高中物理第十一章 电路及其应用第十一章 电路及其应用精选试卷同步检测(Word版 含答案)

高中物理第十一章 电路及其应用第十一章 电路及其应用精选试卷同步检测
（Word 版 含答案）
一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优（难）
1．离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。

推进剂从图中P 处注入，在A 处电离出正离子，已知B 、C 之间加有恒定电压U ，正离子进入B 时的速度忽略不计，经加速形成电流为I 的离子束后喷出推进器，单位时间内喷出的离子质量为J 。

为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。

则推进器获得的推力大小为（ ）
A 2UJI
B ．22U JI
C ．
2U JI
D UJI 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
在A 处电离出正离子，经B 、C 间电压加速后，由动能定理可知
212
qU mv =
解得
2qU
v m
=
以t 秒内喷射的离子为研究对象，应用动量定理有
Ft nmv =
又因为
=nq I t =
nm J t
解得
2F UJI =2UJI A 正确，BCD 错误。

故选A 。

2．如图所示，P 为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间，测出电阻为R ，然后再将它按图乙方式接在C 、D 之间，这时P 的电阻为（ ）
A ．R
B ．
2
R C ．
4
R D ．4R
【答案】D 【解析】 【详解】
将半圆形合金片从中间（图中虚线所示）割开，分成完全相同的两块，设每块电阻力R 0，则图中甲连接方式相当于两个电阻并联，图乙连接相当于两个电阻串联。

则
2
AB R R R =
=，024CD R R R =＝ 选项D 正确，ABC 错误。

故选D 。

3．如图是有两个量程的电压表，当使用a 、b 两个端点时，量程为0～10 V ，当使用a 、c 两个端点时，量程为0～100 V ．已知电流表的内阻R g 为500 Ω，满偏电流I g 为1 mA ，则电阻R 1、R 2的值( )
A ．9500Ω；90000Ω
B ．90000Ω；9500Ω
C ．9500Ω；9000Ω
D ．9000Ω；9500Ω 【答案】A 【解析】 【详解】 由图示电路图可知
110V ()g g I R R +=， 1210()0V g g I R R R ++=，
代入数据解得19500ΩR =，290000ΩR =
A. 9500Ω；90000Ω与分析相符，符合题意
B. 90000Ω；9500Ω与分析不符，不符合题意
C. 9500Ω；9000Ω与分析不符，不符合题意
D. 9000Ω；9500Ω与分析不符，不符合题意
4．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来定义的，即x
v t
=
．下面四个物理量的表达式不属于．．．比值定义的是 A ．电流q I t
= B ．电势P
E q ϕ=
C ．电容Q C U
= D ．电阻l R S
ρ
= 【答案】D 【解析】 A ：q
I t
=是电流的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故A 项不选． B ：P
E q
ϕ=是电势的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故B 项不选． C ：Q
C U =
是电容的定义式，属于用比值来定义物理量的表达式．故C 项不选． D ：l
R S
ρ=是电阻的决定式，不属于用比值来定义物理量的表达式．故选择D 项．
点睛：注意区分定义式和决定式．
5．雷击，指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏，其中一种雷击形式是带电的云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现象，叫作“直击雷”。

若某次发生“直击雷”前瞬间云层所带的电荷量为8C ，雷击时放电时间为200μs ，则此次雷击时的平均电流为 A ．0. 04A B ．4410A ⨯ C ．0. 08A D ．4810A ⨯
【答案】B 【解析】 【详解】
已知雷击时放电时间为200μs ，放电量等于8C ，则此次雷击时的平均电流为：
4-68=A=410A 20010
q I t =
⨯⨯， 故B 正确，ACD 错误；
6．
如图所示，有一个表头G ，满偏电流I g = 500 mA ，内阻R g = 200 Ω，把它改装为有1 A 和10 A 两种量程的电流表，则R 2的阻值为
A ．R 2=5Ω
B ．R 2=10Ω
C ．R 2=15Ω
D ．R 2=20Ω
【答案】D 【解析】 【详解】
改装为1A 电流表时，并联电阻的分流电流为：R g I I I =-=1-500×10-3=0.5A ，分流电阻的阻值为120.5200
0.5
g g R
I R R R I ⨯+=
=
= 200Ω，改装为10A 电流表时：()()1120.5200100.5
g g I R R R R I Ig
+⨯+==
--，解得：R 1=180Ω，R 2=20Ω。

