值10Ω，额定电流2A）
F.滑动变阻器（总阻值100Ω，额定电流2A）
(3)若采用图乙所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的 （选填“a”或“b”）点相连。若某次测量中，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（D、L、U、I），写出电阻率的计算式： 。
(4)若采用图丙的电路测量电阻率，图中的电流表内阻跟接近。闭合开关S，多次移动滑片P的位置改变电路中接入金属丝的有效长度，分别记录每次电流表的示数I和接入电路中金属丝的有效长度L。根据实验中所测的数据，作出的下列图像合理的是______。（填选项标号）
A．B．C．D．
【答案】(1)0.517（0.515~0.519）(2) B C E (3) (4)BC
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）[1]由于电源电动势为，内阻很小，为了确保电压测量值的精度，电压表选择，即电压表选择B；
[2]待测电阻约为，当电压表B达到满偏3V时，通过电流表的电流约为1A，为了确保电流表的安全与精度，电流表选择，即电流表选择C；
[3]电路中待测金属丝的阻值约为3Ω，滑动变阻器采用限流式接法，为了确保安全，方便调节，使测量数据的连续性强，滑动变阻器选择与待测电阻阻值接近的，即待测电阻选择E。
（3）[1]结合上述可知，选择的电压表的内阻约为3kΩ，待测电阻的阻值约为3Ω，选择的电流表的内阻约为1Ω，电压表的内阻远远大于待测电阻，而电流表的内阻与待测电阻的阻值接近，可知，电流表分压影响较大，测量电路采用电流表外接法，即电压表的左端应与电路中的点相连；
[2]根据欧姆定律有
根据电阻的决定式有
解得
（4）根据闭合电路的欧姆定律有
整理可得
则有，，可知，合理的图像是第二个和第三个图像。
故选BC。
12．（2024·重庆·二模）电容电池具有无污染、寿命长、充电速度快等诸多优点而广泛应用。某同学想要用电流传感器探究电容电池特性，探究电路如图甲。
(1)第一次探究中，先将开关接1，待电路稳定后再接2.已知电流从上向下流过电流传感器时，电流为正，则电容器充放电过程中的和图像是_____________。
A．B．
C． D．
(2)第二次探究，该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC振荡电路的电流变化规律。
①实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的LC振荡电流的部分图像，如图乙，根据图像中A、B点坐标可知，振荡电路的周期 s（结果保留两位有效数字）。
②如果使用电动势更小的电源给电容器充电，则LC振荡电路的频率将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
③已知电源电动势，测得充电过程图像的面积为，以及振荡电路的周期，可以得到电感线圈的电感表达式 。（用测得的已知量表示）
【答案】(1)BD (2) 0.0092 不变
【解析】（1）AB．第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从上向下流过传感器，即为正，由于充电后电容器右极板带正电，电容器通过R放电时，电流从下向上流过传感器，即为负，故A错误，B正确；
CD．给电容器充电和电容器放电，通过电压传感器的电流方向均为从右向左，都为正，故C错误，D正确。
故选BD。
（2）①[1]由图乙可知
②[2]由振荡周期可知，如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的周期不变，则频率也不变。
③[3]充电过程图像的面积为，则有可得
振荡周期可得
13．（2024·北京朝阳·一模）(1)某兴趣小组为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，在实验室中找到了以下器材：
A．可拆变压器 B．条形磁铁
C．开关、导线若干 D．交流电压表
E．直流电源 F．低压交流电源
在本实验中，上述器材不需要的是 （填器材序号字母）。
(2)某同学用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。所用器材有：电源E、电流表A、电压表V、电容器C、定值电阻R、单刀双掷开关S、导线若干。
①根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整 。
②将图乙中的电流表换成电流传感器，可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正，则与本次实验相符的图像是 。
③将图乙中的电压表换成电压传感器，可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线，如图丙所示。已知开关接2瞬间开始计时，此时电压传感器记录数据为，利用数据处理软件得到图线与坐标轴围成的面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容 。（用题中已知物理量、R和表示）
【答案】(1)BE/EB
(2) A
【解析】（1）探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，需要可拆变压器、开关和导线若干、交流电压表、低压交流电源，故不需要条形磁铁和直流电源。
故选BE。
（2）[1]根据电路图补充实物连线如图所示
[2]第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从左向右流过电阻，即为正向电流，由于充电后电容器下极板带正电，电容器通过R放电时，电流从右向左流过电阻，即为负。
故选A。
[3]根据，变形可得而图像与坐标轴所围面积为，则
故有
则电容为
14．（2023·广东汕头·二模）某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
（1）该实验中变压器原线圈接线柱接入学生电源应该选择哪种接法 （填“A”或“B”）；
（2）实验开始前，小艺同学没有使用铁芯组装变压器，而是直接将一个线圈接入电源，另外一个线圈接电压表，保持电源输入电压、两个线圈接入的匝数不变，逐渐将两个线圈相互靠近的过程中，观察到电压表的读数 （选填“变大”、“变小”、“不变”）；
（3）在正确组装变压器后，甲乙丙三位同学分别利用控制变量法探究副线圈的电压与原线圈电压，原线圈的匝数，副线圈的匝数的关系，将实验数据绘制成甲、乙、丙三幅图像，哪个同学的实验结果有误 （选填“甲”、“乙”、“丙”）
（4）小琳同学在某次实验中选择厂家标注匝数匝的线圈A作为原线圈，厂家标注匝数匝的线圈B作为副线圈，分别接入不同输入电压，测得对应的输出电压得到实验数据如表所示；分析下列可能的原因，你认为正确的有 。
A．原、副线圈的电压的频率不相等
B．变压器线圈中有电流通过时会发热
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．穿过副线圈的磁通量大于原圈的磁通量
【答案】 B 变大 乙 BC/CB
【解析】（1）[1]由图可知，A为直流接法，B为交流接法，而要探究变压器的原理则必须使用交变电压，只有变化的电流才能产生变化的磁场。
故选B
（2）[2]将线圈直接接入交变电源，则线圈中就会产生周期性变化的磁场，而将另一接了电压表的线圈逐渐靠近接入电源中的线圈时，接了电压表的线圈中的磁通量就会发生变化，根据法拉第电磁感应定律
可知，越靠近通电线圈，接了电压表的线圈所处的磁场就越强，产生的感应电动势就越大，因此可知电压表的读数将变大。
（3）[3]根据变压器原副线圈匝数与电压的关系可得
则可知，在原副线圈匝数比一定的情况下，副线圈中的电压与原线圈中的电压成正比，图像为过原点的倾斜直线；而当原线圈的匝数以及原线圈中的电压一定时，副线圈中的电压与负线圈的匝数成正比，图像为过原点的一条倾斜直线；若原线圈中的电压与副线圈的匝数一定时，副线圈中的电压与原线圈的匝数成反比，即副线圈中的电压与原线圈匝数倒数的图像为一条过原点的倾斜直线，因此实验结果有误的为乙。
故选乙。
（4）[4]由表中数据可知，原副线圈的匝数比小于原副线圈中的电压之比，即有电能的损失。
A．变压器不会改变电压的频率，故A错误；
B．根据电流的热效应可知，当有电流通过线圈时，线圈会发热，从而造成电能的损失，俗称铜损，故B正确；
C．铁芯在交变磁场中会产生涡流，而根据电流的热效应可知铁芯会发热，从而造成电能的损失，俗称铁损，故C正确；
D．因为铁芯对磁场的约束不严密，因此，穿过副线圈的磁通量一定小于原线圈的磁通量，即磁通量有损失，俗称磁损，故D错误。
故选BC。
15．（2024·浙江·二模）磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值（约几千欧）随磁感应强度的变化关系。
所用器材：电源E（6V）、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），电压表（量程为0~3V，内阻为2kΩ）和毫安表（量程为0~3mA，内阻不计）。定值电阻、开关、导线若干
(1)为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大，实验小组设计了电路图甲，请用笔代替导线在乙图中将实物连线补充完整。
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V，电流表读数为0.5mA，则此时磁敏电阻的阻值为 。
