1、 专题专题 10 10 电路电路 1.2016全国卷 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 1 所示电路 开关 S 断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1； 闭合开关 S， 电流再次稳定后， C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为( ) 图 1 A. 2 5 B. 1 2 C.3 5 D. 2 3 答案：C 解析： 由已知条件及电容定义式CQ U可得：Q 1U1C，Q2U2C，则Q 1 Q2 U1 U2. S 断开时等效电路如图甲所示 甲 U1 R（RR） （RR）R R R（RR） （RR）R E1 2 1 5E； S 闭合时等效电路如图乙所示， 乙 U2 RR R
2、R RRR RR E1 3E，则 Q1 Q2 U1 U2 3 5，故 C 正确 2.2016江苏卷 如图 1所示的电路中，电源电动势为 12 V，内阻为 2 ，四个电阻的 阻值已在图中标出闭合开关 S，下列说法正确的有( ) 图 1 A路端电压为 10 V B电源的总功率为 10 W Ca、b间电压的大小为 5 V Da、b间用导线连接后，电路的总电流为 1 A 答案：AC 解析： 设四个电阻的等效电阻为R路，由 1 R路 1 15 5 1 5 15 得 R路10 ， 由闭合电路欧姆定律知，I E R路r 12 V 10 2 1 A，设路端电压为 U，则UIR路1 A 10 10 V，选项 A
3、 正确；电源的总功率PEI12 W，选项 B 错误；设电源负极电势 为 0 V，则a点电势a0.5 A5 02.5 V，b点电势b0.5 A15 07.5 V， 则a、b两点的电势差Uabab2.5 V7.5 V5 V，所以a、b间电压的大小为 5 V， 选项 C 正确；当将a、b两点用导线连接后，由于导线没有电阻，此时a、b两点电势相等， 其等效电路图如图所示 其中一个并联电路的等效电阻为 3.75 ， 显然总电阻为 9.5 ， 电流I E R总 24 19 A，故选项 D 错误 J3 电路综合问题 3.2016天津卷 如图 1所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想 电表下
4、列说法正确的是( ) 图 1 A当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表 V 示数变大 C当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表 A1示数变大 D若闭合开关 S，则电流表 A1示数变大，A2示数变大 答案：B 解析： 滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻也 变大， 而副线圈两端的电压没有变化， 所以干路中的电流减小，R1消耗的功率变小， A 错误； 干路中的电流变小，R1两端的电压变小，并联电路的电压变大，即电压表 V 示数变大，B 正 确；由于变压器副线圈干路中的电流变小，所以原线圈中的电流变小
5、，即电流表 A1的示数 变小，C 错误；闭合开关 S 后，并联电路的阻值变小，总电阻也变小，干路中的电流变大， R1两端的电压变大，并联电路的电压变小，通过R2的电流变小，即电流表 A2示数变小，因 变压器的功率变大，故电流表 A1示数变大，D 错误 42016天津卷 某同学想要描绘标有“3.8 V，0.3 A”字样小灯泡 L 的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精 确、绘制曲线完整可供该同学选用的器材除了开关、导线外，还有： 电压表 V1(量程 03 V，内阻等于 3 k) 电压表 V2(量程 015 V，内阻等于 15 k) 电流表 A1(量程 0200 mA，内阻等于 10 ) 电流表 A2
6、(量程 03 A，内阻等于 0.1 ) 滑动变阻器R1(010 ，额定电流 2 A) 滑动变阻器R2(01 k，额定电流 0.5 A) 定值电阻R3(阻值等于 1 ) 定值电阻R4(阻值等于 10 ) 定值电阻R5(阻值等于 1 k) 电源E(E6 V，内阻不计) 请画出实验电路图，并将各元件字母代码标在该元件的符号旁 该同学描绘出的IU图像应是图中的_ 图 1 答案：电路如图 1所示 B 图 1 解析： 电压表 V1和定值电阻R5串联，可改装成量程为 04 V 的电压表，电流表 A1与定 值电阻R4并联，可改装成量程为 00.4 A 的电流表，待测小灯泡的电阻很小，故电流表采 用外接法 小灯
7、泡的电阻随着温度的升高而变大，所以 B 正确 5.2016浙江卷 某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为 3 V、内阻约为 3 k的电 压表和量程为 0.6 A、内阻约为 0.1 的电流表采用分压电路接线，图 1 是实物的部分连 线图，待测电阻为图 2 中的R1，其阻值约为 5 . 图 18 (1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接_(填 “a” 或 “b” )、 导线连接_(填 “c”或“d”) (2)正确接线测得实验数据如下表，用作图法求得R1的阻值为_. U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.5
8、3 (3)已知图 2 中R2与R1是材料相同、 厚度相等、 表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的 1 10， 若测R2的阻值，则最优的连线应选_(填选项) A连接a，连接c B连接a，连接d C连接b，连接c D连接b，连接d 答案： (1)a d (2)如图所示 4.44.7 (3)B 解析： (1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接法，又知滑动变阻器 采用分压电路接线，故测R1阻值的最优连接方式为导线连接a、导线连接d. (2)作图如图所示，则R2U I 2.2 0.5 4.4 . (3)根据电阻定律可得R L dL d ，故R2R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，
