高中物理必修第3册第十一章 电路及其应用试卷达标训练题(Word版 含答案)

高中物理必修第3册第十一章电路及其应用试卷达标训练题（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
．如图所示，三个定值电阻R1、R2、R3的电阻值均不相等，在A、B之间接一个电源，在C、D之间接一个电流表，电流表的示数为I．现将电源、电流表的位置互调，则电流表的示数（）
A．可能增大B．可能减小C．一定不变
D．由于R1、R2、R3大小关系不知，故无法判定
【答案】C
【解析】
两种情况下的电路连接如图所示：
设电源电压为U=6V，R1=3Ω，R2=2Ω，R3=6Ω，在甲图中23
23
= 1.5
R R
R
R R
⋅
=Ω
+
甲并
，11
2
==
1
U R
U R
甲并甲并
，
1
=6V2V
33
U
U=⨯=
甲并
，电流表的示数为
3
2V1
=A
63
U
I
R
==
Ω
甲并
甲
，
在乙图中12
12
= 1.2
R R
R
R R
⋅
=Ω
+
乙并
，33
5
==
1
U R
U R
乙并乙并
，
1
=6V1V
66
U
U=⨯=
乙并
，电流表
的示数为
1
1V1
=A
33
U
I
R
乙并
乙
==
Ω
，故两次示数相同，则选C．
【点睛】在A、B之间接一个电源，假设A端为正极，在C、D之间接一个电流表时，通过电流表的电流通路是：A----R1----电流表----R3----B 电路中的电阻是R1+R3；将电源、电流表的地位互调，假设D端为正极，通过电流表的电流通路是：D----R1----电流表----R3----C 电路中的电阻是R1+R3．电路的电源不变，电阻不变，故电流一定不变．
2．一个T形电路如图所示，电路中的电阻130
R=Ω，
23
20
R R
==Ω，另有一测试电源，所提供电压恒为10V，以下说法正确的是
A．若将cd端短路，ab之间的等效电阻是50Ω
B．若将ab端短路，cd之间的等效电阻是40Ω
C．当ab两端接上测试电源时，cd两端的电压为4V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为6V
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻23
R R
、并联后与
1
R串联，等效电阻为：
23
1
23
2020
3040
2020
R R
R R
R R
⨯
=+=+=Ω
++，故A错误；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻13
R R
、并联后与
2
R串联，等效电阻为：
13
2
13
3020
2032
3020
R R
R R
R R
⨯
=+=+=Ω
++，故B错误；当ab两端接通测试电源时，cd两端
的电压等于电阻R3两端的电压，3
13
20
104
3020
R
U E V
R R
==⨯=
++；故C正确；当cd两
端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻3R两端的电压，为
3
3
23
20
105
2020
R
U E V
R R
==⨯=
++，故D错误；
【点睛】
对于电路问题，首先要明确电路的结构，并能正确应用串并联电路的规律进行分析，必要时应进行电路的简化．
3．两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U恒为10 V的直流电源上，有人把一个电压表并联在R1两端（如图），电压表的示数为6V，如果将电表改接在R2两端，则电压表的示数将（）
A．小于4V B．等于4V
C．大于4V小于6V D．等于或大于6V
【答案】A
【解析】
试题分析：将电压表与电阻R1并联时，电压表的读数为6V，则电阻R2两端的电压为
4V．将电压表与电阻R1并联，则其并联的总电阻小于R1，1
21
6
R
U V
R R
⋅=
+
并
并
，
2
2
1
4R U V R R ⋅=+并；若将电压表与电阻R 2并联，则其并联的总电阻小于R 2，根据串联电
阻的电压分配可知，
222
21
2121
4R R R U U U V R R R R R R =+++并并并＜
＜，所以电压表的读数将
小于4V ，故A 正确，BCD 错误；故选A. 考点：部分电路的欧姆定律的应用
【名师点睛】本题考查了部分电路的欧姆定律的应用问题，是基本的电路电压关系的应用，注意串联电路总电压等于个元件电压之和，并且要注意并联电路的电阻计算；此题是基础题，考查电压表对接入电路的影响.
4．阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池(E 内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为1Q ，闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为21.Q Q 与2Q 的比值为( )
A ．2
5
B ．12
C ．35
D ．
23
【答案】C 【解析】
试题分析：根据等效电路，开关S 断开时，电容器的电压
1211
2325+3
E U R E R R =
⋅⨯=，得11Q CU =；S 闭合时，211123+2
E U R E R R =
⋅=，22Q CU =，故112235Q U Q U ==，故选C ．
【学科网考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器
【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU 求解电容器的带电荷量．
5．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G 和一个滑动变阻器R 组成，
()1甲表是电流表，R增大时量程增大
()2甲表是电流表，R增大时量程减小
()3乙表是电压表，R增大时量程增大
()4乙表是电压表，R增大时量程减小
下列说法正确的是()
A．()1和()3B．()1和()4C．()2和()3D．()2和()4
【答案】C
【解析】
【分析】
灵敏电流计G和变阻器R并联时，由于变阻器的分流，测量的电流增大，改装成电流表，而灵敏电流计G和变阻器R串联时，由于变阻器的分压，测量的电压增大，改装成电压表．
【详解】
由图甲所示可知，G与电阻R并联，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（1）错误，（2）正确．由图乙所示可知，G与R串联，乙是电压表，R增大时，变阻器分担的电压增大，乙表量程增大，故（3）正确，（4）错误；故C正确；故选C．
【点睛】
本题考查电表改装原理的理解能力．当电流计的指针满偏时，电流表或电压表的指针满偏，所测量的电流或电压达到最大值．
6．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示
0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的1
3
；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A
的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.08A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A
【答案】A
【解析】
【详解】
AB．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为1.8A，故量程为1.8A+0.6A=2.4A；故每一小格表示0.08A；故A项正确，B项错误；CD．当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为2.4A；故每一小格表示0.08A；故CD错误。