(3)实验中得到该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示，某同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器，其电路的一部分如图戊所示。图中E为直流电源（电动势为6.0V，内阻可忽略），当图中的输出电压达到或超过2.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时磁感应强度为0.2T，则图中 （填“”或“”）应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应为 （保留2位有效数字）。
【答案】(1)(2) 1.30 3900Ω/
(3) 2.8
【解析】（1）根据电路图甲，在乙图中补充实物连线图如下
（2）[1]电压表的最小刻度值为0.1V，如图丙所示，电压表的读数为1.30V,
[2]根据串联电路电压与电阻成正比的关系，磁敏电阻两端的电压为
电流表读数为0.5mA，故此时磁敏电阻的阻值为
（3）[1]根据闭合电路可得可得输出电压为
要求输出电压达到或超过3.0V时报警，即要求磁感应强度增大时，电阻的阻值增大，从而需要输出电压增大，故需要的阻值增大才能实现此功能，故为磁敏电阻；
[2]开始报警时磁感应强度为0.2T，此时
电压
根据电路关系
解得另一固定电阻的阻值应为
16．（22-23高二下·湖北·阶段练习）如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.15 kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1 N。调节可调电阻，可改变R、两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。
（1）当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻 （填“较大”“较小”）。
（2）自动分拣装置正常工作时，大苹果通过 （填“通道A”、“通道B”）。
（3）若电源电动势为5 V，内阻不计，放大电路的激励电压为2 V：
①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于 kΩ。（结果保留两位有效数字）
②某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻 （填“R”、“”或“电源”）两端。
③若要提高分拣标准到0.33 kg，仅将的阻值调为 kΩ即可实现。（结果保留两位有效数字）（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比）
【答案】 较小 通道B 20 16
【解析】（1）[1]由图乙可知当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻较小。
（2）[2]大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。
（3）①[3]杠杆对R的压力为1 N，R阻值为30 kΩ，为使该装置达到上述分拣目的，的阻值需满足则
②[4]随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变，分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在两端。
③[5]根据可知分拣标准到0.33 kg时，压力为2.2 N，此时R的阻值为24 kΩ，根据①分析的阻值应该调至16 kΩ。
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
60.4
电阻/（）
220
160
100
60
45
30
25
15
实验次数
/匝
/匝
1
200
100
8.2
4.0
2
200
100
6.1
2.9
3
200
100
4.0
1.9
1.（2024年新课标考题）10. 学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻。可选用的器材有：多用电表，电源E（电动势5V），电压表V1（量程5V，内阻约3kΩ），定值电阻（阻值为800Ω），滑动变阻器（最大阻值50Ω），滑动变阻器（最大阻值5kΩ），开关S，导线若干。
完成下列填空：
（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应______（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；
A．将红、黑表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆
C．将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的______填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡______（填“×1”“×100”或“”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为______kΩ（结果保留1位小数）；
（2）为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选______（填“”或“”），闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端；
（3）闭合开关S，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表，待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻______（用、U和表示）；
（4）测量得到，则待测电压表内阻______（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1） ①. CAB ②. 负极、正极 ③. ×100 ④. 1.6
（2） ①. R1 ②. a （3） （4）1.57
【解析】（1）[1]利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆档即C选项：将多用电表选择开关置于欧姆挡“×10”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆。
故首先操作顺序为CAB。
[2]多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。
[3]读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线Ⅰ所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“”倍率又过大，故应选择欧姆挡“×100”的位置；
[4]测量得到指针位置如图（a）中实线Ⅱ所示，则组测得到的该电压表内阻为
（2）[1]图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动变阻器即R1；
[2]为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。
（3）通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
（4）测量得到U1=4.20V,U=2.78V，带入待测电压表的阻值表达式则待测电压表内阻
2.(2024年江苏卷考题) 11. 某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验，除被测金属丝外，还有如下实验器材可供选择：
A.直流电源：电动势约为，内阻可忽略不计；
B.电流表A∶量程，内阻约；
C.电压表V∶量程，内阻为；
D.滑动变阻器：最大阻值为，允许通过的最大电流为；
E.开关、导线等
（1）该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示，从图中读出金属丝的直径为______
（2）用多用电表欧姆“”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时，多用电表的示数如图乙所示，从图中读出金属丝电阻约为______
（3）若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值，则这种金属材料的电阻率为______。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）0.787（0.785~0.789） （2）9.0 （3）
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）根据欧姆表的读数规律，该读数为
（3）根据电阻定律有 变形可得
代入数据解得
3.（2024全国甲卷考题）10. 电阻型氧气传感器阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感器的电流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含量之间的对应关系，这一过程称为定标。一同学用图（a）所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作电流）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶（氧气含量分别为、、、、）。
（1）将图（a）中的实验器材间的连线补充完整_____，使其能对传感器定标；
