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江苏省苏州市姑苏区苏州中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题
1．（2025高二上·姑苏月考）一个粗细均匀的导体，如果均匀拉长为原来的3倍，则电阻是原来的（　　）
A．9倍 B．3倍 C．倍 D．倍
【答案】A
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】因导体的体积不变，则若将导体均匀拉长为原来的3倍，截面积变为原来的，根据电阻定律可知，电阻是原来的9倍。
故答案为：A。
【分析】解决导体拉长后的电阻问题，需先利用体积不变得到长度与横截面积的变化关系，再代入电阻定律，计算电阻的变化倍数。
2．（2025高二上·姑苏月考）某同学在解题过程中得到 x = 这一表达式，其中 B 是某磁场的磁感应强度，E 是某电场的电场强度。请你帮他判断 x 的单位是（　　）
A．s/m B．kg·A·m
C．kg/（A·s2） D．m/（A·s）
【答案】A
【知识点】磁感应强度；力学单位制
【解析】【解答】E的单位是V/m，根据F=BIL，则B的单位N/（A m），则x的单位
根据
可得
故答案为：A。
【分析】本题考查物理量的单位推导，核心思路是利用电场强度、磁感应强度的定义式及功率公式，逐步推导的单位。
3．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，电源电动势为3V，电路中有、、、四根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，电路其余部分完好。为了查出故障导线，某同学选用多用电表直流10V挡，闭合开关后，将多用电表红表笔接在接线柱上，黑表笔依次接在、接线柱上时，多用电表指针均不偏转，黑表笔接在接线柱上时，多用电表指针发生偏转。由此可判断出故障导线是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】根据题意可知，由于多用表红表笔接在接线柱上，黑表笔依次接在、接线柱上时，多用电表指针均不偏转，说明导线出现故障的应在A、D点以外的地方，黑表笔接在接线柱上时，多用电表指针发生偏转。可以断定故障出现在E、F之间。
故答案为：C。
【分析】本题考查多用电表检测电路故障的逻辑分析，核心思路是通过电压挡指针的偏转情况，逐步排除通路导线，锁定断路的 EF 导线。
4．（2025高二上·姑苏月考）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S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电荷量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】经加速电压为U的加速器加速后，有eU=mv2
根据电流的定义公式则有I=
这束质子流内单位体积的质子数为n，则有q=Svtne
联立解得n=
故答案为：D。
【分析】先通过动能定理求出质子的速度，再结合电流的定义（单位时间通过的电荷量），联立得到单位体积的质子数。
5．（2025高二上·姑苏月考）扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。如图所示为某品牌扫地机器人，已知其额定工作电压为，额定功率为，电池容量为，下列说法正确的是（　　）
A．“”是能量的单位
B．扫地机器人的电机总电阻为
C．扫地机器人正常工作时电流为
D．扫地机器人充满电后一次正常工作时间为36min
【答案】C
【知识点】焦耳定律；电流、电源的概念
【解析】【解答】A．是电流的单位，是时间的单位，根据可知， “”是电荷量的单位，故A错误；
BC．扫地机器人正常工作时电流为，设扫地机器人的电机总电阻为，由于其输入功率大于热功率，则有，可得，故B错误，C正确；
D．扫地机器人充满电后一次正常工作时间为，故D错误。
故答案为：C。
【分析】结合电功率公式、电荷量单位、非纯电阻电路的功率特点，逐一分析选项。
6．（2025高二上·姑苏月考）如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，滑动变阻器的最大阻值为2R，滑片P位于滑动变阻器的中点，定值电阻的阻值为R，在a、b端加上电压U时，电压表和电流表的示数分别为（　　）
A．， B．， C．， D．，
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】滑动变阻器滑片左侧的电阻为R，与定值电阻并联后的电阻为
根据串联电路中电压之比等于电阻之比，则
所以电压表的示数为
由欧姆定律得，电流表的示数为，故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查串并联电路的欧姆定律应用，核心思路是先分析电路的并联与串联结构，计算并联电阻，再利用串联分压、欧姆定律推导电压和电流的示数。
7．（2025高二上·姑苏月考）图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置，图2是其示意图，其原理为铅与稀硫酸间的化学反应。图中M为电池正极（二氧化铅棒上端），N为电池负极（铅棒上端），P、Q分别为与正、负极非常靠近的探针（探针是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应）。用电压传感器（可看作理想电压表）测量各端间的电势差，数据如下表。则下列说法正确的是
UMP UPQ UQN
外电路断开时 1.51V 约为0 0.59V
在M、N之间接入10Ω电阻时 1.47V -0.42V 0.63V
A．外电路接通时，稀硫酸溶液中的电流方向向右
B．外电路接通时，电池中电能转化为化学能，非静电力做功
C．该电池的电动势约为1.68V
D．该电池的内阻约为2.50Ω
【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．M为电源正极，N为负极，电源内部电流由负极流向正极，电流方向向左，故A错误；
B．外电路接通时，电池中化学能转化为电能，非静电力做功，故B错误；
C．该电池的电动势为断路时路端电压，故C错误；
D．当外电路接外阻为时，内电压为0.42V，为总电动势2.1V的，故，故内阻，故D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查铅蓄电池的电动势与内阻计算，核心思路是利用外电路断开时的电势差之和求电动势，接入电阻时通过内外电压和欧姆定律推导内阻。
