C.η1>η2D.P′1>P′2
解析：
根据题意画出电源及电阻R1、R2的U－I图象，由图象不难得出R1>R2，U1>U2，由P内＝I2r知，P′1η2，选项C正确。
答案：
C
11.在图示电路中，R1＝100Ω，R2＝200Ω，R3＝80Ω，C＝20μF，电源电动势为12V，电源内阻不计，闭合电键后，若要使电容器所带电荷量为4×10－5C，则R4的阻值应为（ ）
A.40ΩB.80Ω
C.160ΩD.400Ω
解析：
电容器电压U＝Q/C＝2V；R1两端电压U1＝4V，则R3两端电压U3＝U1±U＝2V（或6V），所以R4两端电压U4＝10V（或6V），当U3＝2V时，R4＝400Ω，当U3＝6V时，R4＝80Ω。
可见B、D正确。
答案：
BD
12.[2015·哈尔滨第三中学高三质检]如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，内阻不能忽略，电阻R1>R2。
图中电压表为理想电表。
当在两电路中通过相同的电量q的过程中，下列关于两电路的比较，正确的是（ ）
A.R1上产生的热量比R2上产生的热量多
B.电源内部产生热量较多的是甲电路
C.电压表V1示数大于电压表V2示数
D.甲、乙两电路电源输出功率可能相等
解析：
由焦耳定律可得Q＝I2Rt＝It×IR＝qU，由于两电路电源相同且R1>R2，由串联分压与电阻成正比，得U1>U2，所以Q1>Q2，AC正确；电源内部产生的热量Qr＝I2rt＝It×Ir＝q（E－U），由于U1>U2，故Qr1＜Qr2，B错误；由于电源的内阻与负载电阻的大小关系未知，甲、乙两电路电源输出功率可能相等，D正确。
答案：
ACD
第Ⅱ卷 （非选择题，共50分）
二、实验题（本题共4小题，共32分）
13.（6分）[2014·课标全国卷Ⅱ]在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表
的内阻约为2kΩ，电流表
的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式Rx＝
计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。
若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
解析：
＝20，
＝10，因此Rx属于大电阻，用电流表内接法时测量值更接近真实值，即Rx1更接近真实值；因Rx1＝
＝Rx＋RA，故Rx1＞Rx，Rx2＝
＝R并（即Rx与RV的并联值），故Rx2＜Rx。
答案：
Rx1 大于 小于
14.（6分）[2014·天津高考]现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：
多用电表（仅可使用欧姆挡）；
一个电池组E（电动势6V）；
一个滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流1A）；
两个相同的电流表G（内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA）；
两个标准电阻（R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω）；
一个电键S、导线若干。
①为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是________（填字母代号）。
（2分）
A.这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆
B.这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆
C.如需进一步测量可换“×1”挡，调零后测量
D.如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量
②根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，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。
（4分）
解析：
①欧姆挡的零刻线在右侧，偏转越大时阻值越小，故A正确。
要使指针指在中间刻度线附近，由“阻值＝读数×倍率”可知所选倍率应减小以增大读数，故C正确。
②由电路能耗较小的要求可知控制电路应采用限流式。
因器材中只有两个内阻已知的电流表，故可考虑改装：
由题给数据可知电流表G与R1可改装为一个量程为3V的电压表。
电流表G与R2可改装为一个量程为1A的电流表。
改装后的内阻分别为RV＝30000Ω与RA＝0.1Ω，而被测电阻的阻值约为几欧，属于小电阻，故测量电路应采用外接法，电路图见答案。
答案：
①AC ②如图所示
15.（10分）2013年暑假期间，某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率（被测电阻丝的阻值约为25Ω）的实验方案，可提供的器材有：
A.电流表G，内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝3mA
B.电流表A，内阻约为0.2Ω，量程为0～0.6A
C.螺旋测微器
D.电阻箱R0（0～9999Ω，0.5A）
E.滑动变阻器R（5Ω，1A）
F.干电池组（3V,0.05Ω）
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作：
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数部分如图甲所示，则该次测量测得直径d＝________mm；
甲