（2）连接好实验器材，把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口；
（3）把滑动变阻器的滑片滑到_____端（填“a”或“b”），闭合开关；
（4）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为，记录电压表的示数U；
（5）断开开关，更换气瓶，重复步骤（3）和（4）；
（6）获得的氧气含量分别为、、和的数据已标在图（b）中；氧气含量为时电压表的示数如图（c），该示数为______V（结果保留2位小数）。
现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为，此时电压表的示数为1.50V，则此瓶气体的氧气含量为_____（结果保留整数）。
【答案】 ①. ②. ③. 1.40 ④. 17
【解析】（1）[1]为了保持流过传感器的电流恒定，电阻型氧气传感器两端的电压调节范围较大，所以滑动变阻器采用分压式接法，由于毫安表内阻可忽略，所以电流表采用内接法，实物连接图如图所示
（3）[2]为了保护电路，闭合开关前，需要电阻型氧气传感器两端的电压为零，故滑动变阻器的滑片滑到a端口；
（6）[3]由图可知，电压表的分度值为0.1V，需要估读到分度值下一位，其读数为1.40V；
[4]当瓶气体的氧气含量为时，电压为1.40V，在图（b）中描出该点，用平滑的曲线将各点连接起来，如图所示
可知电压表的示数为1.50V时，此瓶气体的氧气含量为。
4.（2024年山东卷考题）14. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：
学生电源（输出电压0~16V）
滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）；
电压表V（量程3V，内阻未知）；
电流表A（量程3A，内阻未知）；
待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；
游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。
回答以下问题：
（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm；
（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端；
（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω；
（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。
【答案】（1）2.450 （2）1 （3）1.91 （4）大于
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为
（2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端；
（3）根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有
（4）根据电阻定律 可得
两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知
5.(2024年辽宁卷考题) 11. 某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。
（1）实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的_____。（填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ；
④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。
（2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势_____。
（3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻____（用和表示）。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由图可知，应该置于端。
（2）对于电路图（a），根据闭合电路欧姆定律有
设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律
联立可得
整理可得
对于电路图（b），根据闭合电路欧姆定律有
结合欧姆定律和电阻定律
联立后整理
可知图线的纵轴截距
解得
由题意可知
又
联立解得
6.（2024年安徽卷考题）12. 某实验小组要将电流表G（铭牌标示：，）改装成量程为1V和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。
（1）开关闭合前，滑片P应移动到________（填“M”或“N”）端。
（2）根据要求和已知信息，电阻箱的阻值已调至，则的阻值应调至________。
（3）当单刀双掷开关与a连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为I、U，则电流表G的内阻可表示为________。（结果用U、I、、表示）
（4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实值与铭牌标示值有偏差，则只要________即可。（填正确答案标号）
A. 增大电阻箱的阻值B. 减小电阻箱的阻值
C. 将滑动变阻器滑片P向M端滑动
（5）校准完成后，开关与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为________V。（保留2位有效数字）
【答案】（1）M （2）4000 （3） （4）A （5）0.86
【解析】（1）由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路，在开关S1闭合前，滑片P应移到M端；
（2）当开关S2接b时，电压表量程为1V，根据欧姆定律
当开关S2接a时，电压表量程为3V，根据欧姆定律
其中
联立解得
（3）当开关S2接a时，根据欧姆定律
可得电流表G的内阻可表示为
（4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，可知电流表G内阻的真实值小于铭牌标示值，根据闭合电路的欧姆定律可以增大两电阻箱的阻值。
故选A。
（5）根据闭合电路欧姆定律
7.（2024年广东卷考题）12. 某科技小组模仿太阳能发电中的太阳光自动跟踪系统，制作光源跟踪演示装置，实现太阳能电池板方向的调整，使电池板正对光源。图甲是光照方向检测电路。所用器材有：电源E（电动势3V）电压表（V1）和（V2）（量程均有3V和15V，内阻均可视为无穷大）：滑动变阻器R：两个相同的光敏电阻和；开关S：手电筒：导线若干。图乙是实物图。图中电池板上垂直安装有半透明隔板，隔板两侧装有光敏电阻，电池板固定在电动机转轴上。控制单元与检测电路的连接未画出。控制单元对光照方向检测电路无影响。请完成下列实验操作和判断。
（1）电路连接。
图乙中已正确连接了部分电路，请完成虚线框中滑动变阻器R、电源E、开关S和电压表（V）间的实物图连线_____。
（2）光敏电阻阻值与光照强度关系测试。
①将图甲中R的滑片置于_____端。用手电筒的光斜照射到和，使表面的光照强度比表面的小。
②闭合S，将R的滑片缓慢滑到某一位置。（V）的示数如图丙所示，读数为_____V，U2的示数为1.17V。由此可知，表面光照强度较小的光敏电阻的阻值_____（填“较大”或“较小”）。
③断开S。
（3）光源跟踪测试。
①将手电筒的光从电池板上方斜照射到和。②闭合S。并启动控制单元。控制单元检测并比较两光敏电阻的电压，控制电动机转动。此时两电压表的示数，图乙中的电动机带动电池板_____（填“逆时针”或“顺时针”）转动，直至_____时停止转动，电池板正对手电筒发出的光
【答案】（1）见解析图 （2） ①. b ②. 1.60 ③. 较大
（3） ①. 顺时针 ②. 转过90°
【解析】
（1）电路连线如图
（2）①[1]将图甲中的R的滑片置于b端；
②[2][3]电压表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为1.60V；由此可知表面光照强度较小的RG1两端电压较大，说明表面光照强度较小的阻值较大；
（3）[1][2]由于两电压表的示数，可知RG1光照强度较大，则说明电动机带动电池板顺时针转动，直至转过90°时停止转动，电池板正对手电筒发出的光
8.（2024年江西卷考题）12. 某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。
（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。
（2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接_____。
（3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。
（4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达____________（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度____________（填“高”或“低”）的水更容易导电。
（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为____________m。（保留两位有效数字）
【答案】 ①.