9、最优的连 线应连接a，连接d，故 B 正确 6.2016北京卷 某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实 验方案中有如下四种器材组合为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是( ) A一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B一个伏特表和多个定值电阻 C一个安培表和一个电阻箱 D两个安培表和一个滑动变阻器 答案：D 解析： 由闭合电路欧姆定律可知EUIr，经变形可得UrIE.测量电源电动势和内 阻的实验通过改变外电路的电阻可以得到多组I和U，再通过描点法得到UI图像，图像的 斜率kr，从而得到rk，图像的纵截距bE. 选项 A 中可以通过安培表和伏特表的读数得到外电压和
10、干路电流，如图所示，所以选项 A 可取 选项 B 中可以通过伏特表的读数和若干定值电阻的实际阻值大小计算出干路的电流大小， 实 验电路图如图所示，所以选项 B 可取 选项 C 中可以通过安培表的读数和电阻箱的取值得到外电压的大小，实验电路图如图所示， 所以选项 C 可取 选项 D 中无法得到外电压，所以选项 D 不可取 72016四川卷 . J7J7 用如图 1所示电路测量电源的电动势和内阻实验器材：待测 电源(电动势约 3 V，内阻约 2 )，保护电阻R1(阻值 10 )和R2(阻值 5 )，滑动变阻器 R，电流表 A，电压表 V，开关 S，导线若干 实验主要步骤： (i)将滑动变阻器接入电
11、路的阻值调到最大，闭合开关； (ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I； (iii)以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)； (iv)求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a. 图 1 回答下列问题： (1)电压表最好选用_；电流表最好选用_ A电压表(03 V，内阻约 15 k) B电压表(03 V，内阻约 3 k) C电流表(0200 mA，内阻约 2 ) D电流表(030 mA，内阻约 2 ) (2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大两导线与滑动变阻器接线柱连 接情况是_ A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线
12、柱 B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 (3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E_，r_， 代入数值可得E和r的测量值 答案： (1)A C (2)C (3)ka kR2 解析： (1)电压表内阻越大， 分得的电流越小， 误差也就越小， 所以选内阻较大的 A 电压表； 当滑动变阻器接入电路阻值最小时通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为I E R1R2r176 mA，所以选量程为 200 mA 的 C 电流
13、表 (2)由电路分析可知，滑片从左向右滑动，电压表示数变大，意味着滑动变阻器接入电路部 分的阻值增大，一导线接金属杆左端，一导线接电阻丝左端，则滑片从左向右滑动时阻值增 大，符合题意 (3)由EUI(rR2)，得UI(rR2)E，对比UI图线可知，图像斜率的绝对值kr R2，所以电源内阻rkR2；令U0，得I E rR2 E k，图线在横轴上的截距为 a，所以a IE k，则 Eka. 8.2016全国卷 现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达 到或超过 60 时，系统报警提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流 超过Ic时就会报警)， 电阻箱(最大阻值为 9
14、99.9 )， 直流电源(输出电压为U， 内阻不计)， 滑动变阻器R1(最大阻值为 1000 )，滑动变阻器R2(最大阻值为 2000 )，单刀双掷开关 一个，导线若干 在室温下对系统进行调节，已知U约为 18 V，Ic约为 10 mA；流过报警器的电流超过 20 mA 时， 报警器可能损坏； 该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小， 在 60 时阻值为 650.0 . (1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线 图 1 (2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”) (3)按照下列步骤调节此报警系统： 电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_ ； 滑动变阻器的滑
15、片应置于_(填 “a” 或 “b” )端附近， 不能置于另一端的原因是_ 将开关向_(填 “c” 或 “d” )端闭合， 缓慢移动滑动变阻器的滑片， 直至_ (4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用 答案：(1)连线如图所示 (2)R2 (3)650.0 b 接通电源后， 流过报警器的电流会超过 20 mA， 报警器可能损坏 c 报警器开始报警 解析： (1)电路如图所示 (2)在室温下对系统进行调节，已知U约为 18 V，Ic约为 10 mA；流过报警器的电流超过 20 mA 时，报警器可能损坏，可知外电阻的取值范围是 18 2010 3900 R 18
16、1010 3 1800 . 报警器的电阻是 650.0 ，所以滑动变阻器阻值的取值范围在 250 到 1150 之间，所 以滑动变阻器应该选R2. (3)电阻箱代替报警器工作时的热敏电阻，阻值应为 650.0 ，滑动变阻器刚开始应置于b 端，若置于另一端，接通电源后，流过报警器的电流会超过 20 mA，报警器可能损坏；实验 调试时，将开关置于c端，缓慢调节滑动变阻器，直至报警器开始报警 9.2016北京卷 (1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中图 1为某种热敏电阻 和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图 由图可知， 这种热敏电阻在温度上升时导电 能力_(选填“增强”或“减弱”)；相对金
