四川省广安市邻水第二中学学年高二上期中物理试题含答案解析.docx

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四川省广安市邻水第二中学学年高二上期中物理试题含答案解析

四川省广安市邻水第二中学【最新】高二(上)期中物理试题

学校:

___________姓名:

___________班级:

___________考号:

___________

一、单选题

1.关于电场强度,下列说法中正确的是(  )

A.场强的大小和检验电荷q0的大小成正比

B.点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点场强方向

C.在电场中某点,检验电荷q0所受的力与q0的比值不随q0的大小而变化

D.在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场的场强处处相同

2.下列关于电源电动势的说法,正确的是(  )

A.电源向外提供的电能越多,表示电动势越大

B.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化

C.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大

D.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大

3.下列说法正确的是(  )

A.任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,元电荷是带电量最小的微粒

B.电阻率是反映材料导电性能的物理量,电阻率越小,材料的导电性能越好

C.将金属丝均匀拉长为原来的两倍,金属丝的电阻和电阻率也变大

D.点电荷是理想化的物理模型,只有带电体很小时,才能看成点电荷

4.两只完全相同的灵敏电流表改装成量程不同的电流表A1、A2,若将两改装后的电流表串联后去测量某一线路的电流,则两只电表(  )

A.指针偏转的角度一定相同

B.量程大的电流表内阻一定大

C.量程大的电流表读数一定大

D.读数一定相同

5.如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,理想电流表A的示数为0.2A,当S闭合时,电流表的示数为0.3A,则两电阻阻值之比R1:

R2为(  )

A.1:

2B.2:

1C.2:

3D.3:

2

6.如图所示电路,在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,电压表、电流表的示数变化情况为

A.两电表示数都增大

B.两电表示数都减少

C.电压表示数减少,电流表示数增大

D.电压表示数增大,电流表示数减少

7.如图所示,一个带电粒子,从粒子源飘入(初速度很小,可忽略不计)电压为U1的加速电场,经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入,A、B板长为l,相距为d,电压为U2.则带电粒子能从A、B板间飞出,应该满足的条件是(  )

A.

B.

C.

D.

8.关于多用电表,下列说法正确的是(  )

A.用多用电表测电阻时,为了使测量误差较小,应使指针的偏转角度尽可能大些。

B.多用电表无论是测电压、电流还是测电阻,红表笔的电势都高于黑表笔的电势

C.多用电表的电压挡、电流挡和欧姆挡都是靠外部电源提供电流的

D.用多用电表测电压、电流和电阻时,电流都是从红表笔流入的

二、多选题

9.等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示,现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点.则()

A.从a点到b点,电势逐渐增大

B.从a点到b点,试探电荷受电场力先增大后减小

C.从a点到c点,试探电荷所受电场力的方向始终不变

D.从a点到c点,试探电荷的电势能先不变后减小

10.用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法,RA、RV分别是电流表、电压表的内阻,Rx是待测电阻(  )

A.当Rx与RV相接近时,用甲接法误差较小

B.当Rx比RV小得多时,用甲接法误差较小

C.当Rx比RA小得多时,用乙接法误差较小

D.当Rx比RA大得多时,用乙接法误差较小

11.如图所示,P、Q为一平行板电容器的两个竖直放置的金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球,闭合开关S,小球静止时,悬线偏离竖直方向a角,则有(  )

A.小球一定带正电

B.若断开开关S,小球将回到竖直位置

C.若断开开关S,将P板向上微移,悬线偏角将变大

D.保持开关S闭合,将P板向左微移,悬线拉力将变大

12.有一种测量人体重量的电子秤,其原理如图中虚线内所示,它主要由三部分构成:

踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力F变化的函数式为R=28﹣0.02F(F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是(  )

A.该秤能测量的最大体重是1300N

B.该秤能测量的最大体重是1400N

C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处

D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处

13.如图所示,一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置.在管子的底部固定一电荷量为Q的正点电荷.在距离底部点电荷为h2的管口A处,有一电荷量为q、质量为m的点电荷由静止释放,在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零.现让一个电荷量为q、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为g,则该点电荷运动过程中()

A.速度最大处与底部点电荷的距离是

B.速度最大处与底部点电荷的距离是

C.运动到B处的速度是

D.运动到B处的速度是

三、实验题

14.描绘一个标有“2.5V0.5A”字样的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化,实验室备有下列器材:

a.标有“3V0.5A”字样的小灯泡一个;

b.10V学生电源一个;

c.量程为0﹣3V的电压表,内阻约为3kΩ;

d.量程为0﹣15V的电压表,内阻约为15kΩ;

e.量程为0﹣0.6A的电流表,内阻约为0.5Ω;

f.量程为0﹣3A的电流表,内阻约为0.1Ω;

g.滑动变阻器(阻值范围0﹣10Ω,允许通过的最大电流1.5A);

h.滑动变阻器(阻值范围0﹣50Ω,允许通过的最大电流0.1A);

电键一个,导线若干.

