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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題14恒定電流與電學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)五年考情(2020-2024)命題趨勢考點(diǎn)1電路的分析與計(jì)算2020年江蘇卷、海南卷、浙江卷、北京卷、全國卷;2021年江蘇卷;2022年江蘇卷、北京卷、浙江卷;2023年全國卷、海南卷;2024年廣西、甘肅卷、北京卷等高考物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)題的命題趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:基礎(chǔ)性與創(chuàng)新性相結(jié)合:實(shí)驗(yàn)題既要考查學(xué)生對基本儀器使用、實(shí)驗(yàn)原理和方法的理解,也要考查學(xué)生的創(chuàng)新能力和遷移能力。這要求學(xué)生不僅能完成常規(guī)的實(shí)驗(yàn),還能在新情境下運(yùn)用所學(xué)知識設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)類型多樣化:包括測量性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)等,旨在全面考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新思維。考查核心知識和能力:重點(diǎn)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、基本技能、數(shù)據(jù)分析和處理能力。同時(shí),也注重考查學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。聯(lián)系實(shí)際:實(shí)驗(yàn)題往往以實(shí)際問題為背景,要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。這體現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)理念,也考查了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題的出現(xiàn):近年來,高考實(shí)驗(yàn)題已跳出了課本分組實(shí)驗(yàn)的范圍,不僅延伸到演示實(shí)驗(yàn)中,而且出現(xiàn)了遷移類實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),甚至還出現(xiàn)了“研究性學(xué)習(xí)”類實(shí)驗(yàn)。這類試題對考生的要求較高,要求考生能將課本中分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法遷移到新的背景中,能深刻理解物理概念和規(guī)律,并能靈活運(yùn)用,還要具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。針對這些趨勢,考生在備考過程中應(yīng)注重基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握,提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析能力,同時(shí)加強(qiáng)對實(shí)際問題的理解和解決能力。此外,要注重創(chuàng)新思維的培養(yǎng),能夠在新情境下靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決問題??键c(diǎn)2電學(xué)實(shí)驗(yàn)每省每考必有考點(diǎn)01電路分析與計(jì)算1.(多選)(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)黑箱外有編號為1、2、3、4的四個(gè)接線柱,接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個(gè)電阻,在接線柱間還接有另外一個(gè)電阻R和一個(gè)直流電源。測得接線柱之間的電壓U12=3.0V,U23=2.5V,U34=-1.5V。符合上述測量結(jié)果的可能接法是(
)
A.電源接在1、4之間,R接在1、3之間B.電源接在1、4之間,R接在2、4之間C.電源接在1、3之間,R接在1、4之間D.電源接在1、3之間,R接在2、4之間【答案】CD【解析】A.根據(jù)題意畫出電路圖,如下
可見U34>0,A錯(cuò)誤;B.根據(jù)題意畫出電路圖,如下
可見U34>0,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)題意畫出電路圖,如下
可見上述接法可符合上述測量結(jié)果,C正確;D.根據(jù)題意畫出電路圖,如下
可見上述接法可符合上述測量結(jié)果,D正確。故選CD。2.(多選)(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)某汽車的電源與啟動電機(jī)、車燈連接的簡化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動時(shí),開關(guān)S閉合,電機(jī)工作,車燈突然變暗,此時(shí)()A.車燈的電流變小 B.路端電壓變小C.電路的總電流變小 D.電源的總功率變大【答案】ABD【解析】A.開關(guān)閉合時(shí),車燈變暗,故流過車燈的電流變小,A正確;B.電路的路端電壓為變小,路端電壓變小,B正確;C.總電流即干路電流為減小,干路電流增大,C錯(cuò)誤;D.電源總功率為增大,總功率變大,D正確。故選ABD。3.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)如圖所示電路,已知電源電動勢為E,內(nèi)阻不計(jì),電容器電容為C,閉合開關(guān)K,待電路穩(wěn)定后,電容器上電荷量為(
)
A.CE B. C. D.【答案】C【解析】電路穩(wěn)定后,由于電源內(nèi)阻不計(jì),則整個(gè)回路可看成3R、2R的串聯(lián)部分與R、4R的串聯(lián)部分并聯(lián),若取電源負(fù)極為零電勢點(diǎn),則電容器上極板的電勢為電容器下極板的電勢為則電容兩端的電壓則電容器上的電荷量為故選C。4.(2022·北京·高考真題)某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示,電路中的和,其中一個(gè)是定值電阻,另一個(gè)是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于時(shí),控制開關(guān)自動開啟低水位預(yù)警;當(dāng)a、b兩端的電壓小于(、為定值)時(shí),控制開關(guān)自動開啟高水位預(yù)警。下列說法正確的是()A.B.為壓力傳感器C.若定值電阻的阻值越大,開啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低D.若定值電阻的阻值越大,開啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高【答案】C【解析】AB.題意可知水位越高,對壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小??刂崎_關(guān)自動開啟低水位預(yù)警,此時(shí)水位較低,壓力傳感器的電阻值較大,由于a、b兩端此時(shí)的電壓大于,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分部特點(diǎn)可知,為壓力傳感器,故高水位時(shí)壓力傳感器的電阻值越小,壓力傳感器兩端電壓變小,,AB錯(cuò)誤;CD.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,a、b兩端的電壓為若定值電阻的阻值越大,當(dāng)開啟低水位預(yù)警時(shí)a、b兩端的電壓大于時(shí),壓力傳感器阻值需要越大,則水位越低;當(dāng)a、b兩端的電壓小于時(shí)開啟高水位預(yù)警時(shí),壓壓力傳感器阻值需要越大,則水位越低。C正確,D錯(cuò)誤。故選C。5.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,電路中燈泡均正常發(fā)光,阻值分別為,,,,電源電動勢,內(nèi)阻不計(jì),四個(gè)燈泡中消耗功率最大的是()A. B. C. D.【答案】A【解析】由電路圖可知R3與R4串聯(lián)后與R2并聯(lián),再與R1串聯(lián)。并聯(lián)電路部分的等效電阻為由閉合電路歐姆定律可知,干路電流即經(jīng)過R1的電流為并聯(lián)部分各支路電流大小與電阻成反比,則四個(gè)燈泡的實(shí)際功率分別為,,,故四個(gè)燈泡中功率最大的是R1。故選A。6.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示,水以的速度水平噴出,每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的,噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動機(jī)帶動,電動機(jī)正常工作時(shí),輸入電壓為220V,輸入電流為2.0A。不計(jì)電動機(jī)的摩擦損耗,電動機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%,忽略水在管道中運(yùn)動的機(jī)械能損失,則()A.每秒水泵對水做功為75JB.每秒水泵對水做功為225JC.水泵輸入功率為440WD.電動機(jī)線圈的電阻為10【答案】D【解析】AB.每秒噴出水的質(zhì)量為,抽水增加了水的重力勢能和動能,則每秒水泵對水做功為故AB錯(cuò)誤;C.水泵的輸出能量轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能,則而水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為75%,則故C錯(cuò)誤;D.電動機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率,則電動機(jī)的機(jī)械功率為而電動機(jī)的電功率為由能量守恒可知聯(lián)立解得故D正確;故選D。7.(2021·江蘇·高考真題)有研究發(fā)現(xiàn),某神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號時(shí),離子從細(xì)胞膜一側(cè)流到另一側(cè)形成跨膜電流,若將該細(xì)胞膜視為的電容器,在內(nèi)細(xì)胞膜兩側(cè)的電勢差從變?yōu)?,則該過程中跨膜電流的平均值為()A. B. C. D.【答案】D【解析】根據(jù)Q=CU可知?Q=C?U=10-8×(30+70)×10-3C=10-9C則該過程中跨膜電流的平均值為故選D。8.(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)一車載加熱器(額定電壓為)發(fā)熱部分的電路如圖所示,a、b、c是三個(gè)接線端點(diǎn),設(shè)ab、ac、bc間的功率分別為、、,則(
