2025年高考物理復(fù)習(xí)分類訓(xùn)練:實驗之測量電阻絲電阻率(原卷)_第1頁
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專題79實驗九:測電阻的電阻率1.?統(tǒng)考高考真題)導(dǎo)電漆是將金屬粉末添

加于特定樹脂原料中制作而成的能導(dǎo)電的噴涂油漆?,F(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截面為正方形的細(xì)長樣品(固

態(tài)),某同學(xué)欲測量其電阻率,設(shè)計了如圖(a)所示的電路圖,實驗步驟如下:

a.測得樣品截面的邊長a-0.20cm;

b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁間左

右移動;

c.將丙調(diào)節(jié)至某位置,測量丙和某探針之間的距離L;

d.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使電流表示數(shù)/=0.40A,讀出相應(yīng)的電壓表示數(shù)U,斷開開關(guān)S;

e.改變丙的位置,重復(fù)步驟c、d,測量多組乙和U,作出U—L圖像如圖(b)所示,得到直線的斜率上

回答下列問題:

(1)L是丙到(填“甲”“乙”或“丁”)的距離;

(2)寫出電阻率的表達式p=(用鼠a、/表示);

(3)根據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率〃=Q-m(保留兩位有效數(shù)字)。

2.(2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題)小明通過實驗探究電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響.所用器材有:干電池(電

動勢約L5V,內(nèi)阻不計)2節(jié);兩量程電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3k。;量程0~15V,內(nèi)阻約15k。)1個;

滑動變阻器(最大阻值50。)1個;定值電阻(阻值50。)21個;開關(guān)1個及導(dǎo)線若干.實驗電路如題1

圖所示.

(1)電壓表量程應(yīng)選用(選填“3V”或“15V”).

(2)題2圖為該實驗的實物電路(右側(cè)未拍全).先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置,然后用導(dǎo)

線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱(選填“8”“。,“?!保┻B接,再閉合開關(guān),開始實驗.

7:,1

(3)將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變,依次測量電路中。與1,2,21之間的電壓.某

次測量時,電壓表指針位置如題3圖所示,其示數(shù)為V.根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出電壓U與被測電阻值R

的關(guān)系圖線,如題4圖中實線所示.

(4)在題1圖所示的電路中,若電源電動勢為E,電壓表視為理想電壓表,滑動變阻器接入的阻值為

定值電阻的總阻值為此,當(dāng)被測電阻為R時,其兩端的電壓。=(用E、%、&、R表示),據(jù)此

作出R理論圖線如題4圖中虛線所示.小明發(fā)現(xiàn)被測電阻較小或較大時,電壓的實測值與理論值相差較

小.

(5)分析可知,當(dāng)R較小時,U的實測值與理論值相差較小,是因為電壓表的分流小,電壓表內(nèi)阻對測量

結(jié)果影響較小.小明認(rèn)為,當(dāng)R較大時,U的實測值與理論值相差較小,也是因為相同的原因.你是否同

意他的觀點?請簡要說明理由.

3.(2023?北京?統(tǒng)考高考真題)采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲段的電阻率。

(1)實驗時,閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)處在.(填“AT或"H)端。

(2)按照圖1連接實物圖,如圖2所示。閉合開關(guān)前檢查電路時,發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯,該導(dǎo)線為

(填%"?“或%")。若閉合開關(guān),該錯誤連接會帶來的問題有

圖2

4.(2023?全國?統(tǒng)考高考真題)一學(xué)生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率。現(xiàn)有實驗器材:

螺旋測微器、米尺、電源及電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻&(阻值10.0。)、滑動變阻器R、待測金屬

絲、單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖(a)是學(xué)生設(shè)計的實驗電路原理圖。完成下列填空:

(1)實驗時,先將滑動變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大,閉合S

(2)將K與1端相連,適當(dāng)減小滑動變阻器R接入電路的電阻,此時電壓表讀數(shù)記為6,然后將K與2

端相連,此時電壓表讀數(shù)記為由此得到流過待測金屬絲的電流/=,金屬絲的電阻r=。(結(jié)

