走向高考高考物理总复习人教实验版74 9页

一、选择题 ‎1．“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是(　　)‎ A．用米尺测量金属丝的全长三次，算出其平均值 B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．用伏安法测电阻时采用电流表内接线路，多次测量后算出平均值；‎ D．实验中保持金属丝的温度不变 ‎[答案]　AC ‎[解析]　应量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法，故AC操作错误．‎ 二、非选择题 ‎2．(1)如图甲所示，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图中完成余下导线的连接．‎ ‎(2)某同学从标称为“220V、25W”“220V、300W”“220V、500W”的3只灯泡中任选一只，正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示．该灯泡的阻值是________Ω，标称的额定功率为________W.‎ ‎[答案]　(1)连线如图 ‎(2)160　25‎ ‎3．(2019·武汉模拟)在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线．要求能测出尽可能多组数据．图甲是没有连接完整的实物电路．(已连接好的导线有 a、b、c、d、e、f六根)‎ ‎(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；‎ ‎(2)连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是__________________________________________________________；‎ ‎(3)排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________端滑动(选填“左”“右”)；‎ ‎(4)通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U－I图象．根据U－I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W；‎ ‎(5)图线是曲线而不是过原点的直线，原因是_______________．‎ ‎[答案]　(1)连线如图所示：‎ ‎ (2)c段导线断路或灯泡损坏 ‎(3)右　(4)0.5　(5)小灯泡的电阻会随温度的升高而增大 ‎4．(2019·宁德模拟)利用内阻为1Ω的电流表，内阻为5kΩ的电压表等如图所示的器材，测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω 的合金丝的电阻率．‎ ‎(1)已知电源的电动势为6V, 滑动变阻器的阻值为0～20Ω.用实线代替导线，将图中的器材连接成实物电路图，要求尽量避免交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程．‎ ‎(2)实验时螺旋测微器测量该合金丝的直径、米尺测量合金丝的长度，电流表、电压表的读数如图所示，由图可以读出合金丝的直径d＝________mm，合金丝的长度l ‎＝________cm，流过合金丝的电流强度I＝________A，合金丝两端的电压U＝________V.‎ ‎(3)合金丝的电阻率ρ＝________.‎ ‎[答案]　(1)如图所示 ‎(2)0.200　35.00　0.44　2.15‎ ‎(3)4.4×10－7Ω·m ‎[解析]　(1)由于合金丝的电阻比电压表的内阻小得多，与电流表的内阻相当，因此采用电流表外接法；由于滑动变阻器的总电阻大于金属丝的电阻，因此滑动变阻器采用限流式接法．由电源的电动势为6V，因此电压表应该选择“＋”接线柱和“3”接线柱．电路中的最大电流为0.6A，因此电流表应选择“＋”接线柱和“0.6”接线柱，实物连线图如图所示．‎ ‎(2)略 ‎(3)R＝，S＝π()2，解得ρ＝4.4×10－7Ω·m.‎ ‎4．在测定金属丝的电阻率的实验中：‎ ‎(1)用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，该金属丝的直径为________mm.‎ ‎(2)已知金属丝的电阻约为10Ω，现备有下列器材供测量金属丝的电阻时选用，应选用的器材有________(只填序号)．‎ A．