知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．为了精确测量某一玩具电动机中线圈的电阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，可供选择的仪器如下：
电流表A₁（0～3A，约0.1Ω）；                  滑动变阻器R₁（1000Ω）；
电流表A₂（0～100mA，约3Ω）；                滑动变阻器R₂（10Ω）；
定值电阻R₀=20Ω；电源E（3V，约1Ω）；        电压表及开关、导线若干．

（1）请按图甲将图乙实物图连接完整；
（2）应选择的电流表是 ______ ，滑动变阻器是 ______ ；
（3）测量过程中应保证电动机 ______ （选填“转动”或“不转动”）；
（4）该实验小组已将实验测得的数据在图丙中标出，请你由标出的点作出图线，并根据图线求得玩具电动机M中线圈电阻R= ______ Ω．（结果保留两位有效数字）

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2．某实验小组利用图（b）的实物连线图，做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，该小组在实验时测得两组数据，第一组是电压从0逐渐增加到2.5V，第二组是从2.5V逐渐减小到0，将两组数据描在I-U图上，如图（c），第一组数据的数据点在图中是用 ______ （填“○”或“×”）表示的．
另一实验小组用同样的电路实验，发现电压表示数的最大值只有1.5V，检查电路正确并连接良好，而后将电路断开，用电压表直接接到这二节电池串联而成的电池组两端，电压表示数为3.00V．请解释原因： ______

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3．一只小灯泡，标有“3V，1.5W”的字样，现要描绘小灯泡0～3V的伏安特性曲线，实验器材有：
A、最大阻值为10Ω的滑动变阻器
B、电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源
C、量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表A₁
D、量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A₂
E、量程为3V，内阻约为6kΩ的电压表V₁
F、量程为15V，内阻约为10kΩ的电压表V₁
G、开关、导线若干
（1）电压表应选 ______ ；电流表应选 ______ ．（将选项代号的字母填在横线上）
（2）在该实验中，设计了如图所示的四个电路，为了减小误差，应选取的电路是 ______ （将选项代号的字母填在横线上）．

（3）以下是该实验的操作步骤
A、将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路
B、调节滑动变阻器滑片的位置，保证闭合开关前使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大
C、闭合开关，记下电压表，电流表的一组示数（U₁，I₁），移动滑动变阻器的滑片，每移动一次记下一组（U、I）值，共测出12组数据；
D、按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线，
步骤 ______ 错误．修正 ______
步骤 ______ 错误．修正 ______ ．

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4．热敏电阻包括正温度系数电阻器（ PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小．某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻R_x的导电特性，

A．电流表A₁（满偏电流l0mA，内阻r₁=10Ω）
B．电流表A₂（量程0.6A，内阻r₂为0.5Ω）
C．滑动变阻器R_i（最大阻值10Ω）
D．渭动变阻器R₂（最大阻值500Ω）
E．定值电阻R₃（阻值1490Ω）
F．定值电阻R₄（阻值140Ω）
G．电源E（电动势15V，内阻忽略）
H．开关与导线若干
（1）实验采用的电路图如图1所示，则滑动变阻器选 ______ ，定值电阻R选 ______ ．（填仪器前的
字母序号）
（2）该小组分别测出某个热敏电阻的I₁-I₂图象如图2所示，请分析说明该曲线对应的热敏电阻是 ______ 热敏电阻（选填“PTC”或“NTC”）．
（3）若将此热敏电阻直接接到一电动势为9V，内阻10Ω的电源两端，则此时该热敏电阻的阻值为 ______ Ω（结果保留三位有效数字）

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5．二极管是一种半导体元件，它的符号为“”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流入时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大．
（1）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线．因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻．其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小．然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断 ______ （选填“左”、“右”）端为二极管的正极．
（2）厂家提供的伏安特性曲线如图1，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：
A．直流电源E：电动势3V，内阻忽略不计
B．滑动变阻器   R：0～20Ω
C．电压表 V₁：量程5V、内阻约50kΩ
D．电压表 V₂：量程3V、内阻约20kΩ
E．电流表 A₁：量程0.6A、内阻约0.5Ω
F．电流表 A₂：量程50mA、内阻约5Ω
G．待测二极管D
H．单刀单掷开关S，导线若干
为了提高测量结果的准确度，电压表应选用 ______ ，电流表应选用 ______ （填序号字母）．
（3）为了达到测量目的，请在图2的虚线框内画出正确的实验电路原理图．
（4）为了保护二极管，正向电流不要超过25mA，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议： ______
．