(5)用米尺測得金屬絲長度乙=50.00cm。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑,某次測量的示數(shù)如圖

(b)所示,該讀數(shù)為4=mm。多次測量后,得到直徑的平均值恰好與d相等。

(6)由以上數(shù)據(jù)可得,待測金屬絲所用材料的電阻率。=xlO-7Q-mo(保留2位有效數(shù)字)

5.(2023?浙江?高考真題)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中:

(1)測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖1所示,圖中的導(dǎo)線。端應(yīng)與(選填“一”、

“0.6”或“3”)接線柱連接,。端應(yīng)與(選填“一”、“0.6”或“3”)接線柱連接。開關(guān)閉合前,圖1

中滑動變阻器滑片應(yīng)置于(選填“左”或“右”)端。

圖1

(2)合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,得到多組U和/數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、/數(shù)據(jù)計算電阻,然后求電阻

平均值;乙同學(xué)通過U-1圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是(選填“甲”或“乙,

(3)兩同學(xué)進一步探究用銀銘絲將滿偏電流/g=300uA的表頭G改裝成電流表。如圖2所示,表頭G兩端

并聯(lián)長為L的銀銘絲,調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏,毫安表示數(shù)為改變L重復(fù)上述步驟,獲得多組

人L數(shù)據(jù),作出/-;圖像如圖3所示。

則/-;圖像斜率k=______mA-m。若要把該表頭G改裝成量程為9mA的電流表,需要把長為m

的銀銘絲并聯(lián)在表頭G兩端。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

6.(2022?遼寧?高考真題)某同學(xué)要將一小量程電流表(滿偏電流為250〃A,內(nèi)阻為L2kO)改裝成有兩個

量程的電流表,設(shè)計電路如圖(。)所示,其中定值電阻K=40Q,7?2=360QO

(1)當(dāng)開關(guān)S接A端時,該電流表的量程為0~___________mA;

(2)當(dāng)開關(guān)S接8端時,該電流表的量程比接在A端時(填“大”或“小”)

(3)該同學(xué)選用量程合適的電壓表(內(nèi)阻未知)和此改裝電流表測量未知電阻R,的阻值,設(shè)計了圖(6)

中兩個電路。不考慮實驗操作中的偶然誤差,則使用(填“甲”或“乙”)電路可修正由電表內(nèi)阻

引起的實驗誤差。

:電表!R:電表!R

*,--------------?*X*,---------------X

??

甲乙

(圖b)

7.(2022?湖北?統(tǒng)考高考真題)某探究小組學(xué)習(xí)了多用電表的工作原理和使用方法后,為測量一種新型材料

制成的圓柱形電阻的電阻率,進行了如下實驗探究。

(1)該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑。,示數(shù)如圖甲所示,其讀數(shù)為____mm。再用游標(biāo)卡

尺測得其長度L。

(2)該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0Q,定

值電阻&的阻值為20.0。,電阻箱R的最大阻值為999.9。。首先將S2置于位置1,閉合Si,多次改變電阻

箱R的阻值,記下電流表的對應(yīng)讀數(shù)/,實驗數(shù)據(jù)見下表。

R/QI/A-/A-1

/

5.00.4142.42

10.00.3522.84

15.00.3083.25

20.00.2723.68

25.00.2444.10

30.00.2224.50

根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中繪制出:-R圖像。再將S2置于位置2,此時電流表讀數(shù)為0.400A。根據(jù)圖丙中的

圖像可得段=C(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。最后可由表達式夕=—得到該材料的電阻率(用。、心

凡表示)。

(3)該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的;-R圖像,還可以求得電源電動勢E=V,內(nèi)阻「=Qo

(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(4)持續(xù)使用后,電源電動勢降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置,測得電路的電