(1)为减小实验误差,方便调节,请在上述所给的器材中选取适当的器材,并将它们的编号填在横线上.电压表应选_____;电流表应选_____;滑动变阻器应选取_____.(填写器材名称前的序号字母)

(2)将实物按电路图1用导线补充完整________.

(3)这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图2所示.由图中电流表、电压表的读数可计算出小灯泡的电阻为_____Ω(保留两位小数),小灯泡的电阻测量值_____真实值(填<,>,=)

(4)根据实验测定的数据,以电压U为横坐标,电流强度I为纵坐标画出图线,在如图3给出的四个I﹣U图线中,最能反映实际情况的是_____,简要说明理由_____.

15.为了测定一个电流表A的内阻r,实验室给出了下列器材:

A.待测电流表A,量程100mA,内阻约为10Ω

B.电压表V1,量程3V,内阻很大

C.电压表V2,量程15V,内阻很大

D.滑动变阻器R1,最大阻值约20Ω

E.滑动变阻器R2,最大阻值约1000Ω

F.定值电阻R0,R0=20Ω

G.电源,电动势3V,内阻很小

H.电键及导线若干

请回答下列问题:

(1)选出合适的器材,要求有尽可能高的测量精度,并能测出多组数据,在虚线方框中画出测电流表A内阻的电路图并标明元件符号_______.

(2)电压表应选_____,滑动变阻器应选_____(选填器材名称前面的序号字母).

(3)若待测电流表的读数为I,电压表读数为U,则所测电流表A的内阻的表达式r=_____(各物理量的符号用题目中给定的字母表示)

四、解答题

16.如图所示电路,电流表和电压表都是理想表,电池电动势E=4V,电阻R1=4Ω,R2=2Ω,R3=10Ω,R4=6Ω,电流表示数为0.3A,求:

(1)电压表V1、V2的示数?

(2)电池内电阻r?

17.如图所示为电动机提升重物的装置,已知电动机线圈电阻R=2Ω,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,若电路中的电流为I=2A,重物A重G=4N.不计一切摩擦阻力,求:

(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率P热是多少?

(2)电动机输出功率P出是多少?

(3)5s时间内,可以把重物A匀速提升的高度h是多少?

18.如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线是水平直径.现有一带正电的小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为5R,从小球进入管口开始,整个空间中加上一个匀强电场,电场力在竖直向上的分力大小与小球的重力大小相等,电场力在水平方向上的分力大小也与小球的重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,继续运动其轨迹能够经过A、B连线上的P点.设小球运动过程中电荷量没有改变,不计空气阻力,重力加速度为g,求:

(1)小球到达B点的速度大小?

(2)小球经过管口C处时对圆管壁的压力大小?

(3)P点与B点之间的距离为多少?

参考答案

1.C

【分析】

场强是反映电场本身强弱和方向的物理量,与检验电荷无关.点电荷在电场中某点受力的方向不一定是该点场强方向.电场强度的定义式E=F/q采用的比值定义法.场强是矢量,只有大小相等、方向相同时两点的场强才相同.

【详解】

场强是反映电场本身强弱和方向的物理量,与检验电荷无关,不能说场强的大小和检验电荷q0的大小成正比.故A错误.正点电荷在电场中某点受力的方向一定是该点场强方向,而负点电荷在电场中某点受力的方向与该点场强方向相反.故B错误.在电场中某点电场强度是不变的,则由电场强度的定义式E=F/q可知,检验电荷q0所受的力与q0的比值不随q0的大小而变化.故C正确.在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的电场的场强大小处处相等,但方向不同,而场强是矢量,场强不是处处相同.故D错误.故选C.

【点睛】

电场强度采用的是比值定义法,要抓住比值定义法的共性来理解.场强是反映电场本身性质的物理量,与检验电荷无关,其方向与正检验电荷所受的电场力方向相同.