②. ③. 高 ④. 0.46
【解析】 （2）[1]电源电动势为，故电压表量程选择；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下：
（4）[2]根据电阻定律
故可得
得
[3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。
（5）[4]根据前面分析可知的水的电阻率为
故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，接入电压时，得
解得水管的长度至少应设计为
9.（2024年湖南卷考题）11．某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。
（1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA，电压表量程为3V，表盘如图（c）所示，示数为 V，此时金属丝阻值的测量值R为 Ω（保留3位有效数字）；
（2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值；
（3）根据测量数据绘制R—p关系图线，如图（d）所示；
（4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的 侧（填“左”或“右”）；
（5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值 真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 1.23 12.3 右侧 小于
【解析】（1）[1]电压表量程为0—3V，分度值为0.1V，则电压表读数需估读一位，读数为1.23V，[2]根据欧姆定律可知，金属丝的测量值
（4）[3]根据图（d）可知气压越小电阻越大，再根据 U = IR
可知压强p减小，则电阻R增大，故电压增大，电压表的指针位置应该在题图（c）中指针位置的右侧。
（5）[4]电流表采用外接法会导致电压表分流，即 ，
即I测偏大，故R测 < R真。
10.(2024浙江1月卷考题) 17. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱（）、一节干电池、微安表（量程，零刻度在中间位置）、电容器（、）、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路。
（1）把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零：然后把开关S接2，微安表指针偏转情况是___；
A.迅速向右偏转后示数逐渐减小 B.向右偏转示数逐渐增大
C.迅速向左偏转后示数逐渐减小 D.向左偏转示数逐渐增大
（2）再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况。把开关S接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为___V，电压表的阻值为___（计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 ①. C ②. 0.50 ③. 3.1
【解析】（1）[1]把开关S接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小。
故选C。
（2）[2]由题意可知电压表应选用0~3V量程，由图2可知此时分度值为0.1V，需要估读到0.01V，则读数为0.50V。
[3]当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据闭合电路欧姆定律有
根据串联电路规律有
联立可得
11.(2024浙江1月卷考题) 18. 在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表
某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是___，定值电阻R的阻值应选___， 1、2两端的电压小于___V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。
A. B. C.
【答案】 ①. C ②. 3 ③. 1.8
【解析】[1] A．电路A，定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，故A错误；
B．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分得电压越小，无法实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故B错误；
C．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分得电压越大，可以实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故C正确。
故选C。
[2]由热敏电阻在不同温度时的阻值表可知，的阻值为
由题意可知
解得
[3] 时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为，此时1、2两点间的电压为则1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。
12.(2024年河北卷考题) 13. 某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R（最大阻值）、白炽灯、可调电阻、发光二极管、光敏电阻型三极管、开关和若干导线等。
（1）判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的____________（填“正极”或“负极”）。
（2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的____________、____________、____________接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而____________（填“增大”或“减小”）。
（3）组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应____________（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值，直至发光二极管发光。
【答案】（1）负极 （2） ①. A ②. A ③. D##C ④. 减小 （3）增大
【解析】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻无穷大，说明二极管反向截止即连接电源负极。
（2）[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路,故接滑动变阻器A接线柱,必须接在金属杆两端接线柱任意一个，即C或D。
[4]由图像可知，随光照强度增加，I-U图像斜率增大，所以电阻减小。
（3）三极管未导通时，与串联。随着光强增强，电阻减小，此时三极管仍未导通，说明分压小，故需要增大。
13.（2024年北京卷考题）16．用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。
关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。
A．需要记录感应电流的大小
B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向
C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关
【答案】BC
【解析】A．本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误；
B．本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确；
C．由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N还是S有关，故C正确。
故选BC。
14.（2024年北京卷考题）17．某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E = V，内阻r = kΩ。（结果保留两位有效数字）
【答案】 1.0 3.3
【解析】[1][2]由闭合电路欧姆定律得，解得
结合题图2可得
，
15.（2024年广西卷考题）12．某同学为探究电容器充、放电过程，设计了图甲实验电路。器材如下：电容器，电源E（电动势，内阻不计），电阻，电阻，电流传感器，开关、，导线若干。实验步骤如下：
(1)断开、，将电流传感器正极与a节点相连，其数据采样频率为，则采样周期为 s；
(2)闭合，电容器开始充电，直至充电结束，得到充电过程的曲线如图乙，由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻的电流为 （结果保留3位有效数字）；
