2014年高考真题解析物理分类汇编：J单元 电路

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J单元　电路
J1　部分电路及其规律
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
9． [2014·天津卷]
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(1)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点．在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出，半径OA的方向恰好与v的方向相同，如图所示．若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h＝________，圆盘转动的角速度大小ω＝________．
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(2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌 ( http: / / www.21cnjy.com )上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．
①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______________________________．
②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
③平衡摩擦后，当他用多个钩码牵引小车时，发 ( http: / / www.21cnjy.com )现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车的速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：______________________．
④他将钩码重力做的功当作细 ( http: / / www.21cnjy.com )绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
(3)现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
多用电表(仅可使用欧姆挡)；
一个电池组E(电动势6 V)；
一个滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流1 A)；
两个相同的电流表G(内阻Rg＝1000 Ω，满偏电流Ig＝100 μA)；
两个标准电阻(R1＝29 000 Ω，R2＝0.1 Ω)；
一个电键S、导线若干．
①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗 ( http: / / www.21cnjy.com )测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________(填字母代号)．21*cnjy*com
A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆
B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆
C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量
D. 如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量
②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．
9．(1)
(n∈N*)
(2)①刻度尺、天平(包括砝码)
②D
③可在小车上加适量的砝码(或钩码)
④CD
(3)①AC
②如图所示
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22． [2014·山东卷] 实验 ( http: / / www.21cnjy.com )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：
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图甲　　　　　　　　　　　图乙
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________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“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．
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(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.21教育网
(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)．
22．[答案] (1)R2　a
(2)如右图所示．
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(3)2.30(2.29、2.31均正确)．
(4)94(93、95均正确)．
[解析] (1)根据电阻定律估算得 ( http: / / www.21cnjy.com )铜导线的电阻大约为Rx＝ρ＝1.7 Ω，而R0＋Rx＝4.7 Ω，根据电路图，电压表的量程是3 V，电源的电动势为6 V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为4.7 Ω.为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变阻器应选R2.
(2)略．
(3)电压表最小刻度表示0.1 V，应该按照估读进行读数，所以读数为2.30 V.
(4)因为Rx＝－R0＝ρ，所以l＝＝94 m.
34． [2014·广东卷] (1)某同学设计的可调电源电路如图22(a)所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关S.2·1·c·n·j·y
①用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0～3 V挡，示数如图22(b)所示，电压值为________V.【来源：21·世纪·教育·网】
②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于________端．
③要使输出电压U变大，滑片P应向________端滑动．
④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在________的风险(选填“断路”或“短路”)．
eq \a\vs4\al(http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ))　eq \a\vs4\al()
(a)　　　　　　　　(b)
(2)B5某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．
①如图23(a)所示，将轻质弹簧下端固定于铁 ( http: / / www.21cnjy.com )架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表．由数据算得劲度系数k＝________N/m.(g取9.80 m/s2)
砝码质量(g) 50 100 150
弹簧长度(cm) 8.62 7.63 6.66
②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小________．【出处：21教育名师】
③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v.释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为________．
④重复③中的操作，得到v与 ( http: / / www.21cnjy.com )x的关系如图23(c)．由图可知，v与x成________关系．由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的________成正比．
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(a)　　　　　　　　　　　(b)　　　　　　　
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(c)
34．(1)①1.30　②A　③B　④短路　[解析] ①据十分之一估读法，应该为1.30 V；
②接通电路前，应该使滑片置于A端，用电器上的电压为0，这样才能起到保护外电路的作用；
③要增大外电路电压，需要使滑片滑向B端；
④若电源电路输出端短路，电源电路中没有接入保护电阻，则当滑片滑至B端时，电路就会短路，电源被烧毁．
(2)①50　②相等　③滑块的动能　④正比　压缩量的平方
[解析] 根据F1＝mg ( http: / / www.21cnjy.com )＝kΔx1，F2＝2mg＝kΔx2，有ΔF＝F1－F2＝kΔx1－kΔx2，则k＝ N/m＝49.5 N/m，同理可以求得k′＝ N/m＝50.5 N/m，则劲度系数为k＝＝50 N/m.www-2-1-cnjy-com
②滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故滑块通过两个光电门时的速度相等．
③在该过程中弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；
④图线是过原点的倾斜直线，所以v与x成 ( http: / / www.21cnjy.com )正比；弹性势能转化为动能，即E弹＝mv2，即弹性势能与速度平方成正比，则弹性势能与压缩量平方成正比．
J2　闭合电路的欧姆定律
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11． [2014·四川卷] 如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h，与图示电路相连，金属板厚度不计，忽略边缘效应．p板上表面光滑，涂有绝缘层，其上O点右侧相距h处有小孔K；b板上有小孔T，且O、T在同一条竖直线上，图示平面为竖直平面．质量为m、电荷量为－q(q>0)的静止粒子被发射装置(图中未画出)从O点发射，沿p板上表面运动时间t后到达K孔，不与板碰撞地进入两板之间．粒子视为质点，在图示平面内运动，电荷量保持不变，不计空气阻力，重力加速度大小为g.21世纪教育网版权所有
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(1)求发射装置对粒子做的功；
(2)电路中的直流电源内阻为r，开 ( http: / / www.21cnjy.com )关S接“1”位置时，进入板间的粒子落在b板上的A点，A点与过K孔竖直线的距离为l.此后将开关S接“2”位置，求阻值为R的电阻中的电流强度；
(3)若选用恰当直流电源，电路中开关S接 ( http: / / www.21cnjy.com )“1”位置，使进入板间的粒子受力平衡，此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场(磁感应强度B只能在0～Bm＝范围内选取)，使粒子恰好从b板的T孔飞出，求粒子飞出时速度方向与b板板面的夹角的所有可能值(可用反三角函数表示)．
J3　电路综合问题
J4　实验：描绘小电珠的伏安特性曲线
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
22．[2014·浙江卷] 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．
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第22题图1
(2)小明用电流表内接法和外接法分别 ( http: / / www.21cnjy.com )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________(选填“○”或“×”)表示的．
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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.
22．[答案] (1)如图所示
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第22题图1
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第22题图2
(2)“×”
(3)作图见第22题图2用“×”连线R＝(1.1～1.3) Ω；用“○”连线R＝(1.5～1.7) Ω
[解析] (1)由图2中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式，电压表选择量程3 V，电流表采用外接法．21cnjy.com
(2)外接法由于电压表分流，测得的电阻比内接法测得的要小，故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的．
(3)用“×”数据点连直线，斜率为铅笔 ( http: / / www.21cnjy.com )芯的电阻，考虑误差因素，R＝(1.1～1.3)Ω，用“○”数据点连直线，同理得R＝(1.5～1.7)Ω.
22．(6分)[2014·新课标Ⅱ卷]
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在伏安法测电阻的实验中，待测电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻Rx的阻值约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A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 ( http: / / www.21cnjy.com )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______(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．
22. [答案] Rx1　大于　小于
[解析] ＝＝10，＝＝20，故<＝10，应该采用电流表内接法，即图(a)接法．由“大内偏大，小外偏小”的结论可知电流表内接时测量值Rx1大于真实值，外接时，测量值Rx2小于真实值．
33．[2014·新课标Ⅱ卷] [物理——选修3—3](15分)
(1)下列说法正确的是________．
A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
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(2)如图所示，两气缸A、B ( http: / / www.21cnjy.com )粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通：A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气．当大气压为p0、外界和气缸内气体温度均为7 ℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸正中间．21·世纪*教育网
(i)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；
(ⅱ)继续缓慢加热，使活塞a上升，活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强．
J5　实验：测定金属的电阻率
J6　实验：把电流表改装成电压表
J7　实验：测定电源的电动势和内阻
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2． [2014·天津卷] 如图所示， ( http: / / www.21cnjy.com )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．闭合开关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(　　)
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A．增大R1的阻值
B．增大R2的阻值
C．增大两板间的距离
D．断开开关S
2．B　[解析] 本题考查含有电容器的 ( http: / / www.21cnjy.com )动态电路及受力平衡等知识点，为了保证带电油滴悬浮在两板之间静止不动，就要使电容器两板之间的场强E不变．电路稳定后，和电容器相串联的电阻对电容器两端的电压不产生影响，而增大R1的阻值将使电容器两端的电压增大，根据E＝可知，E增大，故A错误；增大R2的阻值，电容器两端的电压不变，E不变，故B正确；增大两板间的距离，E减小，故C错误；断开开关S，电容器两端的电压发生改变，D错误．
4． [2014·天津卷] 如图所示，平 ( http: / / www.21cnjy.com )行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么(　　)
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A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷
B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C．微粒从M点运动到N点动能一定增加
D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加
4．C　[解析] 本题是对带电微粒在复合场中 ( http: / / www.21cnjy.com )的运动、动能定理、机械能守恒定律、受力分析的综合考查，通过图像中的运动轨迹，无法判断电场力的方向，只能判断出微粒所受的合外力方向竖直向下，运动过程中合力的方向与运动方向的夹角为锐角，合外力做正功，微粒的动能增加，A、B错误，C正确．由于不能判断出电场力的方向，所以机械能的变化也不能确定，D错误．
23． [2014·新课标全国卷Ⅰ] 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：
待测电源，电阻箱R(最大阻值999. ( http: / / www.21cnjy.com )9 Ω)，电阻R0(阻值为3.0 Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表A(量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，开关S.