8．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，I为理想电流表A示数，U为理想电压表V2示数，P1为定值电阻R1耗的功率，P2为电源的输出功率，W为干路中通过电荷量q时电源做的功。当滑动变阻器R2滑片P向上缓慢滑动过程中，下列图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．由，图像应为倾斜直线，而非曲线，故A错误；
B．，图像应为过原点的直线（斜率为），而非曲线，故B错误；
C．（为电源电动势，恒定），图像应为过原点的直线，而非曲线，故C错误；
D．电源输出功率，其图像为开口向下的抛物线，当外电阻等于内阻时功率最大，故D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查闭合电路的动态分析与图像匹配，核心思路是利用闭合电路欧姆定律、功率公式推导各物理量的函数关系，再结合函数图象的形状判断选项的正确性。
9．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，干旱季节，农民通过潜水泵抽取地下水灌溉农田。已知潜水泵由电动机、水泵输水钢管组成，某地下水源距离地表5.35m深，安装潜水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与地下水源连通，水泵出水口离地表高度为0.65m，水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s，每秒出水量为4kg。已知电动机额定电压为220V，水泵的抽水效率为70%，水的密度为1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，则（　　）
A．出水口钢管横截面积为4×10-3m2
B．每秒内水流机械能增加272J
C．电动机的输入功率为272W
D．电动机线圈的电流约为1.2A
【答案】B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A．出水口面积
故A错误；
B．每秒水流增加的机械能
故B正确；
C．电动机的输入功率
故C错误；
D．电动机线圈的电流
故D错误。
故选B。
【分析】根据求解管口横截面积；根据求解水流每秒增加的机械能；由求解电动机输入功率；由求解电动机线圈电流。
10．（2025高二上·姑苏月考）某多用电表内部结构如图所示，微安表头的量程为1mA，内阻为180Ω，接“ ”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡，接“ ”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡，以下说法正确的是（　　）
A．，
B．“ ”接线柱对应多用电表的红表笔
C．接“ ”和“3”接线柱时，若与标准3V电压表并联接入电路，标准电表示数略大，则可能是因为R3阻值偏大
D．接“ ”和“5”接线柱时，若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”，欧姆调零后欧姆表内阻不变
【答案】C
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】A．接“ ”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡，则有，解得，接“ ”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡，则有，解得，故A错误；
B．接“ ”和“5”接线柱时为欧姆表，用到内部电源，根据“红进黑出”，可知“ ”接线柱对应多用电表的黑表笔，故B错误；
C．接“ ”和“3”接线柱时，若与标准3V电压表并联接入电路，标准电表示数略大，说明通过电流计的电流偏小，则可能是因为R3阻值偏大，故C正确；
D．接“ ”和“5”接线柱时，若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”，为了保证短接表笔后仍能将指针调到满偏，需要重新调整内部电阻，欧姆表的内阻随量程变化而改变，故D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查多用电表的改装与原理，核心思路是利用并联分流、串联分压公式推导电阻值，结合 “红进黑出” 和欧姆表内阻规律分析各选项的正确性。
11．（2025高二上·姑苏月考）在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程0~100Ω）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值、电压表V1、V2和电流表的示数变化分别表示为△U1、△U2和△I，则下列说法中错误的是（　　）
A．当a、b两端接上元件A时，
B．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W
C．当a、b两端接上元件B，电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω
D．当a、b两端接上元件B，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，不变
【答案】A,D
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线；闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A．当a、b两端接上元件A时，V2测元件A两端的电压，由图乙知，元件A的图像是直线A，故， 故A错误；
B．由题知，图线C是测得电源的伏安特性曲线，根据闭合电路欧姆定律有，变形得，可得，，解得，，当a、b两端接上元件A时，将A与电源等效为一个新电源，则滑动变阻器消耗的功率为，根据数学知识，可知当，即时，滑动变阻器消耗功率达到最大值，则有，故B正确；
C．当a、b两端接上元件B，由题知，B图线上某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，则当电压表V2的示数为9V时，有
解得，故C正确；
D．当a、b两端接上元件B，将滑动变阻器R与电源等效为一个新电源，根据闭合电路欧姆定律有，可得，可知当将滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，滑动变阻器的有效值R增大，故增大，故D错误。
故答案为：AD。
【分析】本题考查伏安特性曲线的综合应用，核心思路是利用I U图的斜率推导电阻，结合电源等效模型分析功率，通过元件的伏安特性判断电阻变化规律。
