2024全国高考物理试题汇编：电路及其应用章节综合

2024全国高考真题物理汇编

电路及其应用章节综合

一、单选题

1.（2024浙江高考真题）下列物理量中，属于矢量的是（）

A.位移B.时间C.电流D.热量

2.（2024广西高考真题）将横截面相同、材料不同的两段导体右、4无缝连接成一段导体，总长度为

1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端，理想电压表读数。随滑片P的滑动距离x

的变化关系如图乙，则导体右、%的电阻率之比约为（）

ML2N

——L——1|-------CZ]—

SER。

图甲

A.2:3B.2:1C.5:3D.1:3

二、实验题

3.（2024全国高考真题）学生实验小组要测量量程为3V的电压表V的内阻可选用的器材有：多用

电表，电源E（电动势5V）,电压表Vi（量程5V,内阻约3k。），定值电阻凡（阻值为800Q）,滑动变阻

器&（最大阻值50Q）,滑动变阻器&（最大阻值5k。），开关S,导线若干。

完成下列填空：

（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应_____（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）；

A.将红、黑表笔短接

B.调节欧姆调零旋钮，使指针指向零欧姆

C.将多用电表选择开关置于欧姆挡“x10”位置

再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的填“正极、负极”或“负极、正极”）相连，欧姆表的指

针位置如图（a）中虚线I所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡（填％1"“、1（）（）”或

“xlk”）位置，重新调节后，测量得到指针位置如图（a）中实线II所示，则组测得到的该电压表内阻为—

kQ（结果保留1位小数）；

图(a)图(b)

（2）为了提高测量精度，他们设计了如图（b）所示的电路，其中滑动变阻器应选（填“凡”或"为”），

闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于（填“a”或"b”）端；

（3）闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表V-待测电压表的示数分别为6、U,则待测

电压表内阻《=（用4、。和国表示）；

（4）测量得到d=4.20V,U=2.78V,则待测电压表内阻&=_____kQ（结果保留3位有效数字）。

4.（2024山东高考真题）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：

学生电源（输出电压0~16V）

滑动变阻器（最大阻值10。，额定电流2A）；

电压表V（量程3V,内阻未知）；

电流表A（量程3A,内阻未知）；

待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；

游标卡尺，螺旋测微器，开关S,单刀双掷开关K,导线若干。

回答以下问题:

（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为mm；

（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将

单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻

时应将K掷到（填“1”或“2”）端；

（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯/-U图像如图丙所示，求得电阻R尸。（保留3位有效数字）;

采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Q；

（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm,使用螺旋测微器测得X、Y型

号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。

5.（2024湖南高考真题）某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的

装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，V为电压表，A为电流表。

（1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100mA,电压表量程为3V,表盘如图（c）所

示，示数为V,此时金属丝阻值的测量值R为Q（保留3位有效数字）；

（2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压0,保持电流/不变，读出电压表示数U,计算出对应的金属丝阻

值；

（3）根据测量数据绘制R—p关系图线，如图（d）所示；

（4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100mA,电压表指针应该在图（c）指针位置的.

侧（填“左”或“右”）；

（5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。

6.（2024江西高考真题）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来

水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下.为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。

（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得

水的截面宽d=0.07m和高〃=0.03m。

（2）现有实验器材：电流表（量程300〃A,内阻&=2500。）、电压表（量程3V或15V,内阻未知）、直流

电源（3V）、滑动变阻器、开关和导线.请在图（a）中画线完成电路实物连接.

（3）连接好电路，测量26。。的水在不同长度/时的电阻值段。将水温升到65℃,重复测量。绘出26。。和

65°。水的4一图，分别如图（b）中甲、乙所示。

3

A7?X/(10Q)

14：

12三

10=

6E

4=

2三

00.'10,2036.4o'50.60J*//m

图（b）

（4）若&-/图线的斜率为七则水的电阻率表达夕=（用鼠d、/i表示）。实验结果表明，温

度（填“高”或“低”）的水更容易导电。

（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用

内直径为8.0xl（T3m的水管。若人体的安全电流为1.0x10-3A,热水器出水温度最高为65℃,忽略其他电阻

的影响（相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为

nio（保留两位有效数字）

7.（2024安徽高考真题）某实验小组要将电流表G（铭牌标示：/g=500pA,4=800。）改装成量程为

IV和3V的电压表，并用标准电压表对其进行校准。选用合适的电源、滑动变阻器、电阻箱、开关和标准

电压表等实验器材，按图（1）所示连接电路，其中虚线框内为改装电路。

（1）开关S1闭合前，滑片P应移动到（填“AT或端。

（2）根据要求和已知信息，电阻箱属的阻值已调至1200。,则&的阻值应调至______Qo

（3）当单刀双掷开关工与。连接时，电流表G和标准电压表V的示数分别为/、U,则电流表G的内阻可表

示为=（结果用U、/、R、&表示）

（4）校准电表时，发现改装后电压表的读数始终比标准电压表的读数偏大，经排查发现电流表G内阻的真实

值与铭牌标示值有偏差，则只要即可。（填正确答案标号）

A.增大电阻箱与的阻值B.减小电阻箱凡的阻值

C.将滑动变阻器的滑片尸向M端滑动

（5）校准完成后，开关当与b连接，电流表G的示数如图（2）所示，此示数对应的改装电压表读数为

Vo（保留2位有效数字）

8.（2024全国高考真题）电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感

器的电流（即工作电流）恒定的条件下，通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压，建立电压与氧气含

量之间的对应关系，这一过程称为定标。一同学用图（a）所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实