(3)保持闭合，再闭合，电容器开始放电，直至放电结束，则放电结束后电容器两极板间电压为 V；
(4)实验得到放电过程的曲线如图丙，曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为，则电容器的电容C为 。图丙中曲线与横坐标、直线所围面积对应电容器释放的电荷量为，则时电容器两极板间电压为 V（结果保留2位有效数字）。
【答案】(1) (2)15.0 (3)2 (4) 5.2
【解析】（1）采样周期为
（2）由图乙可知开关闭合瞬间流经电阻的电流为；
（3）放电结束后电容器两极板间电压等于两端电压，根据闭合电路欧姆定律得电容器两极板间电压为
（4）[1]充电结束后电容器两端电压为，故可得
解得
[2]设时电容器两极板间电压为，得
代入数值解得
16，（2024年海南卷考题）16．用如图a所示的电路观察电容器的充放电现象，实验器材有电源E、电容器C、电压表、电流表、电流传感器、计算机、定值电阻R、单刀双掷开关、开关、导线若干
(1)闭合开关，将接1，电压表示数增大，最后稳定在12.3V。在此过程中，电流表的示数_____（填选项标号）
A．一直稳定在某一数值
B．先增大，后逐渐减小为零
C．先增大，后稳定在某一非零数值
(2)先后断开开关、，将电流表更换成电流传感器，再将接2，此时通过定值电阻R的电流方向 （选填“”或“”），通过传感器将电流信息传入计算机，画出电流随时间变化的图像，如图b，时，图中M、N区域面积比为8∶7，可求出 （保留2位有效数字）。
【答案】(1)B (2)
【解析】（1）电容器充电过程中，当电路刚接通后，电流表示数从0增大某一最大值，后随着电容器的不断充电，电路中的充电电流在减小，当充电结束电路稳定后，此时电路相当于开路，电流为0。
故选B。
（2）[1]根据电路图可知充电结束后电容器上极板带正电，将接2，电容器放电，此时通过定值电阻R的电流方向；
[2]时可知此时电容器两端的电压为
电容器开始放电前两端电压为，根据图像与横轴围成的面积表示放电量可得间的放电量为后到放电结束间放电量为
根据题意，解得
17.（2024年甘肃卷考题）12. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。
（1）考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______（保留2位有效数字）。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______（用I、r和表示）。
③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______（保留1位小数）。
（2）考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。
A. 电路设计会损坏仪器B. 滑动变阻器接法错误
C. 电压太大无法读数D. 电流太小无法读数
【答案】（1） ①. 1.0 ②. ③. 1.40 ④. 1.0 （2）D
【解析】【小问1详解】
[1]由图2可知，电压表读数为
电流表读数为
根据欧姆定律可得电流表内阻为
[2]由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为
[3][4]根据变形为
根据图像可知，纵截距
斜率的绝对值
所以待测干电池电动势为
电源内阻为
【小问2详解】
由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。
故选D。
一、实验题
1．（2024·江西上饶·模拟预测）要测定一个量程为3V的电压表的内阻，某同学进行了如下操作。
(1)先用多用电表粗测电压表内阻，将多用电表选择开关拨到欧姆挡“×1000”挡位，欧姆调零后，将多用电表的红表笔与电压表的 （填“正”或“负”）接线柱连接，黑表笔连接另一个接线柱，示数如图甲所示，则粗测电压表的内阻为 。
(2)为了精确测量电压表的内阻，该同学根据实验室提供的器材，设计了如图乙所示电路。请根据图乙电路将如图丙所示的实物图连接完整 。连接好电路后，闭合开关前，图丙中滑动变阻器的滑片应先移到最 （填“左”或“右”）端，电阻箱的电阻调为 （填“最大”或“零”），闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数半偏，若此时电阻箱的阻值为，则测得电压表内阻为 。
(3)该同学发现电源的内阻很小，可以忽略不计，于是他又设计了如图丁所示的电路，按正确的操作，测得多组电压表的示数U及对应的电阻箱接入电路的电阻R，作图像，得到图像与纵轴的截距为b，则电压表的内阻 。
【答案】(1) 负 14000(2) 左 零 (3)
【解析】（1）[1][2]欧姆表红表笔与内置电源的负极相连，因此红表笔与电压表的负接线相连；粗测电压表的内阻为。
（2）[3][4][5][6]电路连接如图所示
闭合开关前，题图丙中滑动变阻器的滑片应先移到最左端，使输出电压为零，电阻箱的电阻调为零，测得的电压表的内阻为。
（3）根据闭合电路欧姆定律即
根据题意，解得
2．（2024·青海·模拟预测）某实验小组利用如图甲所示的电路图，测量电压表的内阻RV和电流表的内阻RA．已知定值电阻的阻值为R0，闭合开关后，调节滑动变阻器以及电阻箱的接入阻值R，电压表、电流表的示数分别为U、I，多测几组U、I、R的对应数据，根据所得的数据描绘出的关系图线如图乙所示（图中a、b均已知）。
(1)根据图甲，用笔画线代替导线，补全图丙中的实物图 。
(2)闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的 （填“左”或“右”）端，关系图线的表达式为 （用RV、RA、R0、U、I表示）。
(3)由图乙可知， ， （用R0、a、b表示）。
【答案】(1)(2) 左 (3) b
【解析】（1）由电路图可知，连接的实物图如图所示
（2）[1]为防止烧坏电表，电表两端的电压应从零开始，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的最左端，电阻箱的接入阻值应达最大值。
[2] 根据闭合电路的欧姆定律整理得
（3）[3]图像的纵截距为可得
[4]图像的斜率为解得
3．（2024·全国·模拟预测）宋同学正在实验室测量一根弹性导电绳的电阻率。如图甲所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入图乙所示的电路中。
(1)实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径，某次测量到的示数如图丙所示，则该次测量时导电绳的直径 cm。
(2)实验中先闭合开关、，调节滑动变阻器R，使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置，记录两表的示数和。然后断开开关，电流表的示数将 （填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑动变阻器R的滑片，使电流表的示数为，记下此时电压表的示数U，则此时导电绳的电阻 （用U、和表示），并记录此时金属夹A、B间的距离L和导电绳的横截面积S。
(3)多次拉伸导电绳，重复上面的实验，利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示，则弹性导电绳的电阻率 （用a、b和c表示）。
【答案】(1)0.5313 (2) 变小 (3)
【解析】（1）导电绳的直径
（2）[1]断开开关S2，电路中总电阻增大，电动势不变，所以总电流减小，电流表的示数变小；
[2]根据电路欧姆定律，先闭合开关、时，有
然后断开开关，有
联立解得此时导电绳的电阻
（3）根据题意分析可知弹性导电绳的电阻率为图线的斜率
4．（2024·全国·模拟预测）如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻﹐现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻。
(1)已知图甲中电阻R1 = 28.8Ω，R2 = 7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA = Ω。
(2)该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示。已知定值电阻R0 = 1.0Ω，则电源的电动势E = V，内阻r = Ω。
(3)根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
【答案】(1)3.1 (2) 1.5 1.9 (3) 等于 等于
【解析】（1）由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得
代入数据解得
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得
变式可得
由图丁可得，
解得，
（3）[1][2]根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值。
5．（2024·湖北武汉·二模）某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下：