12．（2025高二上·姑苏月考）为了测量一精密金属丝的电阻率：
（1）先用多用电表“×1Ω”挡粗测其电阻为　 　Ω，然后用螺旋测微器测其直径为　 　mm，游标卡尺测其长度是　 　cm；
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A、电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ）
B、电流表A（量程0.6A， 内阻约为1Ω）
C、滑动变阻器R1（0~5Ω，0.6A）
D、滑动变阻器R2（0 ~200Ω，0.1 A）
E、输出电压为3V的直流稳压电源
F、开关S，导线若干
为了提高测量的准确度，则滑动变阻器应选　 　（选填器材前面的字母）；
（3）下列给出的测量电路中，为让测量时电表变化范围较大，则最合适的电路是　 　，并连接实物图　 　；
A、 B、
C、 D、
（4）如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出电阻率表达式=　 　。（用本问用所给字母表示）。
【答案】（1）6；2.095；3.62
（2）C
（3）B；
（4）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）如图所示，用多用电表挡粗测其电阻为6Ω
螺旋测微器的精度为，用螺旋测微器测其直径为2mm+0.01mm×9.5=2.095mm
游标卡尺为10分度，精度为，游标卡尺测其长度是36mm+0.1mm×2=36.2mm=3.62cm
故答案为：6；2.095；3.62
（2）为了提高测量的准确度，滑动变阻器应采用分压式接法，应选阻值较小的C。
故答案为：C
（3）粗测金属丝电阻为6Ω，电压表内阻远大于待测电阻，则采用电流表外接；为让测量时电表变化范围较大，滑动变阻器应用分压电路；
故答案为：B；
（4）根据
其中
解得电阻率
故答案为：
【分析】（1）通过多用电表、螺旋测微器、游标卡尺的读数规则，完成基本物理量的测量，体现仪器的操作与读数逻辑。
（2）结合滑动变阻器的接法要求（分压式选小阻值），确定器材选择，体现实验电路的设计思路。
（3）根据电流表内外接的判断方法与滑动变阻器的分压接法，选择合适电路并完成实物连接，体现实验电路的综合设计。
（4）利用欧姆定律与电阻定律的联立，推导电阻率表达式，体现电学与热学的综合应用。
（1）[1]如图所示，用多用电表挡粗测其电阻为6Ω
[2]螺旋测微器的精度为，用螺旋测微器测其直径为2mm+0.01mm×9.5=2.095mm
[3]游标卡尺为10分度，精度为，游标卡尺测其长度是36mm+0.1mm×2=36.2mm=3.62cm
（2）为了提高测量的准确度，滑动变阻器应采用分压式接法，应选阻值较小的C。
（3）[1]粗测金属丝电阻为6Ω，电压表内阻远大于待测电阻，则采用电流表外接；为让测量时电表变化范围较大，滑动变阻器应用分压电路，故选B。
[2]如图所示
（4）根据
其中
解得电阻率
13．（2025高二上·姑苏月考）为测量电源的电动势和内阻，某小组同学设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件及其参数为：电池组（电动势约5V）、电流表（量程2A）、电阻箱R1（0 ~99.9Ω）、滑动变阻器R2（0 ~10Ω）、开关三个及导线若干。
（1）实验步骤如下：
a、在闭合开关前，调节电阻R1或R2至最大值，之后闭合开关S，再闭合S1或S2（根据b步骤判断）：
b、调节电阻　 　（选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据；
c、断开开关，整理实验仪器。
图乙中的实线是由实验数据绘出的图像，电源电动势E=　 　V，内阻r =　 　Ω（计算结果保留2位有效数字）；
（2）考虑到电流表实际并非理想电表，则电源电动势测量值　 　真实值，内阻测量值　 　真实值（以上均选填“大于”“等于”或“小于”），真实的图像更接近图乙中的　 　虚线（选填“①”“②”或“③”）；
（3）若通过实验测得上述实验中电流表内阻为0.5Ω，某热敏电阻的伏安特性曲线如图丙所示，将该热敏电阻RT单独和上述实验中的电池组构成简单闭合回路，则此时热敏电阻电功率为　 　W（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）；；
（2）等于；大于；③
（3）
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，故调节电阻得到一系列电阻值和电流数据。
由闭合电路欧姆定律可得
整理得
由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为
解得电动势为
图线在纵轴上的截距是
解得内阻
故答案为：；；
（2）考虑到电流表实际并非理想电表，由闭合电路欧姆定律可得
得
可得图像的斜率不变，故电动势测量值等于真实值。图线在纵轴上的截距是
可得内阻的测量值大于真实值。
图乙中的实线是由实验数据绘出的图像，由两种情况的表达式可知真实的图像更接近图乙中的③。
故答案为：等于；大于；③
（3）若通过实验测得上述实验中电流表内阻为0.5Ω，可由
解得真实内阻为
将热敏电阻RT单独和上述实验中的电池组构成简单闭合回路，设RT两端电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在热敏电阻的伏安特性曲线中画出对应的图线，如图所示，由图中交点可知，
则热敏电阻的实际电功率为
故答案为：
【分析】（1）结合电阻箱的调节功能与闭合电路欧姆定律的图像法，推导电源参数，体现实验数据的定量分析。
（2）通过电流表内阻的误差分析，判断测量值与真实值的关系，体现实验误差的理论推导。
（3）利用伏安特性曲线的交点法，结合闭合电路欧姆定律，求解电功率，体现电学实验的综合应用。
（1）[1]要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，故调节电阻得到一系列电阻值和电流数据。
[2][3]由闭合电路欧姆定律可得
整理得
由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为
解得电动势为
图线在纵轴上的截距是
解得内阻
（2）[1][2]考虑到电流表实际并非理想电表，由闭合电路欧姆定律可得
得
可得图像的斜率不变，故电动势测量值等于真实值。图线在纵轴上的截距是
可得内阻的测量值大于真实值。
[3]图乙中的实线是由实验数据绘出的图像，由两种情况的表达式可知真实的图像更接近图乙中的③。
（3）若通过实验测得上述实验中电流表内阻为0.5Ω，可由
解得真实内阻为