验器材有：装在气室内的氧气传感器（工作电流1mA）、毫安表（内阻可忽略）、电压表、电源、滑动变阻

器、开关、导线若干、5个气瓶（氧气含量分别为1%、5%、10%>15%、20%）»

图（a）

（1）将图（a）中的实验器材间的连线补充完整—，使其能对传感器定标；

（2）连接好实验器材，把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口；

（3）把滑动变阻器的滑片滑到—端（填Z"或*"），闭合开关；

（4）缓慢调整滑动变阻器的滑片位置，使毫安表的示数为1mA,记录电压表的示数U；

（5）断开开关，更换气瓶，重复步骤（3）和（4）；

（6）获得的氧气含量分别为1%、5%、10%和15%的数据已标在图（b）中；氧气含量为20%时电压表的

示数如图（c）,该示数为V（结果保留2位小数）。

现测量一瓶待测氧气含量的气体，将气瓶接到气体入口，调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为

1mA,此时电压表的示数为1.50V,则此瓶气体的氧气含量为—%（结果保留整数）。

图（b）图（c）

9.（2024浙江高考真题）在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中，

（1）用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用X100挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现

电表指针均不偏转。选用挡（选填"xl0”或“xlk”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后,

发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管（选填“正极”或“负极”）。

柱（选填%"""％"或"），。应连接接线柱（选填％"、?"、“c”或“产）。某次选用多用电表量程

为50mA挡测量，指针如图（B）所示，则电流/=mA

（3）根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明该二极管是元件（选填“线性”或“非线

性“，正常发光时电压在_______V范围。

//mA

250

200

150

100

50

°C).00.51.01.52.02.53.0UN

图(C)

参考答案

1.A

【详解】A.位移既有大小又有方向，且运算法则为平行四边形法则，是矢量，故A正确;

BD.时间和热量均只有大小没有方向，是标量，故BD错误；

C.电流运算法则是算术法则，是标量，故C错误。

故选Ao

2.B

【详解】根据电阻定律

R=p—

S

根据欧姆定律

整理可得

s\u

P=--------

IL

结合题图可知导体乙、4的电阻率之比

0.2

Pi-025_2

0.5-0.21

1.00-0.25

故选B。

3.（1）CAB负极、正极xlOO1.6

⑵qa

（4）1.57

【详解】（1）口］利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应选择欧姆挡即C选项：将多用电表选择开关

置于欧姆挡“xlO”位置；接着将红、黑表笔短接即A选项；进行欧姆调零即B选项：调节欧姆调零旋钮，

使指针指向零欧姆。

故首先操作顺序为CAB。

⑵多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知：测量电阻时电源在多用电表表内，故将多用电表的红、黑

表笔分别与待测电压表的“负极、正极”相连。

［3］读数时欧姆表的指针位置如图（a）中虚线I所示，偏转角度较小即倍率选择过小，为了减少测量误

差，应将选择开关旋转到欧姆挡倍率较大处，而根据表中数据可知选择“xlk”倍率又过大，故应选择欧姆

挡“x100”的位置；

［4］测量得到指针位置如图（a）中实线H所示，则组测得到的该电压表内阻为

7?=16.0xl00Q=1.6kQ

（2）⑴图（b）所示的电路，滑动变阻器采用的是分压式连接，为了方便调节，应选最大阻值较小的滑动

变阻器即R1；

⑵为保护电路，且测量电路部分电压从零开始条件，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于a端。

（3）通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为

根据欧姆定律得待测电压表的阻值为

cURa

（4）测量得到［=4.20V,U=2.78V,带入待测电压表的阻值表达式&=六7则待测电压表内阻

u,—U

4.20-2.78

4.（1）2.450

（2）1

（3）1.91

（4）大于

【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为

d=2mm+0.01x45.0mm=2.450mm

（2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻

时应将K掷到1端；

（3）根据图丙的1-U图像，结合欧姆定律有

（4）根据电阻定律

两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知

Px>PY

5.1.2312.3右侧小于

【详解】（1）口］电压表量程为。一3V,分度值为0.1V,则电压表读数需估读一位，读数为1.23V,⑵根据

欧姆定律可知，金属丝的测量值

（4）［3］根据图（d）可知气压越小电阻越大，再根据

U=IR

可知压强p减小，则电阻H增大，故电压增大，电压表的指针位置应该在题图（c）中指针位置的右侧。

（5）［4］电流表采用外接法会导致电压表分流，即

_U_U

代测二1,/测=/真+不—

A

/测v

即/的偏大，椒R测＜■R真。

6.kdh高0.46

【详解】（2）口］电源电动势为3V,故电压表量程选择3V；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接

时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下:

（4）⑵根据电阻定律

尺”，方

故可得

k=2

dh

得

p=kdh

⑶电阻率越小更容易导电，根据图像可知65℃的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。

（5）［4］根据前面分析可知65℃的水的电阻率为

8xIO?

p=kdh-----x0.07x0.03Q•m=24Q•m

0.7

故当选用内直径为4=8.0x10-3m的水管。若人体的安全电流为/O=1.OX1（F3A,接入电压U=220V时,

得

解得水管的长度至少应设计为

lm=0.46m

7.⑴M

(2)4000

⑶4=--凡-凡

(4)A

(5)0.86

【详解】(1)由图可知，该滑动变阻器采用分压式接法，为了电路，在开关Si闭合前，滑片P应移到M

端；

(2)当开关S2接6时，电压表量程为IV,根据欧姆定律

a=/g(4+K)

当开关S2接。时，电压表量程为3V,根据欧姆定律

U2=Ig(Rs+R1+R2)

其中

Rt=1200Q

联立解得

4=4000Q

(3)当开关S2接。时，根据欧姆定律

。=/鸣+鸟+&)

可得电流表G的内阻可表示为