2023北京高三一模物理汇编：电路及其应用章节综合

2023北京高三一模物理汇编

电路及其应用章节综合

1.（2023•北京延庆•统考一模）如图所示是中国公交使用的全球首创超级电容储存式现代电车，该电车没

有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上，刹车时可把

80%以上的动能转化成电能回收储存再使用.这种电车的核心元器件是“3V,1200OF”石墨烯纳米混合型

超级电容器，该电容器能反复充放电100万次，使用寿命长达十年，被誉为“21世纪的绿色交通”.下列说

法正确的是（）

A.该电容器的容量为36000A∙h

B.电容器充电的过程中，电量逐渐增加，电容也逐渐增加

C.电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容器两极板间的电压不变

D.若标有''3V,12000F”的电容器从电量为零到充满电用时30s,则充电平均电流为120OA

2.（2023•北京海淀•统考一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操

作、数据分析等。图中4、B端之间电压恒为U,灯泡L的电阻恒为R/,滑动变阻器R的最大阻值为此,

在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，应选择（选填“甲”“乙”或“丙”）电

路，灯泡两端电压最大变化范围是。

甲乙丙

3.（2023•北京东城•统考一模）利用实验室的指针式多用电表研究如下问题。

（1）将多用电表的选择开关调到直流电压挡。如图甲所示，闭合开关，将电压表并联在/、8两点间，电

压表示数为G,并联在1、C两点间，电压表示数也为■，并联在8、C两点间，电压表示数为零，已知

E阻值相差不大，出现上述情况的原因可能是o

甲

A.A8段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路

（2）将选择开关调到电阻挡“xlk”的位置，将红，黑表笔分别插入“+”“一”插孔，并将两表笔短接，调节

欧姆调零旋钮，使表的指针指在表盘______（选填“左侧”或"右侧”）零刻度线处，将光敏电阻与欧姆表直

接相连，通过用手遮挡的方式来改变照射到光敏电阻的光照强弱，在不改变选择开关位置的情况下，欧姆

表指针位置发生变化，如图乙所示，由此可判断光照变弱时，该光敏电阻的阻值（选填“变大”或“变

小”）。

（3）如图丙所示是一个简单的欧姆表电路示意图，其中电流表电流为500μA,内阻为100C,电池电动势

为1.5V,内阻为1Q；变阻器属最大阻值为500（）Ω.

口调零后测量某定值电阻时，指针指在刻度盘的正中央，则该定值电阻阻值为C。

L使用一段时间后电池老化，电动势下降到L4V、内阻增大到4Q,但仍可调零，正确操作后，测量另一

个定值电阻，欧姆表读数为300C,则这个电阻的阻值应为Ωo

4.（2023•北京朝阳•统考一模）某同学用伏安法测金属丝的电阻尺（阻值约5C左右）。实验所用器材为：

电池组（电动势3V）、电流表（内阻约0.1C）、电压表（内阻约3k。）、滑动变阻器R（0~20Ω）开关、导

线若干。

（1）图中电压表的右端应与（选填Z”或*"）点连接。

__®__----------

R

E,r

—1∣~~≤

（2）图是测量段的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的右端。

请根据（1）问中的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表读数均

为最小值。

（3）该同学在坐标纸上建立如图所示的坐标系，标出了与测量数据对应的6个点。请在该图中描绘出/-。

图线,利用图线可得该金属丝的阻值4=Ω（结果保留两位有效数字）。

（4）通过电路元件的/-U图像可以了解其性能。该同学查阅说明书，了解到某元件具有维持用电器两端电

压稳定的作用，其正常工作电压为3.0V,电流约为83mA,/-U图像如图所示。若使用该元件与一额定电

压为3.0V的用电器&并联，通过适当的电阻Rl构成如图所示的电路。当输入电压在一定范围内波动时,

用电器&两端电压能够稳定在3.0V不变，请分析说明其原因.