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图(a)
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和电阻值箱相应的阻值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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
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图(b)
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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－1Ω－1，截距b＝________A－1.2-1-c-n-j-y
(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
23．(1)＝R＋
(2)0.110　9.09　(3)1.0 ( http: / / www.21cnjy.com )(或在0.96～1.04)之间，6.0(或在5.9～6.1之间)　(4)3.0(或在2.7～3.3之间)，1.0(或在0.6～1.4之间)
[解析] 本题考查了测量电源电动势和内电阻的实验．(1)根据闭合电路欧姆定律有
E＝(R＋R0＋r)＋IRA.
代入数据，化简得
＝R＋.
(2)电流表每小格表示4 mA，因此电流表读数是0.110 A，倒数是9.09 A－1.
(3)根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率k＝1.0 A－1·Ω－1，截距b＝6.0 A－1.
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(4)斜率k＝，因此E＝3.0 V，截距b＝，因此r＝－5＝1.0 Ω.
24． [2014·新课标全国卷Ⅰ ( http: / / www.21cnjy.com )] 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的，若要求安全距离仍为120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．
24．2 m/s(或72 km/h)
[解析] 设路面干燥时，汽车与地面的 ( http: / / www.21cnjy.com )动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得
μ0mg＝ma0①
s＝v0t0＋eq \f(v,2a0)②
式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．
设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为μ，依题意有
μ＝μ0③
设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得
μmg＝ma④
s＝vt0＋⑤
联立①②③④⑤式并代入题给数据得
v＝20 m/s　(72 km/h)．⑥
19． (2)某研究性学习小组利用伏安 ( http: / / www.21cnjy.com )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G改装的电流表A，V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G的满偏电流 ( http: / / www.21cnjy.com )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，应并联一只阻值为________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；
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甲
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乙
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V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46
改装表A读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160
该小组借鉴“研究匀变速直线 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
19．[答案] (1)60.10　4.20　
(2)①1.0　②如图所示
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③1.66　充分利用已测得的数据　④CD
[解析] 金属杆的长度通过毫米刻度尺读出来， ( http: / / www.21cnjy.com )毫米刻度尺读数时要读到最小刻度的下一位，即要有估读数位，如图甲所示，读数为60.10 cm，其中最后一个“0”为估读数；金属杆的直径通过游标卡尺读出来，游标卡尺的读数是主尺读数加上游标尺的读数，注意没有估读，如图乙所示，读数为：4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm.　　21*cnjy*com
[解析] ①由串、并联电路的特点可得：R1＝＝ Ω＝1.0 Ω；
②从电源正极出发，沿电流的流向依次连线，注意电流要由两电表的正接线柱流入，由负接线柱流出；
③E－U＝I(r内＋R0)，则－ΔU＝ΔI( ( http: / / www.21cnjy.com )r内＋R0)，所以(r内＋R0)＝－＝＝＝＝＝＝5.66 Ω，所以r内＝5.66 Ω－R0＝1.66 Ω，逐差法处理实验数据的优点是可以充分利用已测得的数据，减小实验误差；
④电压表的读数等于路端电压， ( http: / / www.21cnjy.com )所以电压表内阻对测量结果没有影响，选项A错误；滑动变阻器用来改变路端电压，对测量结果没有影响，选项B错误；若R1的实际阻值偏小，则电流表的实际量程偏大，电流表的读数比实际值偏小，电池组的内阻测量值偏大，选项C正确；R0的实际阻值偏大时，电池组的实际内阻比测量值偏小，选项D正确．
23． [2014·全国卷] 现 ( http: / / www.21cnjy.com )要测量某电源的电动势和内阻．可利用的器材有：电流表A，内阻为1.00 Ω； 电压表V；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．某同学设计的测量电路如图(a)所示．
(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线1和其P端．
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图(a)
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图(b)
(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R ( http: / / www.21cnjy.com )1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I. 数据如下表所示．根据表中数据，在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出U－I图线．
I(mA) 193 153 111 69 30
U(V) 2.51 2.59 2.68 2.76 2.84
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图(c)
(3)根据U－I图线求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留2位有效数字)【版权所有：21教育】
23．(1)连接如图所示．
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(2)U－I图线略．
(3)2.90(在2.89～2.91之间均给分)　 1.03(在0.93～1.13之间均给分)
[解析] 本题考查电源电动势和内电阻的测量．
(1)实物连线要注意连接主干电路，最后再连接电压表．(2)根据坐标纸上描出的各点，连接成一条直线，尽量使得各点对称分布在直线两旁．【来源：21cnj*y.co*m】
(3)图像直线纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值表示电源内电阻．
21．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”)．
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　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　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