)A. B.C. D.【答案】D【解析】接ab,則電路的總電阻為接ac,則電路的總電阻為接bc,則電路的總電阻為由題知,不管接那兩個(gè)點(diǎn),電壓不變,為U=24V,根據(jù)可知故選D。9.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)圖甲表示某金屬絲的電阻隨攝氏溫度變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(圖乙),用這段金屬絲做測溫探頭,把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個(gè)簡易溫度計(jì)。下列說法正確的是()A.應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關(guān)系B.應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是非線性關(guān)系C.應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關(guān)系D.應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上,且溫度與電流是非線性關(guān)系【答案】B【解析】由甲圖可知,點(diǎn)對應(yīng)的電阻阻值較小,由閉合電路歐姆定律知對應(yīng)電路中的電流較大,故應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上;而點(diǎn)對應(yīng)的電阻阻值較大,由閉合電路歐姆定律知對應(yīng)電路中的電流較小,故應(yīng)標(biāo)在電流較小的刻度上;由圖甲得其中為圖線的縱截距,由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立解得可知t與I是非線性關(guān)系,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。10.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)國際單位制中電荷量的單位符號是C,如果用國際單位制基本單位的符號來表示,正確的是()A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)電荷量公式q=It可知,電流I的單位是A,時(shí)間t的單位是s,故用國際單位制的基本單位表示電量的單位為A?s,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。11.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)圖(a)所示的電路中,K與L間接一智能電源,用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示,則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中,正確的是()A.B.C. D.【答案】A【解析】根據(jù)電容器的定義式可知結(jié)合圖像可知,圖像的斜率為,則內(nèi)的電流與內(nèi)的電流關(guān)系為且兩段時(shí)間中的電流方向相反,根據(jù)歐姆定律可知兩端電壓大小關(guān)系滿足由于電流方向不同,所以電壓方向不同。故選A。12.(2020·浙江·高考真題)小明在一根細(xì)橡膠管中灌滿食鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱。他將此鹽水柱接到電源兩端,電源電動勢和內(nèi)阻恒定。握住鹽水柱兩端將它水平均勻拉伸到原長的1.2倍,若忽略溫度對電阻率的影響,則此鹽水柱(
)A.通過的電流增大B.兩端的電壓增大C.阻值增大為原來的1.2倍D.電功率增大為原來的1.44倍【答案】B【解析】ABC.根據(jù)電阻定律:可知,長度變?yōu)樵瓉淼谋叮瑱M截面積變?yōu)樵瓉淼谋叮噪娮枳優(yōu)樵瓉淼谋?;根?jù)閉合電路歐姆定律:可知總電阻增大,干路電流減小,路端電壓即鹽水柱兩端電壓增大,故AC錯(cuò)誤,B正確;D.電功率的表達(dá)式:電流變化倍數(shù)無法計(jì)算,所以電功率變化倍數(shù)無法計(jì)算,故D錯(cuò)誤。故選B.13.(2024·廣西·高考真題)將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體、無縫連接成一段導(dǎo)體,總長度為1.00m,接入圖甲電路。閉合開關(guān)S,滑片P從M端滑到N端,理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動距離x的變化關(guān)系如圖乙,則導(dǎo)體、的電阻率之比約為()A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)電阻定律根據(jù)歐姆定律整理可得結(jié)合題圖可知導(dǎo)體、的電阻率之比故選B14.(2024·甘肅·高考真題)一平行板電容器充放電電路如圖所示。開關(guān)S接1,電源E給電容器C充電;開關(guān)S接2,電容器C對電阻R放電。下列說法正確的是()A.充電過程中,電容器兩極板間電勢差增加,充電電流增加B.充電過程中,電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn)C.放電過程中,電容器兩極板間電勢差減小,放電電流減小D.放電過程中,電容器的上極板帶負(fù)電荷,流過電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn)【答案】C【解析】充電過程中,隨著電容器帶電量的增加,電容器兩極板間電勢差增加,充電電流在減小,故A錯(cuò)誤;根據(jù)電路圖可知,充電過程中,電容器的上極板帶正電荷、流過電阻R的電流由N點(diǎn)流向M點(diǎn),故B錯(cuò)誤;放電過程中,隨著電容器帶電量的減小,電容器兩極板間電勢差減小,放電電流在減小,故C正確;根據(jù)電路圖可知,放電過程中,電容器的上極板帶正電荷,流過電阻R的電流由M點(diǎn)流向N點(diǎn),故D錯(cuò)誤。15.(2024·北京·高考真題)如圖所示為一個(gè)加速度計(jì)的原理圖.滑塊可沿光滑桿移動,滑塊兩側(cè)與兩根相同的輕彈簧連接;固定在滑塊上的滑動片M下端與滑動變阻器R接觸良好,且不計(jì)摩擦;兩個(gè)電源的電動勢E相同,內(nèi)阻不計(jì).兩彈簧處于原長時(shí),M位于R的中點(diǎn),理想電壓表的指針位于表盤中央.當(dāng)P端電勢高于Q端時(shí),指針位于表盤右側(cè).將加速度計(jì)固定在水平運(yùn)動的被測物體上,則下列說法正確的是()A.若M位于R的中點(diǎn)右側(cè),P端電勢低于Q端B.電壓表的示數(shù)隨物體加速度的增大而增大,但不成正比C.若電壓表指針位于表盤左側(cè),則物體速度方向向右D.若電壓表指針位于表盤左側(cè),則物體加速度方向向右【答案】D【解析】由題意可知,M位于R中點(diǎn)位置時(shí)與兩電源間的電勢相等,設(shè)R的中點(diǎn)電勢為零,則M位于R的中點(diǎn)右側(cè),P端電勢高于Q端電勢,A錯(cuò)誤;由歐姆定律及電阻定律可知,P端與Q端電勢差與指針偏離R中點(diǎn)的距離x成正比,B錯(cuò)誤;已知電壓表指針位于表盤左側(cè),只能確定加速度的方向,不能確定速度的方向,C錯(cuò)誤;已知電壓表指針位于表盤左側(cè),滑塊左側(cè)彈簧壓縮、右側(cè)彈簧伸長,滑塊所受合力向右,故物體加速度方向向右,D正確.考點(diǎn)02電學(xué)實(shí)驗(yàn)1.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)用伏安法測繪一額定電壓為6V、額定功率為3W的小燈泡的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)所用電壓表內(nèi)阻約為,電流表內(nèi)阻約為.實(shí)驗(yàn)中有圖(a)和(b)兩個(gè)電路圖供選擇。(1)實(shí)驗(yàn)中得到的電流I和電壓U的關(guān)系曲線如圖(c)所示,該同學(xué)選擇的電路圖是圖________(填“a”或“b”)(2)若選擇另一個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在答題卡所給圖上用實(shí)線畫出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)得到的關(guān)系曲線的示意圖______?!敬鸢浮縜【解析】(1)[1]燈泡電阻由U-I圖像可知,當(dāng)U=6V時(shí),I=0.5A,此時(shí)電阻可知電表內(nèi)阻對電路的影響較小,因,則該同學(xué)采用電流表外接法,則該同學(xué)選擇的電路圖是圖(a)。[2]若選用另一個(gè)電路圖即圖(b)實(shí)驗(yàn),會有U=U燈+I(xiàn)RA則分別代入電流200mA、400mA、500mA,可知對應(yīng)的電壓應(yīng)為1.3V、4.0V、6.75V,描點(diǎn)連線有2.(2021·全國·高考真題)某同學(xué)用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A)電壓表(量程300mV,內(nèi)阻300)電流表(量程300mA,內(nèi)阻0.27)定值電阻R0滑動變阻器R1(阻值0-20)電阻箱R2(最大阻值9999.9)電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計(jì))開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空:(1)有3個(gè)阻值分別為10、20、30的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲線,R0應(yīng)選取阻值為___________的定值電阻;(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的___________(填“a”或“b”)端;(3)在流過電流表的電流較小時(shí),將電阻箱R2的阻值置零,改變滑動變阻器滑片的位置,讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖(b)所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí),小燈泡的電阻為___________(保留1位有效數(shù)字);(4)為使得電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知,應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為_______。然后調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,測得數(shù)據(jù)如下表所示:U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由圖(b)和上表可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻___________(填“增大”“減小”或“不變”);(6)該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為160mA,可得此時(shí)小燈泡電功率P1=_______W(保留2位有效數(shù)字);當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí),小燈泡的電功率為P2,則=_______(保留至整數(shù))。【答案】10a0.72700增大0.0074100【解析】(1)[1]因?yàn)樾襞蓊~定電壓2.5V,電動勢6V,則滑動滑動變阻器時(shí),為了保證電路安全,需要定值電阻分擔(dān)的電壓則有則需要描繪小燈泡在0~300mA的伏安特性曲線,即R0應(yīng)選取阻值為10;(2)[2]為了保護(hù)電路,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的a端;(3)[3]由圖可知當(dāng)流過電流表的電流為10mA時(shí),電壓為7mV,則小燈泡的電阻為(4)[4]由題知電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V時(shí),有解得(5)[5]由圖(b)和表格可知流過小燈泡電流增加,圖像中變大,則燈絲的電阻增大;(6)[6]根據(jù)表格可知當(dāng)電流為160mA時(shí),電壓表的示數(shù)為46mV,根據(jù)(4)的分析可知此時(shí)小燈泡兩端電壓為0.046V,則此時(shí)小燈泡電功率P1=0.046V×0.16A≈0.0074W[7]同理可知當(dāng)流過電流表的電流為300mA時(shí),小燈泡兩端電壓為2.5V,此時(shí)小燈泡電功率P2=2.5V×0.3A=0.75W故有3.(2021·河北·高考真題)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有;小燈泡(,),直流電源(),滑動變阻器,量程合適的電壓表和電流表,開關(guān)和導(dǎo)線若干,設(shè)計(jì)的電路如圖1所示。(1)根據(jù)圖1,完成圖2中的實(shí)物連線______;(2)按照圖1連線后,閉合開關(guān),小燈泡閃亮一下后熄滅,觀察發(fā)現(xiàn)燈絲被燒斷,原因可能是______(單項(xiàng)選擇,填正確答案標(biāo)號);A.