高考物理试卷《导体的伏安特性曲线》考点特训（2019年冲刺版） - 高考物理题库

高考物理试卷《导体的伏安特性曲线》考点特训（2019年冲刺版）(十)

2019-05-21 05:07:33 【大中小】

1、实验题某同学对有故障的电热毯进行探究，图（a）是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接，图（b）为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表和电流表均可视为理想电表。

（1）断开K1，用测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线如图（c）所示。可求得此电热线的电阻为?Ω。
（2）在答题卷虚线框内画出与图（b）对应的电路原理图。
（3）为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对图（a）中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在?（在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。

测试点		3和3′	1和1′	1和3	1和2′	2′和3′
电表指针有无偏转	电压表	有	有	无	有	无
电表指针有无偏转	电流表	无	有	有	无	有

参考答案：（1）（570～590均可以）（2）

（3）断路位置在1′和 2′之间

本题解析：（1）：根据可知，电热线的电阻为：（570～590均可以）；
（2）：由实物图可知，电流表采用的是外接法，变阻器采用的是分压式接法，电路图如图所示：

（3）：测故障时，根据“若电压表有示数说明电压表之间不含电源的部分可能有断路（含电源的部分没有断路），若无示数，则电压表之间不含电源的部分可能没有断路（含电源的部分可能断路）”及“若电流表有示数，说明电流表之间电路没有断路，若电流表无示数说明电流表之间电路有断路”的规律可知，断路位置在1′和 2′之间；

本题难度：一般

2、实验题甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计G，改装成量范围是0~4V的直流电压表。

①她按图所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg，其中电阻R0约为1k。为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用?，电阻器R1应选用?，电阻器R2应选用?（选填器材前的字母）。
A电源（电动势1.5V）? B电源（电动势6V）
C电阻箱(0~999.9)? D滑动变阻器(0~500)
E电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）(0~5.1k)
F电位器（0~51k）
②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是：?,?,?,?,最后记录R1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）
A．闭合S1
B．闭合S2
C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

E.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的R1的阻值为300.0

，则图中被测电流计G的内阻rg的测量值为?

，该测量值?实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。
④给电流计G?联（选填“串”或“并”）一个阻值为?k

的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表。

参考答案：①BCF?②BCAE?③300?略小于?④串 19.7

本题解析：①半偏法测量表头内阻时，首先选择滑动变阻器（必须大于电路所需的最小电阻），根据电路的电压为电动势，电路的最大电流为表头的满偏电流，则最小电阻为，或，考虑到保护电阻1kΩ，则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29kΩ或6.5kΩ，电路图中R2是滑动变阻器，不能选D和E，只能选F。表头满偏时滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小。所以电源选择电动势为6V的B，而且滑动变阻器F的阻值也满足调节所需。而R1是用来测量表头内阻的电阻箱，只能选C。
②实验步骤：第一步闭合S2，选B；第二步调节R2阻值使电流计满偏，选C；第三步闭合S1，选A；第四步调节R1阻值使电流计半偏，选E；第五步读出R1阻值为待测表头的内阻。
③R1的示数为待测表头的内阻是300.0Ω，闭合S1后，电路的总电阻减小，当表头半偏时干路上的电流就大于表头的满偏电流，流过电阻箱的电流就大于表头的满偏电流，所以电阻箱的阻值略小于表头的内阻。
④给表头串联一个电阻可以改装为电压表，改装后的电压表的内阻为=2.0×104Ω=20kΩ，则串联电阻的大小为20kΩ－300Ω=19.7kΩ。

本题难度：一般

3、实验题（10分）某实验小组用学过的方法研究玩具电动机的伏安特性曲线，如图是他准备的器材和设计的实验电路，其中待测电动机M的额定电流为1．0A，额定电压为4．5 V。电路中已经接好了部分导线。
（1）为了完成本实验，请用笔画线当导线，将图中的实物连成完整的电路。（要求通过电动机的电流能从零开始变化）
（2）下表为实验小组的实验记录，同时已经根据表格中数据在坐标纸上描点作出通过电动机的电流I随电压U变化图线如图。

?
根据这幅I－U图线作出的有关判断正确的是：?
A．电动机在转动前、后都可看作纯电阻
B．电动机在转动前可看作纯电阻；转动后不能看作纯电阻
C．电动机在转动前不能看作纯电阻；转动后可看作纯电阻
D．电动机在转动前、后都不能看作纯电阻

（3）根据这幅I-U图线可求出电动机转动且通过的电流为0．90A时，电动机的输出功率为?
?W．（保留3位有效数字）

参考答案：(1)电路图见解析；(2)B；(3)1.6W；

本题解析：（1）：实验要求电流从零调可知变阻器应采用分压式接法，连线图如图所示：

（2）：根据题意可知，转动前，电动机是一纯电阻，仍然符合欧姆定律，但转动后不是纯电阻，所以B正确；
（3）：根据图2的I-U图象可求出电动机内阻为：，
电动机的输出功率为：，代入数据解得：

本题难度：一般

4、实验题某实验小组设计了下面的实验电路测量电池的电动势和内电阻，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表相应示数U，测出多组数据，利用测的数据做出如右下图像。则电池的电动势为?，内电阻为?。电动势的测量值与真实值相比?（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

参考答案：2V，0.2Ω，偏小。

本题解析：由全电路欧姆定律可得，解得,所以,解得E=2V,r=0.2Ω；考虑到电压表内阻的影响，所以外电阻取值偏大，则1/R偏小，则电动势测量值偏小。

本题难度：一般

5、实验题（7分）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表内阻r1的电路如图所示．供选择的仪器如下：
①待测电流表(量程为5 mA，内阻约300 Ω)；②电流(量程为10 mA，内阻约100 Ω)；
③定值电阻R1(阻值为300 Ω)；? ④定值电阻R2(阻值为10 Ω)；
⑤滑动变阻器R3(最大阻值为1 000 Ω)；? ⑥滑动变阻器R4(最大阻值为20 Ω)；
⑦干电池(电动势为1.5 V)；? ⑧开关S及导线若干．
?
(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图。
(3)补全实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动触头移至最________(填“左”或“右”)端；
②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录、的示数I1、I2；
③多次移动滑动触头，记录相应的、示数I1、I2；
④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示．

(4)根据I2I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________________．