故D 正确。

7．如图所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出
A ．导体的电阻与与电阻两端的电压成正比
B ．电阻R ＝0.5 Ω
C ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝
1
tan α
＝1.0 Ω D ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.电阻的大小是由电阻本身决定的，与电流的大小、电压的大小无关．故A 错误； BC.根据电阻的定义式可知，I −U 图象斜率的倒数等于电阻R ，则得：
10
25
U R I =
=Ω=Ω， 故B 错误，C 错误； D.当U =6V 时，电流：
6
A3A
2
U
I
R
===
则每秒通过电阻横截面的电荷量：
q=It=3×1C=3.0C，
故D正确．
8．小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为 U 轴的垂线，PM 为 I 轴的垂线．则下列说法中正确的是（）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变
B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
C．对应 P 点，小灯泡的电阻为1
21
U
R
I I
=
-
D．对应 P 点，小灯泡的电阻为1
2
U
R
I
=
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A、图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明随着所加电压的增大，电阻逐渐增大，故AB错误；
C、对应P点，根据欧姆定律可知小灯泡的电阻为11
221
U U
R
I I I
=≠
-
，故C错误，D正确．
9．在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压，常常采用如图所示的电路通过两只滑动变阻器1R和2R对一阻值为500Ω左右的电阻0R两端电压进行粗调和微调．已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200Ω和10Ω关于滑动变阻器1R、2R的连接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是（）
A．取1R=200Ω，2R＝10Ω，调节2R起粗调作用
B．取1R=10Ω，2R=200Ω，调节2R起微调作用
C．取1R=200Ω，2R=10Ω，调节1R起粗调作用
D．取1R=10Ω，2R=200Ω，调节1R起微调作用
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
若1R=200Ω，2R＝10Ω,则2R与R0组成的部分电路的电阻远小于1R,移动1R上的滑片很不方便调节2R两端的电压.
当1R=10Ω，2R=200Ω时,移动1R上的滑片使1R两端的电压变化较快,移动2R上的滑片使R0两端的电压变化相对较慢,故B对；ACD错
故选B
【点睛】
滑动变阻器采用分压式接法时,为使电压变化明显,滑动变阻器的总电阻要远小于被测电阻的电阻值.
10．如图所示，电流计的内阻R g=100Ω，满偏电流I g=1mA，R1=900Ω，R2=100/999Ω，则下列说法正确的是：
A．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A
B．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是10V
C．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是0.1A
D．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A
【答案】D
【解析】
【详解】
AB：当S1和S2均断开时，表头与R1串联，所以虚线框中可等效为电压表．最大量程()()
1
0.0011009001
g g
U I R R V V
=+=⨯+=．故AB两项错误．
CD：当S1和S2均闭合时，R1被短路，R2与表头并联，所以虚线框中可等效为电流表，最
大量程
2
0.001100
0.0011
100
999
g g
g
I R
I I A A
R
⨯
=+=+=
．故C项错误，D项正确．
【点睛】
表头与电阻串联，可等效为电压表；表头与电阻并联，可等效为电流表．再根据串并联关系求出最大量程．
11．一伏特表由电流表G 和电阻R 串联而成，如图所示.若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进：
A ．在R 上串联一比R 小得多的电阻
B ．在R 上串联一比R 大得多的电阻
C ．在R 上并联一比R 小得多的电阻
D ．在R 上并联一比R 大得多的电阻 【答案】D 【解析】 【详解】
读数稍小一些，说明流过电流表的电流稍小一些。

要让电流稍大一点，则应减小总电阻。

AB.在R 上串联一个电阻，总电阻更大，流过电流表的电流更小，伏特表的读数更小，故A 错误，B 错误；
C.若并联一比R 小得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值减小很多，电流增加太多，故C 错误；
D.若并联一比R 大得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些，电流稍微增加一些。

故D 正确。

12．如图，一根长为l 、横截面积为S 的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n ，电子的电荷量为e ，空间存在垂直纸面向里的磁场．某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B =B 0-kt ，当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时
A ．软导线围成一个正方形
B ．导线中的电流为4klS
πρ
C ．导线中自由电子定向移动的速率为4kl
n e πρ
D ．导线中电场强度大小为
4kl π
【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据楞次定律“增缩减扩”的原理，软导线稳定时呈圆形．故A 项正确．
B ．根据2l
r π=可得
2l r π
=
圆的面积
2
2
04l S r ππ
== 感应电动势大小为
2
04S B kl E t π
∆==
∆ 稳定时软导线中的电流为
E
I R
=
其中l
R S
ρ
=，联立可得电流 4E klS I R πρ
=
= 故B 项正确．
C ．导线横截面积为S 、单位体积内的自由电子数为n 、电子的电荷量为e ，则导线中电流
I neSv =
解得导线中自由电子定向移动的速率
4kl v ne
πρ=
故C 项正确．
D ．计算导线中电场可将其视为沿导线方向的匀强电场，则导线中电场强度
2
44kl U kl E l l ππ
===
场 故D 项正确． 故选BCD 。