電流表短路B.滑動變阻器的滑片接觸不良C.滑動變阻器滑片的初始位置在b端(3)更換小燈泡后,該同學(xué)正確完成了實(shí)驗(yàn)操作,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖,得到圖像,其中一部分如圖3所示,根據(jù)圖像計(jì)算出P點(diǎn)對應(yīng)狀態(tài)下小燈泡的電阻為______(保留三位有效數(shù)字)?!敬鸢浮緾【解析】(1)[1]電流表負(fù)極與滑動變阻器的右端的位置連接,如圖(2)[2]開關(guān)閉合,小燈泡閃亮一下后燈絲燒斷,說明通過小燈泡的電流過大。A.電流表內(nèi)阻非常小,短路幾乎不影響通過小燈泡的電流,與燈絲燒斷無關(guān),A錯(cuò)誤;B.滑動變阻器滑片接觸不良,無電流通過小燈泡,B錯(cuò)誤;C.滑動變阻器的滑片開始時(shí)置于端,小燈泡部分分壓達(dá)到最大,通過電流最大,可能會燒斷小燈泡燈絲,C正確;故選C。(3)根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可知在點(diǎn)時(shí)的電壓和電流分別為,根據(jù)歐姆定律可知小燈泡的電阻為4.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)描繪一種電子元件的關(guān)系圖象,采用的實(shí)驗(yàn)電路圖如題圖1所示,V為電壓表,mA為電流表,E為電源(電動勢約),R為滑動變阻器(最大阻值),為定值電阻,S為開關(guān)。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將題圖2所示的實(shí)物電路連接完整____________。(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表:電壓0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750電流0.000.100.250.601.704.307.50請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出該元件的圖線____________。(3)根據(jù)作出的圖線可知,該元件是_________(選填“線性”或“非線性”)元件。(4)在上述測量中,如果用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻,會導(dǎo)致的兩個(gè)后果是_________。A.電壓和電流的測量誤差增大B.可能因電流過大燒壞待測元件C.滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小D.待測元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小【答案】非線性元件BC【解析】(1)[1]根據(jù)題意連接電路如圖(2)[2]根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn),并用平滑的曲線連接各點(diǎn)如圖(3)[3]根據(jù)圖像可知該元件是非線性元件。(4)[4]AB.圖線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率為,根據(jù)元件的特性可知,當(dāng)電壓超過一定數(shù)值時(shí),電流會急劇增大,所以電阻會急劇減小,若用導(dǎo)線代替,電流急劇增大,可能會燒壞待測元件,對電流表和電壓表的測量誤差無影響,A錯(cuò)誤,B正確;CD.根據(jù)圖像可知待測元件的電壓范圍小于,而電源電動勢為,因?yàn)榇郎y元件兩端電壓非常小,如果用導(dǎo)線代替,會導(dǎo)致滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍變得非常小,難以調(diào)節(jié),C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。5.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)要研究一小燈泡L(3.6V,0.30A)的伏安特性。所用器材有:電流表A1(量程200mA,內(nèi)阻Rg1=10.0Ω),電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻Rg2=1.0Ω)、定值電阻R0(阻值R0=10.0Ω)、滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)、電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻很?。?、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖(a)所示。(1)根據(jù)圖(a),在圖(b)的實(shí)物圖中畫出連線______。(2)若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流,利用I1、I2、Rg1和R0寫出:小燈泡兩端的電壓U=_______,流過小燈泡的電流I=_______。為保證小燈泡的安全,I1不能超過_______mA。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得,當(dāng)I1=173mA時(shí),燈絲電阻R=_______Ω(保留1位小數(shù))。(4)如果用另一個(gè)電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能小于_______Ω(保留1位小數(shù))?!敬鸢浮?8011.68.0【解析】(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖如圖所示(2)①根據(jù)電路圖可知燈泡兩端的電壓為電流表A1和R0的總電壓,故根據(jù)歐姆定律有②根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知流過小燈泡的電流為③因?yàn)樾襞莸念~定電壓為3.6V,故根據(jù)題目中已知數(shù)據(jù)帶入①中可知I1不能超過180mA;(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知當(dāng)I1=173mA時(shí),I2=470mA;根據(jù)前面的分析代入數(shù)據(jù)可知此時(shí)燈泡兩端的電壓為U=3.46V;流過小燈泡的電流為I=297mA=0.297A;故根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)小燈泡的電阻為(4)畫完整的伏安特性曲線就是把0~3.6V對應(yīng)的U-I曲線畫出來,當(dāng)U=3.6V時(shí),通過A1的電流不能超過量程200mA,Rg1+Rmin=UI,Rmin=UI-Rg1=3.60.2Ω-10.0Ω=6.(2020·浙江·高考真題)(1)小明同學(xué)用多用電表測量一未知電阻器的阻值。經(jīng)過規(guī)范操作后,所選歐姆擋倍率及指針位置分別如圖甲、乙所示,則此電阻器的阻值為_____Ω(2)在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中:①如圖丙所示,已經(jīng)連接了一部分電路,請?jiān)诖痤}紙上對應(yīng)位置將電路連接完整_____。②合上開關(guān)后,測出9組Ⅰ、U值,在坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn),如圖丁所示。請?jiān)诖痤}紙對應(yīng)位置的圖中畫出此小燈泡的伏安特性曲線_____。③與圖丁中P點(diǎn)對應(yīng)的狀態(tài),小燈泡燈絲阻值最接近______。A.16.7Ω
B.12.4Ω
C.6.2Ω【答案】1750(1700~1800)C【解析】(1)[1]阻值為歐姆表盤讀數(shù)乘以倍率:(2)①[2]根據(jù)圖丁可知電壓表選擇0到3V量程即可,數(shù)據(jù)從0開始測量,滑動變阻器采用分壓接法:②[3]用平滑曲線畫出伏安特性曲線:③[4]根據(jù)圖像結(jié)合歐姆定律:所以C選項(xiàng)的電阻較為接近。7.(2023·天津·統(tǒng)考高考真題)測電阻R大小。(1)同學(xué)們首先用歐姆表×1檔位大致測出電阻阻值大小,如圖,則電阻大小讀數(shù)為_________Ω。
同學(xué)們繼續(xù)使用學(xué)生電源(4V)組裝下圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其中電表可以從如下中進(jìn)行選擇:(括號中為電表量程及內(nèi)阻)A.電壓表V1(0—15V,15kΩ)
B.電壓表V2(0—3V,3kΩ)C.電流表A1(0—3A)
D.電流表A2(0—0.6A)
作者的備注:原卷畫出了實(shí)物圖,這里還原出的是電路圖。(2)應(yīng)選擇電壓表_________,電流表_________。(填器材前字母)(3)下列哪些說法是正確的?_________A.電壓表分流屬于系統(tǒng)誤差B.實(shí)驗(yàn)開始前滑動變阻器滑片應(yīng)該調(diào)到b端C.如圖所示的電路,可以通過調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0D.多組實(shí)驗(yàn)可以減小系統(tǒng)誤差【答案】7BDAC/CA【詳析】(1)[1]電阻大小讀數(shù)為7×1Ω=7Ω(2)[2]由于同學(xué)們使用學(xué)生電源(4V),則為減小誤差電壓表應(yīng)選擇V2。故選B。[3]整個(gè)回路中的最大電流約為則電流表應(yīng)選擇A2。故選D。(3)[4]A.電壓表分流屬于系統(tǒng)誤差,故A正確;B.為保護(hù)電路,實(shí)驗(yàn)開始前滑動變阻器滑片應(yīng)該調(diào)到a端,故B錯(cuò)誤;C.如圖所示的電路為分壓式電路,可以通過調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0,故C正確;D.多組實(shí)驗(yàn)可以減小偶然誤差,故D錯(cuò)誤。故選AC。8.(2022·北京·高考真題)物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)用電壓表(內(nèi)阻約為)和電流表(內(nèi)阻約為)測量一個(gè)電阻的阻值(約為)。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的______________(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值,下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開_____________(填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母)。A.將選擇開關(guān)置于“”位置B.將選擇開關(guān)置于“”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個(gè)位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時(shí),電壓表有示數(shù);試觸d時(shí),電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則______________(選填選項(xiàng)前的字母)。A.導(dǎo)線斷路B.滑動變阻器斷路C.導(dǎo)線斷路D.滑動變阻器短路【答案】甲ADCBC【詳析】(1)[1]因?yàn)榇郎y電阻約為,而故為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的外接法,即選用甲圖;(2)[2]測量過程中應(yīng)該先選擇合適擋位,根據(jù)題意選擇“”擋位,然后進(jìn)行歐姆調(diào)零,再進(jìn)行測量,測量完成后要將開關(guān)置于“”擋,故順序?yàn)锳DCB。(3)[3]閉合電鍵后,卻發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電流表示數(shù)始終為零,可能是電路中出現(xiàn)斷路,電壓表的示數(shù)不變化,說明電壓表串聯(lián)在電路中;當(dāng)試觸b、c時(shí)依然是這個(gè)情況說明b、c段是正常的,試觸d時(shí),電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路,故選C。