知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．小王同学欲对一台小型电动机的性能进行研究，准备的实验器材如下：
待测电动机M（额定电压4.0V）；
电流表A（内阻约为0.2Ω）；
电压表V（内阻约为3000Ω）；
滑动变阻器R；
电池E（电动势为6V，内阻约0.5Ω）；
开关S导线若干；
经过正确操作得到电动机的U-I图象（甲图）。

（1）请你按实验要求完成图乙实物图的连接______。
（2）电动机在额定电压条件下正常工作时，其输人功率为______W，输出的机械功率为______W．（结果保留两位有效数字）

难度：较易

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2．某同学设计了如图（a）所示电路研究电源输出功率变化情况。电源E电动势、内电阻恒定，R₁为滑动变阻器，R₂、R₃为定值电阻，A、V为理想电表。
（1）若滑动片P由a滑至b时A示数一直变小，则R₁和R₂必须满足的关系是______。
（2）若R₁=6Ω，R₂=12Ω，电源内电阻r=6Ω，当滑动片P由a滑至b时，电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图（b）所示，则R₃的阻值应该选择______。
A．2Ω B．4Ω
C．6Ω D．8Ω

难度：中等

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3．有一个额定电压为10V、额定功率在10～15W之间的用电器L（该用电器在电路中可用电阻符号表示），为了测定它的额定功率，现有下面器材可供选用：
A．电动势为3V、15V、50V的直流电源各一个（内阻均不计）
B．三种规格的滑动变阻器各一个：R₁（规格为0～5Ω，3A）、R₂（规格为0～15Ω，2A）、R₃（规格为0～50Ω，1A）
C．量程分别为0～0.6A、0～3A内阻可忽略的双量程直流电流表一只
D．量程为0～3V、内阻为2kΩ的直流电压表一只
E．阻值为r₁=2kΩ、r₂=6kΩ、r₃=20kΩ的定值电阻各一个（实验中只能选用一个）
F．开关一个，导线若干

利用上述仪器，为使测量尽可能准确、方便，并使耗电功率最小，请回答：
①应该选择的滑动变阻器是______，应该选择的电流表量程是______．
②在图甲虚线框中画出测量电路图．
③若电表的指针如图乙所示，由此可求得该用电器额定功率P=______W（结果保留三位有效数字）．

难度：较易

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4．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大，某同学利用实验探究这一现象．所提供的器材有：
A．电流表（A₁）量程0-0.6A，内阻约0.125Ω
B．电流表（A₂）量程0-3A，内阻约0.025Ω
C．电压表（V₁）量程0-3V，内阻约3kΩ
D．电压表（V₂）量程0-15V，内阻约15kΩ
E．滑动变阻器（R₁）总阻值约10Ω
F．滑动变阻器（R₂）总阻值约200Ω
G．电池（E）电动势3.0V，内阻很小
H．导线若干，电键K
该同学选择仪器，设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据：

I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50

U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00

（1）请你推测该同学选择的器材是：电流表为______，电压表为______，滑动变阻器为______（以上均填写器材代号）．
（2）请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中．
（3）请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I-U曲线．
（4）若将该小灯泡直接接在电动势是 1.5V，内阻是 2.0Ω的电池两端，小灯泡的实际功率为______W．

难度：较易

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5．
某同学用如图 \(1\) 的电路，测量电源\((\)电动势约 \(3V\)，内阻约几欧\()\)的电动势和内电阻，图中器材的规格为：电压表\(V(0〜3V\)，内阻约 \(5kΩ)\)、电流表\(A(0〜200mA\)，内阻可忽略\()\)、滑动变阻器\(R(0〜500Ω)\)。

回答下列问题：\((\)计算结果保留 \(2\) 位有效数字\()\)
\((1)\)实验中，当滑动变阻器的触头调到某一位置时，电流表、电压表的示数分别如图 \(2\) 所示，则
电流表的读数为 ______ \(mA\)；电压表的读数为 ______ \(V\)。
\((2)\)调节滑动变阻器的触头位置，读出多组电表的数据如表，将表中数据连同\((1)\)中数据描到图 \(3\) 中，并作出电源的\(U-I\) 图线 ______ 。