点睛：楞次定律的另一表述：感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因．依这一表述，“楞次定律”可推广为：①阻碍原磁通量的变化(增反减同、增缩减扩)②阻碍相对相对运动(来拒去留)．
13．如图所示，直线A 为某电源的U －I 图线，曲线B 为某小灯泡L 的U －I 图线的一部
分，用该电源和小灯泡L 串联起来组成闭合回路时灯泡L 恰能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A ．此电源的内阻为0.67 Ω
B ．灯泡L 的额定电压为3 V ，额定功率为6 W
C ．把灯泡L 换成阻值恒为1 Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大，效率将变低
D ．小灯泡L 的电阻随通过电流的增大而增大 【答案】BCD 【解析】 【详解】
A.由图读出电源的电动势为 E ＝4V ，图线A 的斜率大小表示电源的内阻，则：
4-1
Ω=0.5Ω6-0
r =
， 故A 错误；
B.灯泡与电源连接时，AB 两图线的交点表示灯泡的工作状态，则知其电压U ＝3V ，I ＝2A ，则灯泡L 的额定电压为3V ，功率为:
=32=6W P UI =⨯，
故B 正确。

C.把灯泡L 的电阻：
U 3
=Ω=1.5Ω2
R I =
， 换成一个1Ω的定值电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡L 换成一个1Ω的定值电阻，电源的输出功率将变大，而效率：
r
U R E R η=
=+， 外电阻变小，效率变低，故C 正确。

D 、小灯泡的U−I 图线之所以是一条曲线，由图可以看出，小灯泡L 的电阻随通过电流的增大而增大，故D 正确；
14．原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流．设氢原子的电子以速率v 在半径为r 的圆周轨道上绕核转动，周期为.T 已知电子的电荷量为e 、质量为m ，静电力常量为k ，则其等效电流大小为( ) A ．
e T
B ．2ev
r
π
C
D 【答案】ABD
【解析】 【分析】 【详解】
A ．根据电流的定义式可得等效电流为
q e I t T
=
= 故A 正确；
B ．电子运动的周期表达式为
2r
T v
π=
根据电流的定义式可得等效电流为
2q ev I t r
π=
= 故B 正确；
CD ．原子中的电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流，氢原子的电子的速率v ，根据库仑力提供向心力
22224e r k m r T
π= 解得
T =
形成的电流为
e I T ==故C 错误，D 正确。