7．如图，有一未知电阻R x，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a 时得到数据为6V、0.15A，接b时得到数据为5.8V、0.2A，那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是（）
A．29Ω，大于真实值B．40Ω，大于真实值
C．29Ω，小于真实值D．40Ω，小于真实值
【答案】B
【解析】
【详解】
开关接a、b两点时，电压表示数相对变化量
6 5.81
630
U
U
∆-
==，电流表示数相对变化量
0.20.151
0.153
I
I
∆-
==，则有
I U
I U
∆∆
>，电流表示数变化量大，则电流表应采用内接法，即开关应接在a点，电阻测量值
6
40
0.15
R=Ω=Ω；由于采用电流表内接法，电流表分压，电压测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值，故选项B正确，A、C、D错误。

8．一电流表G的满偏电流Ig=2mA，内阻为100Ω．要把它改装成一个量程为0.4A的电流表，则应在电流表G上
A．并联一个0.5Ω的电阻B．并联一个100Ω的电阻
C．串联一个0.5Ω的电阻D．串联一个100Ω的电阻
【答案】A
【解析】
把电流表改装成0.4A的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：
0.002100
0.5
0.40.002
g g
g
I R
R
I I
⨯
==Ω≈Ω
--
，故选A.
【点睛】本题考查了电流表的改装，知道电流表改装原理、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．
9．如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是（）
A．V1的示数是V2的2倍B．V1的示数是V3的2倍
C．V2的示数是V1的2倍D．V2的示数是V3的2倍
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知：L c=2L a=2L b， S b=2S a=2S c；
设b的电阻R b=R，由电阻定律R=ρ
L
S
得：
R a=2R b=2R，R c=2R a=4R，R c：R a：R b=4：2：1，
由电路图可知，a、b、c三个电阻串联，
通过它们的电流I相等，由U=IR得：
U c：U a：U b=4：2：1，
U V3：U V1：U V2=4：2：1，
A、V1的示数是V2的2倍，故A正确，C错误；
B、V3的示数是V1的2倍，故B错误；
D、V3的示数是V2的4倍，故D错误；
故选A．
10．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．
11．如图所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是()
A．当n1＝n2时电流强度为零
B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝12
()
n n e
t
-
C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝21
()
n n e
t
-
D．溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝12
()
n n e
t
+
【答案】D
【解析】
【详解】
电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是A→B，流过的电量是正负电量绝对值的和，不能相互抵消；电流的大小为
12
+
q q n e n e
I
t t
+
==
正负
故选D．
【点睛】
本题考查电流的定义，要知道电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流的方向，应用电流定义式即可正确解题．
12．一伏特表由电流表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。

13．如图所示是有两个量程的电流表，当分别使用a和b、a和c接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0~1 A，另一个量程为0~0.1 A，表头内阻R g=200 Ω，满偏电流
I g=2 mA，则（）
A．当使用a、b时量程为0~1 A
B．当使用a、c时量程为0~1 A
C．电阻R1=0. 41 Ω
D．电阻R2=0.41 Ω
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB.表头改装成电流表时需并联分流电阻，且分流电阻越小，改装后量程越大，可知使用a、b时量程为0～1A，使用a、c时量程为0～0.1A，故A正确，B错误；
CD.由并联电路各支路两端电压相等可得I g（R2+R g）=（I1－I g）R1，I g R g=（I2－I g）
（R1+R2），I g=2mA，I1=1A，I2=0.1A，解得R1=0.41Ω，R2=3.67Ω，故C正确，D错误.
14．两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆，串联后接在某一直流电源两端，如图所示。