i.断开开关 闭合开关 改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数；
ii.将开关 都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数；
iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的 的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为
根据以上实验步骤及数据，回答下列问题：
(1)根据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的 （填“A”、“B”）；
(2)根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势 ，电源内阻 ，电阻 = （用 和b表示）
(3)若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距 （选填“相同”、“不同”），内阻r测量值 （选填“偏大”、 “偏小”、 “不变”）。
【答案】(1)B (2) (3) 不同 偏大
【解析】（1）[1]对于同一个R值，开关都闭合时，R和并联部分电阻分得的电压更小，电流表示数更小，即更大，故据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的B。
（2）[1] [2][3]断开开关 闭合开关 由闭合电路欧姆定律得整理得
根据图乙 ，解得
将开关 都闭合时，由闭合电路欧姆定律得整理可得
根据图乙联立解得
（3）[1][2]若电流表内阻较大不可忽略，根据步骤 i、ii记录的数据，根据闭合电路欧姆定律分别列式
知图线A、B的截距不同，内阻r测量值偏大。
6．（2024·山东青岛·三模）实验小组根据实验室提供的器材，设计实验方案测量长度为l的中空圆柱形金属工件的电阻率。实验室提供的器材有：
A．电源E（电动势为4.5V，内阻未知）
B．电压表（量程3V，内阻为2kΩ）
C．电压表（量程3V，内阻约为2kΩ）
D．变阻箱R（0~9999.9Ω）
E．定值电阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一个
F．游标卡尺（20分度）
G．开关一个，导线若干
(1)组员们用游标卡尺测量金属工件的外径d1和内径d2。使用前检查发现主尺和游标尺的零刻度线不能对齐，如图甲。组员们决定仍然使用该尺进行测量，其中测量内径时，把结构图乙中的部件 （选填“a”“b”“c”或“d”）紧贴圆柱形金属工件测量内径，记录此时游标卡尺示数为 mm（图丙），修正后内径d2= mm。
(2)为了满足测量要求，实验小组设计图丁实验方案测量工件的电阻，其中电压表V1是器材中的 （选填器材前的字母符号），V2是器材中的另外一只电压表，定值电阻R0选用 Ω。
(3)闭合开关，调节电阻箱阻值，记录每个阻值对应的电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；根据数据作出图像，斜率为k，如图戊，不计电压表V2的分流影响，此工件的电阻率为 （使用题中所给物理量的符号表示）；
(4)考虑电压表V2的分流影响，应用此方法测得的电阻率 （选填“偏大’“偏小”或“等于”）。
【答案】(1) 7.65 7.50 (2) B 1k (3)(4)不变
【解析】（1）[1]测量内径应使用内测量爪，故选a；
[2]游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和，所以游标卡尺的示数
[3]修正后内径为
（2）[1]由于电压表V1与电阻R0串联，所以电压表V1的内阻已知，故选B；
[2]由于电源电动势为4.5V，而电压表V1的量程为3V，所以串联的电阻R0的阻值为
（3）根据欧姆定律可得
整理可得
根据电阻定律可得
联立可得
（4）考虑电压表V2的分流影响，根据欧姆定律有
整理可得图像的斜率为
与电压表内阻无关，测得电阻值不变，电阻率不变。
7．（2024·山东聊城·三模）半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，现有以下器材：
电源：电动势3V，内阻不计
电流表A1：量程250，内阻约为50
电流表A2：量程250，内阻约为10
电压表V：量程3V，内阻约为20；
滑动变阻器R：阻值范围0~100
压力传感器，开关S，导线若干。
（1）为了提高测量的准确性，电流表应选 （选填“A1”或“A2”），并请补充完整图甲中虚线框内的测量电路 。
（2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的图像如图乙所示，重力加速度取。
（3）完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子工秤，它主要构成有：压力传感器，定值电阻、理想电流表（量程），电动势为6V的电源，电源内阻不计。
①将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一砝码，托盘和砝码的总质量为200g，电流表示数为，通过计算可得电梯的加速度大小为 ；
②若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则重物质量的测量值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 A1 1.0 偏大
【解析】（1）[1]电路中最大电流为，故为了提高测量的准确性，电流表应选A1；
[2]由于滑动变阻器的阻值相比压力传感器阻值小得多，且使电表示数变化范围更大，滑动变阻器采用分压式接法，根据
所以电流表采用内接法，故电路图连接如图所示
（3）①[3]由闭合电路的欧姆定律，代入数据解得
由图乙可知，当时，压力传感器的示数为
由牛顿第二定律
解得
②[4] 若使用一段时间后，电源电动势减小，电源内阻不计，则电路中电流减小，的计算值增大，导致重物压力的值增大，所以重物质量的测量值将偏大。
8．（2024·重庆九龙坡·三模）如图图甲为电阻式触摸屏的简化原理∶按压屏幕时，相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触，从而改变接入电路的电阻。
(1)某研究小组找到一块电阻式触摸屏单元，将其接入电路中，简化电路如图乙。先将开关闭合到1让电容器充满电，再将开关切换到2，通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图丙中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像，则不按压状态对应图丙中 （填“I”或“Ⅱ”）。
(2)粗测该触摸屏单元未按压状态下的电阻约为几十欧姆。某同学想较准确测量此电阻，可供使用的器材有∶
A．电源E（电动势为3V，内阻约为12Ω）3
C．电流表A1（量程为3mA，内阻为5Ω）；
D．电流表A2（量程为60mA，内阻约为2Ω）
E.滑动变阻器R1（总阻值约为10Ω）；
F.电阻箱R2，最大阻值为99999Ω；
G.开关S，导线若干。
①该同学将电流表A1和电阻箱R2串联改装成量程为4.5V的电压表，电阻箱R2的阻值应调为 Ω。
②该同学设计了图丁测量电路，为了尽量减小实验的系统误差，电阻箱右边的导线应该接 （填“a”或“b”）；按正确选择连接好电路之后，改变滑动变阻器滑片位置，测得多组对应的电流表A1和电流表A2的示数I1、I2，得到了图戊的图像，由图中数据可得该触摸屏单元未按压状态下的阻值为 Ω（结果保留2位有效数字）；该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果（填“有”或“没有”）影响。
【答案】(1)Ⅱ (2) 1495 a 79 没有
【解析】（1）按压状态时两层导电层就在按压点位置有了接触，并联进去电阻，总电阻减小，放电速度变快，根据图像可知，按压状态对应的图像应为Ⅰ。不按压状态对应图中Ⅱ。
（2）①[1]根据解得
②[2]由于已知电流表A1的阻值，可以计算出待测电阻两端的电压，再用差值法计算流过待测电阻的电流，故应接a。
[3]根据可得
结合图像，可得解得
[4]由[3]分析可知该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果没有影响。
9．（2024·山西吕梁·三模）探究实验小组的同学们根据学习的电学知识，设计了一个模拟对司机进行呼吸式酒精检测的装置。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示，已知不喝酒时酒精气体传感器的电阻。当被测人员呼出的酒精气体浓度值在20mg/mL以下时，可视为不影响驾驶机动车；在之间视为饮酒驾驶；在100mg/mL以上视为醉酒驾驶。实验装置所涉及到的器材如下：
A．干电池组（电动势，内阻）
B．电流表A（满偏电流0.6A，内阻未知）
C． 电阻箱（最大阻值9999.9 Ω）
D．电阻箱（最大阻值9999.9 Ω）
E.多用电表
F.开关及导线若干