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6．某实验小组测定标有“4.8V 2W”的字样的小灯泡在不同电压下的电功率，并作出该小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U²的关系曲线．可供选择的实验器材如下：
A．学生电源（直流6V，内阻不计）
B．电流表A₁（0～0.6A，内阻约1Ω）
C．电流表A₂（0～3A，内阻约0.1Ω）
D．电压表V（0～6V，内阻3kΩ）
E．滑动变阻器R（10Ω，2A）
F．开关、导线若干
（1）实验中所用电流表应选用 ______ ；（填序号字母）
（2）为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在图1虚线框内画出满足实验要求的电路图；
（3）图2给出的小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U² 的关系曲线的四个图象中，可能正确的是 ______ ．

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7．某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．

（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图1（a）所示，读数为 ______ Ω，据此应选择图1中的 ______ （填“b”或“c”）电路进行实验．
（2）连接所选电路，闭合S，滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐 ______ （填“增大”或“减小”），依次记录电流及相应的电压，将元件X换成元件Y，重复实验．

（3）图2（a）是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件 ______ （填“X”或“Y”）是非线性元件．
（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图2（b）所示，闭合S₁和S₂，电压表读数为3.00V，断开S₂，读数为1.00V，利用图2（a）可算得E= ______ V，r= ______ Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）．

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8．某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R₁（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求多次测量并尽可能减小实验误差，备有下列器材
A、直流电源（6V，内阻不计）
B、电流表G（满偏电流3mA，内阻10Ω）
C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）
D、滑动变阻器R（0～20Ω，5A）
E、滑动变阻器R′（0～200Ω，1A）
F、定值电阻R₀（阻值为1990Ω）
G、开关与导线若干
（1）根据题目提供的实验器材，请你设计测量电子元件R₁伏安特性曲线的电路原理图（R₁可用“”表示）（请画在图丙方框内）

（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用 ______ （填写器材前面的字母序号）
（3）将上述电子元件R₁和另一个电子元件R₂接入如图所示的电路甲中，他们的伏安特性曲线分别如图乙中oa、ob所示，电源的电动势E=7.0V，内阻忽略不计，调节滑动变阻器R₃，使电子元件R₁和R₂消耗的电功率恰好相等，则此时电子元件R₁的阻值为 ______ Ω，R₃接入电路的阻值为 ______ Ω（结果保留两位有效数字）

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9．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）．
（1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在图1的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图象可求出照度为1.0lx时的电阻约为 ______ kΩ．
照度/1x 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 5.8 3.7 2.8 2.3 1.8
（2）如图2所示是街道路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 ______ （填“AB”或“BC”）之间．

（3）用多用电表“×10Ω”挡，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图3所示；则线圈的电阻为 ______ Ω．已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合．图中直流电源的电动势E=6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R_l（0～10Ω，2A）、R₂（0～200Ω，1A）、R₃（0～1750Ω，0.1A）．要求天色渐暗照度降低至l.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择 ______ （填R₁、R₂、R₃）．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地 ______ （填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻．

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10．某同学采用图（a）所示实验电路来描绘额定电压为12V的小灯泡伏安特性曲线．

（1）将图（b）的实物图连接完整．
（2）某次实验时，滑动变阻器的滑片从a向b滑动的过程中，发现电压表和电流表原来几乎没有示数，直到接近b端时示数急剧增大．经检查所有电路连线及仪器都完好，则可能原因是： ______
（3）若描绘出的伏安特性曲线如图（c）所示，则灯泡的额定功率为 ______ W．（保留两位有效数字）
（4）若将两盏这样的灯泡与电动势12V，内阻4Ω的电源申联，则灯泡的实际功率为 ______ W．《保留两位有效数字）

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照度/1x	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2
电阻/kΩ	5.8	3.7	2.8	2.3		1.8