已知杆a的质量小于杆b的质量，杆a金属的摩尔质量大于杆b金属的摩尔质量，杆a的电阻大于杆b的电阻，假设两种金属的每个原子都提供相同数目的
自由电子(载流子)。

当电流达到不变时，若a 、b 内存在电场，则该电场可视为均匀电场。

下列结论中正确的是（ ）
A ．两杆内的电场强度都不等于零，且a 内的电场强度大于b 内的电场强度
B ．两杆内的电场强度都等于零
C ．两杆内载流子定向运动的速度一定相等
D ．a 内载流子定向运动的速度一定大于b 内载流子定向运动的速度 【答案】AD 【解析】 【详解】
AB.两杆串联，所以电流相等，因为a b R R >，由欧姆定律可知a b U U >，根据匀强电场关系式U Ed =可知，两杆内电场强度都不为零，且a 内的电场强度大于b 内的电场强度，故A 正确，B 错误；
CD.根据电流的微观表达式I nevS =可知，载流子的定向运动速率I
v nqS
=
，由题意可知杆内单位体积内的自由电荷数a b n n <，则a b v v > ，故C 错误，D 正确。

15．如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知
A ．该导体的电阻随电压的升高而增大
B ．该导体的电阻随电压的升高而减小
C ．导体两端电压为2 V 时，电阻为0.5 Ω
D ．导体两端电压为2 V 时，电阻为1 Ω 【答案】AD 【解析】
AB 、某点与原点连线的斜率表示电阻倒数，从图像中可以看出，随着电压的升高，斜率在减小，所以电阻在增大，故A 对，B 错；
CD 、当导体两端电压为2 V 时，此时图像上对应的电流值为2A ，所以电阻1U
R I
==Ω ,故C 错D 正确；
综上所述本题答案是：AD
二、第十一章 电路及其应用实验题易错题培优（难）
16．某同学要将一满偏电流为3mA 的毫安表G 改装为量程为30mA 的电流表。

他先测量出毫安表G 的电阻，然后对表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测
具体实验步骤如下： ①按电路原理图a 连接线路
②将R 1的阻值调到最大，闭合开关S 1后调节R 1的阻值，使毫安表G 的指针偏转到满刻度 ③闭合S 2，保持R 1不变，调节R 2的阻值，使毫安表G 的指针偏转到满刻度的三分之一的位置
④记下R 2的阻值
回答下列问题：
（1）如果按正确操作步骤测得R 2的阻值为90Ω，则毫安表G 内阻的测量值R g =___Ω，与
毫安表内阻的真实值g
R '相比，R g ____g R '（填“>”、“＝”或“<”） （2）若忽略实验的误差，将上述毫安表G 改装成量程为30mA 的电流表，则需要并联一个阻值R =___Ω的电阻
（3）根据图b 所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为16.0mA 时，改装表的指针位置如图c 所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是__mA
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可，其中k =____ 【答案】180 < 20 )32 29
27
【解析】 【分析】 【详解】
（1）[1]由于指针指在三分之一的位置，说明R 2分得电流为电流计电流的两倍，所以电流计电阻是R 2的两倍，为180Ω。

