新教材高中物理第11章電路及其應(yīng)用高考真題演練新人教版必修第三冊(cè)

第十一章高考真題演練一、選擇題1．(2016·全國(guó)卷Ⅱ)阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()A.eq\f(2,5) B．eq\f(1,2)C．eq\f(3,5) D．eq\f(2,3)答案C解析當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)等效電路如圖1所示，電容器C兩端的電壓U＝eq\f(1,5)E，所帶的電荷量Q1＝CU＝eq\f(1,5)CE；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)等效電路如圖2所示，電容器C兩端的電壓U′＝eq\f(1,3)E，所帶的電荷量Q2＝eq\f(1,3)CE。所以eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(3,5)，C項(xiàng)正確。二、實(shí)驗(yàn)題2．(2019·全國(guó)卷Ⅰ)某同學(xué)要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為1200Ω，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進(jìn)行改裝。然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖a所示電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)。(1)根據(jù)圖a和題給條件，將圖b中的實(shí)物連線。(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0mA時(shí)，微安表的指針位置如圖c所示。由此可以推測(cè)出所改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是________。(填正確答案標(biāo)號(hào))A．18mA B．21mAC．25mA D．28mA(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是________。(填正確答案標(biāo)號(hào))A．微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1200ΩB．微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于1200ΩC．R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小D．R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的，無論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測(cè)量，只需要將阻值為R的電阻換為一個(gè)阻值為kR的電阻即可，其中k＝________。答案(1)圖見解析(2)C(3)AC(4)eq\f(99,79)解析(1)微安表改裝為大量程的電流表，應(yīng)并聯(lián)電阻R，實(shí)物連線如圖所示。(2)串聯(lián)電路中電流處處相等，毫安表示數(shù)為16.0mA時(shí)，對(duì)應(yīng)微安表的示數(shù)為160μA，根據(jù)比例關(guān)系得，當(dāng)微安表指針指到滿量程250μA時(shí)，毫安表的示數(shù)應(yīng)為25mA，即為改裝后電表的量程，C正確。(3)根據(jù)IgRg＝(I－Ig)R，得I＝eq\f(IgRg,R)＋I(xiàn)g。產(chǎn)生上述問題的原因可能是微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1200Ω，或者并聯(lián)的電阻R值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小，A、C正確。(4)設(shè)微安表的滿偏電壓為U，則對(duì)并聯(lián)的電阻R有U＝(25－0.25)×10－3A×R對(duì)并聯(lián)的電阻kR有U＝(20－0.25)×10－3A×kR解得k＝eq\f(99,79)。3．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)某小組利用圖a所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系，圖中和為理想電壓表；R為滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻(阻值100Ω)；S為開關(guān)，E為電源。實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(jì)(圖中未畫出)測(cè)出。圖b是該小組在恒定電流為50.0μA時(shí)得到的某硅二極管U-t關(guān)系曲線?；卮鹣铝袉栴}：(1)實(shí)驗(yàn)中，為保證流過二極管的電流為50.0μA，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表的示數(shù)為U1＝________mV；根據(jù)圖b可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時(shí)，硅二極管正向電阻________(填“變大”或“變小”)，電壓表示數(shù)________(填“增大”或“減小”)，此時(shí)應(yīng)將R的滑片向________(填“A”或“B”)端移動(dòng)，以使示數(shù)仍為U1。(2)由圖b可以看出U與t成線性關(guān)系。硅二極管可以作為測(cè)溫傳感器，該硅二極管的測(cè)溫靈敏度為eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,Δt)))＝________×10－3V/℃(保留2位有效數(shù)字)。答案(1)5.00變小增大B(2)2.8解析(1)、是理想電壓表，則R0與硅二極管串聯(lián)，電流相等，R0兩端電壓U1＝IR0＝50.0×10－6×100V＝5.00×10－3V＝5.00mV。由U-t圖像知，當(dāng)控溫爐內(nèi)溫度t升高時(shí)，U變小，又I＝50.0μA不變，故硅二極管正向電阻變??