《2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)練12 第1部分 專(zhuān)題12 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)練12 第1部分 專(zhuān)題12 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(通用)(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專(zhuān)題限時(shí)練(十二) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)
(時(shí)間:40分鐘,滿(mǎn)分:80分)
1.(12分)(2020·福建高考)某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小,實(shí)驗(yàn)器材如圖12-4甲所示,現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接.
圖12-4
①實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中,電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大,請(qǐng)按此要求用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接;
②某次測(cè)量,電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為_(kāi)_______A;
③該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示,根據(jù)圖線判斷,將________只相同的小電珠并聯(lián)后,直接與電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的電源組成閉合回路
2、,可使小電珠的總功率最大,其總功率的值約為_(kāi)_______W(保留兩位小數(shù)).
2.(12分)(2020·廣東高考)某實(shí)驗(yàn)小組研究?jī)蓚€(gè)未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3 kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為1 Ω)、定值電阻等.
圖12-5
①使用多用電表粗測(cè)元件X的電阻,選擇“×1”歐姆擋測(cè)量,示數(shù)如圖12-5(a)所示,讀數(shù)為_(kāi)_______Ω,據(jù)此應(yīng)選擇圖中的________(填“b”或“c”)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
②連接所選電路,閉合S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng),電流表的示數(shù)逐漸________(填“增大”或“減小”);依次記錄電流及相應(yīng)的電壓;將元件X換成元件
3、Y,重復(fù)實(shí)驗(yàn).
(a) (b)
圖12-6
③圖12-6(a)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖線,由圖可判斷元件________(填“X”或“Y”)是非線性元件.
④該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21 Ω的定值電阻,測(cè)量待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,電路如圖12-6(b)所示,閉合S1和S2,電壓表讀數(shù)為3.00 V;斷開(kāi)S2,讀數(shù)為1.00 V.利用圖12-6(a)可算得E=________V,r=________Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字,視電壓表為理想電壓表).
3.(12分)(2020·全國(guó)卷Ⅱ)電壓表滿(mǎn)偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)該表電
4、流的兩倍.某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:
待測(cè)電壓表V (量程3 V,內(nèi)阻約為3 000 Ω),電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100 Ω,額定電流2 A),電源E(電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻不計(jì)),開(kāi)關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干.
(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整.
圖12-7
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟:_________________________________.
(3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為R′V,與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,R′V________R
5、V(填“>”、“=”或“<”),主要理由是_______________________.
4.(14分)(2020·山東高考)如圖12-8甲所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流I0,R為定值電阻,電流表、電壓表均可視為理想電表.某同學(xué)利用該電路研究滑動(dòng)變阻器RL消耗的電功率.改變RL的阻值,記錄多組電流、電壓的數(shù)值,得到如圖乙所示的U-I關(guān)系圖線.
甲
乙
圖12-8
回答下列問(wèn)題:
(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)______________(填“增大”或“減小”).
(2)I0= ______________A.
(3)RL消耗的最大功率為_(kāi)_______
6、______W.(保留一位有效數(shù)字)
5.(14分)(2020·四川高考)用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻r和一待測(cè)電阻的阻值Rx.已知電池的電動(dòng)勢(shì)約6 V,電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻阻值都為數(shù)十歐.可選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
電流表A1(量程0~30 mA);
電流表A2(量程0~100 mA);
電壓表V (量程0~6 V);
滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~5 Ω);
滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~300 Ω);
開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干條.
某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
Ⅰ.設(shè)計(jì)如圖12-9甲所示的電路圖,正確連接電路.
Ⅱ.將R的阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān),逐次調(diào)小R的阻值,測(cè)出多組U和I的值,并記錄.以U為縱軸,I
7、為橫軸,得到如圖4所示的圖線.
Ⅲ.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將Rx改接在B、C之間,A與B直接相連,其他部分保持不變.重復(fù)Ⅱ的步驟,得到另一條U-I圖線,圖線與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0,0),與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,U0).
甲 乙
圖12-9
回答下列問(wèn)題:
①電流表應(yīng)選用________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________.②由圖乙的圖線得電源內(nèi)阻r=________Ω.
③用I0、U0和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式Rx=________,
代入數(shù)值可得Rx.
④若電表為理想電表,Rx接在B、C之間與接在A、B之間,滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置,兩種情況
8、相比,電流表示數(shù)變化范圍________,電壓表示數(shù)變化范圍________.(選填“相同”或“不同”)
6.(16分)(2020·浙江高考)圖12-10甲是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖.
圖12-10
(1)根據(jù)圖甲畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖;
(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的①、②、③、④所示,電流表量程為0.6 A,電壓表量程為3 V.所示讀數(shù)為:①________、②________、③________、④________.兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為_(kāi)_______和________.
