《2026年学易优高考二轮总复习物理》

7. (2025·广东深圳二模)小张同学想探究欧姆表的内置电源对测量结果的影响,设计了一个欧姆表,其电路图如图1所示。
(1)A接红(填“红”或“黑”)表笔；
(2)已知图1中电源的电动势为1.5 V,微安表的内阻约为1 200 $\Omega$、量程250 $\mu$A,若在$AB$间接电流传感器,调节$R_x$、$R_2$使得微安表满偏,此时电流传感器读数为10.00 mA,则图中滑动变阻器$R_x$的规格应选B；
A. 最大电阻10 $\Omega$,额定电流1 A
B. 最大电阻50 $\Omega$,额定电流1 A
C. 最大电阻200 $\Omega$,额定电流1 A
(3)欧姆调零之后,使用该欧姆表测量电阻箱的阻值,发现欧姆表的读数与电阻箱阻值相同。为了探究欧姆表的内置电源对测量结果的影响,把图1中的电源换成其他型号的电源,重新欧姆调零后,测量电阻箱的阻值,发现欧姆表的测量值总是偏大。该同学猜想出现上述现象的原因是,更换后的电源电动势更小；
(4)为了验证上述猜想,用图1的电路测量新电源的电动势和内阻:进行欧姆调零后,在表笔$AB$间接入电流传感器和电阻箱(串联),改变电阻箱的阻值,读出电阻箱阻值$R$和电流传感器读数$I$。分析数据后描绘出$R-\dfrac{1}{I}$图像(如图2所示),则该电源的电动势为1.33 V,欧姆表总内阻为133 $\Omega$,由此验证了小张同学的猜想。通过这种方法测得的电源电动势等于(填“大于”“等于”或“小于”)它的真实值(以上计算结果保留3位有效数字,电流传感器电阻不计)。

答案： 7.答案：
(1)红
(2)B
(4)1.33 133 等于
解析：
(1)由题图所示可知，图中的A端应与欧姆表内置电源负极相连，故A端接红表笔。
(2)由并联电路电流关系可知$R_{x}$的电流为$I_{Rx}=I - I_{A}=9.75mA$
根据并联电路电阻与电流的关系可知$\frac{I_{Rx}}{I_{A}}=\frac{R_{A}}{R_{x}}$
解得$R_{x}\approx30.8\Omega$
故为满足要求且方便调节，滑动变阻器$R_{x}$的规格应选最大电阻$50\Omega$的，故B正确。
(4)根据闭合电路欧姆定律有$R=\frac{E}{I}-r$
根据图像的斜率与截距可知$E=\frac{200}{(0.250 - 0.100)×10^{3}}V\approx1.33V$
由$R = 0$时，$\frac{1}{I}=0.100mA^{-1}$，代入可得欧姆表总内阻为$r=\frac{E}{I}=133\Omega$
考虑电流传感器有内阻$R_{A}$
根据闭合电路欧姆定律有$I=\frac{E}{R+R_{A}+r}$
可得$R=\frac{E}{I}-(R_{A}+r)$
可知不影响$R-\frac{1}{I}$图像的斜率，故通过这种方法测得的电源电动势等于它的真实值。

8. (2025·江西南昌模拟)如图所示,容积为2 L的暖水瓶内倒入1 L温度为97 $°$C的热水,将瓶塞轻放入瓶口,瓶塞与瓶口内侧接触良好且不漏气。已知瓶口的横截面积为12 cm$^2$,瓶塞圆台侧面母线与轴线间的夹角为$\alpha$,$\sin\alpha=0.14$,$\cos\alpha=0.99$。瓶塞与瓶口间的动摩擦因数为0.15,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略瓶塞的重力。瓶内气体温度始终与水温相同,瓶内气体可视为理想气体,外界大气压强$p_0=1×10^5$ Pa,热力学温度与摄氏温度的关系为$T=(273+t)$K。瓶内温度缓慢降到78.5 $°$C,此时瓶塞恰好不发生滑动。

(1)求瓶内温度为78.5 $°$C时,瓶塞受到的摩擦力大小(结果保留2位有效数字)；
(2)若稍微拨动瓶塞使外部气体进入暖水瓶内,忽略瓶内水温的微小变化,求稳定后进入瓶内的空气质量与原来暖水瓶中空气质量的比值。

答案：
8.答案：
(1)$3.1N$
(2)$\frac{1}{19}$
解析：
(1)气体温度缓慢降低过程，气体发生等容变化，则有$\frac{p_{0}}{T_{0}}=\frac{p}{T}$
其中$T_{0}=(273 + 97)K = 370K$
$T=(273 + 78.5)K = 351.5K$
解得$p = 0.95×10^{5}Pa$
瓶塞受力分析，如图所示

由平衡条件有$p_{0}S - pS = F_{N}\sin\alpha+F_{f}\cos\alpha$
又$F_{f}=\mu F_{N}$
联立解得$F_{f}\approx3.1N$。
(2)空气进入暖水瓶后，瓶内温度不变，压强等于大气压强，根据$pV + p\Delta V = p_{0}V$
可得$\frac{\Delta m}{m}=\frac{\Delta V}{V}=\frac{p_{0}-p}{p}=\frac{1}{19}$。