9.(2022·山東·統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)了一個(gè)測量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材:干電池E(電動勢1.5V,內(nèi)阻未知);電流表A1(量程10mA,內(nèi)阻為90Ω);電流表A2(量程30mA,內(nèi)阻為30Ω);定值電阻R0(阻值為150Ω);滑動變阻器R(最大阻值為100Ω);待測電阻Rx;開關(guān)S,導(dǎo)線若干。測量電路如圖所示。(1)斷開開關(guān),連接電路,將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學(xué)選用的電流表為_______(填“A1”或“A2”);若不考慮電池內(nèi)阻。此時(shí)滑動變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為________Ω。(2)斷開開關(guān),保持滑片的位置不變。用Rx替換R0,閉合開關(guān)后,電流表指針指在滿刻度的處,則Rx的測量值為________Ω。(3)本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻,對Rx的測量值_________(填“有”或“無”)影響【答案】A160100無【詳析】(1)[1]若不考慮電源內(nèi)阻,且在電源兩端只接R0時(shí),電路中的電流約為由題知,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置,要使電流表指針指在滿刻度的處,則該同學(xué)選到的電流表應(yīng)為A1。[2]當(dāng)不考慮電源內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有計(jì)算出R=60Ω(2)[3]斷開開關(guān),保持滑片的位置不變,用Rx替換R0,閉合開關(guān)后,有代入數(shù)據(jù)有Rx=100Ω(3)[4]若考慮電源內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有聯(lián)立計(jì)算出的Rx不受電源內(nèi)阻r的影響。10.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)一同學(xué)探究阻值約為的待測電阻在范圍內(nèi)的伏安特性。可用器材有:電壓表V(量程為,內(nèi)阻很大),電流表A(量程為,內(nèi)阻為),電源E(電動勢約為,內(nèi)阻不計(jì)),滑動變阻器R(最大阻值可選或),定值電阻(阻值可選或),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。(1)要求通過的電流可在范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),在答題卡上將圖(a)所示的器材符號連線,畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖________;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),圖(a)中的R應(yīng)選最大阻值為______(填“”或“”)的滑動變阻器,應(yīng)選阻值為______(填“”或“”)的定值電阻;(3)測量多組數(shù)據(jù)可得的伏安特性曲線。若在某次測量中,電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示,則此時(shí)兩端的電壓為______V,流過的電流為_____,此組數(shù)據(jù)得到的的阻值為______(保留3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮俊驹斘觥浚?)[1]電流表內(nèi)阻已知,電流表與并聯(lián)擴(kuò)大電流表量程,進(jìn)而準(zhǔn)確測量通過的電流,電壓表單獨(dú)測量的電壓;滑動變阻器采用分壓式接法,電表從開始測量,滿足題中通過的電流從連續(xù)可調(diào),電路圖如下(2)[2]電路中應(yīng)選最大阻值為的滑動變阻器,方便電路的調(diào)節(jié),測量效率高、實(shí)驗(yàn)誤差??;[3]通過的電流最大為,需要將電流表量程擴(kuò)大為原來的倍,根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律示意圖如下根據(jù)并聯(lián)分流,即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比,可知解得(3)[4]電壓表每小格表示,向后估讀一位,即;[5]電流表每小格表示,本位估讀,即,電流表量程擴(kuò)大倍,所以通過的電流為;[6]根據(jù)歐姆定律可知11.(2021·海南·高考真題)在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中,提供以下實(shí)驗(yàn)器材:電源E(電動勢約,內(nèi)阻約),待測電阻(阻值小于),電壓表V(量程,內(nèi)阻約),電流表A(量程,內(nèi)阻約),滑動變阻器(最大阻值),單刀開關(guān),單刀雙擲開關(guān),導(dǎo)線若干。某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)如圖所示的測量電路?;卮鹣铝袉栴}:(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到___________(填“a”或“b”)端;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值,應(yīng)將撥向___________(填“c”或“d”);在上述操作正確的情況下,引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是___________(填正確選項(xiàng)前的標(biāo)號);A.電流表分壓
B.電壓表分流
C.電源內(nèi)阻分壓(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),若已知電流表的內(nèi)阻為,在此情況下,為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值,應(yīng)將撥向___________(填“c”或“d”);讀得電壓表的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為,則___________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮緽【詳析】(1)[1]滑動變阻器采用限流式接入電路,開關(guān)閉合前,滑片應(yīng)滑到端,使滑動變阻器接入電路阻值最大,保護(hù)電路;(2)[2]根據(jù)題意可知待測電阻的阻值滿足所以電流表的分壓比較明顯,電流表應(yīng)采用外接法,所以開關(guān)應(yīng)撥向端;[3]外接法的測量誤差主要來源于電壓表的分流,故選B;(3)[4]若電流表內(nèi)阻,則電流表的分壓可以準(zhǔn)確計(jì)算,所以電流表采用內(nèi)接法,所以開關(guān)應(yīng)撥向端;[5]電壓表測量電流表和待測電阻的總電壓,電流表分壓為根據(jù)歐姆定律可知待測電阻阻值為12.(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)小明同學(xué)打算估測5個(gè)相同規(guī)格電阻的阻值?,F(xiàn)有一個(gè)量程為0.6A的電流表、一個(gè)電池組(電動勢E不大于4.5V、內(nèi)阻r未知)、一個(gè)阻值為R0的定值電阻、一個(gè)阻值為R1的定值電阻(用作保護(hù)電阻),開關(guān)S和導(dǎo)線若干。他設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下:第一步∶把5個(gè)待測電阻分別單獨(dú)接入A、B之間,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)基本一致,據(jù)此他認(rèn)為5個(gè)電阻的阻值相等,均設(shè)為R。第二步∶取下待測電阻,在A、B之間接入定值電阻R0,記下電流表的示數(shù)I0。第三步∶取下定值電阻R0,將n個(gè)(n=1,2,3,4,5)待測電阻串聯(lián)后接入A、B之間,記下串聯(lián)待測電阻的個(gè)數(shù)n與電流表對應(yīng)示數(shù)In。請完成如下計(jì)算和判斷∶(1)根據(jù)上述第二步,與R0、R1、E、r的關(guān)系式是=___________。(2)定義,則Y與n、R、R0、E的關(guān)系式是Y=__________。(3)已知R0=12.0Ω,實(shí)驗(yàn)測得I0=0.182A,得到數(shù)據(jù)如下表∶n12345In/A0.3340.2860.2500.2240.200Y/A-12.5001.9981.4951.0300.495根據(jù)上述數(shù)據(jù)作出圖像,如圖(b)所示,可得R=______Ω(保留2位有效數(shù)字),同時(shí)可得E=______V(保留2位有效數(shù)字)。(4)本實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻對表中Y的測量值_______影響(選填“有"或“無")?!敬鸢浮?.04.0無〖祥解〗本題考查測定電源電動勢以及電阻測量的實(shí)驗(yàn),意在考查考生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。第(1)問通過閉合電路歐姆定律寫出關(guān)系式,變形即可得到的表達(dá)式;第(2)問結(jié)合題中的信息以及閉合電路歐姆定律整理出Y的表達(dá)式;第(3)問利用數(shù)形結(jié)合法解讀出圖像的斜率以及截距的物理意義,求出電源的電動勢和定值電阻的阻值;第(4)問把電流表的內(nèi)阻考慮進(jìn)內(nèi)之后列出關(guān)系式直接分析出電流表的內(nèi)阻對Y測量值的影響即可?!驹斘觥浚?)[1]由閉合電路歐姆定律得整理得(2)[2]A、B間接入n個(gè)待測電阻后,由閉合電路歐姆定律得又由以上整理得(3)[3][4]由變形得結(jié)合圖(b)得又解得(4)[5]如果考慮電流表的內(nèi)阻,則有整理得顯然電流表的內(nèi)阻對Y的測量值沒有影響。13.(2021·廣東·高考真題)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。(1)先用多用電表預(yù)判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋,將兩表筆______,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向右邊“”處。測量時(shí)觀察到熱敏電阻溫度越高,相同倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大,由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而__________。(2)再按圖連接好電路進(jìn)行測量。①閉合開關(guān)S前,將滑動變阻器的滑片滑到_______端(選填“a”或“b”)。
將溫控室的溫度設(shè)置為T,電阻箱調(diào)為某一阻值。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)、T和。斷開開關(guān)S。