将热敏电阻RT单独和上述实验中的电池组构成简单闭合回路，设RT两端电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在热敏电阻的伏安特性曲线中画出对应的图线，如图所示，由图中交点可知，
则热敏电阻的实际电功率为
14．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，是边长为的正方形金属框，在虚线所示的梯形区域内存在匀强磁场，匀强磁场区域左边界到的距离也为，右边界与水平线间的夹角，且点为边的中点。磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。
（1）求图示位置通过金属框的磁通量的大小；
（2）若将金属框以为轴，向纸面外转动，求此过程中通过金属框的磁通量的变化量的大小。
【答案】（1）解：图示位置金属框的磁通量大小为，
解得：
（2）解：若将金属框以为轴，向纸面外转动，金属框的磁通量为，
磁通量的变化量大小为
【知识点】磁通量
【解析】【分析】（1）通过几何关系确定有效面积，结合磁通量公式计算，体现磁通量的基本定义应用。
（2）考虑磁场方向变化与有效面积的变化，利用磁通量变化量的绝对值计算，体现磁通量的矢量性分析。
（1）图示位置金属框的磁通量大小为
求得
（2）若将金属框以为轴，向纸面外转动，金属框的磁通量为
磁通量的变化量大小为
15．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1.2Ω，定值电阻R1=R2=R3=2Ω，电动机线圈电阻R=1Ω，电容器的电容C=100，开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，求（以下结果最终均保留3位有效数字）
（1）电动机的机械功率P机；
（2）电容器下极板所带电荷量Q1；
（3）若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，求这个过程中流过R2的电荷量Q2大小。
【答案】（1）解：开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，路端电压为
根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为
则通过和电动机的电流为
电动机两端电压为
电动机的机械功率为
（2）解：两端电压为
两端电压为
可知电容器上极板电势高于下极板，即上极板带正电，极板间的电势差为
故上极板所带电荷量为
下极板所带电荷量为
（3）解：若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，R1和R2所在支路电流均为零，此时电动机线圈电阻和R3串联，此时电容器上极板电势低于下极板，且极板间电压为电阻R3电压，根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为
R3电压为
则此时电容器下极板带电量为
则流过R2的电荷量
联立解得
【知识点】焦耳定律；含容电路分析
【解析】【分析】（1）结合闭合电路欧姆定律与电动机功率的分解（电功率减热功率），推导机械功率，体现含电动机电路的能量分析。
（2）通过电阻的电压计算与电容器电荷量公式，结合电势差的方向，求解电荷量，体现电路电势的定量分析。
（3）考虑电动机卡住后的纯电阻电路，结合电容器电荷量的变化，推导流过电阻的电荷量，体现电路状态变化的综合应用。
（1）开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，路端电压为
根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为
则通过和电动机的电流为
电动机两端电压为
电动机的机械功率为
（2）两端电压为
两端电压为
可知电容器上极板电势高于下极板，即上极板带正电，极板间的电势差为
故上极板所带电荷量为
下极板所带电荷量为
（3）若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，R1和R2所在支路电流均为零，此时电动机线圈电阻和R3串联，此时电容器上极板电势低于下极板，且极板间电压为电阻R3电压，根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为
R3电压为
则此时电容器下极板带电量为
则流过R2的电荷量
联立解得
16．（2025高二上·姑苏月考）如图所示为利用电学原理测重力的装置原理图，可通过电表读数来测量物体重力。竖直的电阻率较大的均匀金属杆上端固定绝缘托盘，下端与底盘接触良好，并能在底盘上自由滑动，外部套有一绝缘弹簧。绝缘弹簧的上端与金属杆和托盘固定，下端与导电的底盘相连。电路上端与金属杆相连，另一端与底盘相连。已知弹簧的劲度系数k=1200N/m，电阻箱此时电阻R =2.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r = 0.5Ω。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度l=0.25m，理想电压表示数为U1= 6.0V。不计摩擦和底盘的电阻，求：
（1）金属杆单位长度的电阻R0；
（2）求电压表示数U与所称物体重力G的关系式及重力G可测范围：
（3）电池用一段时间（电动势不变）之后，其内阻变为原来的两倍。某次测量中，测得物体重力为150N，求该重物的实际重力。
【答案】（1）解：当托盘上不放重物时，根据闭合电路的欧姆定律可得
代入数据解得
则金属杆的电阻
金属杆单位长度的电阻
（2）解：当托盘中放置重力为G的重物时，金属杆接入电路中的长度为，根据胡克定律可得
设电压表的示数为U，根据闭合电路的欧姆定律可得
金属杆接入电路中的电阻
联立解得
当时，物体的重力最大，则有
即重力可测范围为
（3）解：电压表的一个电压和一个重力相对应，则有电压表在电源内阻变化前后的电路中分压应该相同，则有
解得
【知识点】胡克定律；闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【分析】（1）结合闭合电路欧姆定律与电阻的长度关系，推导单位长度电阻，体现电路与电阻的定量关联。
（2）通过胡克定律与电路动态分析，推导电压与重力的关系式及可测范围，体现力学与电学的综合应用。
（3）利用内阻变化后的电路模型，结合电压表示数的一致性，求解实际重力，体现实验误差的逆向推导。
（1）当托盘上不放重物时，根据闭合电路的欧姆定律可得
代入数据解得
则金属杆的电阻
金属杆单位长度的电阻
（2）当托盘中放置重力为G的重物时，金属杆接入电路中的长度为，根据胡克定律可得
设电压表的示数为U，根据闭合电路的欧姆定律可得
金属杆接入电路中的电阻
联立解得
当时，物体的重力最大，则有
