上海延安中学2022-2023高二年级上册期中物理试题及答案

上海市延安中学2022学年第一学期期中考试

高二年级物理试卷（等级）

（考试时间：60分钟满分：100分）

一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9.12小题，每小题4分。每小题只有一

个正确答案。）

1.标有“450V,250四”字样的电学元件是（)

A.电源B.电阻器

C.电容器D.电动机

2.下述不属干静电防范的是（）

A.油罐车尾的拖地链B,使用避雷针

C.静电喷雾D.保持一定的湿度

3.在电场中A点，引入不同的检验电荷，会变化的是（）

A.A点的电场强度B.A点的电势

C.在A点的电势能D.A点与电场中另一点间的电势差

4.如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电。把带正电荷的物体

C移近导体A,再把A和B分开,然后移去C,贝IJ（）

飞AB

c1山）

n|T

&4

A.A带正电，B带负电B.A带负电，B带正电

C.A、B带同种电荷D.A、B都不带电

U2

5.计算电功率的公式〃=一中,[/表示加在用电器两端的电压值，R是用电器的电阻值，则此式可用于

R

（）

A.计算电冰箱的功率

B,计算电风扇的功率

C.计算电烙铁的功率

D.计算一切用电器的功率

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6.在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，下列说法正确的是（）

A.用刻度尺测量金属丝直径3次，求其平均值

B.用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度3次，求其平均值

C.连接电流表时，使电流从“+”或接线柱流入均可

D.通过金属丝的电流越大越好

7.某同学在测电源的电动势和内阻时，根据实验数据画出如图所示的5/图像，下列说法中正确的是（）

A.可得待测电源的电动势E=0.40V

B.当U=1.20V时，/=0.2A

C.可得待测电源内阻为3.5。

D.由横轴截距得短路电流/短=0.4A

8.在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫做“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一

种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻及两端电压就

变得越高，反之，电压就越低。这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内

的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，在实验室中测量它的伏安特性曲

线，得到结果正确的是（）

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9.如图所示，在两等量同种点电荷的电场中，MN是两电荷连线的中垂线，6是直线ac与的交点，且

a与c关于对称，”是两电荷连线上的一点。下列判断正确的是（）

\M

\N

Ab点场强一定大于d点场强

B.6点电势一定大于d点电势

C.a、6两点的电势差等于6、c两点间的电势差40

D.试探电荷+«在a点的电势能等于在c点的电势能

10.一粒子从Z点射入电场，从8点射出，电场的等差等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中最左端等

势面是平面，电势为-120V,其余等势面不再是平面，最右端等势面电势为40V,不计粒子的重力。下列

说法正确的是（）

A.粒子一定带负电荷

B.粒子的加速度先不变，后变大

C.粒子在B点的速度比在A点小

D.粒子每经过一个等势面动能的变化量越来越小

11.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高

速运动，该过程需要一种该称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并

杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形

的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为5,其等效电流为/；质子的质量为〃?，其电量为e。那么这束

质子流内单位体积的质子数〃是（）

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12.如图，在真空中带电粒子Pi和巴先后以相同的初速度从。点射入匀强电场，它们的初速度垂直于电场

强度方向，偏转之后分别打在8、C两点，且若Pi的电荷量为P2的5倍，不计重力，则Pi、P2

的质量之比”?1：旭2为（）

•O

ABC

A.5：2B,5：4C.2：5D.4：5

二、填空题（每空2分，共20分）

13.电源是把能转化成电能的装置，这种转化是通过做功来实现的

14.若将一个电量为-LOxlO^C的电荷，从零电势点移到M点要克服电场力做功2.0x10-5J,则/点的

电势为V；若再将该电荷从M点移到N点，电场力做功1.4x1（T*J,则N点的电势为

___________V«

15.如图所示，带电量分别为佝和-4的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为乩若杆上

套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为；将小环

拉离平衡位置一小位移x（x小于d）后静止释放，则小环C回到平衡位置。（选填“能”“不能”或

“不一定”）

钠-q

[一---T--押=

16.如图所不，用输出电压为1.4V,输出电流为100mA的充电器对内阻为2C的银-氢电池充电。充电时,

电池消耗的热功率为W,电能转化为化学能的功率为Wo

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17.某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的层够大的云团，受湿气流影响两块云团各以2.5m/s的

速度靠近，不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3xl（rv不变，已知空气电离的电场强度（即