(1)该同学用已经欧姆调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量电流表A的内阻大小时，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的 （选填“×1”或“×100”）挡位，然后进行欧姆调零，再次测量电流表A的内阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则测量的电流表A的内阻为 Ω（结果保留两位有效数字）。该同学进一步用其他方法测得电流表内阻准确值与多用电表测得其内阻值相等；
(2)该同学设计的测量电路如图丙所示，他首先将电流表A与电阻箱串联改装成量程为15V的电压表，则应将电阻箱的阻值调为 Ω；
(3)该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在电流表上0.3A处，则应将电阻箱的阻值调为 Ω；
(4)完成步骤（3）后，某次在实验室中测试酒精气体浓度时，电流表指针如图丁所示。则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内；
(5)使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大；若直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】(1) 8.0 (2)17.0 (3)10.0 (4)酒驾 (5)偏大
【解析】（1）[1][2]电阻挡从左到右读数逐渐减小，测量时发现指针向右偏转角度太大，说明电阻太小，选择的挡位太大， 所以换成挡位×1Ω，表盘上的读数为8.0， 倍数为×1Ω， 所以测量的电流表内阻为
（2）电流表A 与电阻箱串联改装成量程为15V的电压表，则有
解得
（3）由电表改装可知改装后的电压表内阻为,由题可知，当酒精气体浓度为零时，该酒精气体传感器电阻R=75Ω，并联电阻为，解得
当电流表指针指在0.3A位置时，由电表改装可知并联电路电压为，由串联分压原理可知
解得
（4）电流表指针如图丁所示
并联电压为
由串联分压原理可知其中
解得此时酒精气体传感器的电阻为
由图甲可知酒精气体浓度大于20mg/mL，小于 100mg/mL， 在酒驾范围内。
（5）使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大，若在0.3A 处酒精浓度为0，则酒精气体传感器与改装后的电压表所并联的电阻也增大，酒精气体传感器的电阻也增大，而酒精气体传感器的电阻小于真实的电阻，即所测的酒精气体浓度比真实值偏大。
10．（2024·江西赣州·二模）一探究小组测量平时考试使用的2B铅笔芯的电阻率，先用多用电表欧姆挡的“”挡粗测铅笔芯电阻，指针偏转如图（a）所示。
(1)为了更准确测量电阻值，可将旋钮调至 （填“”或“”）挡后再次进行测量。
(2)为精确地测量铅笔芯的电阻，实验中除开关，若干导线外还提供下列器材：
A．电压表（量程，内阻约）
B．电压表（量程，内阻约）
C．电流表（量程，内阻约）
D．电流表（量程，内阻约）
E．滑动变阻器
F．滑动变阻器
G．电源E（电动势为）及开关和导线若干
为了提高测量精确度，实验中电压表应选择 ，电流表应选择 ，滑动变阻器应选择 。（选填各器材前的字母序号）
(3)现要求测量电路的电压从0开始变化，请在实物图（b）中完成电路连接 。
(4)用游标卡尺测得铅笔芯接入电路的长度为l，用螺旋测微器测得直径为d，电压表的示数为U，电流表的示数为I，由此可计算得出铅笔芯的电阻率 （用题目所给字母表示）。
【答案】(1) (2) A D E
(3) (4)
【解析】（1）先用多用电表欧姆挡的挡粗测铅笔芯电阻，指针偏转好图（a）所示，可知待测电阻阻值较小，为了进一步测量电阻值，可将旋钮调至挡后再次进行测量。
（2）[1]因电源电动势为3V，则电压表应选择A；
[2]电路中最大电流不超过0.6A，则电流表应选择D；
[3]滑动变阻器应选择与待测电阻阻值相当的E。
（3）要求测量电路的电压从0开始变化，则滑动变阻器采用分压接法，由于待测电阻较小，远小于电压表内阻，则电流表应采用外接法，实物连线如图所示
（4）根据电阻定律又
联立可得
11．（2024·广西·模拟预测）在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D。某次测量结果如图甲所示，则这次测量的读数 mm。
(2)用多用电表测得金属丝的阻值约为3Ω，现在使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小），待测电阻丝、导线，开关外，电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（以上三个空选填器材前的字母）
A．电压表（量程15V，内阻约15kΩ）
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
C．电流表（量程600mA，内阻约1Ω）
D．电流表（量程3A，内阻约0.02Ω）
E.滑动变阻器（总阻值10Ω，额定电流2A）
F.滑动变阻器（总阻值100Ω，额定电流2A）
(3)若采用图乙所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的 （选填“a”或“b”）点相连。若某次测量中，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（D、L、U、I），写出电阻率的计算式： 。
(4)若采用图丙的电路测量电阻率，图中的电流表内阻跟接近。闭合开关S，多次移动滑片P的位置改变电路中接入金属丝的有效长度，分别记录每次电流表的示数I和接入电路中金属丝的有效长度L。根据实验中所测的数据，作出的下列图像合理的是______。（填选项标号）
A．B．C．D．
【答案】(1)0.517（0.515~0.519）(2) B C E (3) (4)BC
【解析】（1）根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
（2）[1]由于电源电动势为，内阻很小，为了确保电压测量值的精度，电压表选择，即电压表选择B；
[2]待测电阻约为，当电压表B达到满偏3V时，通过电流表的电流约为1A，为了确保电流表的安全与精度，电流表选择，即电流表选择C；
[3]电路中待测金属丝的阻值约为3Ω，滑动变阻器采用限流式接法，为了确保安全，方便调节，使测量数据的连续性强，滑动变阻器选择与待测电阻阻值接近的，即待测电阻选择E。
（3）[1]结合上述可知，选择的电压表的内阻约为3kΩ，待测电阻的阻值约为3Ω，选择的电流表的内阻约为1Ω，电压表的内阻远远大于待测电阻，而电流表的内阻与待测电阻的阻值接近，可知，电流表分压影响较大，测量电路采用电流表外接法，即电压表的左端应与电路中的点相连；
[2]根据欧姆定律有
根据电阻的决定式有
解得
（4）根据闭合电路的欧姆定律有
整理可得
则有，，可知，合理的图像是第二个和第三个图像。
故选BC。
12．（2024·重庆·二模）电容电池具有无污染、寿命长、充电速度快等诸多优点而广泛应用。某同学想要用电流传感器探究电容电池特性，探究电路如图甲。
(1)第一次探究中，先将开关接1，待电路稳定后再接2.已知电流从上向下流过电流传感器时，电流为正，则电容器充放电过程中的和图像是_____________。
A．B．
C． D．
(2)第二次探究，该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC振荡电路的电流变化规律。
①实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的LC振荡电流的部分图像，如图乙，根据图像中A、B点坐标可知，振荡电路的周期 s（结果保留两位有效数字）。
②如果使用电动势更小的电源给电容器充电，则LC振荡电路的频率将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
③已知电源电动势，测得充电过程图像的面积为，以及振荡电路的周期，可以得到电感线圈的电感表达式 。（用测得的已知量表示）
【答案】(1)BD (2) 0.0092 不变
【解析】（1）AB．第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从上向下流过传感器，即为正，由于充电后电容器右极板带正电，电容器通过R放电时，电流从下向上流过传感器，即为负，故A错误，B正确；
CD．给电容器充电和电容器放电，通过电压传感器的电流方向均为从右向左，都为正，故C错误，D正确。
故选BD。
（2）①[1]由图乙可知
②[2]由振荡周期可知，如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的周期不变，则频率也不变。
③[3]充电过程图像的面积为，则有可得
振荡周期可得
13．（2024·北京朝阳·一模）(1)某兴趣小组为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，在实验室中找到了以下器材：
A．可拆变压器 B．条形磁铁
C．开关、导线若干 D．交流电压表
E．直流电源 F．低压交流电源
在本实验中，上述器材不需要的是 （填器材序号字母）。
(2)某同学用图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象。所用器材有：电源E、电流表A、电压表V、电容器C、定值电阻R、单刀双掷开关S、导线若干。