；當(dāng)控溫爐內(nèi)溫度升高時(shí)，硅二極管電阻變小，反過來影響電路中電流，由閉合電路歐姆定律知，電路中電流增大，示數(shù)增大；要保持示數(shù)不變，需增大滑動(dòng)變阻器的阻值，即將滑片向B端移動(dòng)。(2)由U-t圖像的斜率可知：eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,Δt)))＝eq\f(0.44－0.30,80－30)V/℃＝2.8×10－3V/℃。4．(2019·天津高考)現(xiàn)測(cè)定長(zhǎng)金屬絲的電阻率。①某次用螺旋測(cè)微器測(cè)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(jì)一個(gè)電路，盡量準(zhǔn)確地測(cè)量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻Rx約為100Ω，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明器材代號(hào)。電源E(電動(dòng)勢(shì)10V，內(nèi)阻約為10Ω)電流表A1(量程0～250mA，內(nèi)阻R1＝5Ω)電流表A2(量程0～300mA，內(nèi)阻約為5Ω)滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10Ω，額定電流2A)開關(guān)S及導(dǎo)線若干③某同學(xué)設(shè)計(jì)方案正確，測(cè)量得到電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，則這段金屬絲電阻的計(jì)算式Rx＝________。從設(shè)計(jì)原理看，其測(cè)量值與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。答案①0.200(0.196～0.204均可)②圖見解析③eq\f(I1R1,I2－I1)相等解析①d＝20.0×0.01mm＝0.200mm。②本題要測(cè)量金屬絲的電阻，無電壓表，故用已知內(nèi)阻的電流表A1充當(dāng)電壓表，由于電流表A1的滿偏電壓UA1＝ImR1＝1.25V，比電源電動(dòng)勢(shì)小得多，故電路采用分壓式接法，電路圖如圖所示。③當(dāng)電流表A1、A2讀數(shù)分別為I1、I2時(shí)，通過Rx的電流為I＝I2－I1，Rx兩端電壓U＝I1R1，故Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(I1R1,I2－I1)。不考慮讀數(shù)誤差，從設(shè)計(jì)原理看，測(cè)量值等于真實(shí)值。5．(2019·江蘇高考)某同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)度已知的電阻絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)螺旋測(cè)微器如圖1所示。在測(cè)量電阻絲的直徑時(shí)，先將電阻絲輕輕地夾在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，再旋動(dòng)________(選填“A”“B”或“C”)，直到聽到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測(cè)微器的損壞。(2)選擇電阻絲的________(選填“同一”或“不同”)位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值作為電阻絲的直徑。(3)圖2中Rx為待測(cè)電阻絲。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動(dòng)變阻器接入圖3實(shí)物電路中的正確位置。(4)為測(cè)量Rx，利用圖2所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1-I1關(guān)系圖像如圖4所示。接著，將電壓表改接在a、b兩端，測(cè)得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2-I2圖像。(5)由此，可求得電阻絲的Rx＝________Ω。根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。答案(1)C(2)不同(3)見圖甲(4)見圖乙(5)23.5(23.0～24.0都算對(duì))解析(1)旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕C。(2)電阻絲的粗細(xì)不一定均勻，為減小測(cè)量誤差，應(yīng)在不同位置測(cè)直徑，然后取平均值作為測(cè)量值。(3)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接入電路，注意線不能交叉，如圖甲所示。(4)根據(jù)所給的5組數(shù)據(jù)在U-I圖像中描點(diǎn)，用過原點(diǎn)的直線把它們連在一起，讓盡可能多的點(diǎn)在直線上，如圖乙所示。(5)由題意知：eq\f(U1,I1)＝Rx＋RA＋R0，由U1-I1圖線的斜率可得eq\f(U1,I1)＝49.0Ω。eq\f(U2,I2)＝RA＋R0，由作出的U2-I2圖線的斜率可得eq\f(U2,I2)＝25.5Ω。故Rx＝(49.0－25.5)Ω＝23.5Ω。6．(2018·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表?？捎玫钠鞑挠校何脖眍^(量程100μA，內(nèi)阻900Ω)；電阻箱R1(阻值范圍0～999.9Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～99999.9Ω)；導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋?；卮鹣铝袉栴}：(1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。(2)電阻箱的阻值R1＝________Ω；R2＝________Ω。(保留到個(gè)位)答案(1)見解析圖(2)1002910解析(1)R1的電阻比較小，所以R1與表頭并聯(lián)構(gòu)成大量程的電流表，