知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图象都相同。

（1）请在图1中画出上述u-q图象。类比直线运动中由v-t图象求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能E_p。
（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q-t曲线如图3中①②所示。
a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；
b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。
（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

“恒流源” （2）中电源

电源两端电压 ______ ______

通过电源的电流 ______ ______

难度：较易

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2．
某同学用伏安法测定待测电阻\(R_{x}\)的阻值\((\)约为\(10kΩ)\)，除了\(R_{x}\)、开关\(S\)、导线外，还有下列器材供选用：
A.电压表\((\)量程\(0～1V\)，内阻约\(10kΩ)\)
B.电压表\((\)量程\(0～10V\)，内阻约\(100kΩ)\)
C.电流表\((\)量程\(0～1mA\)，内阻约\(30Ω)\)
D.电流表\((\)量程\(0～0.6A\)，内阻约\(0.05Ω)\)
E.电源\((\)电动势\(1.5V\)，额定电流\(0.5A\)，内阻不计\()\)
F.电源\((\)电动势\(12V\)，额定电流\(2A\)，内阻不计\()\)
G.滑动变阻器\(R_{0}(\)阻值范围\(0～10Ω\)，额定电流\(2A)\)
\(①\)为使测量尽量准确，电压表选用 ______ ，电流表选用 ______ ，电源选用 ______ 。\((\)均填器材的字母代号\()\)
\(②\)画出测量\(R_{x}\)阻值的实验电路图。
\(③\)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会 ______ 其真实值\((\)填“大于”、“小于”或“等于”\()\)，原因是 ______ 。

难度：较易

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3．

一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻\(R_{x}\)的阻值，图中\(R_{0}\)为标准定值电阻\((R_{0}=20.0Ω)\)；

可视为理想电压表；\(S_{1}\)为单刀开关，\(S_{2}\)为单刀双掷开关；\(E\)为电源；\(R\)为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：
\((1)\)按照实验原理线路图\((a)\)，将图\((b)\)中实物连线；

\((2)\)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合\(S_{1}\)；
\((3)\)将开关\(S_{2}\)掷于\(1\)端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表

的示数\(U_{1}\)；然后将\(S_{2}\)掷于\(2\)端，记下此时电压表

的示数\(U_{2}\)；
\((4)\)待测电阻阻值的表达式\(R_{x}=\) ______ \((\)用\(R_{0}\)、\(U_{1}\)、\(U_{2}\)表示\()\)；
\((5)\)重复步骤\((3)\)，得到如下数据：

	\(1\)	\(2\)	\(3\)	\(4\)	\(5\)
\(U_{1}/V\)	\(0.25\)	\(0.30\)	\(0.36\)	\(0.40\)	\(0.44\)
\(U_{2}/V\)	\(0.86\)	\(1.03\)	\(1.22\)	\(1.36\)	\(1.49\)
\( \dfrac {U_{2}}{U_{1}}\)	\(3.44\)	\(3.43\)	\(3.39\)	\(3.40\)	\(3.39\)

\((6)\)利用上述\(5\)次测量所得\( \dfrac {U_{2}}{U_{1}}\)的平均值，求得\(R_{x}=\) ______ \(Ω.(\)保留\(1\)位小数\()\)

难度：较易

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4．小明利用如图\(1\)所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．

\((1)\)图\(1\)中电流表的示数为 ______ \(A\)
\((2)\)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：

\(U(V)\) \(1.45\) \(1.36\) \(1.27\) \(1.16\) \(1.06\)

\(I(A)\) \(0.12\) \(0.20\) \(0.28\) \(0.36\) \(0.44\)

请根据表中的数据，在图\(2\)上作出\(U-I\)图线．
由图线求得：电动势\(E=\) ______ \(V\)；内阻\(r=\) ______ \(Ω.\)
\((3)\)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为 ______ ．

难度：难

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5．
某同学用伏安法测量待测电阻的阻值\(.\)现有器材为：
待测电阻\(R(\)阻值约为\(5Ω)\)
电源\((\)电动势\(3V)\)
滑动变阻器\((\)阻值范围\(0～10Ω)\)
电流表\((\)量程\(0.6A\)，\(3A)\)
电压表\((\)量程\(3V\)，\(15V)\)
开关，导线若干．
实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用\(.\)回答下列问题：
\((1)\)按照实验要求在图\((a)\)中画出实物连线图．

