2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 周末培优4（含解析）新人教版选修3-1 9页

周末培优 高考频度：★★★★☆‎ 难易程度：★★★☆☆‎ ‎（2020·湖南长沙县三中高三月考）如图所示，电路中开关S闭合时，表V1、V2、A的示数分别为220 V、110 V、‎0.2 A，则当V1和V2的示数都是220 V，而A示数为零时 A．出故障的是L1，且L1断路 B．出故障的是L2，且L2断路 C．出故障的是L2，且L2短路 D．L1和L2都同时断路 ‎【参考答案】B ‎【试题解析】若出故障的是L1，且L1断路，电路中没有电流，则V2的示数为零，不符合题意，故A错误；若出故障的是L2，且L2断路，电流中没有电流，L2两端的电势分别等于电源两极的电势，则L2两端的电压等于电源的电压，符合题意，故B正确；若出故障的是L2，且L2短路，则电压表V2读数应该为零，不符合题意，故C错误；若L1和L2都同时断路，V2的示数和A的示数都变为零时，与题意不符，故D错误。‎ 如图所示，电灯L标有“4 V 1 W”的字样，滑动变阻器R总电阻为50 Ω，当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为‎0.45 A，由于外电路某处发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数为‎0.5 A，电压表示数为10 V ‎。若导线完好，电路中各处接触良好，电表均为理想电表，则下列判断正确的是 A．发生的故障是断路 B．发生的故障是短路 C．电源的电动势为12.5 V、内阻为0.5 Ω D．发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω ‎（2020·云南省昆明市黄冈实验学校高二期末）_____________通过实验确认真空中两个静止点电荷之间相互作用力的规律（选填“库仑”“奥斯特”或“法拉第”）；平行板电容器在保持其他因素不变，仅改变两极板间距离的情况下，电容将_________（选填“改变”或“不变”）；某寝室的四名同学每人都配了一把钥匙，各人都可以用自已的钥匙单独开门，它体现了_____________逻辑关系（选填“与”“或”或“非”）。‎ ‎（2020·合肥市第九中学高三第二学期第二次测试）如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图。‎ ‎（1）根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整。‎ ‎（2）开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于____________________端（选填“A”、“B”或“AB中间”）‎ ‎（3）实验中测得有关数据如下表：根据表中的实验数据，在下图中画出小灯泡的I ‎—U特性曲线（用横坐标表示U）______。‎ ‎（4）根据你描绘的I—U特性曲线，可求得灯泡的额定功率为_________W。‎ 图甲是“用伏安法测量金属丝电阻率ρ”的实验电路图。‎ ‎（1）用螺旋测微器测得金属丝直径d如图乙所示，可读出d=________ m.‎ ‎（2）闭合开关，调节P的位置，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图所示的R–x图象，可得该图线的斜率k=________Ω/m。‎ ‎（3）利用图线的斜率k、金属丝的直径d，得到金属丝电阻率ρ的表达式为 ‎________。‎ ‎（4）图中的a导线从电流表的“‎0.6 A”接线柱改接于电流表的“–”接线柱上，可以测量电源的电动势和内阻。闭合开关，调节P的位置，读出多组电压表和电流表的示数，把实验得到的数据绘成如图所示的U–I图象，得出电源的电动势E=________ V；若R0=2.0 Ω，则电源的内阻r=______Ω。‎ ‎（2020·黑龙江省大庆中学高三考前仿真模拟）某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：‎ A．电压表V B．电流表A C．螺旋测微器 D．米尺 E．滑动变阻器RP（5 Ω，‎2 A）‎ F．干电池组 G．一个开关和导线若干 他进行了以下操作：‎ ‎（1）用多用电表粗测金属丝的阻值：当用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________（填代码）的顺序正确进行操作，最后完成读数测量．‎ A．将选择开关旋转到欧姆挡“×1 Ω”的位置 B．