发生放中时的电场强度）为3xl（）6v/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过s,将会发生

放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电量为500C,闪电历时0.01s,则此过程中的平

均电流强度为Ao

三、综合题（共40分）（第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出

必要的图示、文字说明、公式、演算等。）

18.在“用DIS测定电源的电动势和内阻”实验中，器材如下：待测干电池组（两节完全相同干电池组成）,

电压传感器（量程-20V〜+20V）,电流传感器（-2A-+2A）,滑动变阻器（0~20C,额定电流1A）,开关及

若干导线。

（1）连接的实物电路图如图，检查发现电路中有一条导线连接不当，这条导线的编号是，理

由是o

（2）改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置干滑动变阻器的

端（选填％”或"b”）。

19.某同学设计了图甲所示的电路来观察电容器充、放电过程。当他将开关S接1时，待充电完成后，把开

关S再与2接通，电容器通过电阻R放电，在计算机上显示出电流随时间变化的i-f图象如图乙所示。请

根据以上操作回答：

第5页/共23页

（2）图乙中图线与两坐标轴所包围的面积的物理意义是。

（3）若充电完成后，电容器所带的电荷量为2.8x10-3（2,且该同学使用的电源电动势为8V,则该电容器的

电容为F。

（4）其它条件不变，仅减小R的阻值，则放电电流随时间变化的i—f曲线应该是图丙中的（选填

“b”或"c”）

20.如图所示，已知电源电动势E=6V,内阻r=2Q，凡=1Q,灯L标有“3V,1.5W”。当滑动变阻

器的滑片P滑到最右端。时，理想电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光。

（1）当滑片P滑到最左端6时，判断哪些用电器被短路并计算电流表的示数；

（2）当滑片P由6端滑向“端时，分析说明电流表的示数及路端电压的变化；

（3）求滑动变阻器R的最大值：

（4）当滑片P滑到中点时，求滑动变阻器的功率。

21.如图所示，带正电、电量为。”的小球A固定在一个倾斜的光滑直杆上，杆与水平面的夹角为仇杆上

有M、N、P三点,AM=d、AN=3d、ZP=61。一质量为的B球（图上未画出）由尸点静止释放,

经过N点时总势能最小，经过M点时动能为零（A、B两球均可看作点电荷，静电力常量为重力加速度

为g）

（1）判断小球B的电性；

（2）定性分析小球B从尸点运到N点的功能关系；

（3）求B球的带电量；

（4）求B球在M点的加速度；

（5）设P点为零电势，求M点的电势。

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上海市延安中学2022学年第一学期期中考试

高二年级物理试卷（等级）

（考试时间：60分钟满分：100分）

一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9.12小题，每小题4分。每小题只有一

个正确答案。）

1.标有“450V,250NF”字样的电学元件是（）

A.电源B.电阻器

C.电容器D.电动机

【答案】C

【解析】

【详解】“四”是电容的单位，则此元件是电容器。

故选C。

2.下述不属干静电防范的是（）

A.油罐车尾的拖地链B.使用避雷针

C.静电喷雾D.保持一定的湿度

【答案】C

【解析】

【详解】A.拖地链将油罐车上的静电导入大地，属于静电防范，A错误;

B.避雷针可有效放置雷电带来的危险，属于静电防范，B错误;

C.静电喷雾属于对静电的利用，C正确;

D.保持一定的湿度可防止静电的累积，属于静电防范，D错误。

故选C。

3.在电场中A点，引入不同的检验电荷，会变化的是（）

A.A点的电场强度B.A点的电势

C.在A点的电势能D.A点与电场中另一点间的电势差

【答案】C

【解析】

【详解】A.E=F/g是场强的定义式（利用了比值定义法），而电场强度是电场本身的性质，与试探电荷受

力大小及电荷量无关，故A错误;

B.电场中某点的电势与零势面的选取有关，与电场本身有关，试探电荷正负及电荷量无关，故B错误;

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C.电荷在A点的电势能Ep=49,与A点的电势有关，与试探电荷的正负及电荷量有关，故C正确.

D.两点间的电势差也是由电场本身的性质决定的，与移动试探电荷做的功无关，故D错误.

故选C.