量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表 B．量程是3A，内阻约为0.1Ω的电流表 C．量程是3V，内阻约为6kΩ的电压表 D．量程是15V，内阻约为30kΩ的电压表 E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器 F．阻值为0～20Ω，额定电流为2A的滑动变阻器 G．蓄电池6V H．开关一个，导线若干 ‎(3)画出用伏安法测上述金属丝电阻的电路．‎ ‎[答案]　(1)0.350　(2)A、C、F、G、H ‎(3)画电路时，还要确定内外接法：因RV/Rx＝6000/10＝600>Rx/RA＝20，所以应选电流表外接法．如图所示．‎ ‎[解析]　(1)0.350；(2)显然G、H是唯一的必选器材．‎ 选电流表：估算的最大电流Imax＝0.6A，选A；选电压表：D项电压表量程过大，由6V/15V＝1/2.5知，电压表指针偏转范围0～1/2.5，不足1/3，误差较大，C项电压表虽量程小些，但我们可通过变阻器调控，使总电流在0.3A以下，这时A项电流表指针可接近半偏，可见应选C.‎ 选滑动变阻器：由上述所选电压表要求，滑动变阻器必须采用分压电路，应选F项变阻器，显然，0～1000Ω的变阻器阻值太大，变化不明显，也不易操作，既可能烧坏电表，也会损坏本身．‎ ‎6．(2019·江西重点中学模拟)某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小)、电压表、待测元件、保温容器、温度计、开关和导线等．‎ ‎(1)若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性，请你在对应图中用笔连线画出实物连接图．‎ ‎(2)实验的主要步骤：‎ a．正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；‎ b．在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录________和________，断开开关；‎ c．重复第b步操作若干次，测得多组数据．‎ ‎(3)实验小组测得该元件在不同温度下的阻值．并据此绘得上图的R－t关系图线，请根据图线写出该元件的R－t关系式：R＝________ .‎ ‎(4)由以上方法测得的电阻值比它的真实值偏________．‎ ‎(5)如果实验室提供的恒定电流电源的输出电流为65mA，但没有合适的电压表，应选用如下哪组器材测量热敏元件上的电压？________.(填序号)‎ A．电压表V1：量程3V、内阻3kΩ，定值电阻R1＝6kΩ B．电压表V2；量程5V、内阻5kΩ，定值电阻R2＝10kΩ C．电压表V3：量程10V、内阻10kΩ，定值电阻R3＝1kΩ ‎[答案]　(1)如图所示 ‎(2)电压表示数　温度计示数 ‎(3)100＋1.6t(其中100±1,1.6±0.1均可)　(4)小　(5)B ‎[解析]　(1)电压表与热敏元件并联测热敏元件电压，其他组成串联电路．如图所示．‎ ‎(2)因为要测量该元件在不同温度下的阻值，所以要记录温度计示数和电压表示数，电压表示数与电源输出的电流值的比值就是热敏元件的阻值．‎ ‎(3)延长题图的R－t关系图线(图略)，找到图线与R轴的交点约为100Ω，在图线上找两点求斜率，约为1.6Ω/℃，所以R＝100±1.6t.‎ ‎(4)上述电路测量出来的值是电压表与热敏元件并联后的阻值，所以比它的真实值偏小．‎ ‎(5)由图线可知：热敏元件两端的电压约为6～14V，所以相当于要选择合适的器材，改装成量程为15V的电压表，所以只有B组符合要求．‎ ‎5．图(甲)为某同学测定额定电压为2.5V的小灯泡的I－U图线的实验电路图．‎ ‎(1)根据电路图，将图(乙)中的实物连接成完整的实验电路．‎ ‎(2)开关S闭合之前，图(乙)中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”)．‎ ‎(3)已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比(热力学温度T与摄氏温度t的关系为T＝273K＋t)，根据图(丙)画出的小灯泡I－U特性曲线，估算该小灯泡以额定电压工作时的温度约为________℃(保留两位有效数字)．‎ ‎[答案]　(1)见解析　(2)A端　(3)1.5×103‎ ‎[解析]　(1)如图 ‎(2)S闭合之前，滑片应置于A端．‎ ‎(3)由图象知，当U＝2.5V时，电流I≈0.28A.‎ 电阻 R＝≈9Ω，由题知，电阻值与灯丝的热力学温度成正比，故有：＝ 解得T＝1800K.∴t≈1.5×103℃. ‎ ‎6．