5.（2023•北京石景山•统考一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验

操作、数据分析等。

（1）用学生实验室中的电压表（量程0〜3V,内阻约为3k。）、电流表（量程0〜0.6A,内阻约为0.1C）和

滑动变阻器（最大阻值10C,额定电流2A）测量一节旧干电池的电动势和内阻。要求尽量减小电表内阻

对测量结果的影响，应该选择的实验电路是图1中的（选填“甲”或"乙”）。

（2）关于指针式多用电表欧姆挡的使用操作，下列说法中正确的是（）

A.测电阻时，若改用不同倍率，需要重新欧姆调零

B.若欧姆表盘中央刻度值为“15”，待测电阻约200C,需要使用“xlOO”挡

C.测电阻时，电流从红表笔流出电表，经过待测电阻，从黑表笔流回电表

D.若红黑表笔分别与一不带电的电容器两极相接，指针先向右偏转再回到左端

（3）如图2所示，用伏安法测量待测电阻段的阻值，M、N间电压为U。保持不变。选用三种不同规格的

滑动变阻器，最大阻值分别是N=5Ω,Λ2=20Ω,Λ,=2OOΩ,从左向右移动滑片P,研究待测电阻R,两

端的电压。与滑片的滑动距离L（滑片从左向右滑动的最大距离为LO）的关系，获得如图3所示的三条图

线。请你结合三条图线判断：在使用图2所示电路测量待测电阻RA阻值的实验中，选择哪一种规格的滑动

变阻器最合适，并简要说明理由。（）

图2图3

6.（2023•北京平谷•统考一模）电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标，它是电阻率的倒数。某实