4.如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电。把带正电荷的物体

C移近导体A,再把A和B分开，然后移去C,则（）

A.A带正电，B带负电B.A带负电，B带正电

C.A、B带同种电荷D.A、B都不带电

【答案】B

【解析】

【详解】由静电感应可知，带正电荷的物体C移近导体A时，A将带负电，B带正电，再把A和B分开，

然后移去C,A上的自由电子无法回到B,所以A仍然带负电，B带正电，故选B。

5.计算电功率的公式尸=一中，。表示加在用电器两端的电压值，R是用电器的电阻值，则此式可用于

R

（）

A.计算电冰箱的功率

B.计算电风扇的功率

C.计算电烙铁的功率

D.计算一切用电器的功率

【答案】C

【解析】

【详解】在纯电阻电路中欧姆定律U=/R适用，但在非纯电阻电路中欧姆定律的公式不再适用，本公式是由

欧姆定律推导出来的，所以本公式也只能适用于纯电阻电路

故选C

6.在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，下列说法正确的是（）

A.用刻度尺测量金属丝直径3次，求其平均值

B.用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度3次，求其平均值

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C.连接电流表时，使电流从“+”或接线柱流入均可

D.通过金属丝的电流越大越好

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.金属丝的直径很小，需要用螺旋测微器进行测量，不能用刻度尺，选项A错误；

B.用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度3次，求其平均值，选项B正确；

C.连接电流表时，需要使电流从“+”接线柱流入，选项C错误；

D.通过金属丝的电流不能太大，电流太大会引起电阻发热影响实验结果，选项D错误。

故选B«

7.某同学在测电源的电动势和内阻时，根据实验数据画出如图所示的S/图像，下列说法中正确的是（）

A.可得待测电源的电动势£=0.40V

B.当U=1.20V时，/=0.2A

C.可得待测电源内阻为3.5C

D.由横轴截距得短路电流/短=0.4A

【答案】B

【解析】

【详解】AC.据闭合电路欧姆定律可得

U=E-Ir

图线与纵轴交点表示电动势，图线的斜率绝对值表示内阻，可得

E=1.40V,r=——=1.00Q

M

AC错误；

B.当。=1.20V时，代入表达式

U=E-Ir

可得

/=0.2A

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B正确；

D.当路端电压为零时，可得短路电流为

r

/短=—=L40A

r

D错误。

故选B»

8.在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫做“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一

种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻及两端电压就

变得越高，反之，电压就越低。这样，管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内

的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，在实验室中测量它的伏安特性曲

线，得到结果正确的是（）

【解析】

【详解】由题意知，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端电压U。就变得越高，电热丝是热敏电

阻，温度越低，电阻越小，则知温度越高，电阻越大，而I-U图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻的

倒数，电压和电流增大时，电阻的温度升高，电阻增大，图线上的点与原点连线斜率的倒数越小，故D正

确。

故选D。

9.如图所示，在两等量同种点电荷的电场中，是两电荷连线的中垂线，b是直线改与的交点，且

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a与c关于MN对称，”是两电荷连线上的一点。下列判断正确的是（)

\M

\N

A.b点场强一定大于d点场强

B.b点电势一定大于d点电势

C.a、b两点的电势差等于6c两点间的电势差

D.试探电荷+4在。点的电势能等于在c点的电势能

【答案】D

【解析】

【详解】A.由于等量同种电荷，中间。点场强为零，在两电荷连线中垂线上，从。点向外，场强先变大

后变小，因此无法判断6点、d点场强大小，A错误；

B.如图所示为等量同种电荷周围的电场线

由于沿着电场线，电势降低，因此可知

/＞纥

而

纭〉化

因此可得6点电势一定小于d点电势，B错误；

C.根据对称性可知

uah=uch=-uhc

c错误；

D.根据对称性，a、c两点电势相等，根据

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E,=<pq

可知试探电荷+4在a点的电势能等于在c点的电势能，D正确。

故选D。

10.一粒子从/点射入电场，从8点射出，电场的等差等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中最左端等

势面是平面，电势为-120V,其余等势面不再是平面，最右端等势面电势为40V,不计粒子的重力。下列

说法正确的是（）

A.粒子一定带负电荷

B.粒子的加速度先不变，后变大

C.粒子在B点的速度比在A点小

D.粒子每经过一个等势面动能的变化量越来越小

【答案】C

【解析】

【详解】A.由图可知右侧电势高于左侧电势，故电场方向大致向左，而粒子做曲线运动，电场方向处于轨

道弯曲的内侧，说明电场力方向大致为左下方，即电场力方向和电场方向相同，故粒子为正电荷，故A错

误；

B.等势面先平行且密集，后变稀疏且弯曲，说明电场强度先不变，后变小，则电场力先不变，后变小，则

加速度先不变，后变小，故B错误；

C.粒子为正电荷，从4到8的过程中，电场力做负功，电势能减小，动能增加，则速度增大，8点速度小,

故C正确；

D.图中的等势面为等差等势面，则每经过一个等势面电场力做功相同，动能变化量也相同，故D错误。

故选C。

11.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高

速运动，该过程需要一种该称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并

杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为。的加速器加速后，形成细柱形

的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为5,其等效电流为/；质子的质量为〃?，其电量为e。那么这束