闭合S 2后，R 2与R g 的并联值R 并<R g ，所以I 总>I g ，而此时G
的示数为满偏电流的三分之一，所以I R2大于三分之二满偏电流，所以2R
2<g
R '，即R g <g
R '； （2）[2]由并联电路分流特点，得
3180303
g g
g I R R I I ⨯==--Ω=20Ω （3）[3]标准毫安表的示数为16.0mA 时，改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度，故改装电流表的量程为32mA ；
（4）[4]把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值
g g g I R R I I =
-
当量程为32mA 时，则有 ()33310332310
29g g R R R --⨯=
=-⨯ 当量程为30mA 时，则有 ()3331033031027g g
R R kR --⨯=
=-⨯ 联立解得2927
k =
17．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图1所示的I U -坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.
（1）根据图线的坐标数值，请在图2中选出该实验正确的实验电路图：____(选填“甲”或“乙”).
（2）根据所选电路图，请在图3中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路. （________）
（3）根据图1，可判断出图4中正确的关系图象是（图中P 为小灯泡功率"为通过小灯泡的电流）___.
（5）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R = 10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V 、内阻不计的电源上，如图5所示.闭合开关S 后，则电流表的示数为____A ，两个小灯泡的总功率为__ W(本小题结果均保留两位有效数字）. 【答案】甲 D 0.60 1.2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，所以正确的实验电路图是甲．
（2）[2]根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
（3）[3]由于灯泡电阻随电流增大电阻R 增大，由2P I R =可知，2P I -图象斜率增大，故选D ．
（4）[4][5]由图5所示电路图可知，两灯泡并联，可以把电源与定值电阻等效为电源，设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U 和I ，在这个闭合电路中，则有：
02E U IR =+
代入数据并整理得：
820U I =-
在图a 所示坐标系中作出820U I =-的图象如图所示
由图象可知，两图象交点坐标值为：U =2V ，I =0.3A
此时通过电流表的电流值
2A I I ==0.6A
每只灯泡的实际功率
P UI ==2×0.3=0.6W
所以两个小灯泡的总功率为1.2W ．
18．要测量一段阻值大约为5 Ω的均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E （电动势为3 V 、内阻约为0．5 Ω）、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R 、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A 1（量程1 A 、内阻约为1 Ω）、A 2（量程0．6 A 、内阻约为2 Ω）、V 1（量程3．0 V 、内阻约为1 000 Ω）、V 2（量程15 V 、内阻约为3 000 Ω）．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，则金属丝的直径为________mm ． （2）为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________． （3）实验电路已经画出了一部分，如图所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好（R x 表示待测电阻）_________．
（4）若用刻度尺测得金属丝的长度为L ，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d ，电流表的读数为I ，电压表的读数为U ，则该金属丝的电阻率表达式为ρ＝________．
【答案】0.851~0.853均可 A 2 V 1 24d U
LI π
【解析】
【分析】
【详解】
（1）螺旋测微器的固定部分读数为：0.5mm，可动部分读数为：
35．0×0．01mm=0.351mm，故最后读数为：0.5mm+0.351mm=0.851mm．
（2）为零测量准确，电压表和电流表的指针偏转要尽量大些，因此电流表选择A2，电压表选择V1．
（3）根据实验原理得出实验原理图为：
（4）根据欧姆定律得：
U
R
I
＝；根据电阻定律得：
RS
L
ρ＝．故有：
2
4
d U
LI
π
ρ=．
19．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，此外还有以下器材可供选择：
A．直流电源3 V(内阻不计)
B．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)
C．直流电流表0～3 A(内阻约为0.1 Ω)
D．直流电压表0～3 V(内阻约为3 kΩ)
E．滑动变阻器100 Ω，0.5 A
F．滑动变阻器10 Ω，2 A
G．导线和开关
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)在图甲所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图_______________(虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片P向b端滑动时，灯泡变亮)；
(3)根据实验数据，画出的小灯泡的I－U图线如图乙所示．由此可知，当电压为0.5 V时，小灯泡的灯丝电阻是________Ω.
【答案】BF 分压式如图所示：
5
【解析】
试题分析：（1）灯泡的额定电流0.5200mA 2.5I =
=；故电流表选择B ；因本实验只能接用分压接法，故滑动变阻器选择小电阻F ； （2）根据实验要求可知，滑动变阻器采用分压接法，并且测量电路应与滑动变阻器的左半部分并联；电流表采用外接法；原理图如下；
（3）由画出的伏安特性曲线可知，0.5V U =时，电流0.10A I =，则对应的电阻0.550.1R ==Ω； 考点：“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验
20．某同学利用如图1所示的电路测量一电压表（量程为3V ，内阻约两三千欧）的内阻。

可使用的器材有：待测电压表；两个定值电阻（1600R =Ω，23000R ）；两个滑动变阻器R 3（其中一个最大阻值为10Ω，另一个最大阻值为2000Ω）；电阻箱R 0（只能使用×100挡）；电源E （电动势约为9V ，内阻未知）；单刀开关S 和K ；导线若干。

(1)请根据原理图1，将实物图2连线_________；
(2)实验步骤如下：
①为了保护电压表，开关S闭合前，将滑动变阻器R3的滑片滑动到接近图1中的滑动变阻器的______端（填“左”或“右”）对应的位置；
②闭合开关S，保持开关K断开，适当调节R3，此时电压表示数如图3所示，读数为
_____V；此后保持R3不变，多次调节R0，电压表示数几乎保持不变；
③保持S闭合和R3不变，再闭合K，调节R0，做出电压表的示数U随着电阻箱阻值R0的变化图线，如图4；
(3)根据上述实验步骤，可知选择的滑动变阻器R3最大阻值为_________Ω；
R=_________Ω。

