知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．图1是利用两个电流表A₁和A₂测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R₁和A₁内阻之和为10000Ω（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），A₂为理想电流表．
①按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线．
②在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至______（填“a端”、“中央”或“b端”）．
③闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A₁和A₂的示数I₁和I₂．多次改变滑动端c的位置，得到的数据为

I₁（mA） 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145

I₂（mA） 480 400 320 232 140 68

在图3所示的坐标纸上以I₁为纵坐标、I₂为横坐标画出所对应的I₁-I₂曲线．
④利用所得曲线求的电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（保留两位小数）
⑤该电路中电源输出的短路电流I_m=______A．

难度：较易

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2．某同学利用有一定内阻的毫安表（量程0～3mA）测定一节干电池的电动势E和内阻r。使用的器材还包括两个电阻箱R和R₀，两个定值电阻R1=15.0Ω和R₂=4.5Ω，开关两个，导线若干。实验原理图如图甲所示。

（1）在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，请用笔画线代替导线完成余下电路的连接。
（2）请完成下列主要实验步骤：
①调节电阻箱R到最大值，闭合开关S₁和S₂，调节电阻箱R使毫安表的示数大约为2mA；
②调节电阻箱R，直至在反复断开、闭合开关S₂时，毫安表的指针始终停在某一示数处，读得此时电阻箱R₀的电阻为3.0Ω，则毫安表的内阻R_A=______Ω；
③保持开关S₁和S₂闭合，且保持电阻箱R₀的阻值不变，不断调节电阻箱R，读出其阻值R和对应的毫安表的示数I；
④根据实验数据描点，绘出的 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7BI%7D$ -R图象如图丙所示，则该电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω。

难度：中等

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3．为了测定某迭层电池的电动势（约20V～22V）和电阻（小于2Ω），需要把一个量程为10V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：

（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。
第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步：把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为9V
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为______ V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为30V的电压表
（2）上述实验可供选
择的器材有：
A．迭层电池（电动势约20V～22V，内电阻小于2Ω）
B．电压表（量程为10V，内阻约10kΩ）
C．电阻箱（阻值范围0～9999Ω，额定功率小于10W）
D．电阻箱（阻值范围0～99999Ω，额定功率小于10W）
E．滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（阻值为0～2kΩ，额定电流0.2A）
电阻箱应选______，滑动变阻器应选______（用大写字母表示）。
（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图线如图丙所示，可知电池的电动势为______ V，内电阻为______Ω。

难度：较易

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4．电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。

①用多用表直流电压50V档测量每块电池的电动势。测量电池A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为______。
②电路图中的变阻箱R能否用滑动变动器代替______（选填“能”、“不能”）
③用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R₀为保护电阻，其阻值为5Ω．改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的 $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7BI%7D-R$ 图线，如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=______；内阻r=______。（计算结果保留1位小数。）
④分析图丙可知，电池______较优（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。

难度：中等

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5．在描绘一个标有“6.3V0.3A”小灯泡的伏安特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V，并便于操作．已选用的器材有：
学生电源（电动势为9V，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0～0.6A，内阻约0.2Ω；量程为0～3A，内阻约0.04Ω）；
电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ；0～15V，内阻约15kΩ）；
开关一个、导线若干．
（1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其中的 ______ （选填选项前的字母）．
A．滑动变阻器（最大阻值10Ω，最大允许电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1500Ω，最大允许电流0.3A）
（2）实验电路图应选用图1中的 ______ （选填“甲”或“乙”）．

（3）请根据（2）中所选的电路图，补充完成图2中实物电路的连线．
（4）接闭合关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次测量中电流表选择0～0.6A量程，电压表选择0～15V量程，电流表、电压表示数如图3所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值R_x= $%20%5Cfrac%20%7BU%7D%7BI%7D$ = ______ Ω（计算结果保留两位有效数字）．
（5）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图4所示．由此可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻值将 ______ （选填“变大”或“变小”）．

难度：较易

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6．太阳能是一种清洁、“绿色”能源，在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组决定探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的伏安特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．
（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图．
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图象．由图可知，当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为 ______ Ω．（保留一位有效数字）

（3）该实验小组在另一实验中用一强光照射太阳能电池，使该太阳能电池获得电能，为了测出该电池此时的电动势和内阻，该小组同学决定先用欧姆表进行粗测，再设计合理的电路图．你认为该小组同学的做法合理吗？为什么？ ______ ．
（4）该实验小组设计了如图3所示的电路图，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a，再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U-I曲线b，见图4．当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a的路端电压为1.5V．则滑动变阻器的测量电阻为 ______ Ω，
曲线b外电路消耗的电功率为 ______ W（计算结果保留两位有效数字）．

难度：中等

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7．下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．

（1）请挑选合适的电表量程，在如图1中，完成余下的电路连线．要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化．
（2）根据上述电路，测量得到了一组实验数据，并在I-U图中描点连线后得到如图3图线a，该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响，将小灯泡玻璃敲碎后，使灯丝倒置浸在油杯中（如图2所示），使灯丝的温度在开始阶段基本不变，更换电表的量程后，再次完成上述实验，得到实验数据如下表所示，请用表中数据在坐标纸上描点，并作出I-U图线b．
次数n 1 2 3 4 5 6
电压/V 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
电流/A 0 0.20 0.40 0.58 0.72 0.80
（3）根据上述的I-U图象，比较a、b两条图线的异同，并说明原因．

难度：较易

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8．在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A．

（1）部分连线的实物照片如图甲所示，请在答题纸上完成实物连接图；
（2）某次实验中，当电流表的示数为0.18A，电压表的指针如图乙所示，则电压为 ______ V，此时小灯泡的功率是 ______ W；
（3）正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 ______ （填字母）．

难度：较易

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9．某同学探究一个额定电压2.2V、额定功率1.1W的小灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的关系．器材为电源（电动势3V）、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．

（1）为了达到上述目的，请将图（甲）连成一个完整的实验电路图．要求所测电压范围为0～2.2V．
（2）根据实验数据得到了如图（乙）所示小灯泡的U-I图象．电压从0.4V增至1.2V的过程中小灯泡的阻值增加了 ______ Ω．

难度：较易

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10．二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性．某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究．据了解，该二极管允许通过的最大电流为50mA．
（1）该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断 ______ （填“左”或“右”）端为二极管的正极．

（2）用多用电表的电阻“×1K”挡，按正确的操作步骤测此二极管的反向电阻，表盘示数如图1所示，则该电阻的阻值约为 ______ Ω，他还需要换挡重新测量吗？ ______ （选填“需要”或“不需要”）
（3）实验探究中他们可选器材如下：
A．直流电源（电动势3V，内阻不计）；
B．滑动变阻器（0〜20Ω）；
C．电压表（量程15V、内阻约80KΩ）；
D．电压表（置程3V、内阻约50KΩ）；
E．电流表（量程0.6A、内阻约1Ω）；
F．电流表（量程50mA、内阻约50Ω）；
G．待测二极管；
H．导线、开关．
①为了提高测量精度，电压表应选用 ______ ，电流表应选用 ______ ．（填序号字母）
②为了对二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究，请在图2中补充连线并完成实验．

难度：中等

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I₁（mA）	0.120	0.125	0.130	0.135	0.140	0.145
I₂（mA）	480	400	320	232	140	68

次数n	1	2	3	4	5	6
电压/V	0	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
电流/A	0	0.20	0.40	0.58	0.72	0.80