第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、实验题（本题共4小题，每小题10分，共40分）
11．多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．
甲
乙
图C29
（1）图C29甲是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到________或________；
（2）在进行电压测量时，应将S拨到________或________；
（3）使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图乙中a、b所示．若选择开关处在“×10Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”挡时指针位于b，则被测电压是________V.
12．某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：
A．电压表V：
0～3V～15V
B．电流表A：
0～0.6A～3A
C．滑动变阻器R1：
（20Ω，1A）
D．滑动变阻器R2：
（1000Ω，0.1A）
E．开关S和导线若干
（1）实验中电压表应选用的量程为________（选填“0～3V”或“0～15V”）；电流表应选用的量程为________（选填“0～0.6A”或“0～3A”）；滑动变阻器应选用________．
（2）实验测得的6组数据已在U I图中标出，如图C210所示．请你根据数据点位置完成U I图线，并由图线求出该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
图C210
13．为了测量某一未知电阻Rx的阻值，某实验小组找来以下器材：
电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）、电流表（0～0.6A，内阻约为0.5Ω）、滑动变阻器（0～15Ω，2A）、电源（E＝3V，内阻很小）、开关与导线，并采用如图C211甲所示的电路图做实验.
图C211
（1）请按图甲所示的电路图将图乙中实物连线图补充完整．
（2）图乙中，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端．（选填“a”或“b”）
（3）闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图丙所示，请你完成U I图线．
（4）根据U I图可得，该未知电阻的阻值Rx＝________．（保留两位有效数字）
（5）实验中使用的电表不是理想电表，这会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学通过实验测出的电阻值________（选填“>”“<”或“＝”）Rx的真实值．
（6）利用现有的仪器，为了更加精确地测量这个电阻的阻值，请你给该实验小组提出建议并说明理由：
________________________________________________________________________
________________________________．
图C212
14．某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω·m）．图C212为该小组所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长a＝40cm，宽b＝20cm，高c＝10cm.将水样注满容器后，进行以下操作：
（1）分别用多用电表欧姆挡的“×1k”“×100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图C213所示，则所测水样的电阻约为________Ω.
图C213
（2）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A．电流表（量程3mA，电阻RA为5Ω）
B．电压表（量程6V，电阻RV约为10kΩ）
C．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）
D．电源（6V，内阻约为1Ω）
E．开关一只、导线若干
请完成图C214中的实物图连接．
图C214
（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据，再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示，请根据表中数据作出U I关系图线．
U/V
1.1
1.8
3.0
3.8
4.8
I/mA
0.50
0.82
1.36
1.73
2.18
（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为________Ω·m.据此可知，所测水样在电阻率这一指标上________．（选填“达标”或“不达标”）
三、计算题（本题共2小题，每小题10分，共20分．解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤）
15．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，图C215为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100V，I＝100mA.
（1）求该钻孔的深度．
（2）若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200V、内阻为100Ω的电源相连，通电10min，当截取的圆柱体长度为多少时，盐水产生的热量最多？
最多为多少？
图C215
16．如图C216所示的电路中A、B、C为三个规格不同的小电珠，R为滑动变阻器，在A、B上分别标有“2V 0.2W”和“1.5V 0.15W”字样，而C上只看得出标有“2V”字样．当滑片P在图示位置时，A、B、C三个小电珠均能正常发光，已知电源电动势为6V，内阻为1Ω，求：
（1）滑动变阻器的阻值R；
（2）三个小电珠正常发光时，滑动变阻器所消耗的电功率．
图C216
参考答案
单元测评
（二）