即重力可测范围为
（3）电压表的一个电压和一个重力相对应，则有电压表在电源内阻变化前后的电路中分压应该相同，则有
解得
1 / 1江苏省苏州市姑苏区苏州中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题
1．（2025高二上·姑苏月考）一个粗细均匀的导体，如果均匀拉长为原来的3倍，则电阻是原来的（　　）
A．9倍 B．3倍 C．倍 D．倍
2．（2025高二上·姑苏月考）某同学在解题过程中得到 x = 这一表达式，其中 B 是某磁场的磁感应强度，E 是某电场的电场强度。请你帮他判断 x 的单位是（　　）
A．s/m B．kg·A·m
C．kg/（A·s2） D．m/（A·s）
3．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，电源电动势为3V，电路中有、、、四根连接电路的导线，其中一根导线内部的铜丝是断的，电路其余部分完好。为了查出故障导线，某同学选用多用电表直流10V挡，闭合开关后，将多用电表红表笔接在接线柱上，黑表笔依次接在、接线柱上时，多用电表指针均不偏转，黑表笔接在接线柱上时，多用电表指针发生偏转。由此可判断出故障导线是（　　）
A． B． C． D．
4．（2025高二上·姑苏月考）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S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电荷量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（　　）
A． B． C． D．
5．（2025高二上·姑苏月考）扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。如图所示为某品牌扫地机器人，已知其额定工作电压为，额定功率为，电池容量为，下列说法正确的是（　　）
A．“”是能量的单位
B．扫地机器人的电机总电阻为
C．扫地机器人正常工作时电流为
D．扫地机器人充满电后一次正常工作时间为36min
6．（2025高二上·姑苏月考）如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，滑动变阻器的最大阻值为2R，滑片P位于滑动变阻器的中点，定值电阻的阻值为R，在a、b端加上电压U时，电压表和电流表的示数分别为（　　）
A．， B．， C．， D．，
7．（2025高二上·姑苏月考）图1是实验室的可拆卸铅蓄电池装置，图2是其示意图，其原理为铅与稀硫酸间的化学反应。图中M为电池正极（二氧化铅棒上端），N为电池负极（铅棒上端），P、Q分别为与正、负极非常靠近的探针（探针是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应）。用电压传感器（可看作理想电压表）测量各端间的电势差，数据如下表。则下列说法正确的是
UMP UPQ UQN
外电路断开时 1.51V 约为0 0.59V
在M、N之间接入10Ω电阻时 1.47V -0.42V 0.63V
A．外电路接通时，稀硫酸溶液中的电流方向向右
B．外电路接通时，电池中电能转化为化学能，非静电力做功
C．该电池的电动势约为1.68V
D．该电池的内阻约为2.50Ω
8．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，I为理想电流表A示数，U为理想电压表V2示数，P1为定值电阻R1耗的功率，P2为电源的输出功率，W为干路中通过电荷量q时电源做的功。当滑动变阻器R2滑片P向上缓慢滑动过程中，下列图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，干旱季节，农民通过潜水泵抽取地下水灌溉农田。已知潜水泵由电动机、水泵输水钢管组成，某地下水源距离地表5.35m深，安装潜水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与地下水源连通，水泵出水口离地表高度为0.65m，水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s，每秒出水量为4kg。已知电动机额定电压为220V，水泵的抽水效率为70%，水的密度为1.0×103kg/m3，重力加速度g=10m/s2，则（　　）
A．出水口钢管横截面积为4×10-3m2
B．每秒内水流机械能增加272J
C．电动机的输入功率为272W
D．电动机线圈的电流约为1.2A
10．（2025高二上·姑苏月考）某多用电表内部结构如图所示，微安表头的量程为1mA，内阻为180Ω，接“ ”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡，接“ ”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡，以下说法正确的是（　　）
A．，
B．“ ”接线柱对应多用电表的红表笔
C．接“ ”和“3”接线柱时，若与标准3V电压表并联接入电路，标准电表示数略大，则可能是因为R3阻值偏大
D．接“ ”和“5”接线柱时，若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”，欧姆调零后欧姆表内阻不变
11．（2025高二上·姑苏月考）在图甲电路中，电表均为理想电表，a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R（量程0~100Ω）的阻值，测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示，倾斜虚线为曲线B的切线；a、b两端接上导线时，测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值、电压表V1、V2和电流表的示数变化分别表示为△U1、△U2和△I，则下列说法中错误的是（　　）
A．当a、b两端接上元件A时，
B．当a、b两端接上元件A时，滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W
C．当a、b两端接上元件B，电压表的示数为9V时，元件B的电阻为30Ω
D．当a、b两端接上元件B，滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，不变
12．（2025高二上·姑苏月考）为了测量一精密金属丝的电阻率：
（1）先用多用电表“×1Ω”挡粗测其电阻为　 　Ω，然后用螺旋测微器测其直径为　 　mm，游标卡尺测其长度是　 　cm；