2.D

【解析】

【分析】

电动势与电势差是两个不同的概念,电动势等于内外电路电压之和。

电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量。

电动势由电源本身的特性决定,与外电路的结构无关。

【详解】

根据W=EIt可知,电源向外提供的电能多,不能说明电动势大,还与电源做功的时间、电路中的电流有关。

故A错误;电动势表示的是电源将其它形式的能转化为电能的本领,在数值上是等于将单位正电荷从负极移到正极时非静电力所在的功,电动势由电源本身的特性决定,与外电路的结构无关,故BC错误;电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量,电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大,故D正确。

故选:

D。

【点睛】

本题考查对于电源的电动势的理解能力。

电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小,与外电路无关。

3.B

【解析】

【分析】

元电荷是带电量的最小值,所有带电电荷量均是元电荷的整数倍;电阻率是反映材料导电性能的物理量,材料电阻率越大,导电性能越差;电阻是导体的固有属性,与导体的材料,长度,横截面积有关;带电体看作点电荷的条件,当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状无具体关系。

【详解】

元电荷所带电量是物体所带电量的最小单元,不是带电量最小的微粒,任何带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,故A错误;电阻率是反映材料导电性能的物理量,材料电阻率越小,导电性能越好,故B正确;当金属丝电阻均匀拉长到原来的2倍时,截面积变为原来的一半,则由R=ρ

可得电阻变为原来的4倍;电阻率是反映材料导电性能的物理量,不变,故C错误;点电荷是理想化的物理模型,带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定,与自身大小形状和电量多少无具体关系,当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,故D错误;故选B。

【点睛】

本题考查对元电荷、电阻率、电阻的决定式、点电荷的理解能力。

点电荷是理解化的物理模型,与力学中质点模型类似。

4.D

【解析】

【分析】

明确改装的原理,再根据串并联电路的规律分析表头中电流的大小关系,进一步明确示数及偏角的关系。

【详解】

将表头改装成电流表时,应并联一个小电阻,此时表头中刻度表示流过表头及小电阻的总电流;若将两电表串联,则流过G表及小电阻的电总电流相等故示数相等,但由分流关系可知,流过表头G的电流不相等,故偏角不等,故A错误,D正确;量程越大说明小电阻分流越多,则根据并联电路原理可知,并联的电阻越小,则总电阻越小,故B错误;两电阻串联,而电流表显示的是流过表头和并联电阻的总电流,故两电流表的示数一定相等,故C错误。

故选D。

【点睛】

本题要求学生明确改装原理,知道改装电表时是采用了串并联电路的电流及电压原理,在分析时应作为能显示读数的电阻进行处理。

5.A

【解析】

【分析】

由电路图知:

开关S断开时,电流表A测R2的支路电流;由电路图知:

开关S闭合时,电流表A测干路电流,由并联电路特点可求出流过电阻R1的电流;由并联电路的特点及欧姆定律可求出电阻R1、R2的阻值之比。

【详解】

设电阻两端得电压为U,开始流过电阻R1的电流:

由并联电路的特点知,流过电阻R2的电流:

I2=I总﹣I1=0.3﹣0.2=0.1A;又:

,联立可得:

,故A正确,BCD错误,故选A。

【点睛】

本题考查了并联电路的特点、欧姆定律的应用,是一道计算题;明确各电路元件的连接方式、灵活应用并联电路特点及欧姆定律是正确解题的关键;解题时,注意比值法的应用。

6.D

【详解】

当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时,接入电路的电阻增大,与R2并联的电阻增大,外电路总电阻R总增大,总电流I减小,则电压表的示数UV=E-I(r+R1),则UV增大;流过R2的电流

增大,电流表的读数为

,则电流表示数减小;故A,B,C错误,D正确.

7.C

【详解】

带电粒子在电场中被加速,则有

带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,可看成匀速直线运动与匀加速直线运动的两分运动,匀速直线运动:

由运动学公式得

,匀加速直线运动:

设位移为x,则有

要使带电粒子能飞出电场,则有

联立解得:

故C正确.

8.D

【分析】

多用电表由一个表头改装成的电压表、电流表与欧姆表;使用多用电表前,要进行机械调零;表笔的插法是“红正黑负”,用多用电表测电阻时,电流从黑表笔流出,从红表笔流入;测电阻时换挡必须调零;倍率选择要合适,使指针指在刻度盘中央附近。

【详解】

A.用多用电表测电阻时,为了使测量误差较小,应使指针指在中央刻度线附近,故A错误;

B.欧姆表内置电源负极与红表笔相连,用多用代表测电阻时,红表笔的电势低于黑表笔的电势,故B错误;

C.多用电表的电压挡、电流挡是靠外部电源供电的,多用电表的欧姆挡是靠内部电源提供电流的,故C错误;