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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 ( http: / / www.21cnjy.com )，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________．
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A　　 　　　B　　　　　　C　　　　　D
图3
21．(1) 甲　(2)B　C
(3)略
(4)1.50(1.49～1.51)　0.83(0.81～0.85)　(5)C
[解析] 第(1)问考查电流表的内 ( http: / / www.21cnjy.com )外接法；第(2)问考查仪器的选择；第(3)问考查作图，数据处理；第(4)问考查图像；第(5)问考查输出功率．
(1)根据U＝E－Ir测量电源电 ( http: / / www.21cnjy.com )动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I ，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差．电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，因此应选择甲电路．
(3)略．
(4)根据U－I图像，电源的电动势等于纵轴的截距，内阻为斜率的绝对值．
(5)电源输出功率P＝UI＝U＝－U2＋U，P－U 图像为开口向下的二次函数，应选 C．
J8　实验：多用电表的使用(用多用电表探索黑箱内的电学元件)
J9　实验：传感器的简单应用
J10　电学实验综合
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
9． [2014·天津卷]
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(1)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点．在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出，半径OA的方向恰好与v的方向相同，如图所示．若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h＝________，圆盘转动的角速度大小ω＝________．
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(2)某同学把附有滑轮的长木板平放 ( http: / / www.21cnjy.com )在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等．组装的实验装置如图所示．
①若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些______________________________．
②实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号)．
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
③平衡摩擦后，当他用多个钩码牵引小车 ( http: / / www.21cnjy.com )时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车的速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：______________________．21教育名师原创作品
④他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功 ( http: / / www.21cnjy.com )，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号)．
A．在接通电源的同时释放了小车
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力
(3)现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
多用电表(仅可使用欧姆挡)；
一个电池组E(电动势6 V)；
一个滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流1 A)；
两个相同的电流表G(内阻Rg＝1000 Ω，满偏电流Ig＝100 μA)；
两个标准电阻(R1＝29 000 Ω，R2＝0.1 Ω)；
一个电键S、导线若干．
①为了设计电路，先用多用 ( http: / / www.21cnjy.com )电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________(填字母代号)．21·cn·jy·com
A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆
B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆
C．如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量
D. 如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量
②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁．
22． [2014·山东卷] 实验 ( http: / / www.21cnjy.com )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：
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "F:\\模板\\SD12.EPS" \* MERGEFORMAT 　 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" INCLUDEPICTURE "F:\\模板\\SD12a.EPS" \* MERGEFORMAT
图甲　　　　　　　　　　　图乙
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________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”)．www.21-cn-jy.com
(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．
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(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)．
22．[答案] (1)R2　a
(2)如右图所示．
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(3)2.30(2.29、2.31均正确)．
(4)94(93、95均正确)．
[解析] (1)根据电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )定律估算得铜导线的电阻大约为Rx＝ρ＝1.7 Ω，而R0＋Rx＝4.7 Ω，根据电路图，电压表的量程是3 V，电源的电动势为6 V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为4.7 Ω.为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变阻器应选R2.
(2)略．
(3)电压表最小刻度表示0.1 V，应该按照估读进行读数，所以读数为2.30 V.
(4)因为Rx＝－R0＝ρ，所以l＝＝94 m.
34． [2014·广东卷] (1)某同学设计的可调电源电路如图22(a)所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关S.
①用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0～3 V挡，示数如图22(b)所示，电压值为________V.
②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于________端．
③要使输出电压U变大，滑片P应向________端滑动．
④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在________的风险(选填“断路”或“短路”)．
eq \a\vs4\al(http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ))　eq \a\vs4\al()
(a)　　　　　　　　(b)
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