再將電壓表與熱敏電阻C端間的導(dǎo)線改接到D端,閉合開關(guān)S。反復(fù)調(diào)節(jié)和,使電壓表和電流表的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時(shí)電阻箱的阻值。斷開開關(guān)S。②實(shí)驗(yàn)中記錄的阻值_____(選填“大于”、“小于”或“等于”)。此時(shí)熱敏電阻阻值_____。【答案】短接減小b大于【詳析】(1)[1][2]選擇倍率適當(dāng)?shù)臍W姆擋,將兩表筆短接;歐姆表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大,則阻值越小,可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。(2)①[3]閉合開關(guān)S前,應(yīng)將滑動變阻器R1的阻值調(diào)到最大,即將滑片滑到b端;②[4][5]因兩次電壓表和電流表的示數(shù)相同,因?yàn)榧纯芍猂01大于R02。14.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)某同學(xué)用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx,所用電壓表的內(nèi)阻為1kΩ,電流表內(nèi)阻為0.5Ω。該同學(xué)采用兩種測量方案,一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O、P兩點(diǎn)之間,另一種是跨接在O、Q兩點(diǎn)之間。測量得到如圖(b)所示的兩條U–I圖線,其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)?;卮鹣铝袉栴}:(1)圖(b)中標(biāo)記為II的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點(diǎn)的方案測量得到的。(2)根據(jù)所用實(shí)驗(yàn)器材和圖(b)可判斷,由圖線________(填“I”或“II”)得到的結(jié)果更接近待測電阻的真實(shí)值,結(jié)果為________Ω(保留1位小數(shù))。(3)考慮到實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻的影響,需對(2)中得到的結(jié)果進(jìn)行修正,修正后待測電阻的阻值為________Ω(保留1位小數(shù))?!敬鸢浮俊【詳析】(1)[1]若將電壓表接在、之間,則根據(jù)一次函數(shù)關(guān)系可知對應(yīng)斜率為。若將電壓表接在、之間,電流表分壓為根據(jù)歐姆定律變形可知解得根據(jù)一次函數(shù)可知對應(yīng)斜率為,對比圖像的斜率可知所以II圖線是采用電壓表跨接在、之間。(2)[2]因?yàn)榇郎y電阻為幾十歐姆的電阻,通過圖像斜率大致估算待測電阻為左右,根據(jù)說明電流表的分壓較小,電壓表的分流較大,所以電壓表應(yīng)跨接在、之間,所以選擇圖線I得到的結(jié)果較為準(zhǔn)確。[3]根據(jù)圖像可知[4]考慮電流表內(nèi)阻,則修正后的電阻為15.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)用如圖所示的電路測量一個(gè)量程為100μA,內(nèi)阻約為2000Ω的微安表頭的內(nèi)阻,所用電源的電動勢約為12V,有兩個(gè)電阻箱可選,R1(0~9999.9Ω),R2(99999.9Ω)
(1)RM應(yīng)選_________,RN應(yīng)選_________;(2)根據(jù)電路圖,請把實(shí)物連線補(bǔ)充完整_________;
(3)下列操作順序合理排列是______:①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調(diào)至最大值;②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;③斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)滑動頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;④斷開S1、S2,拆除導(dǎo)線,整理好器材(4)如圖是RM調(diào)節(jié)后面板,則待測表頭的內(nèi)阻為_________,該測量值_________(填“大于”、“小于”、“等于”)真實(shí)值。
(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后,某次測量指針指在圖示位置,則待測電壓為_________V(保留3位有效數(shù)字)。
(6)某次半偏法測量表頭內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,S2斷開,電表滿偏時(shí)讀出RN值,在滑動頭P不變,S2閉合后調(diào)節(jié)電阻箱RM,使電表半偏時(shí)讀出RM,若認(rèn)為OP間電壓不變,則微安表內(nèi)阻為_________(用RM、RN表示)【答案】R1R2
①③②④1998.0Ω小于1.28【詳析】(1)[1][2]根據(jù)半偏法的測量原理可知,RM與R1相當(dāng),當(dāng)閉合S2之后,變阻器上方的電流應(yīng)基本不變,就需要RN較大,對下方分壓電路影響甚微。故RM應(yīng)選R1,RN應(yīng)選R2。(2)[3]根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖有
(3)[4]根據(jù)半偏法的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為①將變阻器滑動頭P移至最左端,將RN調(diào)至最大值;③斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)滑動頭P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏;②閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)RM,使微安表半偏,并讀出RM阻值;④斷開S1、S2,拆除導(dǎo)線,整理好器材。(4)[5]根據(jù)RM調(diào)節(jié)后面板讀數(shù)為1998.0Ω。[6]當(dāng)閉合S2后,原電路可看成如下電路
閉合S2后,相當(dāng)于RM由無窮大變成有限值,變小了,則流過RN的電流大于原來的電流,則流過RM的電流大于,故待測表頭的內(nèi)阻的測量值小于真實(shí)值。(5)[7]將該微安表改裝成量程為2V的電壓表,則需要串聯(lián)一個(gè)電阻R0,則有U=Ig(Rg+R0)此時(shí)的電壓讀數(shù)有U′=I′(Rg+R0)其中U=2V,Ig=100μA,I′=64μA聯(lián)立解得U′=1.28V(6)根據(jù)題意OP間電壓不變,可得解得16.(2021·山東·高考真題)熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件,某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律。可供選擇的器材有:待測熱敏電阻(實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),阻值約幾百歐到幾千歐);電源E(電動勢,內(nèi)阻r約為);電阻箱R(阻值范圍);滑動變阻器(最大阻值);滑動變阻器(最大阻值);微安表(量程,內(nèi)阻等于);開關(guān)兩個(gè),溫控裝置一套,導(dǎo)線若干。同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲所示的測量電路,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按圖示連接電路;②閉合、,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,使微安表指針滿偏;③保持滑動變阻器滑片P的位置不變,斷開,調(diào)節(jié)電阻箱,使微安表指針半偏;④記錄此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值。回答下列問題:(1)為了更準(zhǔn)確地測量熱敏電阻的阻值,滑動變阻器應(yīng)選用___________(填“”或“”)。(2)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路__________。(3)某溫度下微安表半偏時(shí),電阻箱的讀數(shù)為,該溫度下熱敏電阻的測量值為___________(結(jié)果保留到個(gè)位),該測量值___________(填“大于”或“小于”)真實(shí)值。(4)多次實(shí)驗(yàn)后,學(xué)習(xí)小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸___________(填“增大”或“減小”)?!敬鸢浮?500大于減小【詳析】(1)[1]用半偏法測量熱敏電阻的阻值,盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變,由于該支路與滑動變阻器左側(cè)部分電阻并聯(lián),滑動變阻器的阻值越小,S2閉合前、后并聯(lián)部分電阻變化越小,從而并聯(lián)部分的電壓值變化越小,故滑動變阻器應(yīng)選R1。(2)[2]電路連接圖如圖所示(3)[3]微安表半偏時(shí),該支路的總電阻為原來的2倍,即可得[4]當(dāng)斷開S2,微安表半偏時(shí),由于該支路的電阻增加,電壓略有升高,根據(jù)歐姆定律,總電阻比原來2倍略大,也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻,而我們用電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻來計(jì)算,因此熱敏電阻的測量值比真實(shí)值偏大。(4)[5]由于是圖像,當(dāng)溫度T升高時(shí),減小,從圖中可以看出減小,從而減小,因此熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。17.(2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題)導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導(dǎo)電的噴涂油漆?,F(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截面為正方形的細(xì)長樣品(固態(tài)),某同學(xué)欲測量其電阻率,設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.測得樣品截面的邊長a=0.20cm;b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁間左右移動;c.將丙調(diào)節(jié)至某位置,測量丙和某探針之間的距離L;d.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使電流表示數(shù)I=0.40A,讀出相應(yīng)的電壓表示數(shù)U,斷開開關(guān)S;e.改變丙的位置,重復(fù)步驟c、d,測量多組L和U,作出U—L圖像如圖(b)所示,得到直線的斜率k?;卮鹣铝袉栴}:(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距離;(2)寫出電阻率的表達(dá)式ρ=___________(用k、a、I表示);(3)根據(jù)圖像計(jì)算出該樣品的電阻率ρ=___________Ω?m(保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮恳?.5×10-5【詳析】(1)[1]由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓,則L是丙到乙的距離。(2)[2]根據(jù)電阻定律有再根據(jù)歐姆定律有聯(lián)立有則(3)[3]根據(jù)圖像可知k=6.5V/m則根據(jù)(2)代入數(shù)據(jù)有ρ=6.5×10-5Ω?m18.(2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題)小明通過實(shí)驗(yàn)探究電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響.所用器材有:干電池(電動勢約1.5V,內(nèi)阻不計(jì))2節(jié);兩量程電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ;量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)1個(gè);滑動變阻器(最大阻值50Ω)1個(gè);定值電阻(阻值50Ω)21個(gè);開關(guān)1個(gè)及導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)電路如題1圖所示.