D.多用电表不论测电流、电压还是电阻,电流都是从红表笔流入,黑表笔流出,故D正确。

故选D。

【点睛】

本题考查了多用电表的结构、实验注意事项等,掌握多用电表的使用方法与注意事项即可正确解题,难度不大,要注意基础知识的学习与掌握。

9.CD

【解析】

试题分析:

因为在等量异种电荷连线的中垂线上各点的电势均为零,所以从a点到b点,电势不变,A选项错误;在等量异种电荷连线的中垂线上各点的场强方向都是垂直ab向下,大小从a点到b点逐渐增大,所以将试探电荷从a点移到b点时,受电场力逐渐增大,所受电场力的方向始终竖直向上,B选项错误,C选项正确;由于从a到b,电势不变,从b到c电势升高,所以带负电的试探电荷从a点到c点,电势能先不变后减小,选项D正确.

考点:

此题考查等量异种电荷周围电场线的分布情况以及电势、电势能、电场强度等概念.在两电荷连线中垂线上各点电势为零,场强方向处处相同.负电荷在高电势点电势能小,在低电势点电势能较大.

10.BD

【分析】

伏安法测量电阻的原理是

,由于电压表和电流表本身有一定的内阻,接入电路后,引起了系统误差,分析误差产生的原因,确定减小误差的方法.

【详解】

AB.伏安法测量电阻的原理是

,甲图是电流表的外接法,电压表测量的电压没有系统误差,由于电压表的分流,使得电流表测得的电流大于Rx的真实电流,根据并联电路分流的特点可知,电压表的内阻RV相对于Rx越大,电压表分流越小,电流表测量的电流误差越小,所测得的Rx越精确,即当

时,用甲种接法误差较小,故A错误,B正确;

CD.乙图是电流表的内接法,电流表测量的电流没有系统误差,由于电流表的分压,使得电压表测得的电压大于Rx的真实电压,根据串联电路分压的特点可知,电流表的内阻RA相对于Rx越小,电流表分压越小,电压表测量的电压误差越小,所测得的Rx越精确,即当

时,用乙种接法误差较小,故C错误,D正确。

故选BD。

11.AC

【解析】

【分析】

分析小球的受力情况,即可判断其电性;若断开开关S,电容器带电量不变,板间场强不变,小球仍静止不动;将P板向上微移,根据电容的决定式

和定义式C=Q/U,结合电量不变的条件进行分析即可。

保持开关S闭合时,电容器板间电压不变,由E=U/d、F=qE结合分析电场力变化,从而作出判断。

【详解】

小球受重力mg、线的拉力T和电场力qE,根据共点力平衡条件可知,重力mg和电场力qE的合力F与线的拉力T必定等大反向,其受力示意图如下图所示,根据图中几何关系有:

qE=mgtanα,T=F=qEsinα,由于电场方向由P板指向Q板,与电场力方向相同,因此小球带正电,故A正确。

若断开开关S,则平行板电容器两金属板所带电量Q不变,两板间电势差U不变,因此电场强度E不变,即小球受力不变,因此小球静止不动,故B错误。

若断开开关S,将P板向上微移,则平行板电容器两金属板所带电量Q不变,但电容器C减小,因此两板间电势差U增大,电场强度E增大,因此悬线偏角α将变大,故C正确。

若保持开关S闭合,则两板间电势差U不变,将P板向左微移,则板间d增大,因此电场强度E减小,此悬线偏角α将变小,悬线拉力T将变小,故D正确。

故选AC。

【点睛】

本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用,以及有关电容器的动态分析问题。

12.AD

【分析】

电子秤测量的最大体重时,由R=28﹣0.02F可知,其电阻R最小,电路中电流最大,等于电流表的量程为3A.根据欧姆定律求出电流为3A时电子秤的电阻,再由R=28﹣0.02F求解最大体重.踏板空载时F=0,代入R=28﹣0.02F得到电阻,由欧姆定律求出电流.

【详解】

当电路中电流I=3A时,电子秤测量的体重最大.由欧姆定律I=

得:

R=

﹣r=

﹣2=2Ω,代入R=28﹣0.02F得:

F=1300N.故A正确,B错误;踏板空载时F=0,代入R=28﹣0.02F得电阻为:

R=28Ω,由欧姆定律得:

I=

=0.400A,所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处.故D正确,C错误;故选AD.

13.BC

【解析】

当点电荷的质量为m时,则在下落过程中受重力和电库仑力,下落到B点时速度为零,由动能定理可得:

,即

,当点电荷的质量变为3m时,下落到B点时库仑力不变,故库仑力做功不变,由动能定理得

,解得

;当重力等于库仑力时,合力为零,此时速度最大,

,解得

故BC正确,AD错误,故选BC.