故选ABD 。

15．某种小灯泡的U －I 图线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表.现闭合开关S ，电压表V 1的示数为4.0V ，以下说法正确的是（ ）
A．电压表V2的示数为1.0V
B．电流表A2的示数为0.60A
C．电源的输出功率为3.0W
D．电源的电动势一定为8V，内阻为5Ω
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB.电压表V1的示数为4V，由U－I图象得到L1的电流为0.6A，故另外两个灯泡的电流均为0.3A，再根据U－I图象得到电压为1V，故电压表V2的示数为1.0V，电流表A2的示数为0.30A，故A正确，B错误；
C.路端电压为4V＋1V=5V，干路电流为0.6A，故输出功率为P=Ul=5×0.6W=3W，故C正确；
D.路端电压为U=E－Ir，只有一组数据，无法求解电动势和内阻，故D错误.
二、第十一章电路及其应用实验题易错题培优（难）
16．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动，实验器材还有：
电源(电动势约为2 V，内阻不可忽略)
两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA，内阻不计)
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)
定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)
开关S，导线若干，刻度尺．
实验步骤如下：
A．测得圆柱形玻璃管内径d＝20 mm
B．向玻璃管内注自来水，并用刻度尺测量水柱长度L
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2，
记录电阻箱的阻值R
D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R
E．断开S，整理好器材
(1)为了较好的完成该实验，定值电阻R0应选________．
(2)玻璃管内水柱的电阻R x的表达式R x＝________(用R0、R、I1、I2表示)
(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)，在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)
【答案】1000Ω
()
10
2
I R R
I
+
16，不变
【解析】
【分析】
【详解】
（1）定值电阻所在支路最小电阻约为1
1max
E3
R=1000
0.003
I
=Ω=Ω
总；电阻箱R（最大阻值为9999Ω），为测多组实验数据，定值电阻R0应选1KΏ；
电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有201
()
x
I R R I R
+=，玻璃管内水柱电阻
R x的表达式20
1
()
x
I R R
R
I
+
=
(2)由电阻定律可以知道
20
2
21
()
4
()
2
x
I R R
L L L
R
d
s d I
ρρρ
π
π
+
====
，则有
2
2
1
4
R=
I
L R
d I
ρ
π
-，根据题意可知，电流表A
1，A2示数均相等，则有0
2
4
R=L R
d
ρ
π
-，由图可得
33
4
22
4410(1)10
510
1010
k
d
ρ
π-
⨯--⨯
===⨯
⨯
电阻率
224
3.140.02510
16
44
d k
m
π
ρ
⨯⨯⨯
===Ω
（3）电流表内阻不能忽略，则有2210
2
1
4
R=-r
I
L r R
d I
ρ
π
+-，电阻率为2
4
d k
π
ρ=保持不
变．
17．有一只标识为“2.5 V，0.5 A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线，实验室所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
编号器材名称规格与参数
A电源E电动势为3.0V，内阻不计
B电流表A1量程0～10mA，内阻200Ω
C电流表A2量程0～600mA，内阻2Ω
D电阻箱R阻值999.99Ω
E滑动变阻器R1最大阻值10Ω
F滑动变阻器R2最大阻值2kΩ
（1）为了达到实验目的需要组装一个量程为3.0 V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到
________ Ω；
（2）为了减小实验误差，实验中滑动变阻器应选择________(选填器材前面的编号)；（3）请帮助小华设计一个电路，要求使误差尽量小，并将电路图画在图1虚线框内
________；
（4）小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在图2方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线_________；
电压U/V00.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A00.170.300.390.450.49
（5）将一个电动势为1.5V，内阻为3Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为________W(结果保留1位有效数字)．
【答案】100 E 0.2
【解析】 【详解】
（1）[1]由题意可知，本实验应采用伏安法测量伏安特性曲线，由表中数据可知，电流大小最大约为0.49A ，因此电流表应采用A 2，故只能采用A 1与电阻箱串联的方式进行改装，由串并联电路规律可知
32000.01R ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
Ω=100Ω
（2）[2]由于本实验采用滑动变阻器分压接法，所以只能选用总阻值较小的E ； （3）[3]本实验应采用滑动变阻器分压接法，由于电流表内阻较小，故应采用电流表外接法，故原理图如图所示
（4）[4]根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示
（5）[5]在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U =0.8V ，电流I =0.22A ，则功率
0.80.22P UI ==⨯W 0.2≈W
【点睛】
明确实验原理，根据电路的改装规律可明确电阻箱应接入电阻；根据滑动变阻器的作用可确定应选择的滑动变阻器；根据实验原理进行分析，从而明确应采用的电路图；根据描点法可得出对应的图象；在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示
灯泡的工作点，从而确定电压和电流，由功率公式即可确定电功率．
18．实验室有一个阻值约200Ω左右的待测电阻R x
（1）甲同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值，实验室提供如下器材：
电池组E：电动势3V，内阻不计
电流表A1：量程0~15mA，内阻约为100Ω
电流表A2：量程0~600μA，内阻为1000Ω
滑动变阻器R1：阻值范围0~20Ω，额定电流2A
电阻箱R2，阻值范围0~9999Ω，额定电流1A
电键S、导线若干
①为了测量待测电阻两端的电压，该同学将电流表A2与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到__________Ω时，将电流表A2改装成一个量程为3.0V的电压表。

②为了尽可能准确地测量R x的阻值，在方框中画完整测量R x阻值的电路图，并在图中标明器材代号__________________。

③调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是___mA，电流表A2的示数是____μA，则待测电阻R x的阻值是____Ω。

（2）乙同学则直接用多用电表测R x的阻值，多用电表电阻挡有3种倍率，分别是×100、×10、×1．该同学选择×100倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大．为了准确地进行测量，请你从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序：______．（填步骤前的字母）
A．旋转选择开关至欧姆挡“×l”
B．旋转选择开关至欧姆挡“×10”
C．旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔
D．将两表笔分别连接到Rx的两端，读出阻值后，断开两表笔
E．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔
按正确步骤测量时，指针指在图示位置，R x的测量值为______Ω．
【答案】4000Ω 8.0mA 300μA187.5Ω B、E、
D、C 220Ω
【解析】
【详解】
（1）①[1]为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表A2电阻箱串联组成电压表；改装后电压表量程是3V，则电阻箱阻值
26
3
10004000
60010
A
g
U
R r
I-
=-=-=Ω
⨯
②[2]因改装后的电压表内阻已知，则采用电流表A1外接，电路如图：
③[3][4][5]由图可知，电流表A1的示数是8mA，电流表A2的示数是300μA，则待测电阻R x 的阻值是
6
22
3
12
()30010(10004000)
187.5
(80.3)10
A
x
I r R
R
I I
-
-
+⨯+
===Ω
--⨯。