(1)電壓表量程應(yīng)選用________(選填“3V”或“15V”).(2)題2圖為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路(右側(cè)未拍全).先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置,然后用導(dǎo)線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱________(選填“B”“C”“D”)連接,再閉合開關(guān),開始實(shí)驗(yàn).
(3)將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變,依次測量電路中O與1,2,…,21之間的電壓.某次測量時(shí),電壓表指針位置如題3圖所示,其示數(shù)為________V.根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出電壓U與被測電阻值R的關(guān)系圖線,如題4圖中實(shí)線所示.
(4)在題1圖所示的電路中,若電源電動勢為E,電壓表視為理想電壓表,滑動變阻器接入的阻值為,定值電阻的總阻值為,當(dāng)被測電阻為R時(shí),其兩端的電壓________(用E、、、R表示),據(jù)此作出理論圖線如題4圖中虛線所示.小明發(fā)現(xiàn)被測電阻較小或較大時(shí),電壓的實(shí)測值與理論值相差較?。?)分析可知,當(dāng)R較小時(shí),U的實(shí)測值與理論值相差較小,是因?yàn)殡妷罕淼姆至餍。妷罕韮?nèi)阻對測量結(jié)果影響較?。∶髡J(rèn)為,當(dāng)R較大時(shí),U的實(shí)測值與理論值相差較小,也是因?yàn)橄嗤脑颍闶欠裢馑挠^點(diǎn)?請簡要說明理由______.【答案】3VD1.50不同意,理由見解析【詳析】(1)[1]所用電源為兩節(jié)干電池,電動勢為3V,則所用電表量程為3V;(2)[2]閉合電鍵之前,滑動變阻器阻值應(yīng)該調(diào)到最大,則由圖可知,電池盒上的接線柱A應(yīng)該與滑動變阻器的接線柱D連接;(3)[3]電壓表最小刻度為0.1V,則讀數(shù)為1.50V;(4)[4]由閉合電路歐姆定律可得當(dāng)被測電阻阻值為R時(shí)電壓表讀數(shù)(5)[5]不同意;當(dāng)R較大時(shí),則電壓表內(nèi)阻不能忽略,則電路中的電流則電壓表讀數(shù)為當(dāng)R較大時(shí),R=R2時(shí)R最大,此時(shí)因RV>>R1,則電壓表讀數(shù)接近于19.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)處在___________(填“M”或“N”)端。(2)按照圖1連接實(shí)物圖,如圖2所示。閉合開關(guān)前檢查電路時(shí),發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò),該導(dǎo)線為___________(填“a”“b”或“c”)。若閉合開關(guān),該錯(cuò)誤連接會帶來的問題有___________。
【答案】Mb移動滑片時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)不變【詳析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開關(guān)S前,為保護(hù)電路,滑動變阻器滑片P應(yīng)處在最大阻值處,滑動變阻器的滑片P應(yīng)處在M端。(2)[2][3]滑動變阻器采用分壓式接法,滑動變阻器下端兩接線柱與電源相連,故b導(dǎo)線接錯(cuò);該錯(cuò)誤帶來的問題是移動滑片的過程中電壓表和電流表的示數(shù)不變。20.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)一學(xué)生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻(阻值)、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。圖(a)是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。完成下列填空:
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),先將滑動變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大,閉合S(2)將K與1端相連,適當(dāng)減小滑動變阻器R接入電路的電阻,此時(shí)電壓表讀數(shù)記為,然后將K與2端相連,此時(shí)電壓表讀數(shù)記為。由此得到流過待測金屬絲的電流I=_______,金屬絲的電阻_____。(結(jié)果均用、、表示)(3)繼續(xù)微調(diào)R,重復(fù)(2)的測量過程,得到多組測量數(shù)據(jù),如下表所示:()0.570.710.851.141.43()0.971.211.451.942.43(4)利用上述數(shù)據(jù),得到金屬絲的電阻。(5)用米尺測得金屬絲長度。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑,某次測量的示數(shù)如圖(b)所示,該讀數(shù)為______mm。多次測量后,得到直徑的平均值恰好與d相等。(6)由以上數(shù)據(jù)可得,待測金屬絲所用材料的電阻率______。(保留2位有效數(shù)字)【答案】0.1505.0【詳析】(1)[1]根據(jù)題意可知,兩端的電壓為則流過即流過待測金屬絲的電流[2]金屬絲的電阻聯(lián)立可得(5)[3]螺旋測微器的讀數(shù)為(6)[4]根據(jù)電阻定律又代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得21.(2023·浙江·高考真題)在“測量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中:(1)測量一段金屬絲電阻時(shí)所用器材和部分電路連線如圖1所示,圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與________(選填“一”、“0.6”或“3”)接線柱連接,b端應(yīng)與___________(選填“—”、“0.6”或“3”)接線柱連接。開關(guān)閉合前,圖1中滑動變阻器滑片應(yīng)置于____________(選填“左”或“右”)端。(2)合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、I數(shù)據(jù)計(jì)算電阻,然后求電阻平均值;乙同學(xué)通過圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是___________(選填“甲”或“乙”)。(3)兩同學(xué)進(jìn)一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流的表頭G改裝成電流表。如圖2所示,表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲,調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏,毫安表示數(shù)為I。改變L,重復(fù)上述步驟,獲得多組I、L數(shù)據(jù),作出圖像如圖3所示。則圖像斜率______。若要把該表頭G改裝成量程為的電流表,需要把長為__________m的鎳鉻絲并聯(lián)在表頭G兩端。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)【答案】0.60.6左乙2.1/2.2/2.3/2.4/2.50.24/0.25/0.26/0.27/0.28【詳析】(1)[1][2][3]實(shí)驗(yàn)中用兩節(jié)干電池供電,滑動變阻器分壓式連接,電壓從零開始調(diào)節(jié),電流表選較小量程測量電流減小誤差,則圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與“0.6”接線柱連接,電壓表測電阻兩端的電壓,則金屬絲的電阻較小,電流表外接誤差較小,故b端應(yīng)與“0.6”接線柱連接。為了保護(hù)電表,開關(guān)閉合前,圖1中滑動變阻器滑片應(yīng)置于左端。(2)[4]做U-I圖象可以將剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度,減少實(shí)驗(yàn)的誤差,則乙同學(xué)通過U-I圖像求電阻,求電阻的方法更合理;(3)[5]由圖像可知圖像斜率[6]方法一:由電路可知解得則若要把該滿偏電流為表頭G改裝成量程為的電流表,則并聯(lián)的電阻解得方法二:延長圖像可知,當(dāng)I=9.0mA時(shí)可得即22.(2022·遼寧·高考真題)某同學(xué)要將一小量程電流表(滿偏電流為,內(nèi)阻為)改裝成有兩個(gè)量程的電流表,設(shè)計(jì)電路如圖(a)所示,其中定值電阻,。(1)當(dāng)開關(guān)S接A端時(shí),該電流表的量程為___________;(2)當(dāng)開關(guān)S接B端時(shí),該電流表的量程比接在A端時(shí)___________(填“大”或“小”)(3)該同學(xué)選用量程合適的電壓表(內(nèi)阻未知)和此改裝電流表測量未知電阻的阻值,設(shè)計(jì)了圖(b)中兩個(gè)電路。不考慮實(shí)驗(yàn)操作中的偶然誤差,則使用___________(填“甲”或“乙”)電路可修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。【答案】1大乙【詳析】(1)[1]由圖可知當(dāng)S接A時(shí),R1和R2串聯(lián)接入電路,和電流表并聯(lián),滿偏時(shí)電流表兩端的電壓為此時(shí)R1和R2的電流為所以總電流為即量程為0~1mA。(2)[2]當(dāng)開關(guān)S接B端時(shí),由圖可知R1和電流表串聯(lián)再和R2并聯(lián),由于和電流表并聯(lián)的電阻變小,當(dāng)電流表滿偏時(shí),流過R2的電流變大,干路電流變大,即量程變大;所以比接在A端時(shí)大。