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A、电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ）
B、电流表A（量程0.6A， 内阻约为1Ω）
C、滑动变阻器R1（0~5Ω，0.6A）
D、滑动变阻器R2（0 ~200Ω，0.1 A）
E、输出电压为3V的直流稳压电源
F、开关S，导线若干
为了提高测量的准确度，则滑动变阻器应选　 　（选填器材前面的字母）；
（3）下列给出的测量电路中，为让测量时电表变化范围较大，则最合适的电路是　 　，并连接实物图　 　；
A、 B、
C、 D、
（4）如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出电阻率表达式=　 　。（用本问用所给字母表示）。
13．（2025高二上·姑苏月考）为测量电源的电动势和内阻，某小组同学设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件及其参数为：电池组（电动势约5V）、电流表（量程2A）、电阻箱R1（0 ~99.9Ω）、滑动变阻器R2（0 ~10Ω）、开关三个及导线若干。
（1）实验步骤如下：
a、在闭合开关前，调节电阻R1或R2至最大值，之后闭合开关S，再闭合S1或S2（根据b步骤判断）：
b、调节电阻　 　（选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据；
c、断开开关，整理实验仪器。
图乙中的实线是由实验数据绘出的图像，电源电动势E=　 　V，内阻r =　 　Ω（计算结果保留2位有效数字）；
（2）考虑到电流表实际并非理想电表，则电源电动势测量值　 　真实值，内阻测量值　 　真实值（以上均选填“大于”“等于”或“小于”），真实的图像更接近图乙中的　 　虚线（选填“①”“②”或“③”）；
（3）若通过实验测得上述实验中电流表内阻为0.5Ω，某热敏电阻的伏安特性曲线如图丙所示，将该热敏电阻RT单独和上述实验中的电池组构成简单闭合回路，则此时热敏电阻电功率为　 　W（结果保留两位有效数字）。
14．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，是边长为的正方形金属框，在虚线所示的梯形区域内存在匀强磁场，匀强磁场区域左边界到的距离也为，右边界与水平线间的夹角，且点为边的中点。磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。
（1）求图示位置通过金属框的磁通量的大小；
（2）若将金属框以为轴，向纸面外转动，求此过程中通过金属框的磁通量的变化量的大小。
15．（2025高二上·姑苏月考）如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1.2Ω，定值电阻R1=R2=R3=2Ω，电动机线圈电阻R=1Ω，电容器的电容C=100，开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，求（以下结果最终均保留3位有效数字）
（1）电动机的机械功率P机；
（2）电容器下极板所带电荷量Q1；
（3）若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，求这个过程中流过R2的电荷量Q2大小。
16．（2025高二上·姑苏月考）如图所示为利用电学原理测重力的装置原理图，可通过电表读数来测量物体重力。竖直的电阻率较大的均匀金属杆上端固定绝缘托盘，下端与底盘接触良好，并能在底盘上自由滑动，外部套有一绝缘弹簧。绝缘弹簧的上端与金属杆和托盘固定，下端与导电的底盘相连。电路上端与金属杆相连，另一端与底盘相连。已知弹簧的劲度系数k=1200N/m，电阻箱此时电阻R =2.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r = 0.5Ω。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度l=0.25m，理想电压表示数为U1= 6.0V。不计摩擦和底盘的电阻，求：
（1）金属杆单位长度的电阻R0；
（2）求电压表示数U与所称物体重力G的关系式及重力G可测范围：
（3）电池用一段时间（电动势不变）之后，其内阻变为原来的两倍。某次测量中，测得物体重力为150N，求该重物的实际重力。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】因导体的体积不变，则若将导体均匀拉长为原来的3倍，截面积变为原来的，根据电阻定律可知，电阻是原来的9倍。
故答案为：A。
【分析】解决导体拉长后的电阻问题，需先利用体积不变得到长度与横截面积的变化关系，再代入电阻定律，计算电阻的变化倍数。
2．【答案】A
【知识点】磁感应强度；力学单位制
【解析】【解答】E的单位是V/m，根据F=BIL，则B的单位N/（A m），则x的单位
根据
可得
故答案为：A。
【分析】本题考查物理量的单位推导，核心思路是利用电场强度、磁感应强度的定义式及功率公式，逐步推导的单位。
3．【答案】C
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】根据题意可知，由于多用表红表笔接在接线柱上，黑表笔依次接在、接线柱上时，多用电表指针均不偏转，说明导线出现故障的应在A、D点以外的地方，黑表笔接在接线柱上时，多用电表指针发生偏转。可以断定故障出现在E、F之间。
故答案为：C。
【分析】本题考查多用电表检测电路故障的逻辑分析，核心思路是通过电压挡指针的偏转情况，逐步排除通路导线，锁定断路的 EF 导线。
4．【答案】D
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；电流的微观表达式及其应用
【解析】【解答】经加速电压为U的加速器加速后，有eU=mv2
根据电流的定义公式则有I=
这束质子流内单位体积的质子数为n，则有q=Svtne
联立解得n=
故答案为：D。
【分析】先通过动能定理求出质子的速度，再结合电流的定义（单位时间通过的电荷量），联立得到单位体积的质子数。
5．【答案】C
【知识点】焦耳定律；电流、电源的概念
【解析】【解答】A．是电流的单位，是时间的单位，根据可知， “”是电荷量的单位，故A错误；
BC．扫地机器人正常工作时电流为，设扫地机器人的电机总电阻为，由于其输入功率大于热功率，则有，可得，故B错误，C正确；
D．扫地机器人充满电后一次正常工作时间为，故D错误。
故答案为：C。
【分析】结合电功率公式、电荷量单位、非纯电阻电路的功率特点，逐一分析选项。
6．【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】滑动变阻器滑片左侧的电阻为R，与定值电阻并联后的电阻为