17、属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响 应更_(选填“敏感”或“不敏感”) 图 1 解析：由题目图像可知，随温度升高热敏电阻的阻值明显减小，所以导电能力增强又由图 像可知，随温度变化，热敏电阻的电阻变化更明显，所以更加敏感 10.2016全国卷 某同学利用图(a)所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表 V 的内阻(内阻 为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值 99 999.9 )，滑动变阻器R1(最大 阻值 50 )，滑动变阻器R2(最大阻值 5 k)，直流电源E(电动势 3 V)，开关 1 个，导线 若干 实验步骤如下： 图 1 按电路原理图(a)连接线路； 将电阻箱阻值调节为
18、0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合 开关 S； 调节滑动变阻器，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，使电压表的示数为 2.00 V，记下电 阻箱的阻值 回答下列问题： (1)实验中应选择滑动变阻器_(填“R1”或“R2”) (2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线 图 1 (3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为 630.0 ， 若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压 不变，计算可得电压表的内阻为_(结果保留到个位) (4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 _(填正确答案标号) A100 A B250 A
19、 C500 A D1 mA 答案： (1)R1 (2)连线如图所示 (3)2520 (4)D 解析： (1)此实验的实验原理类比于半偏法测电表内阻的实验， 电压表所在支路的总电压应 该尽量不变化，故滑动变阻器应选最大阻值小的即选R1. (3)近似认为电压表所在支路的总电压不变，且流过电压表与电阻箱的电流相等，由串联分 压特点知2 RV 2.52 R ，则RV4R2520 . (4)因电压表是由一个表头和电阻串联构成，表头允许的最大电流不会因此改变，则由欧姆 定律可知，I满U 满 RV 2.5 2520 A1 mA. 11.2016全国卷 某同学用图 1中所给器材进行与安培力有关的实验两根金属导
20、轨 ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁(未画出)的 N 极位于两导轨的 正上方，S 极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直 图 1 (1)在图中画出连线，完成实验电路要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合 后，金属棒沿箭头所示的方向移动 (2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议： A适当增加两导轨间的距离 B换一根更长的金属棒 C适当增大金属棒中的电流 其中正确的是_(填入正确选项前的标号) 答案： (1)连线如图所示 (2)AC 解析： (1)限流式接法要求滑动变阻器接线时只能连接“一上一下”两个接线柱；磁铁 N 极位于上方
21、，说明磁感线向下；开关闭合后，金属棒往右运动，说明棒受到向右的安培力； 由左手定则可知，电流应垂直纸面向外(ab指向a1b1)；所以应按“电源正极开关滑动变 阻器下接线柱滑动变阻器上接线柱电流表aba1b1电源负极”的顺序连接回路 (2)由动能定理BILs1 2mv 20 可知，要增大金属棒离开导轨时的速度 v，可以增大磁感应 强度B、增大电流I、增大两导轨间的距离L或增大导轨的长度s；但两导轨间的距离不变 而只是换一根更长的金属棒后，等效长度L并不会发生改变，但金属棒的质量增大，故金属 棒离开导轨时的速度v减小 12.2016 江苏卷 小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关
22、系 已 知该金属电阻在常温下的阻值约 10 ，R随t的升高而增大实验电路如图所示，控温箱 用以调节金属电阻的温度 实验时闭合 S，先将开关 K 与 1 端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，和 电流表的相应示数I1，I2，.然后将开关 K 与 2 端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次 为I1，I2，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，. 图 1 (1)有以下两种电流表，实验电路中应选用_ A量程 0100 mA，内阻约 2 B量程 00.6 A，内阻可忽略 (2)实验过程中， 要将电阻箱的阻值由 9.9 调节至 10.0 ， 需旋转图中电阻箱的旋钮 “a” “b” “c” ，正确
23、的操作顺序是_ 将旋钮a由“0”旋转至“1” 将旋钮b由“9”旋转至“0” 将旋钮c由“9”旋转至“0” (3)实验记录的t和R的数据见下表： 温度t() 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 阻值R() 9.6 10.4 11.1 12.1 12.8 请根据表中数据，在方格纸上作出Rt图线 图 1 由图线求得R随t的变化关系为R_ . 答案：(1)A (2)(或) (3)(见下图) 004t8.8(0.04t8.6 0.04t9.0 都算对) 解析： (1)当滑动变阻器取最大阻值 10 时，再加上金属电阻常温下阻值为 10 ，总电 阻为 20 ，则电流I E R总 1.5 V 20 0.075 A75 mA100 mA，故选量程为 0100 mA 的 电流表比较精确，即选 A. (2)调电阻箱时要注意的是不能使电流超过电流表的量程， 也就是不能先将b、c旋钮先旋转 至“0” ，因为此时电阻箱相当于导线，电流表可能会烧坏因此必须先将a旋钮由“0”旋 转至“1” ，再将b、c旋钮旋转至“0” (3)根据表中数据，在方格纸上描点，并根据点的分布特点作出Rt图像，如上图，且使直 线尽可能通过更多的点， 把两个在直线上的点的数据代入直线方程Rktb， 列出方程组， 求出k0.04，b8.8，即R0.04t8.8.