\((2)\)若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为\(3V\)，电流表的示数始终接近\(0.\)写出产生这种现象的一个原因： ______ ．
\((3)\)在连线正确后，闭合开关\(.\)电压表和电流表的示数分别如图\((b)\)和图\((c)\)所示\(.\)由图可知，电压表读数为 ______ \(V\)，电流表读数为 ______ A.由此可得待测电阻的阻值为 ______ \(Ω(\)结果保留\(3\)位有效数字\()\)．

难度：较易

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6．
小明用电学方法测量电线的长度，首先，小明测得电线铜芯的直径为\(1.00mm\)，估计其长度不超过\(50m(\)已知铜的电阻率为\(1.75×10^{-3}Ω⋅m)\)．
现有如下实验器材：\(①\)量程为\(3V\)、内阻为\(3kΩ\)的电压表；\(②\)量程为\(0.6A\)，内阻约为\(0.1Ω\)的电流表；\(③\)阻值为\(0～20Ω\)的滑动变阻器；\(④\)内阻可以忽略，输出电压为\(3V\)的电源；\(⑤\)阻值为\(R_{0}=4.30Ω\)的定值电阻，开关和导线若干．

小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表示数从\(0\) 开始增加，当示数为\(0.50\)时，电压表示数如图\(1\)所示，度数为 ______ \(V\)，根据小明测量的信息，图\(2\)中\(P\)点应该 ______ \((\)选填“接\(a\)”、“接\(b\)”、“接\(c\)”或“不接”\()\)，\(Q\)点应该 ______ \((\)选填“接\(a\)”、“接\(b\)”、“接\(c\)”或“不接”\()\)，小明测得的电线长度为 ______ \(m.\)

难度：较易

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7．
某同学利用如图\((a)\)所示的电路测量一微安表\((\)量程为\(100μA\)，内阻大约为\(2500Ω)\)的内阻\(.\)可使用的器材有：两个滑动变阻器\(R_{1}\)，\(R_{2}(\)其中一个阻值为\(20Ω\)，另一个阻值为\(2000Ω)\)；电阻箱\(R_{z}(\)最大阻值为\(99999.9Ω)\)；电源\(E(\)电动势约为\(1.5V)\)；单刀双掷开关\(S_{1}\)和\(S_{2}.C\)、\(D\)分别为两个滑动变阻器的滑片．

\((1)\)按原理图\((a)\)将图\((b)\)中的实物连线．
\((2)\)完成下列填空：
\(①R_{1}\)的阻值为 ______ \(Ω(\)填“\(20\)”或“\(2000\)”\()\)
\(②\)为了保护微安表，开始时将\(R_{1}\)的滑片\(C\)滑到接近图\((a)\)中的滑动变阻器的 ______ 端\((\)填“左”或“右”\()\)对应的位置；将\(R_{2}\)的滑片\(D\)置于中间位置附近．
\(③\)将电阻箱\(R_{z}\)的阻值置于\(2500.0Ω\)，接通\(S_{1}.\)将\(R_{1}\)的滑片置于适当位置，再反复调节\(R_{2}\)的滑片\(D\)的位置、最终使得接通\(S_{2}\)前后，微安表的示数保持不变，这说明\(S_{2}\)接通前\(B\)与\(D\)所在位置的电势 ______ \((\)填“相等”或“不相等”\()\)
\(④\)将电阻箱\(R_{z}\)和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将\(R_{z}\)的阻值置于\(2601.0Ω\)时，在接通\(S_{2}\)前后，微安表的示数也保持不变\(.\)待微安表的内阻为 ______ \(Ω(\)结果保留到个位\()\)．
\((3)\)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议： ______ ．