(3)[3]圖甲是電流表的外接法,誤差是由于電壓表的分流引起的;圖乙是電流表的內(nèi)接法,誤差是由于電流表的分壓引起的,因?yàn)轭}目中電壓表電阻未知,故采用圖乙的方法可以修正由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。23.(2022·湖北·統(tǒng)考高考真題)某探究小組學(xué)習(xí)了多用電表的工作原理和使用方法后,為測量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。(1)該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,示數(shù)如圖甲所示,其讀數(shù)為_____mm。再用游標(biāo)卡尺測得其長度L。(2)該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0Ω,定值電阻R0的阻值為20.0Ω,電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。首先將S2置于位置1,閉合S1,多次改變電阻箱R的阻值,記下電流表的對應(yīng)讀數(shù)I,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表。R/ΩI/A/A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中繪制出圖像。再將S2置于位置2,此時(shí)電流表讀數(shù)為0.400A。根據(jù)圖丙中的圖像可得_____Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。最后可由表達(dá)式____得到該材料的電阻率(用D、L、表示)。(3)該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的圖像,還可以求得電源電動勢_________V,內(nèi)阻_______Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(4)持續(xù)使用后,電源電動勢降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置,測得電路的電流,仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會_____(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)?!敬鸢浮?.7006.0123.0偏大【詳析】(1)[1]用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D,其讀數(shù)為(2)(3)[2][3][4][5]由電路可知,當(dāng)將S2置于位置1,閉合S1時(shí)即由圖像可知解得解得再將S2置于位置2,此時(shí)電流表讀數(shù)為0.400A,則解得根據(jù)解得(3)由(2)可知(4)根據(jù)表達(dá)式因電源電動勢變小,內(nèi)阻變大,則當(dāng)安培表由相同讀數(shù)時(shí),得到的的值偏小,即測量值偏大。24.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)(1)探究滑動變阻器的分壓特性,采用圖1所示的電路,探究滑片P從A移到B的過程中,負(fù)載電阻R兩端的電壓變化。①圖2為實(shí)驗(yàn)器材部分連線圖,還需要______(選填af、bf、fd、fc、ce或cg)連線。②圖3所示電壓表的示數(shù)為_______V。③已知滑動變阻器的最大阻值R0=10Ω,額定電流I=1.0A。選擇負(fù)載電阻R=10Ω,以R兩端電壓U為縱軸,為橫軸(x為AP的長度,L為AB的長度),得到分壓特性曲線為圖4中的“I”;當(dāng)R=100Ω,分壓特性曲線對應(yīng)圖4中的__(選填“Ⅱ”或“Ⅲ”);則滑動變阻器最大阻值的選擇依據(jù)是____。(2)兩個(gè)相同的電流表G1和G2如圖5所示連接,晃動G1表,當(dāng)指針向左偏時(shí),靜止的G2表的指針也向左偏,原因是____。A.兩表都是“發(fā)電機(jī)”
B.G1表是“發(fā)電機(jī)”,G2表是“電動機(jī)”C.G1表和G2表之間存在互感現(xiàn)象D.G1表產(chǎn)生的電流流入G2表,產(chǎn)生的安培力使G2表指針偏轉(zhuǎn)【答案】af、fd、ceⅡBD/DB【詳析】(1)[1]依原理圖可知,還需要af、fd、ce連線;[2]依題意,所示電壓表的示數(shù)為1.50V,考慮到偶然誤差也可;[3]假定AP部分的電阻為,分別與10Ω與100Ω并聯(lián)再與BP部分的電阻串聯(lián);由于相同的與100Ω并聯(lián)后的電阻較與10Ω并聯(lián)后的電阻大,則根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,滑片在相同位置下,負(fù)載電阻越大,其兩端電壓越大;即在相同橫坐標(biāo)下,此時(shí)負(fù)載100Ω時(shí),電壓表的示數(shù)應(yīng)該較曲線為圖4中的“I”來得大,故應(yīng)該選“Ⅱ”。[4]由上述分析可知,對于不同的負(fù)載電阻,調(diào)節(jié)滑動觸頭時(shí)負(fù)載兩端的電壓變化規(guī)律不同,當(dāng)負(fù)載電阻小于滑動變阻器最大阻值時(shí),負(fù)載電阻兩端電壓隨滑動觸頭的變化而更迅速變化;當(dāng)負(fù)載電阻大于滑動變阻器最大阻值時(shí),負(fù)載電阻兩端電壓隨滑動觸頭的變化而更加平穩(wěn)變化,從而獲得更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。所以,在保證電路安全的情況下,滑動變阻器最大阻值的選擇依據(jù)是相比負(fù)載電阻越小越好,即。(2)[5]據(jù)題意可知:電流表主要部件是永久磁鐵和帶有指針的線圈,G1和G2用導(dǎo)線連接起來.當(dāng)晃動G1時(shí),相當(dāng)于G1中的線圈做切割磁感線運(yùn)動,電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流;由于兩個(gè)電表構(gòu)成了閉合電路,則電流會通過G2表中的線圈,而該線圈處于磁場中,由于通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用,G2的指針也會偏轉(zhuǎn);則G1表相當(dāng)于“發(fā)電機(jī)”,G2表相當(dāng)于“電動機(jī)”,故AC錯(cuò)誤,BD正確。故選BD。25.(2022·廣東·高考真題)彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件,某同學(xué)測量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)過程如下:(1)裝置安裝和電路連接;如圖(a)所示,導(dǎo)電繩的一端固定,另一端作為拉伸端,兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖(b)所示的電路中。(2)導(dǎo)電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量①將導(dǎo)電繩拉伸后,用刻度尺測量并記錄A、B間的距離,即為導(dǎo)電繩拉伸后的長度L。②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R,使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和I1。③閉合S2,電壓表的示數(shù)__________(選填“變大”或“變小”)。調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U,記錄電流表的示數(shù)I2,則此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻Rx=__________(用I1、I2和U表示)。④斷開S1,增大導(dǎo)電繩拉伸量,測量并記錄A、B間的距離,重復(fù)步驟②和③。(3)該電壓表內(nèi)阻對導(dǎo)電繩電阻的測量值__________(選填“有”或“無”)影響。(4)圖11(c)是根據(jù)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的Rx—L圖線。將該導(dǎo)電繩兩端固定在某種機(jī)械臂上,當(dāng)機(jī)械臂彎曲后,測得導(dǎo)電繩的電阻Rx為1.33kΩ,則由圖線可讀出導(dǎo)電繩拉伸后的長度為__________cm,即為機(jī)械臂彎曲后的長度。【答案】變小無51.80【詳析】(2)[1]閉合S2后,并聯(lián)部分的電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律,電壓表的示數(shù)變小。[2]加在導(dǎo)電繩兩端的電壓為U,流過導(dǎo)電繩的電流為I2—I1,因此導(dǎo)電繩的電阻(3)[3]在閉合S2之前,電流表I1的示數(shù)包括定值電阻的電流和電壓表分得的電流,閉合S2之后,加在電壓表兩端的電壓保持不變,因此流過電壓表和定值電阻的總電流仍為I1,故流過導(dǎo)電繩的電流是I2—I1,與電壓表內(nèi)阻無關(guān),電壓表內(nèi)阻對測量沒有影響。(4)[4]由圖c可知,導(dǎo)電繩拉伸后的長度為51.80cm。26.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)小明同學(xué)根據(jù)圖1的電路連接器材來“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變合金絲甲接入電路的長度、調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,使電流表的讀數(shù)達(dá)到某一相同值時(shí)記錄電壓表的示數(shù)U,從而得到多個(gè)的值,作出圖像,如圖2中圖線a所示。(1)在實(shí)驗(yàn)中使用的是_______(選填“0~20”或“0~200”)的滑動變阻器。(2)在某次測量時(shí),量程為3V電壓表的指針位置如圖3所示,則讀數(shù)U=_______V。(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0×10-8m2,則合金絲甲的電阻率為_______·m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(4)圖2中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采用同樣的方法獲得的圖像,由圖可知合金絲甲的橫截面積_______(選填“大于”、“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積?!