流,仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

8.(2022.浙江?統(tǒng)考高考真題)(1)探究滑動變阻器的分壓特性,采用圖1所示的電路,探究滑片尸從A移

到8的過程中,負(fù)載電阻R兩端的電壓變化。

圖1

①圖2為實驗器材部分連線圖,還需要(選填妙、bf,fd,fc、ce或eg)連線。

③已知滑動變阻器的最大阻值R尸:10Q,額定電流/=L0A。選擇負(fù)載電阻R=10。,以R兩端電壓U為縱軸,

三為橫軸(尤為AP的長度,乙為AB的長度),得到U-三分壓特性曲線為圖4中的“I";當(dāng)R=100Q,分壓

LL

特性曲線對應(yīng)圖4中的—(選填“II”或“III”);則滑動變阻器最大阻值的選擇依據(jù)是一。

(2)兩個相同的電流表Gi和G2如圖5所示連接,晃動Gi表,當(dāng)指針向左偏時,靜止的G2表的指針也向

左偏,原因是O

A.兩表都是“發(fā)電機”

B.Gi表是“發(fā)電機”,G2表是“電動機”

C.Gi表和G2表之間存在互感現(xiàn)象

D.Gi表產(chǎn)生的電流流入G2表,產(chǎn)生的安培力使G2表指針偏轉(zhuǎn)

9.(2022.廣東?高考真題)彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件,某同學(xué)測量彈性導(dǎo)

電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系,實驗過程如下:

(1)裝置安裝和電路連接;如圖(a)所示,導(dǎo)電繩的一端固定,另一端作為拉伸端,兩端分別用帶有金

屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖(b)所示的電路中。

51.0051.2051.4051.6051.8052.00Z/cm

(c)

(2)導(dǎo)電繩拉伸后的長度工及其電阻Rx的測量

①將導(dǎo)電繩拉伸后,用刻度尺測量并記錄A、B間的距離,即為導(dǎo)電繩拉伸后的長度心

②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)Si,調(diào)節(jié)R,使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)

到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和刀。

③閉合S2,電壓表的示數(shù)(選填“變大”或“變小”)。調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U,記錄電流表

的示數(shù)心,則此時導(dǎo)電繩的電阻Rx=(用力、/2和U表示)。

④斷開Si,增大導(dǎo)電繩拉伸量,測量并記錄A、B間的距離,重復(fù)步驟②和③。

⑶該電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值__________(選填“有”或“無”)影響。

(4)圖11(c)是根據(jù)部分實驗數(shù)據(jù)描繪的Rx—L圖線。將該導(dǎo)電繩兩端固定在某種機械臂上,當(dāng)機械臂彎

曲后,測得導(dǎo)電繩的電阻Rx為L33kQ,則由圖線可讀出導(dǎo)電繩拉伸后的長度為cm,即為機械臂

彎曲后的長度。

10.(2022?浙江?統(tǒng)考高考真題)小明同學(xué)根據(jù)圖1的電路連接器材來“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)

系”。實驗時多次改變合金絲甲接入電路的長度/、調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,使電流表的讀數(shù)/達到某一相同

值時記錄電壓表的示數(shù)U,從而得到多個與的值,作出圖像,如圖2中圖線a所示。

(1)在實驗中使用的是(選填“0?20?!被颉?-200。”)的滑動變阻器。

(2)在某次測量時,量程為3V電壓表的指針位置如圖3所示,則讀數(shù)U=V。

(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0xl0-8m2,則合金絲甲的電阻率為。皿(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(4)圖2中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采用同樣的方法獲得的-一7

圖像,由圖可知合金絲甲的橫截面積(選填“大于”、“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積。

11.(2021?福建?統(tǒng)考高考真題)某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為80.00cm電阻絲的電阻

率,該電阻絲的電阻值約為100~2000,材料未知。實驗過程如下:

(1)用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑,示數(shù)如圖(a)所示。該電阻絲的直徑為mm。

(2)對多用電表進行機械調(diào)零。

⑶將多用電表的選擇開關(guān)旋至___________倍率的電阻擋(填“xl”“xlO”“xlO(T^“xlk”)。

(4)將黑、紅表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻擋零刻度線。

(5)將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端,多用電表的示數(shù)如圖(b)所示。該電阻絲的電阻值為