难度：难

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8．某实验小组利用如图\(1\)所示的电路做“测量电池的电动势和内电阻”的实验．
\((1)\)请你根据电路图，在图\(2\)所示的实物图上连线．
\((2)\)该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了\(U-I\)图线如图\(3.\)根据图线求出电源的电动势\(E=\) ______ ，电源的内电阻\(r=\) ______ ．
\((3)\)另一实验小组也做了“测量电池的电动势和内电阻”的实验，他们在实验室里找到了以下器材：
A.一节待测的干电池
B.电流表\(A_{1}(\)满偏电流\(3mA\)，内阻\(R_{A1}=10Ω)\)
C.电流表\(A_{2}(0～0.6A\)，内阻\(R_{A2}=0.1Ω)\)
D.滑动变阻器\(R_{1}(0～20Ω,10A)\)
E.定值电阻\(R_{0}(1190Ω)\)
F.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但提供了两块电流表，于是他设计了如图\(4\)所示的电路，并进行实验\(.\)该同学测出几组电流表\(A_{1}\)、\(A_{2}\)的数据\(I_{1}\)、\(I_{2}\)，利用测出的数据画出\(I_{1}-I_{2}\)图象，则由图象可得被测干电池的电动势\(E=\) ______ \(V\)，内电阻\(r=\) ______ \(Ω.\)

难度：中等

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9．某同学利用图\((a)\)所示电路测量量程为\(2.5V\)的电压表的内阻\((\)内阻为数千欧姆\()\)，可供选择的器材有：电阻箱\(R(\)最大阻值\(99999.9Ω)\)，滑动变阻器\(R_{1}(\)最大阻值\(50Ω)\)，滑动变阻器\(R_{2}(\)最大阻值\(5kΩ)\)，直流电源\(E(\)电动势\(3V)\)。开关\(1\)个，导线若干。
实验步骤如下：
\(①\)按电路原理图\((a)\)连接线路；
\(②\)将电阻箱阻值调节为\(0\)，将滑动变阻器的滑片移到与图\((a)\)中最左端所对应的位置，闭合开关\(S\)；
\(③\)调节滑动变阻器使电压表满偏；
\(④\)保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为\(2.00V\)，记下电阻箱的阻值。
回答下列问题：
\((1)\)实验中应选择滑动变阻器______\((\)填“\(R_{1}\)”或“\(R_{2}\)”\()\)。
\((2)\)根据图\((a)\)所示电路将图\((b)\)中实物图连线。
\((3)\)实验步骤\(④\)中记录的电阻箱阻值为\(630.0Ω\)，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为______\(Ω(\)结果保留到个位\()\)。
\((4)\)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为______\((\)填正确答案标号\()\)。
A.\(100μA\) \(B.250μA\) \(C.500μA\) \(D.1mA\)。

难度：较难

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10．用如图\(1\)所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：
待测电源\((\)电动势约\(3V\)，内阻约\(2Ω)\)，保护电阻\(R_{1}(\)阻值\(10Ω)\)和\(R_{2}(\)阻值\(5Ω)\)，滑动变阻器\(R\)，电流表\(A\)，电压表\(V\)，开关\(S\)，导线若干。

实验主要步骤：
\((i)\)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；
\((ⅱ)\)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数\(U\)和相应电流表的示数\(I\)；
\((ⅲ)\)在图\(2\)中，以\(U\)为纵坐标，\(I\)为横坐标，做\(U-I\)图线\((U\)、\(I\)都用国际单位\()\)；
\((ⅳ)\)求出\(U-I\)图线斜率的绝对值\(k\)和在横轴上的截距\(a\)。
回答下列问题：
\((1)\)电压表最好选用______；电流表最好选用______。
A.电压表\((0～3V\)，内阻约\(15kΩ)\)
B.电压表\((0～3V\)，内阻约\(3kΩ)\)
C.电流表\((0～200mA\)，内阻约\(2Ω)\)
D.电流表\((0～30mA\)，内阻约\(2Ω)\)
\((2)\)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______。
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱
B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱
C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱
\((3)\)选用\(k\)、\(a\)、\(R_{1}\)和\(R_{2}\)表示待测电源的电动势\(E\)和内阻\(r\)的表达式\(E=\)______，\(r=\)______，代入数值可得\(E\)和\(r\)的测量值。

难度：较难

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	“恒流源”	（2）中电源
电源两端电压	______	______
通过电源的电流	______	______

\(U(V)\)	\(1.45\)	\(1.36\)	\(1.27\)	\(1.16\)	\(1.06\)
\(I(A)\)	\(0.12\)	\(0.20\)	\(0.28\)	\(0.36\)	\(0.44\)