根据串联电路中电压之比等于电阻之比，则
所以电压表的示数为
由欧姆定律得，电流表的示数为，故C正确，ABD错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查串并联电路的欧姆定律应用，核心思路是先分析电路的并联与串联结构，计算并联电阻，再利用串联分压、欧姆定律推导电压和电流的示数。
7．【答案】D
【知识点】电源电动势及内阻；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．M为电源正极，N为负极，电源内部电流由负极流向正极，电流方向向左，故A错误；
B．外电路接通时，电池中化学能转化为电能，非静电力做功，故B错误；
C．该电池的电动势为断路时路端电压，故C错误；
D．当外电路接外阻为时，内电压为0.42V，为总电动势2.1V的，故，故内阻，故D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查铅蓄电池的电动势与内阻计算，核心思路是利用外电路断开时的电势差之和求电动势，接入电阻时通过内外电压和欧姆定律推导内阻。
8．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A．由，图像应为倾斜直线，而非曲线，故A错误；
B．，图像应为过原点的直线（斜率为），而非曲线，故B错误；
C．（为电源电动势，恒定），图像应为过原点的直线，而非曲线，故C错误；
D．电源输出功率，其图像为开口向下的抛物线，当外电阻等于内阻时功率最大，故D正确。
故答案为：D。
【分析】本题考查闭合电路的动态分析与图像匹配，核心思路是利用闭合电路欧姆定律、功率公式推导各物理量的函数关系，再结合函数图象的形状判断选项的正确性。
9．【答案】B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】A．出水口面积
故A错误；
B．每秒水流增加的机械能
故B正确；
C．电动机的输入功率
故C错误；
D．电动机线圈的电流
故D错误。
故选B。
【分析】根据求解管口横截面积；根据求解水流每秒增加的机械能；由求解电动机输入功率；由求解电动机线圈电流。
10．【答案】C
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】A．接“ ”和“2”接线柱时为量程10mA的电流挡，则有，解得，接“ ”和“3”接线柱时为量程3V的电压挡，则有，解得，故A错误；
B．接“ ”和“5”接线柱时为欧姆表，用到内部电源，根据“红进黑出”，可知“ ”接线柱对应多用电表的黑表笔，故B错误；
C．接“ ”和“3”接线柱时，若与标准3V电压表并联接入电路，标准电表示数略大，说明通过电流计的电流偏小，则可能是因为R3阻值偏大，故C正确；
D．接“ ”和“5”接线柱时，若欧姆表倍率从“×1”换成“×10”，为了保证短接表笔后仍能将指针调到满偏，需要重新调整内部电阻，欧姆表的内阻随量程变化而改变，故D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查多用电表的改装与原理，核心思路是利用并联分流、串联分压公式推导电阻值，结合 “红进黑出” 和欧姆表内阻规律分析各选项的正确性。
11．【答案】A,D
【知识点】线性元件和非线性元件的伏安特性曲线；闭合电路的欧姆定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A．当a、b两端接上元件A时，V2测元件A两端的电压，由图乙知，元件A的图像是直线A，故， 故A错误；
B．由题知，图线C是测得电源的伏安特性曲线，根据闭合电路欧姆定律有，变形得，可得，，解得，，当a、b两端接上元件A时，将A与电源等效为一个新电源，则滑动变阻器消耗的功率为，根据数学知识，可知当，即时，滑动变阻器消耗功率达到最大值，则有，故B正确；
C．当a、b两端接上元件B，由题知，B图线上某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，则当电压表V2的示数为9V时，有
解得，故C正确；
D．当a、b两端接上元件B，将滑动变阻器R与电源等效为一个新电源，根据闭合电路欧姆定律有，可得，可知当将滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时，滑动变阻器的有效值R增大，故增大，故D错误。
故答案为：AD。
【分析】本题考查伏安特性曲线的综合应用，核心思路是利用I U图的斜率推导电阻，结合电源等效模型分析功率，通过元件的伏安特性判断电阻变化规律。
12．【答案】（1）6；2.095；3.62
（2）C
（3）B；
（4）
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）如图所示，用多用电表挡粗测其电阻为6Ω
螺旋测微器的精度为，用螺旋测微器测其直径为2mm+0.01mm×9.5=2.095mm
游标卡尺为10分度，精度为，游标卡尺测其长度是36mm+0.1mm×2=36.2mm=3.62cm
故答案为：6；2.095；3.62
（2）为了提高测量的准确度，滑动变阻器应采用分压式接法，应选阻值较小的C。
故答案为：C
（3）粗测金属丝电阻为6Ω，电压表内阻远大于待测电阻，则采用电流表外接；为让测量时电表变化范围较大，滑动变阻器应用分压电路；
故答案为：B；
（4）根据
其中
解得电阻率
故答案为：
【分析】（1）通过多用电表、螺旋测微器、游标卡尺的读数规则，完成基本物理量的测量，体现仪器的操作与读数逻辑。
（2）结合滑动变阻器的接法要求（分压式选小阻值），确定器材选择，体现实验电路的设计思路。
（3）根据电流表内外接的判断方法与滑动变阻器的分压接法，选择合适电路并完成实物连接，体现实验电路的综合设计。
（4）利用欧姆定律与电阻定律的联立，推导电阻率表达式，体现电学与热学的综合应用。
（1）[1]如图所示，用多用电表挡粗测其电阻为6Ω
[2]螺旋测微器的精度为，用螺旋测微器测其直径为2mm+0.01mm×9.5=2.095mm
[3]游标卡尺为10分度，精度为，游标卡尺测其长度是36mm+0.1mm×2=36.2mm=3.62cm
（2）为了提高测量的准确度，滑动变阻器应采用分压式接法，应选阻值较小的C。
（3）[1]粗测金属丝电阻为6Ω，电压表内阻远大于待测电阻，则采用电流表外接；为让测量时电表变化范围较大，滑动变阻器应用分压电路，故选B。
[2]如图所示
（4）根据
其中
解得电阻率
13．【答案】（1）；；
（2）等于；大于；③
（3）
【知识点】闭合电路的欧姆定律；电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，故调节电阻得到一系列电阻值和电流数据。