Qo

(6)測量完成之后,將表筆從插孔拔出,并將選擇開關(guān)旋到“OFF”位置。

(7)實驗測得的該電阻絲電阻率為Q-m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

12.(2021.全國.高考真題)某同學(xué)用圖(°)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:

小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A)

電壓表(量程300mV,內(nèi)阻300。)

電流表(量程300mA,內(nèi)阻0.27。)

定值電阻扁

滑動變阻器R/(阻值0-20。)

電阻箱&(最大阻值9999.9。)

電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計)

開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

完成下列填空:

(1)有3個阻值分別為10。、20。、30。的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300mA的

曲線,&應(yīng)選取阻值為O的定值電阻;

(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的(填2”或?”)端;

(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱上的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,讀取電壓表和電

流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖⑹所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時,小燈泡的電阻為。(保

留1位有效數(shù)字);

(4)為使得電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計算知,應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為

。。然后調(diào)節(jié)滑動變阻器R/,測得數(shù)據(jù)如下表所示:

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0

(5)由圖(b)和上表可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻(填“增大”“減小”或“不

變”);

(6)該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功率尸產(chǎn)W

(保留2位有效數(shù)字);當(dāng)流過電流表的電流為300mA時,小燈泡的電功率為尸2,則.=(保留至

整數(shù))。

13.(2020.全國?統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為1kQ,

電流表內(nèi)阻為0.5。。該同學(xué)采用兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的。、P兩點之間,

另一種是跨接在。、。兩點之間。測量得到如圖(b)所示的兩條8/圖線,其中U與/分別為電壓表和電

流表的示數(shù)。

回答下列問題:

(1)圖(b)中標(biāo)記為H的圖線是采用電壓表跨接在________(填“0、P”或“O、兩點的方案測量得到

的。

(2)根據(jù)所用實驗器材和圖(b)可判斷,由圖線(填“I”或“II”)得到的結(jié)果更接近待測電阻的真

實值,結(jié)果為Q(保留1位小數(shù))。

(3)考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響,需對(2)中得到的結(jié)果進行修正,修正后待測電阻的阻值為Q

(保留1位小數(shù))。

14.(2019?江蘇?高考真題)某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率.實驗操作如下:

(1)螺旋測微器如題1圖所示.在測量電阻絲直徑時,先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間,再旋

動(選填或“。),直到聽見“喀喀”的聲音,以保證壓力適當(dāng),同時防止螺旋測微器的損壞.

1圖

(2)選擇電阻絲的(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量,取其平均值作為電阻絲的直徑.

(3)2圖甲中Rx,為待測電阻絲.請用筆畫線代替導(dǎo)線,將滑動變阻器接入2圖乙實物電路中的正確位置

2圖

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出S-12圖象.—

3圖

(5)由此,可求得電阻絲的Rx=d根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率.

15.(2019?天津?高考真題)現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率.

①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)是mm.

②利用下列器材設(shè)計一個電路,盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻.這段金屬絲的電阻段,約為100。,

畫出實驗電路圖,并標(biāo)明器材代號.

電源E(電動勢10V,內(nèi)阻約為100)

電流表A1(量程0~250mA,內(nèi)阻a=5。)

電流表A2(量程0~300mA,內(nèi)阻約為5。)

滑動變阻器R(最大阻值1。。,額定電流2A)

開關(guān)S及導(dǎo)線若干

③某同學(xué)設(shè)計方案正確,測量得到電流表A1的讀數(shù)為電流表A2的讀數(shù)為八,則這段金屬絲電阻的計算

式4=.從設(shè)計原理看,其測量值與真實值相比(填“偏大”、“偏小”或“相等”).