(2019·唐山模拟)为了确定一卷金属漆包线的长度，可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现．现仅有下列器材：‎ ‎①待测漆包线：电阻值RL在40～50Ω之间，其材料的电阻率ρ＝1.7×10－8Ω·m；‎ ‎②电流表：量程1mA，内阻RA＝50Ω；‎ ‎③电压表：量程6V，内阻RV＝4kΩ；‎ ‎④电源E：电动势约9V，内阻不计；‎ ‎⑤滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω；‎ ‎⑥螺旋测微器，开关S，导线若干．‎ ‎(1)若这卷漆包线的电阻值为RL，金属导线的直径为d，金属电阻率为ρ，则这卷漆包线的长度L＝________(用RL、d、 ρ表示)．‎ ‎(2)为了尽可能准确地测定RL，要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半．某同学设计了以下四种不同的电路，其中合理的是________．‎ ‎(3)实验中测得d＝0.200mm，按合理的电路测量时，电流表和电压表的读数如图所示，则电流表的读数为________mA，电压表的读数为________V，可求得该金属漆包线的长度L＝________m.‎ ‎[答案]　(1)　(2)C　(3)0.60　4.8　92‎ ‎[解析]　本题是通过测金属导线的电阻来测金属导线的长度．考查测量原理、测量电路方案的选择、电表的读数及实验数据的处理．由RL＝ρ＝，得L＝，要准确地测量电阻RL，应考虑电流表的内外接，同时要使两电表的刻度至少达到满刻度的一半，应选用滑动变阻器的分压接法．‎ ‎7．(2019·海淀模拟)在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：‎ 器材 规格 器材 规格 小电珠 标有“ 3.8V，0.3A字样”‎ 滑动变阻器R1‎ 最大阻值10Ω，额定电流1.0A 电压表V 量程0～5V内阻约5kΩ 滑动变阻器R2‎ 最大值1kΩ，额定电流0.5A 电流表A1‎ 量程0～100mA，内阻约4Ω 直流电源E 电动势约为6V，内阻约为0.5Ω 电流表A2‎ 量程0～500mA，内阻约0.4Ω 导线、电键等 ‎(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．‎ ‎(2)在图甲中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．‎ ‎(3)利用实验中得到的实验数据在I－U坐标系中，描绘出了图乙所示的小电珠的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断出图丙中正确的是(图中P为小电珠功率)________．‎ ‎[答案]　(1)R1　A2　(2)见解析图　(3)BD ‎[解析]　(1)为方便电路调节，滑动变阻器应选择R1；小电珠正常工作时I额＝0.3A＝300mA>100mA，故电流表应选A2.‎ ‎(2)因为要求小电珠上的电压从0开始增大，应选用分压电路；而小电珠正常工作时R灯＝＝Ω≈13Ω≪RV＝5kΩ，故电流表应选择外接法，其实验电路如图所示．‎ ‎(3)在I－U图象中，图线斜率逐渐减小，小电珠的R逐渐增大；由P＝知在P－U2图象中，图线的斜率应逐渐减小，故B正确；由P＝I2R知在P－I2图象中图线斜率R应逐渐增大，故D正确．‎ ‎10．(2019·山东)某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．‎ ‎(1)所得实验数据如下表，请画出U－I的图象．‎ U/V ‎1.96‎ ‎1.86‎ ‎1.80‎ ‎1.84‎ ‎1.64‎ ‎1.56‎ I/A ‎0.05‎ ‎0.15‎ ‎0.25‎ ‎0.35‎ ‎0.45‎ ‎0.55‎ ‎(2)根据所画U－I的图象，可求得电流I ‎＝0.20A时电源的输出功率为________W．(保留两位有效数字)‎ ‎(3)实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________．(Rx阻值未知)‎ ‎[答案]　(1)如图所示　(2)0.37(或0.36)　(3)bc ‎[解析]　本题主要考查实验探究电源在不同负载下的输出功率，意在考查学生利用图象处理实验数据的能力、实验原理分析和实验改进的创新能力．第一问描点连线操作需要注意的是实验中有一个特殊的“坏点”(电流为0.35A时)，连线时要忽略它的存在．第二问利用图象解决实际问题，注意读数规则和有效数字就可以了．第三问需要综合对比四个图象的特点，选择符合题目两个要求的电路图．‎