【点睛】由题意可知,电荷在下落过程中受重力、库仑力,由动能定理可得出两力做功的关系;同理可应用动能定理求出当质量变化时B点的速度;通过对过程的分析可得出速度最大处的位置;并通过电场力做功的正负,来判定电势能增加还是降低.

14.

(1)ceg

(2)图见解析;(3)5.2<C小灯泡电阻随温度升高而增大

【分析】

(1)根据小灯泡的额定电压选择电压表,根据额定电流选择电流表,在保证安全的前提下,为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器;

(2)为了减小误差准确测量电阻阻值,采用分压式电路,根据待测电阻估计值以及电压表和电流表的内阻确定内外接,作出实验电路图;

(3)读出电压表和电流表的读数,再利用欧姆定律即可求出此时小灯泡的电阻阻值,电流表外接,因为电压表分流导致,灯泡电阻测量结果偏小.

(4)根据小灯泡电阻随温度升高而增大结合欧姆定律,即可选出正确的图象.

【详解】

(1)因为小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选择c,小灯泡的额定电流为0.5A,故电流表选择e,为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器选择g;

(2)为了减小误差准确测量电阻阻值,采用分压式电路,因为电压表内阻远大于灯泡电阻,故选择电流表外接法,故连接实物图,如图所示:

(3)如图,电流表示数:

I=0.46A,电压表示数:

U=2.40

根据欧姆定律可得此时小灯泡电阻阻值:

R=

Ω≈5.2Ω

电压测量准确,由于电流表外接,电压表分流,导致电流测量偏大,根据R=U/I可知,灯泡电阻R测量结果偏小,即小灯泡的电阻测量值小于真实值;

(4)因为小灯泡电阻随温度升高而增大,随着电压增大I﹣U曲线上各点到原点连线的斜率越来越小,故ABD错误,C正确,故选C.I﹣U曲线弯曲的原因是因为:

小灯泡电阻随温度升高而增大.

【点睛】

本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线,考查了实验器材选择、实验电路设计、实验数据处理、实验方案分析,要掌握实验器材的选择原则,认真审题、理解题意与实验步骤、知道实验原理是解题的关键,内外接选择的方法:

大电阻选内接测量结果偏大,小电阻选外界测量结果偏小,口诀:

“大内大,小外小.”

15.

(1)图见解析;

(2)BD;(3)

【分析】

(1)为了保证电流表的安全应与定值电阻串联,选择分压式电路提高测量精度,再画出电路图即可;

(2)根据电源电动势选择合适量程的电压表,为了滑动方便应选择最大最值较小的滑动变阻器;

(3)根据串并联电路特点结合欧姆定律,联立即可求出电流表内阻.

【详解】

(1)因为要求有尽可能高的测量精度,并能测出多组数据,故选择分压式电路;画出电路图,如图所示:

(2)因为电源电动势E=3V,故电压表选择量程为3V的B;为了滑动方便,选择最大最值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器选择D.

(3)根据串并联电路特点结合欧姆定律可得电流表内阻:

r=

【点睛】

本题考查了实验器材选择、实验电路设计、实验数据处理、实验方案分析,要掌握实验器材的选择原则,认真审题、理解题意与实验步骤、知道实验原理是解题的关键,注意当器材中有定值电阻或者电阻箱时,一般都不能舍掉,注意分析其用途.

16.

(1)1V,3.6V;

(2)1Ω。

【解析】

【分析】

(1)电阻R2与电阻R3串联后与电阻R1并联,再与电阻R4串联,最后接到电源两端;先根据欧姆定律求解电阻R1的电压,然后根据串并联电路电压、电流关系得到电阻R3的电压和外电路总电阻的电压;

(2)根据闭合电路欧姆定律列式求解电源内电阻;

【详解】

(1)电阻R2与电阻R3串联后与电阻R1并联,再与电阻R4串联,最后接到电源两端;

电流表的示数为0.3A,根据欧姆定律,电阻R1的电压为:

U1=I1R1=0.3×4=1.2V

电阻R2与电阻R3支路的电压为1.2V,电流为:

I2=

=0.1A

电阻R3的电压为:

U3=I2R3=0.1×10=1V

干路电流为:

I=I1+I2=0.3+0.1=0.4A

故外电路的总电压为:

U=U1+IR4=1.2+0.4×6=3.6V

(2)根据闭合电路欧姆定律,有:

E=U+Ir

解得:

r=

=1Ω

【点睛】

本题关键是理清

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