16.(2015?海南?高考真題)某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量電容器充電時兩極板間的電壓隨時間的變化。

實驗中使用的器材為:電池E(內(nèi)阻很小)、開關(guān)航和S?、電容器C(約100〃尸)、電阻&(約200k。)、

電阻與(1k。)、電壓表V(量程6V)、秒表、導(dǎo)線若干。

(1)按圖(a)所示的電路原理將圖(b)中實物圖連線

圖(b)

(2)先閉合開關(guān)s?,再斷開開關(guān)Sz:閉合開關(guān)a,同時按下秒表開始計時.若某時刻電壓表示數(shù)如圖

所示,電壓表的讀數(shù)為—V(保留2位小數(shù));

(3)該同學(xué)每隔10s記錄一次電壓表的讀數(shù),記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,在答題卡給出的坐標(biāo)紙上繪出圖線,

已知只有一個數(shù)據(jù)點誤差較大,該數(shù)據(jù)點對應(yīng)的表中的時間是一s;

時間t/s10.020.030.040.050.060.0

電壓UN2.143.454.234.515.005.18

(4)電路中C、&和S|構(gòu)成的回路的作用是

17.(2014.全國?高考真題)在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻Rx約為200Q,電壓表V的內(nèi)阻約為2k。,

電流表A的內(nèi)阻約為10Q,測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,計算結(jié)果由4=:計

算得出,式中U與/分別為電壓表和電流表的讀數(shù);若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為

Rxl和RX2,則(填“Rxl”或“RX2”)更接近待測電阻的真實值,且測量值Rxl(填“大于”、“等于"

或“小于”)真實值,測量值RX2(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值。

18.(2014?浙江.高考真題)小明對2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣,于是用伏安法測量其電阻值:

00.10.20.30.40.50.6//A

圖2

(1)圖1是部分連接好的實物電路圖,請用電流表外接法完成接線并在圖1中畫出_____;

(2)小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測量了一段2B鉛筆芯的伏安特性,并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描

到U—/圖上,如圖2所示.在圖中,由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用—(填"O”或"X”)表示的;

(3)請你選擇一組數(shù)據(jù)點,在圖2上用作圖法作圖,并求出這段鉛筆芯的電阻為__Qo

19.(2017?浙江?高考真題)小明用電學(xué)方法測量電線的長度,首先小明測得電線銅芯的直徑為1.00mm,估

計其長度不超過50m,(已知銅的電阻率為1.75x10-8Qm),現(xiàn)有如下實驗器材:①量程為3V、內(nèi)阻約為3K。

的電壓表;②量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1。的電流表;③阻值為0-2。的滑動變阻器;④內(nèi)阻可忽略,輸出

電壓為3V的電源;⑤阻值為Ro=4.3O。的定值電阻,開關(guān)和導(dǎo)線若干小明采用伏安法測量電線電阻,正確

連接電路后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,電流表的示數(shù)從。開始增加,當(dāng)示數(shù)為0.5A時,電壓表示數(shù)如圖1所示讀

數(shù)為V,根據(jù)小明測量的信息,圖2中P點應(yīng)該(選填“接a”、“接b”、“接c”或不接”)q

點應(yīng)該(選填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”),小明測得的電線長度為m.

20.(2017?海南?高考真題)某同學(xué)用伏安法測量待測電阻的阻值,現(xiàn)有器材為:

待測電阻R(阻值約為5。);電源(電動勢3V),滑動變阻器(阻值范圍070。),電流表(量程0.6A,3A);

電壓表(量程3V,15V),開關(guān),導(dǎo)線若干.實驗要求在測量電路中將電流表內(nèi)接,滑動變阻器起分壓作用,

(2)若已按實驗要求接線,閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)在0~3V范圍內(nèi)明顯變化,電

流表的示數(shù)始終為0,寫出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的一個原因_________________________________.

(3)在連線正確并排除故障后,閉合開關(guān),電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖b和圖c所示,由圖可知,電

壓表讀數(shù)為V,電流表讀數(shù)為A,由此可得待測電阻的阻值為Q(最后一空計

算結(jié)果保留3位有效數(shù)字).

21.(2015?重慶?高考真題)同學(xué)們測量某電

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