①根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整 。
②将图乙中的电流表换成电流传感器，可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。先将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从左向右流过电阻R时为正，则与本次实验相符的图像是 。
③将图乙中的电压表换成电压传感器，可以在电脑端记录放电过程中电压随时间变化的图线，如图丙所示。已知开关接2瞬间开始计时，此时电压传感器记录数据为，利用数据处理软件得到图线与坐标轴围成的面积为。根据该实验数据曲线可以粗测实验中电容器的电容 。（用题中已知物理量、R和表示）
【答案】(1)BE/EB
(2) A
【解析】（1）探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，需要可拆变压器、开关和导线若干、交流电压表、低压交流电源，故不需要条形磁铁和直流电源。
故选BE。
（2）[1]根据电路图补充实物连线如图所示
[2]第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从左向右流过电阻，即为正向电流，由于充电后电容器下极板带正电，电容器通过R放电时，电流从右向左流过电阻，即为负。
故选A。
[3]根据，变形可得而图像与坐标轴所围面积为，则
故有
则电容为
14．（2023·广东汕头·二模）某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
（1）该实验中变压器原线圈接线柱接入学生电源应该选择哪种接法 （填“A”或“B”）；
（2）实验开始前，小艺同学没有使用铁芯组装变压器，而是直接将一个线圈接入电源，另外一个线圈接电压表，保持电源输入电压、两个线圈接入的匝数不变，逐渐将两个线圈相互靠近的过程中，观察到电压表的读数 （选填“变大”、“变小”、“不变”）；
（3）在正确组装变压器后，甲乙丙三位同学分别利用控制变量法探究副线圈的电压与原线圈电压，原线圈的匝数，副线圈的匝数的关系，将实验数据绘制成甲、乙、丙三幅图像，哪个同学的实验结果有误 （选填“甲”、“乙”、“丙”）
（4）小琳同学在某次实验中选择厂家标注匝数匝的线圈A作为原线圈，厂家标注匝数匝的线圈B作为副线圈，分别接入不同输入电压，测得对应的输出电压得到实验数据如表所示；分析下列可能的原因，你认为正确的有 。
A．原、副线圈的电压的频率不相等
B．变压器线圈中有电流通过时会发热
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．穿过副线圈的磁通量大于原圈的磁通量
【答案】 B 变大 乙 BC/CB
【解析】（1）[1]由图可知，A为直流接法，B为交流接法，而要探究变压器的原理则必须使用交变电压，只有变化的电流才能产生变化的磁场。
故选B
（2）[2]将线圈直接接入交变电源，则线圈中就会产生周期性变化的磁场，而将另一接了电压表的线圈逐渐靠近接入电源中的线圈时，接了电压表的线圈中的磁通量就会发生变化，根据法拉第电磁感应定律
可知，越靠近通电线圈，接了电压表的线圈所处的磁场就越强，产生的感应电动势就越大，因此可知电压表的读数将变大。
（3）[3]根据变压器原副线圈匝数与电压的关系可得
则可知，在原副线圈匝数比一定的情况下，副线圈中的电压与原线圈中的电压成正比，图像为过原点的倾斜直线；而当原线圈的匝数以及原线圈中的电压一定时，副线圈中的电压与负线圈的匝数成正比，图像为过原点的一条倾斜直线；若原线圈中的电压与副线圈的匝数一定时，副线圈中的电压与原线圈的匝数成反比，即副线圈中的电压与原线圈匝数倒数的图像为一条过原点的倾斜直线，因此实验结果有误的为乙。
故选乙。
（4）[4]由表中数据可知，原副线圈的匝数比小于原副线圈中的电压之比，即有电能的损失。
A．变压器不会改变电压的频率，故A错误；
B．根据电流的热效应可知，当有电流通过线圈时，线圈会发热，从而造成电能的损失，俗称铜损，故B正确；
C．铁芯在交变磁场中会产生涡流，而根据电流的热效应可知铁芯会发热，从而造成电能的损失，俗称铁损，故C正确；
D．因为铁芯对磁场的约束不严密，因此，穿过副线圈的磁通量一定小于原线圈的磁通量，即磁通量有损失，俗称磁损，故D错误。
故选BC。
15．（2024·浙江·二模）磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值（约几千欧）随磁感应强度的变化关系。
所用器材：电源E（6V）、滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），电压表（量程为0~3V，内阻为2kΩ）和毫安表（量程为0~3mA，内阻不计）。定值电阻、开关、导线若干
(1)为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大，实验小组设计了电路图甲，请用笔代替导线在乙图中将实物连线补充完整。
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V，电流表读数为0.5mA，则此时磁敏电阻的阻值为 。
(3)实验中得到该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示，某同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器，其电路的一部分如图戊所示。图中E为直流电源（电动势为6.0V，内阻可忽略），当图中的输出电压达到或超过2.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时磁感应强度为0.2T，则图中 （填“”或“”）应使用磁敏电阻，另一固定电阻的阻值应为 （保留2位有效数字）。
【答案】(1)(2) 1.30 3900Ω/
(3) 2.8
【解析】（1）根据电路图甲，在乙图中补充实物连线图如下
（2）[1]电压表的最小刻度值为0.1V，如图丙所示，电压表的读数为1.30V,
[2]根据串联电路电压与电阻成正比的关系，磁敏电阻两端的电压为
电流表读数为0.5mA，故此时磁敏电阻的阻值为
（3）[1]根据闭合电路可得可得输出电压为
要求输出电压达到或超过3.0V时报警，即要求磁感应强度增大时，电阻的阻值增大，从而需要输出电压增大，故需要的阻值增大才能实现此功能，故为磁敏电阻；
[2]开始报警时磁感应强度为0.2T，此时
电压
根据电路关系
解得另一固定电阻的阻值应为
16．（22-23高二下·湖北·阶段练习）如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.15 kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1 N。调节可调电阻，可改变R、两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。
（1）当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻 （填“较大”“较小”）。
（2）自动分拣装置正常工作时，大苹果通过 （填“通道A”、“通道B”）。
（3）若电源电动势为5 V，内阻不计，放大电路的激励电压为2 V：
①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于 kΩ。（结果保留两位有效数字）
②某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻 （填“R”、“”或“电源”）两端。
③若要提高分拣标准到0.33 kg，仅将的阻值调为 kΩ即可实现。（结果保留两位有效数字）（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比）
【答案】 较小 通道B 20 16
【解析】（1）[1]由图乙可知当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻较小。
（2）[2]大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。
（3）①[3]杠杆对R的压力为1 N，R阻值为30 kΩ，为使该装置达到上述分拣目的，的阻值需满足则
②[4]随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变，分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在两端。
③[5]根据可知分拣标准到0.33 kg时，压力为2.2 N，此时R的阻值为24 kΩ，根据①分析的阻值应该调至16 kΩ。
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
60.4
电阻/（）
220
160
100
60
45
30
25
15
实验次数
/匝
/匝
1
200
100
8.2
4.0
2
200
100
6.1
2.9
3
200
100
4.0
1.9
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