《2026年金考卷特快专递高中物理》

14 - Ⅱ. (9 分) 某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前, 该多用电表的指针已经指在表盘左侧 “0” 刻度线处。

(1) 将电表的选择开关旋至 “×10” 挡, 然后将红黑表笔短接, 通过调节图甲中的 (选填 “$a$” 或 “$b$”), 让指针指在表盘右侧 “$0\ \Omega$” 处。接着用该表测量一个电阻的阻值, 测量时指针位置如图乙所示, 则该电阻的测量值为 $\Omega$。随后又用此挡位去测量另一个电阻, 发现指针偏转角度过大, 为了较准确地进行测量, 接下来的合理操作步骤是
①将选择开关旋至 “×1” 挡
②将选择开关旋至 “×100” 挡
③将两表笔与被测电阻两端接触, 读取示数
④将两表笔短接, 调节欧姆调零旋钮, 使指针指在$0\ \Omega$处
(2) 如图丙, 电池、开关和灯泡接成串联电路, 开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时, 将选择开关旋至 2.5 V 直流电压挡, 并将红、黑表笔分别与$E、F$接触, 指针有明显偏转, 则故障原因可能是。
A. 开关接触不良
B. 灯泡被短路
C. 灯泡和底座接触不良

(3) 为了测量多用电表 “×1” 挡内部电源的电动势$E$和某毫安表的内阻, 该小组同学先从表盘上读出多用电表 “×1” 挡的内阻为$r = 15\ \Omega$, 再将待测毫安表、电阻箱和 “×1” 挡的多用电表串联在一起, 通过调节电阻箱阻值, 记录下多组毫安表、电阻箱的示数$I$和$R$, 并作出相应的$R - \frac{1}{I}$关系图线, 如图丁所示。根据图象, 可求得多用电表 “×1” 挡内部电源的电动势为$E =$ V, 待测毫安表的内阻为$R_{mA} =$ $\Omega$。(结果均保留 2 位有效数字)

答案：
14 - II.
(1)b(1分) 150(1分) ①④③(2分)
(2)C(2分)
(3)1.5(2分) 15(1分)
实验攻略
(1)熟练掌握欧姆挡测电阻的实验步骤即可解题。
(2)红黑表笔分别与E、F接触时，指针有明显偏转，说明可能的故障原因不可能是灯泡短路以及除E、F间位置外的电路断路。
(3)可作出测量电路图，对电路图由闭合电路欧姆定律列式并整理得出$R$与$\frac{1}{I}$间的关系式，利用数形结合法分析图像斜率、特殊点求解多用电表“×1”挡内部电源电动势和待测毫安表内阻。
多用电表的使用+实验操作
(1)欧姆挡测量电阻，选择挡位后，需要进行欧姆调零，步骤为短接红黑表笔，调节欧姆调零旋钮，即调节题图甲中的b，让指针指向表盘右侧“0Ω”处。题图乙表盘刻度为15Ω，则该电阻的测量值为$R_0 = 15 × 10\Omega = 150\Omega$【点拨：利用欧姆挡测电阻时，被测电阻的测量值为表盘刻度值×倍率】。指针偏转角度过大时，指针指示的刻度值较小，由于被测电阻的测量值为表盘示数×倍率，为使指针指的刻度值增大，应选择倍率较小的欧姆挡】，因此应先选择较小的挡位“×1”挡，然后进行欧姆调零【点拨：改变不同倍率的欧姆挡后必须重新进行欧姆调零操作】，最后测量、读数，所以合理的操作步骤为①④③。
(2)红、黑表笔分别与E、F接触时，指针有明显偏转，说明除了E、F两端的其他位置连接正常，且灯泡未被短路，因此故障原因可能是灯泡和底座接触不良，AB错误，C正确。
(3)根据题意可知测量多用电表“×1”挡内部电源电动势的电路图如图所示，由闭合电路欧姆定律有$E = I(R + R_{mA} + r)$，变形得$R = E · \frac{1}{I} - R_{mA} - r$，则$R - \frac{1}{I}$图像的斜率$k$表示多用电表“×1”挡内部电源的电动势，由题图丁可知图像斜率为$E = \frac{180 - 120}{140 - 100}V = 1.5V$，将$(100A^{-1}, 120\Omega)$代入$R = E · \frac{1}{I} - R_{mA} - r$，解得$R_{mA} = 15\Omega$。

15. (8 分) 如图所示, 某型号轮胎在出厂前需进行多项测试以确保安全。某次测试前, 该轮胎内理想气体的压强、体积、温度分别为$p_1 = 2.7 × 10^5\ Pa$、$V_1 = 0.06\ m^3$、$T_1 = 300\ K$。先缓慢挤压轮胎, 保持气体温度不变, 使其压强达到$p_2 = 3.0 × 10^5\ Pa$。
接着控制轮胎内气体体积不变, 缓慢升高气体温度, 使其压强变为$p_3 = 3.5 × 10^5\ Pa$。假设整个测试过程轮胎未漏气, 已知轮胎内的气体温度每变化$1\ K$, 内能变化$135\ J$。
(1) 挤压过程中, 气体分子的平均动能 (选填 “增大” “减小” 或 “不变”), 轮胎内壁单位面积所受气体分子的平均作用力 (选填 “增大” “减小” 或 “不变”);
(2) 求压强为$p_2$时气体的体积$V_2$;
(3) 求升温过程气体吸收的热量$Q$。

答案： 15. 气体的状态参量+气体实验定律+热力学第一定律
(1)温度是气体分子平均动能的标志，挤压过程中气体温度不变，因此气体分子的平均动能不变 (1分)
挤压轮胎过程中，胎内气体体积变小，温度不变，根据玻意耳定律$pV = C$（C为常量）可知胎内气体压强变大，因此轮胎内壁单位面积所受气体分子的平均作用力增大 (1分)
(2)挤压轮胎过程中，胎内气体发生等温变化，由玻意耳定律有$p_1V_1 = p_2V_2$ (1分)
解得$V_2 = 0.054m^3$ (1分)
(3)升温过程，胎内气体发生等容变化，由查理定律有$\frac{p_2}{T_2} = \frac{p_3}{T_3}$ (1分)
其中$T_2 = T_1$
解得$T_3 = 350K$
由题意可知$\Delta U = k\Delta T$，其中$k = 135J/K$，则升温过程气体内能的增加量为$\Delta U = 135 × (350 - 300)J = 6750J$ (1分)
该过程气体体积不变，则$W = 0$，由热力学第一定律有$\Delta U = Q + W$ (1分)
解得$Q = 6750J$ (1分)