敬鸢浮?~201.32(1.31~1.34)1.1×10-6(0.90×10-6~1.3×10-6)小于【詳析】(1)[1]由實(shí)驗(yàn)原理可知而由圖像可知待測電阻最大約為8,為了使電壓表有明顯的讀數(shù)變化,則滑動變阻器的阻值不能太大,故選0~20比較合適;(2)[2]量程為3V的電壓表,精度為0.1V,估讀到0.01V,則電壓為1.32V(1.31~1.34);(3)[3]根據(jù)電阻定律有則圖像的斜率為可得合金絲甲的電阻率為(4)[4]另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后,電阻率不變,而橫截面積變?yōu)橛蓤D2中圖線b可得解得故合金絲甲的橫截面積小于合金絲乙的橫截面積。27.(2021·福建·統(tǒng)考高考真題)某實(shí)驗(yàn)小組使用多用電表和螺旋測微器測量一長度為電阻絲的電阻率,該電阻絲的電阻值約為,材料未知。實(shí)驗(yàn)過程如下:(1)用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑,示數(shù)如圖(a)所示。該電阻絲的直徑為___________。(2)對多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。(3)將多用電表的選擇開關(guān)旋至___________倍率的電阻擋(填“”“”“”或“”)。(4)將黑、紅表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻擋零刻度線。(5)將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端,多用電表的示數(shù)如圖(b)所示。該電阻絲的電阻值為___________。(6)測量完成之后,將表筆從插孔拔出,并將選擇開關(guān)旋到“OFF”位置。(7)實(shí)驗(yàn)測得的該電阻絲電阻率為___________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)?!敬鸢浮?.414160【詳析】(1)[1]該電阻絲的直徑為(3)[2]使用多用電表歐姆擋測電阻時(shí),為了減小誤差,應(yīng)盡可能使指針偏轉(zhuǎn)至刻度盤中央附近,由于該電阻絲的阻值在100~200Ω,而表盤中央刻度在15~20左右,所以應(yīng)選擇×10倍率的電阻擋;(5)[3]15~20之間的分度值為1,所以該電阻絲的電阻值為(7)[4]根據(jù)電阻定律有解得該電阻絲的電阻率為28.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)在“測量干電池的電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中
(1)部分連線如圖1所示,導(dǎo)線a端應(yīng)連接到________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)接線柱上。正確連接后,某次測量中電壓表指針位置如圖2所示,其示數(shù)為________V。(2)測得的7組數(shù)據(jù)已標(biāo)在如圖3所示坐標(biāo)系上,用作圖法求干電池的電動勢________V和內(nèi)阻________Ω。(計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù))【答案】B1.201.501.04【詳析】(1)[1]電壓表測量的電壓應(yīng)為路端電壓,開關(guān)應(yīng)能控制電路,所以導(dǎo)線a端應(yīng)連接到B處;[2]干電池電動勢約為1.5V,電壓表選擇量程,分度值為0.1V,題圖中電壓表讀數(shù)為1.20V;(2)[3][4]作出如圖所示
根據(jù)閉合電路歐姆定律可知圖像縱軸截距為電源電動勢可得圖像斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻29.(2023·湖北·統(tǒng)考高考真題)某實(shí)驗(yàn)小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了如圖(a)所示電路,所用器材如下:電壓表(量程,內(nèi)阻很大);電流表(量程);電阻箱(阻值);干電池一節(jié)、開關(guān)一個(gè)和導(dǎo)線若干。
(1)根據(jù)圖(a),完成圖(b)中的實(shí)物圖連線__________。
(2)調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值,閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻,記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的圖像如圖(c)所示,則干電池的電動勢為__________V(保留3位有效數(shù)字)、內(nèi)阻為__________(保留2位有效數(shù)字)。
(3)該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究,作出圖像如圖(d)所示。利用圖(d)中圖像的縱軸截距,結(jié)合(2)問得到的電動勢與內(nèi)阻,還可以求出電流表內(nèi)阻為__________(保留2位有效數(shù)字)。(4)由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大,本實(shí)驗(yàn)干電池內(nèi)阻的測量值__________(填“偏大”或“偏小”)?!敬鸢浮?.580.642.5偏小【詳析】(1)[1]實(shí)物連線如圖:
(2)[2][3]由電路結(jié)合閉合電路的歐姆定律可得由圖像可知E=1.58V內(nèi)阻(3)[4]根據(jù)可得由圖像可知解得(4)[5]由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大,則實(shí)驗(yàn)測得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值,即實(shí)驗(yàn)中測得的電池內(nèi)阻偏小。30.(2022·天津·高考真題)實(shí)驗(yàn)小組測量某型號電池的電動勢和內(nèi)阻。用電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電池等器材組成如圖1所示實(shí)驗(yàn)電路,由測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的圖像如圖2所示。(1)圖1的電路圖為下圖中的__________。(選填“A”或“B”)(2)如果實(shí)驗(yàn)中所用電表均視為理想電表,根據(jù)圖2得到該電池的電動勢__________V,內(nèi)阻__________。(3)實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行反思,發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)方案存在系統(tǒng)誤差。若考慮到電表內(nèi)阻的影響,對測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,在圖2中重新繪制圖線,與原圖線比較,新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將__________,與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將__________。(兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)【答案】B4.51.8不變變大【詳析】(1)[1]通過觀察實(shí)物圖可知電壓表接在電源兩端,故電路圖為B;(2)[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律有則圖線在縱軸上的截距表示電池的電動勢E,斜率是電池的內(nèi)阻r,根據(jù)圖像可知,縱軸截距為4.5,橫軸截距為2.5,結(jié)合上述分析可知電池電動勢;內(nèi)阻(3)[4][5]分析測量電路可知系統(tǒng)誤差的來源是電壓表的分流作用,使得電流表的示數(shù)小于流過電池的電流,考慮電壓表內(nèi)阻的影響,流過電壓表的電流為可知流過電池的電流為,因電壓表內(nèi)阻不變,隨著電壓值減小,電壓表電流減小,當(dāng)電壓值趨于0時(shí),I趨于,在圖2中重新繪制的圖線如圖所示故新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將不變,與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將變大。31.(2022·福建·高考真題)在測量某電源電動勢和內(nèi)阻時(shí),因?yàn)殡妷罕砗碗娏鞅淼挠绊?,不論使用何種接法,都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,為了消除電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差,某實(shí)驗(yàn)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量。已知。(1)按照圖甲所示的電路圖,將圖乙中的器材實(shí)物連線補(bǔ)充完整_____。(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:①將滑動變阻器滑到最左端位置②接法Ⅰ:單刀雙擲開關(guān)S與1接通,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器R,記錄下若干組數(shù)據(jù)的值,斷開開關(guān)③將滑動變阻器滑到最左端位置④接法Ⅱ:單刀雙擲開關(guān)S與2閉合,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器R,記錄下若干組數(shù)據(jù)的值,斷開開關(guān)⑤分別作出兩種情況所
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