由闭合电路欧姆定律可得
整理得
由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为
解得电动势为
图线在纵轴上的截距是
解得内阻
故答案为：；；
（2）考虑到电流表实际并非理想电表，由闭合电路欧姆定律可得
得
可得图像的斜率不变，故电动势测量值等于真实值。图线在纵轴上的截距是
可得内阻的测量值大于真实值。
图乙中的实线是由实验数据绘出的图像，由两种情况的表达式可知真实的图像更接近图乙中的③。
故答案为：等于；大于；③
（3）若通过实验测得上述实验中电流表内阻为0.5Ω，可由
解得真实内阻为
将热敏电阻RT单独和上述实验中的电池组构成简单闭合回路，设RT两端电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在热敏电阻的伏安特性曲线中画出对应的图线，如图所示，由图中交点可知，
则热敏电阻的实际电功率为
故答案为：
【分析】（1）结合电阻箱的调节功能与闭合电路欧姆定律的图像法，推导电源参数，体现实验数据的定量分析。
（2）通过电流表内阻的误差分析，判断测量值与真实值的关系，体现实验误差的理论推导。
（3）利用伏安特性曲线的交点法，结合闭合电路欧姆定律，求解电功率，体现电学实验的综合应用。
（1）[1]要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，故调节电阻得到一系列电阻值和电流数据。
[2][3]由闭合电路欧姆定律可得
整理得
由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为
解得电动势为
图线在纵轴上的截距是
解得内阻
（2）[1][2]考虑到电流表实际并非理想电表，由闭合电路欧姆定律可得
得
可得图像的斜率不变，故电动势测量值等于真实值。图线在纵轴上的截距是
可得内阻的测量值大于真实值。
[3]图乙中的实线是由实验数据绘出的图像，由两种情况的表达式可知真实的图像更接近图乙中的③。
（3）若通过实验测得上述实验中电流表内阻为0.5Ω，可由
解得真实内阻为
将热敏电阻RT单独和上述实验中的电池组构成简单闭合回路，设RT两端电压为，电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在热敏电阻的伏安特性曲线中画出对应的图线，如图所示，由图中交点可知，
则热敏电阻的实际电功率为
14．【答案】（1）解：图示位置金属框的磁通量大小为，
解得：
（2）解：若将金属框以为轴，向纸面外转动，金属框的磁通量为，
磁通量的变化量大小为
【知识点】磁通量
【解析】【分析】（1）通过几何关系确定有效面积，结合磁通量公式计算，体现磁通量的基本定义应用。
（2）考虑磁场方向变化与有效面积的变化，利用磁通量变化量的绝对值计算，体现磁通量的矢量性分析。
（1）图示位置金属框的磁通量大小为
求得
（2）若将金属框以为轴，向纸面外转动，金属框的磁通量为
磁通量的变化量大小为
15．【答案】（1）解：开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，路端电压为
根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为
则通过和电动机的电流为
电动机两端电压为
电动机的机械功率为
（2）解：两端电压为
两端电压为
可知电容器上极板电势高于下极板，即上极板带正电，极板间的电势差为
故上极板所带电荷量为
下极板所带电荷量为
（3）解：若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，R1和R2所在支路电流均为零，此时电动机线圈电阻和R3串联，此时电容器上极板电势低于下极板，且极板间电压为电阻R3电压，根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为
R3电压为
则此时电容器下极板带电量为
则流过R2的电荷量
联立解得
【知识点】焦耳定律；含容电路分析
【解析】【分析】（1）结合闭合电路欧姆定律与电动机功率的分解（电功率减热功率），推导机械功率，体现含电动机电路的能量分析。
（2）通过电阻的电压计算与电容器电荷量公式，结合电势差的方向，求解电荷量，体现电路电势的定量分析。
（3）考虑电动机卡住后的纯电阻电路，结合电容器电荷量的变化，推导流过电阻的电荷量，体现电路状态变化的综合应用。
（1）开关S闭合后电路稳定时，电流表的示数I=1A，路端电压为
根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为
则通过和电动机的电流为
电动机两端电压为
电动机的机械功率为
（2）两端电压为
两端电压为
可知电容器上极板电势高于下极板，即上极板带正电，极板间的电势差为
故上极板所带电荷量为
下极板所带电荷量为
（3）若电动机转子突然卡住，同时R1断路，待电路重新稳定后，R1和R2所在支路电流均为零，此时电动机线圈电阻和R3串联，此时电容器上极板电势低于下极板，且极板间电压为电阻R3电压，根据闭合电路欧姆定律，电路的总电流为
R3电压为
则此时电容器下极板带电量为
则流过R2的电荷量
联立解得
16．【答案】（1）解：当托盘上不放重物时，根据闭合电路的欧姆定律可得
代入数据解得
则金属杆的电阻
金属杆单位长度的电阻
（2）解：当托盘中放置重力为G的重物时，金属杆接入电路中的长度为，根据胡克定律可得
设电压表的示数为U，根据闭合电路的欧姆定律可得
金属杆接入电路中的电阻
联立解得
当时，物体的重力最大，则有
即重力可测范围为
（3）解：电压表的一个电压和一个重力相对应，则有电压表在电源内阻变化前后的电路中分压应该相同，则有
解得
【知识点】胡克定律；闭合电路的欧姆定律；电路动态分析
【解析】【分析】（1）结合闭合电路欧姆定律与电阻的长度关系，推导单位长度电阻，体现电路与电阻的定量关联。
（2）通过胡克定律与电路动态分析，推导电压与重力的关系式及可测范围，体现力学与电学的综合应用。
（3）利用内阻变化后的电路模型，结合电压表示数的一致性，求解实际重力，体现实验误差的逆向推导。
（1）当托盘上不放重物时，根据闭合电路的欧姆定律可得
代入数据解得
则金属杆的电阻
金属杆单位长度的电阻
（2）当托盘中放置重力为G的重物时，金属杆接入电路中的长度为，根据胡克定律可得
设电压表的示数为U，根据闭合电路的欧姆定律可得
金属杆接入电路中的电阻
联立解得
当时，物体的重力最大，则有
即重力可测范围为
（3）电压表的一个电压和一个重力相对应，则有电压表在电源内阻变化前后的电路中分压应该相同，则有
解得
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