1．D [解析]电功率P＝UI越大，电流做功越快，但热量Q＝I2Rt由I、R、t三者决定，选项A错误；电功W＝UIt适用于任何电路，电热Q＝I2Rt适用于任何电路，而P热＝
只适用于纯电阻电路，选项B、C错误，选项D正确．
2．B [解析]质子从质子源由静止发出后做匀加速直线运动到靶，设运动时间为t，则d＝
vt，可得t＝
，质子源与靶间的电荷量为q＝It＝
，质子数n＝
＝
，选项B正确．
3．D [解析]热量Q＝Pt＝1800W×600s＝1.08×106J，选项D正确．
4．D [解析]路端电压图像的斜率的绝对值表示内阻，则r1>r2；将R减小为R′，电源输出功率分别为P1、P2，R′的UI图像与路端电压随电流变化的图像的交点的横、纵坐标的乘积为输出功率，由图可得P15．A [解析]若各元件没有故障，电路正常，则电流表测量流过R1支路的电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，符合题意．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，显然不符合题意；若R3短路，则电压表示数为零，不符合题意；若R1断路，则电流表示数为零，也不符合题意．选项A正确．
6．B [解析]根据UI图线可知，电源电动势E＝6V，内阻r＝0.5Ω；当路端电压为U＝4.8V时，干路电流I＝
＝2.4A，外电路电阻R＝
＝2Ω，而四个选项中外电路的电阻分别为1Ω、2Ω、9Ω和4.5Ω，所以选项B正确．
7．AB [解析]开关S1、S2、S3、S4均闭合时，电容器两端的电压等于R3两端的电压U3，此时
＝mg；若只断开S1，电压U3不变，P仍静止，选项A正确；若只断开S2，电压U3变大，则P将向上做加速直线运动，选项B正确；若只断开S3，电容器放电，则P将向下做加速直线运动，选项C错误；若只断开S4，电压U3不变，P仍静止，选项D错误．
8．BC [解析]烟雾浓度高时，S两端的电压U＝IRS增大，干路电流I增大，传感器的电阻减小，其电阻随烟雾浓度增大而减小，选项B正确；增大R，并联支路的总电阻更接近传感器的电阻，传感器电阻变化引起总电阻变化明显，可提高报警灵敏度，选项C正确．
9．AD [解析]开关接1时，通过小灯泡的电流I＝
＝0.2A，对内阻r和电阻R，有r＋R＝
＝
Ω，则内阻r＝1Ω，选项A正确；开关接2时，电动机两端的电压UM＝E－U－Ir＝0.8V，选项C错误；电源的工作效率η＝
×100%＝
×100%＝93.3%，选项D正确；电动机的线圈不满足欧姆定律，无法计算其内阻，选项B错误．
10．BD [解析]左图中，通过下面电阻的电流大于I1，所以I2＞2I1，选项A、C错误；左图电路的总电阻大于右图电路的总电阻，所以左图的干路电流较小，即I2I2，因I2>2I1，故I111．
（1）3 4
（2）5 6 （3）500 2.05
[解析]
（1）多用电表在进行电阻测量时，内部有电源和调零电阻，应将S拨到3或4；
（2）在进行电压测量时，内部串联电阻分压，应将S拨到5或6;
（3）当选择开关处在“×10Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是500Ω.当选择开关处在“直流电压2.5V”挡时指针位于b，则被测电压是2.05V.
12．
（1）0～3V 0～0.6A R1
（2）1.5 0.5
[解析]
（1）由图像的数据可知电压在1.5V以内，电流在0.6A以内，则实验中电压表应选用的量程为0～3V，电流表应选用的量程为0～0.6A；滑动变阻器采用限流连接，应选用R1.
（2）连线如图，由UI图线得该电池的电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω.
13．
（1）如图所示
（2）a （3）如图所示
（4）5.0Ω（4.8Ω～5.0Ω均正确）
（5）>
（6）由于待测电阻阻值相对较小，所以建议电流表外接
[解析]
（2）闭合开关前，应使Rx分得的电压最小，应将滑动变阻器的滑片P置于a端．
（4）由UI图的斜率可得Rx＝
＝5.0Ω.
（5）该实验采用电流表的内接法，电压的测量值偏大，则测量的电阻值大于Rx的真实值．
（6）由于待测电阻阻值相对较小，建议电流表外接，因电压表所分得的电流远小于待测电阻的电流，故其对电流的测量影响较小．
14．
（1）1750
（2）电路连线如图甲所示 （3）如图乙所示 （4）110.0 不达标
[解析]
（1）多用电表的指针应尽可能偏转到中央附近，按右图读数，可知电阻为17.5×100Ω＝1750Ω.
（2）滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻，电路电压要有较大变化范围，应采用分压式连接；因电流表内阻精确已知，采用电流表的内接法，电路如图甲所示．
（3）让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两侧，如图乙所示．
（4）由图线斜率可知，总电阻为2200Ω（理论上R＝R总－RA＝2195Ω，但由于实验的偶然误差可能比5Ω还要大，因此，电流表电阻可以忽略），根据电阻定律R＝ρ
，代入数据得ρ＝110.0Ω·m，由于ρ<200Ω·m，因此，所测水样在电阻率这一指标上不达标．
15．
（1）100m
（2）10m 6×104J
[解析]
（1）盐水电阻R＝
＝1000Ω
由电阻定律有R＝
＝
解得h＝100m.
（2）当圆柱体电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，盐水产生的热量最多，
即截取的圆柱体的电阻R′＝r＝100Ω时，产生的热量最多，则
圆柱体的长度L＝
＝10m
由闭合电路欧姆定律得，电流I′＝
＝1A
热量为Q＝I′2R′t＝6×104J.
16．
（1）14Ω
（2）0.41W
[解析]
（1）A、B、C三个小电珠均能正常发光，由I＝
得
IA＝
＝
A＝0.1A
IB＝
＝
A＝0.1A
回路的总电流I＝IA＋IB＝0.2A
回路的路端电压U＝E－Ir＝（6－0.2×1）V＝5.8V
滑片P距a端阻值Ra＝
＝
Ω＝5Ω
滑片P距b端阻值Rb＝
＝
Ω＝9Ω
所以滑动变阻器的阻值R＝Ra＋Rb＝14Ω.
（2）滑动变阻器所消耗的电功率
P＝I
Ra＋I2Rb＝（0.12×5＋0.22×9）W＝0.41W.
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