（2）①[6]该同学选择×100倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大，说明倍率档选择过大，应该选择×10倍率档，然后调零再进行测量；即操作顺序是：BEDC；
②[7]Rx的测量值为22×10Ω=220Ω。

19．有一量程为3V的电压表V，现要测量其内阻R V。

可选用的器材有：
滑动变阻器甲，最大阻值10Ω；
滑动变阻器乙，最大阻值10kΩ；
电阻箱R2，最大阻值9999Ω；
电源E，电动势约为4V，内阻不计；
电压表V0，量程6V；
开关两个，导线若干。

(1)某小组采用的测量电路如图甲所示，在实物图中，已正确连接了部分导线，请完成剩余部分的连接________。

(2)连接好实验电路后，进行实验操作，请你将下面操作步骤补充完整：
①断开开关S2和S1，将R1的滑片移到最左端的位置；
②闭合开关S2和S1，调节R1的滑片位置，使电压表V满偏；
③断开开关S2，保持____________不变，调节R2，使电压表V示数为1.00V，读取并记录此时电阻箱的阻值为R0。

为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器R1应选择_________(填“甲”或“乙”)，测出的电压表内阻R测=___________，它与电压表内阻的真实值R V相比，R测________R V(选填“＞”、“=”或“＜”)。

(3)另一小组采用了如图乙所示的测量电路图，实验步骤如下：
①断开开关S2和S1，将R1的滑片移到最左端的位置；
②闭合开关S2和S1，调节R1，使电压表V满偏，记下此时电压表V0的示数；
③断开开关S2，调节R1和R2，使电压表V示数达到半偏，且电压表V0的示数不变；
读取并记录此时电阻箱的阻值为R＇测，理论上分析，该小组测出的电压表V内阻的测量值与真实值相比，R V________R＇测(选填“＞”“=”或“＜”)。

【答案】
R 1的滑片位置 甲
2
R > = 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]．电路连接如图：
(2)③[2][3][4][5]．断开开关S 2，保持R 1的滑片位置不变，调节R 2，使电压表V 示数为1.00V ，读取并记录此时电阻箱的阻值为R 0。

为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器R 1应选择阻值较小的甲，因电压表读数为1V ，则电阻箱电压为2V ，电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍，只让测出的电压表内阻R 测=
2
R ；实际上当断开S 2时，电阻箱与电压表串联，则支路电阻变大，则电阻箱和电压表上的电压之和大于3V ，电阻箱上的电压大于2V ，即电阻箱的阻值大于电压表内阻的2倍，实验中认为电阻箱的阻值等于电压表内阻的2倍，即它与电压表内阻的真实值R V 相比R 测＞R V 。

(3)[6]．由实验电路图与实验步骤可知，两种情况下分压电路电压不变，电压表示数半偏时电阻箱两端电压与电压表电压相等，电压表内阻与电阻箱阻值相等，电压表内阻测量值等于真实值，即R 测′=R V 。

20．LED 绿色照明技术已经走进我们的生活。

某实验小组要精确测定额定电压为3V 的LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。

实验室提供的器材有：
A ．电流表A 1（量程为0~5mA ，内阻R A 约为3Ω）
B ．电流表A 2（量程为0~4mA ，内阻R A2=10Ω）
C ．电压表V （量程为0~10V ，内阻R v =1000Ω）
D ．定值电阻R 1=590Ω
E.定值电阻R2=990Ω
F.滑动变阻器R（最大阻值为200）
G.蓄电池E（电动势为4V，内阻很小）
H.开关S一只，导线若干
(1)如图甲所示，请选择合适的器材，电表1为_________，定值电阻为__________（填写器材前的字母序号）；
(2)请将图乙中的实物连线补充完整_______；
(3)请写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式：R x=____________（电表1的读数用a表示，电表2的读数用b表示，其余电学量用题中所对应的电学符号表示）。