（保留四位有效数字）
(4)根据图线，计算得电压表的内阻V
【答案】左 2.20 10 2515~2550
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]．实物连线如图；
(2)①[2]．为了保护电压表，开关S闭合前，将滑动变阻器R3的滑片滑动到接近图1中的滑动变阻器的左端对应的位置；
②[3]．电压表读数为2.20V；
(3) [4]．闭合开关S，保持开关K断开，适当调节R3，此时电压表示数如图所示；此后保持R3不变，多次调节R0，电压表示数几乎保持不变；以上信息说明与滑动变阻器连接的上部分电路的电阻比滑动变阻器R3的阻值大得多，可知选择的滑动变阻器R3最大阻值为10Ω。

(4)[5]．因保持R3不变，闭合开关K，电压表示数不变，由电桥知识可知
2 013000 600
V
R R
R R
==
由图像可知，当电压表读数为2.20V时，R0=505Ω，解得
R V=2525Ω
21．合金材料的电阻率都比较大，某同学按如下步骤测量一合金丝的电阻率。

实验操作如下：
(1)用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置测量金属丝的直径，结果都如图甲所示，则该金属丝的直径为________mm。

(2)按图乙连接测量电路，将滑动变阻器置于最大值，闭合开关，移动滑动变阻器，发现电压表读数有读数，而电流表读数总为零，已知电流表、电压表以及待测金属丝都是完好的，则电路故障为导线_________断路（用图中导线编号表示）。

(3)排除电路故障后，改变滑动头在金属丝上的位置，测出金属丝长度l和接入电路的电阻R x如下表
请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出R x–l图像_______。

(4)根据图像及金属丝的直径，计算该合金丝电阻率ρ= __________Ω·m（保留二位有效数字）。

(5)采用上述测量电路和数据处理方法，电表内阻对合金丝电阻率测量的影响为_____（填“使结果偏大”、“使结果偏小”、“对结果无影响”）。

【答案】0.379、0.380或者0.381 a 或c
68.510-⨯~69.910-⨯ 对结果无影响
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1] 金属丝的直径为
0mm 38
0.01mm 0.380mm +⨯=
（2）[2]只有a 或c 发生断路时，电压表相当于测电源电压，此时才会电压表读数有读数，而电流表读数总为零。

（3）[3] 在图丙方格纸上作出R x –l 图像如下
（4）[4]根据公式l
R S
ρ=得 6
1321=9.6610=0.380..001π28510l RS ρ--=⨯⨯ ⎪⎭
⨯⨯⎛⎫⎝ （5）[5]因为多次测量金属丝长度l 和接入电路的电阻，通过画图求斜率求出
x R l 的大小，所以电表内阻对合金丝电阻率测量结果无影响。

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1A ：量程0~50mA ，内阻约为50Ω；
电流表2A ：量程0~200mA ，内阻约为10Ω；
电压表V ：量程0~5V ，内阻约为10kΩ；
滑动变阻器R 1：阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A ；
滑动变阻器R 2：阻值范围0~1kΩ，允许最大电流100mA ；
直流电源E ：输出电压6V ，内阻不计，开关（S ）、导线若干。

(1)为了提高实验结果的准确性，电流表应选择_______；滑动变阻器应选用_______（以上填器材代号）；
(2)实验小组根据实验得到数据描点绘出如图②所示I －U 图象。

发光二极管（LED ）的效率η与通过二极管的电流I 的关系曲线如图③所示。

其中发光二极管的效率η是指辐射的全部光功率P 与供给发光二极管的电功率比值。

则发光二极管效率达最大时其电阻L R ＝_______Ω，辐射的光功率Φ=_______W 。

（保留3位有效数字）
【答案】1A 1R 267 0.00576
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]由图可知，测量的电流值没有超过20mA ；故只能选用A 1进行测量；因本实验采用分压接法，则滑动变阻器应选择小电阻；故选R 1。

(2)[3]由图③可知，当效率达最大时，电流为6mA ，由图②可知，电压为1.6V ，则电阻
L 3
1.6Ω267Ω610R -=
=⨯ 此时效率为60%；
[4]功率 331.6610W 9.610W P UI --==⨯⨯=⨯
光功率
360%9.6100.6W 0.00576W P -Φ==⨯⨯=。