质子流内单位体积的质子数〃是（）

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1l2eU

eS\m

【答案】D

【解析】

【详解】质子在加速电场中加速

Ue=-mv2

2

根据电流的微观表达式

I-neSv

联立解得

故ABC错误，D正确。

故选D。

12.如图，在真空中带电粒子P1和P2先后以相同的初速度从。点射入匀强电场，它们的初速度垂直于电场

强度方向，偏转之后分别打在8、C两点，且若Pi的电荷量为P2的5倍，不计重力，则Pi、P2

的质量之比如：阳2为（）

•O

ABC

A.5：2B.5：4C.2：5D.4：5

【答案】B

【解析】

【详解】Pl、P2两粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动。

因为则2XI=X2，根据

X

%

第13页/共23页

可知

t\:。2=1:2

竖直位移相同，根据

12

y=—ar

2

可知

Q]：%=[：彳=4：1

根据牛顿第二定律得

q、E

%二网_」吗

«2晅外叫

m2

又

鱼=3

%1

解得

“5

m24

故选B«

二、填空题（每空2分，共20分）

13.电源是把能转化成电能的装置，这种转化是通过做功来实现的

【答案】①.其他形式的②.非静电力

【解析】

【分析】

【详解】口］［2］电源就是把其他形式的能转化成电能的装置，这种转化是通过非静电力做功来实现的。

14.若将一个电量为-LOxlO^C的电荷，从零电势点移到加点要克服电场力做功2.0xl0-5j,则用点的

电势为V；若再将该电荷从“点移到N点，电场力做功1.4x1OYj,则N点的电势为

___________Vo

【答案】①.-2##-2.012##12.0

【解析】

【详解】［1］根据电场力做功与电势差的关系有

第14页/共23页

-2.0x10“八

-------------V=2V=0-(pM

-l.OxlO-5

可得

=_2V

［2］同理

1.4x10“

UMNV=_14V=q”一么,

q-1.0x10-5

解得

%=12V

15.如图所示，带电量分别为4q和一4的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为乩若杆上

套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为;将小环

拉离平衡位置-小位移x（x小于心后静止释放，则小环C回到平衡位置。（选填“能”“不能”或

“不一定”）

4q9

一T

【答案】①.4、8连线的延长线上距离8为d处②.不一定

【解析】

【分析】

【详解】［1］小环C不能在48间处于平衡，因为在NB间所受库仑力指向同一个方向，也不能处于4的左侧,

因为在Z的左侧受到/的库仑力大于5对它的库仑力，不能平衡，所以小环C处于8球的右侧。根据平衡

有

左隼

(d+x『X

解得

x=d

小环C在/、8连线的延长线上距离8为d处。

［2］若小环C带电量为q,将小环向右拉离平衡位置一小位移x,小环受合力向右，不能回到平衡位置。若小

环C带电量为-q,将小环向右拉离平衡位置一小位移x,小环受合力向左，能回到平衡位置。所以不一定回

到平衡位置。

第15页/共23页

16.如图所不，用输出电压为1.4V,输出电流为100mA的充电器对内阻为2c的银-氢电池充电。充电时,

电池消耗的热功率为W,电能转化为化学能的功率为W,

【答案】①.0.02②.0.12

【解析】

【详解】电池消耗的热功率为

22

/>A=7,-=0.1X2W=0.02W

电能转化为化学能的功率为

F\=P-Pft=UI-4*=1.4x0.1W-0.02W=0.12W

17.某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的层够大的云团，受湿气流影响两块云团各以2.5m/s的

速度靠近，不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持3xl（fV不变，已知空气电离的电场强度（即