将选择开关旋转到欧姆挡“×100 Ω”的位置 C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接，正确读数 D．将两表笔短接，重新进行欧姆调零 ‎（2）该同学采用上述合理步骤测量后，表针指示静止时如图所示，则金属丝的阻值约为________Ω。‎ ‎（3）按照本题提供的实验器材，要求测量金属丝电阻实验时电压调节范尽可能围大，则滑线变阻器的用法______________（填限流或分压）。‎ ‎（4）若测得金属丝直径为D，接入电路长度为L时，电压表、电流表示数分别为U、I，则金属丝的电阻率ρ＝______________。‎ 为测定两节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：‎ A．待测的干电池（每节电池电动势约为1.5 V，内阻均小于1.0 Ω）‎ B．电流表A1（量程0~3 mA，内阻Rg1=10 Ω）‎ C．电流表A2（量程0~‎0.6 A，内阻Rg2=0.1 Ω）‎ D．滑动变阻器R1（0~20 Ω，‎10 A）‎ E．滑动变阻器R2（0~200 Ω，l A）‎ F．定值电阻R0（990 Ω）‎ G．开关和导线若干 ‎（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲中所示的a、b两个参考实验电路，其中合理的是______所示的电路，在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选____（填写器材前的字母代号）‎ ‎（2）该同学从图甲中选出的合理的实验电路后进行实验，利用测出的数据绘出I1–I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，在分析干路电流时，R0所在支路电流可忽略），如图乙所示，已知图象的斜率大小为k，纵截距为b，则两节干电池的电动势E=________，一节干电池的内阻r0=_________。（用题中所给的各物理量的符号表示）‎ ‎（3‎ ‎）由于电表都不是理想电表，该同学按照从图甲中选出的合理的实验电路测出的数据存在系统误差，即E测_______E真，r测_______r真。（填“>“，”<“或”=“）‎ ‎【参考答案】‎ 库伦 改变 或 库仑发现了库仑定律，即真空中两个静止点电荷之间相互作用力的规律，根据公式可得若改变两极板间的距离，电容器电容的大小将发生变化，一个门上有四把钥匙，每把钥匙都能单独开门，它体现了“或”逻辑关系。‎ ‎（1） （2）A （3） （4）0.66‎ ‎（1）根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，连接图乙中的实物图为 ‎（2）由实物图可知，测量电路部分与滑动变阻器的左侧并联，故为了让电流从零开始调节，滑片开始时应滑至A端；‎ ‎（3）根据描点法得出对应的I–U图象 ‎（4）根据描绘的I—U特性曲线可知，，灯泡的额定功率为。‎ ‎（1）3.95×10–4（3.92×10–4~3.98×10–4均可） （2）10（9.8~10.2均可） （3） ‎ ‎（4）2.80（2.78~2.82均可） 1.0（0.96~1.04均可）‎ ‎【名师点睛】遇到实验问题，关键是弄清实验原理和要求，若涉及到图象问题，则先根据物理规律求出表示纵轴与横轴物理量的表达式，然后根据截距和斜率的概念即可求解。‎ ‎（1）ADC （2）15 （3）分压 （4）‎ ‎（1）因欧姆表不均匀，要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，当用“×10 Ω”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率较大，则要选择“×1 Ω”挡，调零后再进行测量；故实验顺序为：ADC。‎ ‎（2）金属丝的阻值约为：R=1×15 Ω=15 Ω；‎ ‎（3）要求测量金属丝电阻实验时电压调节范尽可能围大，则滑线变阻器的用分压法。‎ ‎（4）根据以及，解得。‎ ‎， ，因，则，，一节电池的内阻为：；‎ ‎（3）由图甲可知，由于电压表的分流，电流表测量出来的电流总是小于电源的总电流，而且电压表示数越大，电流的测量值与真实值差异越大，作出U–I的真实图象，如图蓝线所示，图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，则电池电动势测量值小于真实值；斜率表示内阻，可知内阻测量值也偏小。‎ ‎【名师点睛】本题考查电源电动势和内电阻的测量，要注意明确实验原理，注意本题中需要对电表进行改装；然后再根据闭合电路欧姆定律列式对数据进行处理，同时明确误差情况即可。‎