【答案】C E
2A2
V
()
b R R
a
b
R
+
-
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压，改装电压表的内阻
LED
A2
3
Ω750Ω
0.004
U
R
I
===
A2的内阻为10Ω，则定值电阻应选E，LED灯正常工作时的电流约为
3
A6mA
500
U
I
R
===
电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，由于电压表可测的最大电流为
10
A10mA
1000
I==
则可以用电压表测量电流，电表1应选C
(2)[3]因为滑动变阻器阻值小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法，如图
(3)[4]根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压
2A2
()
U b R R
=+
通过灯泡的电流
V
a
I b
R
=-
测量LED灯正常工作时的电阻
2A2
V
()
x
b R R
U
R
a
I b
R
+
==
-
21．(1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计G，改装成量度范围是0~4V的直流电压表。

①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻r g，其中电阻R0约为1kΩ。

为使r g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用_____，电阻器R1应选用_____，电阻器R2应选用_____（选填器材前的字母）；
A．电源（电动势1.5V）
B．电源（电动势6V）
C．电阻箱（0~999.9Ω）
D．滑动变阻器（0~500Ω）
E．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0~5.1kΩ）
F．电位器（0~51kΩ）
②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大，后续的实验操作步骤依次是：_____，_____，_____，_____，最后记录R1的阻值并整理好器材；（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）
A．闭合S1
B．闭合S2
C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的R1的阻值为300.0Ω，则图1中被测电流计G的内阻r g的测量值为
_____Ω，该测量值_____实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）；
④给电流计G_____联（选填“串”或“并”）一个阻值为_____kΩ的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表；
(2)乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表0V、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻。

①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表G直接与一个定值电阻R相连接，组成一
V校准。

请你画完图2方框中的校准电路图_____；
个电压表；然后用标准电压表0
V的示数是
②实验中，当定值电阻R选用17.0kΩ时，调整滑动变阻器R′的阻值，电压表0
4.0V时，表G的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用7.0kΩ时，调整R′的阻值，电
V的示数是2.0V时，表G的指针又指到满量程的五分之二；
压表0
由此可以判定，表G的内阻r g是_____kΩ，满偏电流I g是_____mA，若要将表G改装为量程是15V的电压表，应配备一个_____kΩ的电阻。

【答案】B C F B C A E 300 略小于串 19.7 3.0
0.50 27.0
【解析】
【分析】
【详解】
(1)①由于要求改装后的电压表量程为0∼4V，故选B；
由实验原理知R1应能读出具体数值，故选C；
闭合S2，电路中电流I不能大于200μA，由
20
E
I
R R
=
+代入数据得：R2≈30KΩ，故选F；故答案为：B；C；F
②半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键S2，调节滑动变阻器R2，使表头指针满偏；第三步，闭合电键S1，改变电阻箱R1的阻值，当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻r g。

故应选B；C；A；E
故答案为：B；C；A；E
③当调节电阻箱，使电流表半偏时，由于干路电流几乎未变，电阻箱与电流计中的电流相等，电阻必然相等。

如果所得的R1的阻值为300.0Ω，则图中被测电流计G的内阻r g的测量值为300.0Ω。

实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻。

所以，该测量值“略小于”实际值。

故答案为：300；略小于
④将电流计改装成电压表，应串连接入一分压电阻R，由欧姆定律及串联电路分压规律有：U=I g R g+I g R其中U为改装后电压表的满偏电压，则R=uI g−R g代入数据解得：R=19.7kΩ。

故答案为：串；19.7
(2)①校对改装成的电压表，应使电压表与标准电压表并联，两端的电压从零开始变化，观察两表示数的差值，确定对改装时串接给电流计的分压电阻增大些还是减小些。

所以滑动变阻器应采用分压式接法，校对电路如图3所示。

对电压表，由欧姆定律有：U=25I g（R+R g），带入两次的R、标准电压表示数U解得：
r g=3.0KΩ，I g=0.50mA。

若要改装成量程为15V的电压表，由欧姆定律及串联电路分压规律有：U=I g R g+I g R，代入数据解得，应串联的分压电阻为：R=27kΩ。

22．二极管（LED）是一种节能、环保的元器件，被广泛应用到显示器、照明等各领域。

某兴趣小组为探究工作电压是“1.4~4V”最大正向直流电源是“5~20mA”的LED管的I U
-
曲线，设计了如图①所示的实验电路。

实验室备有以下器材：
电流表1
A：量程0~50mA，内阻约为50Ω；
电流表2
A：量程0~200mA，内阻约为10Ω；。