发生放中时的电场强度）为3xl（）6V/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过s,将会发生

放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电量为500C,闪电历时0.01s,则此过程中的平

均电流强度为A。

【答案】①.400②.50000

【解析】

【详解】［1］设经过f时间后发生放电现象，则由。=£〃可知

3X109=3X106X（3000-2X2.5?）

解得

t=400s

⑵由/=/可知

t

;=^22.A=50000A

0.01

三、综合题（共40分）（第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出

必要的图示、文字说明、公式、演算等。）

18.在“用DIS测定电源的电动势和内阻”实验中，器材如下：待测干电池组（两节完全相同干电池组成）,

电压传感器（量程-20V〜+20V）,电流传感器（-2A-+2A）,滑动变阻器（0〜20Q,额定电流1A）,开关及

第16页/共23页

（1）连接的实物电路图如图，检查发现电路中有一条导线连接不当，这条导线的编号是，理

由是«

（2）改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置干滑动变阻器的

端（选填"或abn）。

【答案】①.3②.电压传感器不受开关控制，当开关断开时，电压传感器仍然有示数，导线3应该

接在开关的左接线柱上。③

【解析】

【详解】（1）检查发现电路中有一条导线连接不当，这条导线的编号是3,理由是：电压传感器不受

开关控制，当开关断开时，电压传感器仍然有示数，导线3应该接在开关的左接线柱上。

（2）[3]闭合开关前，为了防止烧毁电流传感器，滑动变阻器的滑片P应置干滑动变阻器的“端，使滑动变

阻器的阻值最大，回路的电流最小。

19.某同学设计了图甲所示的电路来观察电容器充、放电过程。当他将开关S接1时，待充电完成后，把开

关S再与2接通，电容器通过电阻R放电，在计算机上显示出电流随时间变化的i-f图象如图乙所示。请

根据以上操作回答：

（2）图乙中图线与两坐标轴所包围的面积的物理意义是。

（3）若充电完成后，电容器所带的电荷量为2.8xl（Hc,且该同学使用的电源电动势为8V,则该电容器的

电容为F。

第17页/共23页

（4）其它条件不变，仅减小R的阻值，则放电电流随时间变化的i—f曲线应该是图丙中的（选填

“b”或"c”）

【答案】①.由b到a②.充电完成后电容器存储的电荷量③.3.5X10，@.b

【解析】

【详解】（1）[1]根据充电过程可知，电容器的上极板为正极板，所以放电时的电流方向为由b到a；

（2）[2]根据电流的定义式/=2可知

t

Q=It

所以图乙中图像与坐标轴所围成的面积表示流过R的电荷量，也就是充电完成后电容器存储的电荷量；

（3）[3]电容器的电容

0=2=3.5x10"

U

（4）[4]根据公式/=且可知，开始放电时。不变，R减小，初始电流增大，总电荷量不变，所以放电时

间减少，故选b。

20.如图所示，已知电源电动势E=6V,内阻厂=2。，凡=1。，灯L标有“3V,1.5W”。当滑动变阻

器的滑片P滑到最右端“时，理想电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光。

（1）当滑片P滑到最左端6时，判断哪些用电器被短路并计算电流表的示数；

（2）当滑片P由b端滑向。端时，分析说明电流表的示数及路端电压的变化；

（3）求滑动变阻器R的最大值；

（4）当滑片P滑到中点时，求滑动变阻器的功率。

bRa

【答案】（1）滑动变阻器以及小灯泡被短路，2A；（2）见解析；（3）6Q；（4）1.92W

【解析】

【详解】（1）当滑片P滑到最左端b时，其滑动变阻器以及小灯泡被短路，电流表测量总电流。其电路图

简化后，如图所示

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—^-=2A

&+r

（2）当滑片P在从6端滑到a端过程中，其小灯泡与滑动变阻器的左侧部分并联，再与定值电阻串联，而

滑动变阻器的右侧部分被电流表短路，其电路图简化后如图所示

随着滑片P向。端滑动过程中,滑动变阻器R的阻值在增加根据串并联电路的特点可知，当某一支路的电

阻变大时，其总电阻也将变大。根据闭合电路欧姆定律有

可知，电路中的总电流在减小,所以电流表示数在减少。根据闭合电路欧姆定律有

U=E-Ir

因为总电流在减少，所以路端电压在变大。

（3）当滑动变阻器的滑片滑到。端时，其小灯泡与滑动变阻器并联，再与定值电阻串联，其电路图如

所示。此时电流表示数为1A,根据闭合电路欧姆定律有

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R=R+^~

外'RL.+R,布：,,