【詳解答案】
1.
9、解析:①電流表示數(shù)要從零開(kāi)始逐漸增大,滑動(dòng)變阻器要用分壓接法,如圖1所示.
圖1
②電流表示數(shù)為0.44 A.
③當(dāng)外電路的總電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí),電源有最大的輸出功率,即小電珠的總功率最大,此時(shí)R外=r=1 Ω,I== A=1.5 A,U外==1.5 V,即每只小電珠兩端的電壓為1.5 V,通過(guò)圖象可知每只小電珠的電流為I0=0.38 A,n=≈4(只);通過(guò)每只小電珠的電流為I0,兩端電壓為U,根據(jù)閉合電路歐姆定律得:U+nI0r=E,而U+4I0=3 V,U=-4I0+3 V,如圖2所示,圖線的交點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)分別為
U≈1.5 V,I0≈0.38 A,P=UI0=0.57 W
10、,
P總=nP=0.57×4 W=2.28 W.
圖2
答案:①見(jiàn)解析 ②0.44?、? 2.28
2.解析:①用多用電表的歐姆擋測(cè)電阻時(shí),電阻值=示數(shù)×倍率,故X的讀數(shù)為10 Ω×1=10 Ω,由于<,或RX?RV,故用伏安法測(cè)元件X的電阻時(shí),電流表應(yīng)外接,故選b電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).②滑片P從左向右滑動(dòng)過(guò)程中,元件X兩端的電壓越來(lái)越大,電流越來(lái)越大,故電流表示數(shù)逐漸增大.③由U-I圖線可知Y是非線性元件.④由③中的U-I圖線,可知線性元件的電阻RX=10 Ω,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),回路中的電流I1==0.3 A,當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),回路中的電流I2==0.1 A,根據(jù)閉合電路歐姆定
11、律,得E=I1(RX+r),E=I2(RX+R+r),聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得E≈3.2 V,r=0.50 Ω.
答案:①10 b?、谠龃蟆、踄?、?.2 0.50
3.解析:(1)因滑動(dòng)變阻器阻值較小,所以選擇滑動(dòng)變阻器的分壓接法.
實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.
(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。婚]合開(kāi)關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿(mǎn)偏;保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0,使電壓表的指針半偏;讀取電阻箱所示的電阻值,此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻.
(3)斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大;
12、此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故R′V>RV(其他合理說(shuō)法同樣給分).
答案:見(jiàn)解析
4.解析:(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng),RL變小,RL與R并聯(lián)后的總電阻R總變小,由于電路連接恒流源,根據(jù)U=IR總可得電壓表示數(shù)減?。?
(2)若滑動(dòng)觸頭滑至最下端,RL=0,定值電阻R被短路,電流表示數(shù)即為干路電流,由U-I圖象,當(dāng)U=0時(shí),I0=I=1.0 A.
(3)由U-I圖象得解析式U=-20I+20,根據(jù)P=UI得:P=-20I2+20I,則當(dāng)I=0.5 A時(shí),P有最大值,Pmax=5 W.
答案:(1)減小 (2)1.00(0.98、0.99、1.01均正確) (3)5
5.解析
13、:①由題U-I圖線可知電流表量程應(yīng)為0~100 mA,故選A2.路端電壓大于5.5 V,而電源電動(dòng)勢(shì)E=6 V,故R外?r,則滑動(dòng)變阻器選R2.②由題圖得:r==25 Ω.③Rx+r=,Rx=-r.④電流I=,r+Rx一定,R從300 Ω變到某同一阻值,電流變化范圍相同.Rx接AB間時(shí),U=(R+Rx),Rx接BC間時(shí),U′=R,故兩種情況下電壓變化不同.
答案:①A2 R2?、?5?、郏璻?、芟嗤〔煌?
6.解析:(1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.
(2)電流表量程為0.6 A,每一小格代表0.02 A,讀數(shù)時(shí)估讀到精度的本位即可;電壓表量程為3 V,每一小格代表0.1 V,讀數(shù)時(shí)估讀到精度的下一位.讀數(shù)分別為:①0.10 A、②0.24 A、③2.00 V、④0.27 V.應(yīng)用R=求電阻時(shí),電流為0.10 A時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓為0.27 V;電流為0.24 A時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓為2.00 V,求得的兩組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電阻分別為2.7 Ω和8.3 Ω.
答案:(1)見(jiàn)解析圖
(2)①0.10 A?、?.24 A ③2.00 V?、?.27 V
2.7(±0.1)Ω 8.3(±0.1)Ω[如填為2.7(±0.1)Ω、8.3(±0.1)Ω也行]