验小组为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样装入粗细均匀的玻璃管内，玻璃管两端用装有

金属圆片电极的橡胶塞密封。实验小组用刻度尺测出两电极相距乙用游标卡尺测得玻璃管的内径为

接下来，实验小组先用多用电表欧姆档粗测水样电阻的阻值，然后再用“伏安法”测量其阻值。最后分析数

据，得出该品牌纯净水样品的电导率。

实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，有以下器材供选用：

A.电流表（0~600μA,内阻约1OOΩ）B.电流表（O0.6A,内阻约0.125Ω）

C.电压表（O3V,内阻约3kC）D.电压表（O15V,内阻约15kC）

E.滑动变阻器（0100C,额定电流IA）F.电源（12V,内阻约1.0Ω）

G.开关和导线若干

（1）实验小组用多用电表粗测水样电阻的阻值时选择欧姆档的“xlk”倍率，示数如图甲，则读数为

________Ω,

（2）实验小组用“伏安法”测量水样电阻的阻值时，为减小测量误差，电流表应选用,电压表应选

用（选填器材前的字母）。

（3）图乙是实验器材实物图，已连接了部分导线。请补充完成实物间的连线。（）

（4）下表是实验小组测量玻璃管中水柱的电流及两端电压的6组实验数据，其中5组数据的对应点已经标

在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出。-/图线。（）

123456

UN1.03.05.07.09.011.0

/∕μA53.5160267374411588

图丙

（5）若得到水样电阻的阻值为R,则水样品里号率的表达式为（用。、2和R表示）。

（6）为了探索分压电路中选择最大阻值是多大的滑动变阻器更有利于完成实验，某同学分别用最大阻值

是IOC、IOoC、IoO0Ω的三种滑动变阻器做分压电阻，用如图丁所示的电路进行实验。实验中所用的定值

电阻R、=30Q。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电压表读数

YY

人随彳（彳指滑片移动的距离X与滑片在变阻器上可移动的总长度A的比值）变化的关系曲线。、b、c,

则图戊中的图线。对应的滑动变阻器以及为了更有利于完成实验应选择最大阻值为多大的滑动变阻器（在

保证滑动变阻器不会被烧坏的情况下），正确的是（选填选项前的字母）。

A.最大阻值为IOC的滑动变阻器；最大阻值更大的滑动变阻器

B.最大阻值为IOoC的滑动变阻器；最大阻值比&大2〜5倍的滑动变阻器

C.最大阻值为IOOOC的滑动变阻器；最大阻值比七大2〜5倍的滑动变阻器

D.最大阻值为IOO0Ω的滑动变阻器；最大阻值更小的滑动变阻器

参考答案

1.D

【详解】A.该电容器的容量为

Q=CU=3X12000C=36000C=36000A∙s=IOA∙h

故A错误；

B.电容器充电的过程中，电量逐渐增加，但电容只由电容器自身决定，与电荷量的多少无关，即电容保

持不变，故B错误；

C.根据

C=Z

U

可知电容器放电的过程中，电量逐渐减少，电容不变，则电容器两极板间的电压减小，故C错误；

D.标有“3V,12000F”的电容器从电量为零到充满电，储存的电荷量为

Q=CtZ=36000C

则充电平均电流为

?=S=36000A=1200A

t30

故D正确。

故选D。

2.乙O-U

【详解】［1］在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，滑动变阻器应采用分压式接法，

故填乙；

［2］根据乙图知，灯泡两端电压最大变化范围是：O-U

3.AD##DA右侧变大3000280

【详解】(1)口］电压表有示数说明并联部分无短路，串联部分无断路，电压表无示数说明并联部分可能短

路或者串联部分断路.根据题意电压表并联在4C两点间，电压表示数为S,当并联在48两点间

时.，电压表示数也为S,当并联在8、C两点间时，电压表的示数为零，则可以判断电路的故障可能是

/8段断路，也可能是8C段短路，故选AD。

(2)⑵将选择开关调到电阻挡“x1k”的位置，将红，黑表笔分别插入“+”“一”插孔，并将两表笔短接，调

节欧姆调零旋钮，使表的指针指在表盘电阻档零刻度线即右侧零刻度线处。

［3］由图乙可知，遮挡后电阻变大，由此可判断光照变弱时，该光敏电阻的阻值变大。

(3)［4］调零后，欧姆表内阻

指针指在刻度盘的正中央，表盘中值电阻等于欧姆表内阻，即

R=O=3000Ω

［5］电动势变为1.4V调零后，欧姆表内阻

%=―巴E=2800Ω

讷O.5×1O3

由300。对应的电流列出关系式

J1.5_1.4

^3000+300-2800+7?^

解得

见解析

【详解】（1）[1]依题意，金属丝的电阻较小，采用电流表外接法。电压表的右端应与α点连接。

（2）[2]实物图连接如图所示

（3）[3]/-U图线如图所示

[4]该金属丝的阻值为图线的斜率的倒数，即

R=2=4.3Ω

xk

(4)[5]当输入电压有所升高时，&两端的电压瞬间大于3.0V,元件中电流从83mA急剧增大，使Rl两端

的电压增大，与两端的电压又回到3.0V；当输入电压有所下降时，与两端的电压瞬间小于3.0V,元件中

电流从83mA急剧减小，使用两端的电压减小，用两端的电压又回到3.0V。因此，用电器&两端电压能

够稳定在3.0V不变。

5.乙AD见解析

【详解】(1)口]由于干电池的内阻较小，电压表的内阻远远大于干电池的内阻，而电流表的内阻与干电池

的内阻相差不大，表明电压表的分流影响小于电流表的分压影响，图甲中的误差主要在于电流表的分压，

图乙中的误差主要在于电压表的分流，因此图乙误差小一些，为了尽量减小电表内阻对测量结果的影响，

应该选择的实验电路是图1中的图乙。

(2)[2]A.测电阻时，若改用不同倍率，欧姆表的内阻随之发生变化，则需要重新进行欧姆调零，A正

确：

B.为了减小欧姆表的读数误差，需要使得指针指在中央刻线附近，即中值电阻与待测电阻的阻值相隔不

太多，由于欧姆表盘中央刻度值为“15”，待测电阻约200。，可知需要使用“X10”挡，此时中值电阻为

15×10Ω=150Ω

与待测电阻的阻值相隔较近，如果采用XlOo挡，则中值电阻为

15×100Ω=1500Ω

与待测电阻的阻值相隔太大，指针没有指在中央刻线附近，即若欧姆表盘中央刻度值为“15”，待测电阻约

200Ω,需要使用“xlO”挡，B错误；

C.根据“红进黑出”规律，测电阻时，电流从红表笔流回电表，经过待测电阻，从黑表笔流出电表，C错

误；

D