（2）把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3V，则电阻箱的阻值应调为R0＝________Ω；
（3）请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补画完整；
乙
（4）实验数据的测量与电阻率的计算：
如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ＝________。
解析：
（1）固定部分的读数0，可动部分的读数为26.7×0.01mm＝0.267mm，所以读数为0.267mm。
（2）由电压表改装原理知R0＝
－Rg＝880Ω。
（3）由于电流表内阻较小，所以用内接法，为了测量方便，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示（见答案）。
（4）由电路接法知
＝I2，R＝
，联立得ρ＝
。
答案：
（1）0.267（0.265～0.268）
（2）880
（3）如图所示
（4）
16.（10分）某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r。
除待测干电池外，实验室可供选择的主要器材有：
A.电流表G：
测量范围0～10mA，内电阻未知；
B.电流表A：
测量范围0～0.5A，内电阻很小；
C.电阻箱R0：
电阻变化范围0～999.9Ω，最小精度0.1Ω；
D.滑动变阻器R：
电阻变化范围0～20Ω；
E.开关一个、导线若干。
（1）实验中，首先需将电流表G改装成电压表。
该同学采用图1所示的电路测定电流表G的内阻，其主要实验步骤如下，请完成步骤中的填空：
图1
①将R0调到某一设定值，滑动变阻器R的滑动触头移到________（选填“左端”“右端”或“任意”）位置，然后闭合开关；
②多次改变R0的大小，反复调节滑动变阻器的滑动触头位置，发现当R0＝5.0Ω时，电流表G的示数为10.0mA，电流表A的示数为0.210A，则电流表G的内电阻为________Ω；
③拆开电路，采用电阻箱R0与电流表G串联的方式，将电流表G改装成量程为2V的电压表V，则R0的值应调为________Ω。
（2）用改装成的电压表V和电流表A，采用图2的电路测量电源的电动势和内电阻。
根据电压表V的示数U与电流表A的示数I，经描点、连线得到U－I图象如图3所示。
根据图象可求得该干电池的电动势E＝________V；内电阻r＝________Ω。
（保留三位有效数字）
解析：
（1）①根据安全的原则，闭合开关前，应将滑动触头滑到左端，以保证测量电路部分的电压和电流最小，电表不会因电压和电流过大而被烧坏；②依题意知，通过R0的电流为IR0＝IA－Ig＝0.200A，有UR0＝IR0R0＝1.0V，则Rg＝
＝
Ω＝100Ω；③改装后的电压表总内阻RV＝
＝200Ω，则R0＝RV－Rg＝200Ω－100Ω＝100Ω。
（2）根据实验原理，电源的伏安特性图线的纵截距为电源的电动势，可从图中读出为1.46V（或1.47V），电源内电阻为图线斜率的绝对值，即r＝|
|＝
Ω＝0.920Ω。
答案：
（1）①左端 ②100 ③100
（2）1.46（1.47） 0.920（0.940）
三、计算题（本题共2小题，共18分）
17.（9分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40cm。
电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω。
闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间。
若小球带电荷量为q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力。
那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？
此时电源的输出功率是多少？
（取g＝10m/s2）
解析：
小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A板时速度为零。
设两板间电压为UAB，由动能定理得
－mgd－qUAB＝0－
mv
解得UAB＝8V
滑动变阻器两端的电压U滑＝UAB＝8V
设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得
I＝
＝1A
滑动变阻器接入的电路R滑＝
＝8Ω
电源的输出功率P出＝I2（R＋R滑）＝23W。
答案：
8Ω 23W
18.（9分）[2014·湖南雅礼中学高三第四次月考]在如图所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，当开关K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当开关K接b时，电压表示数为4.5V。
试求：
（1）当开关K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；
（2）电源的电动势和内电阻；
（3）当开关K接c时，通过R2的电流。
解析：
（1）当K接a时，R1被短路，外电阻为R2，根据电功率公式可得
通过电源的电流I1＝
＝1A
电源两端的电压U1＝
＝4V
（2）当K接a时，有E＝U1＋I1r＝4＋r ①
当K接b时，R1和R2串联，R外＝R1＋R2＝6Ω
通过电源的电流I2＝
＝0.75A
这时有：
E＝U2＋I2r＝4.5＋0.75r ②
解①②式得：
E＝6V，r＝2Ω
（3）当K接c时，R总＝R1＋r＋R23＝6Ω
总电流I3＝E/R总＝1A
通过R2的电流I′＝
I3＝0.5A。
答案：
（1）1A 4V
（2）6V 2Ω （3）0.5A
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