\(J(mA)\) \(55\) \(73\) \(92\) \(136\) \(158\)

\(U(V)\) \(2.34\) \(2.12\) \(1.90\) \(1.37\) \(1.10\)

\((3)\)根据\(U-I\) 图线可知电源电动势\(E=\) ______ \(V\)；内阻\(r=\) ______ \(Ω\)
\((4)\)已知某半导体发光器件的伏安特性曲线如图 \(3\) 中曲线所示，将该发光器件按正确的方式串接到图 \(1\) 的电路中，调节滑动变阻器，则该器件的最小电功率为 ______ \(W\)；最大电功率为 ______ \(W\)。

难度：较易

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6．
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了\(8\)组数据，在图\(1\)所示的\(I-U\)坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线．

\(①\)根据图线的坐标数值，请在图\(2\)中选出该实验正确的实验电路图______\((\)选填“甲”或“乙”\()\)．
\(②\)根据所选电路图，请在图\(3\)中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
\(③\)由图\(1\)可知，该小灯泡的电阻随电压的升高而______\(.(\)选填“增大”、“减小”或“不变”\()\)
\(④\)根据图\(1\)，可判断出图\(4\)中正确的关系图象是\((\)图中\(P\)为小灯泡功率，\(I\)为通过小灯泡的电流\()\)______

\(⑤\)将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与\(R=10Ω\)的定值电阻串联，接在电动势为\(8V\)、内阻不计的电源上，如图\(5\)所示\(.\)闭合开关\(S\)后，则电流表的示数为______\(A\)，两个小灯泡的总功率为______\(W\)．

难度：中等

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7．
利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的\(U-I\)关系图线。

\((1)\)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器\(A(\)阻值范围\(0～10 Ω)\)、滑动变阻器\(B(\)阻值范围\(0～100 Ω)\)、电动势为\(6 V\)的电源\((\)不计内阻\()\)、小灯泡、开关、导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是_____\((\)选填“\(A\)”或“\(B\)”\()\)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图。

\((2)\)如果将该小灯泡接入如图丙所示的电路中，已知电流传感器的示数为\(0.3 A\)，电源电动势为\(3 V\)。则此时小灯泡的电功率为________\(W\)，电源的内阻为________\(Ω(\)保留\(2\)位有效数字\()\)。

难度：中等

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8．
某同学在实验室把滑动变阻器与一只“\(3V\)、\(0.9W\)”的小灯泡\(L\)及开关\(S\)按此图接在电动势为\(3V\)的电源上。

\((1)\)当\(S\)闭合时，灯泡发光。若将滑片\(P\)向右滑动，灯泡将_____

A.变暗 \(B.\)变亮

C.亮度不变 \(D.\)可能烧坏

\((2)\)继续探究该小灯泡在不同电压下的电阻值及功率变化，有下列器材供选用：

电流表\(G\)：满偏电流\(10 mA\)，内阻\(r_{1}=30Ω\)；

电压表\(V\)：量程\(3 V\)，内阻约\(2kΩ\)；

标准电阻\(R_{1}\)：阻值\(4 Ω\)；

标准电阻\(R_{2}\)：阻值\(1 Ω\)；

滑动变阻器\(R_{3}\)：阻值范围为\(0～10 Ω\)；

学生电源：电动势\(4 V\)；

开关\(S\)及导线若干。

为了准确地测出小灯泡从\(0\)开始在不同电压下的阻值，标准电阻应选_____\((\)填器材符号\()\)

\((3)\)在图中虚线框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号_____________。

\((4)\)假如在实验测量电压表与电流表读数分别为\(U\)、\(I\)，则此时小灯泡电阻的准确值为_____\((\)除\(U\)、\(I\)外，其余物理量将题中具体数据带入\()\)

难度：难

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9．
用如图甲所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出\(.\)现备有如下实验器材：

A.直流电机\(M(3.0V 1W)\)
B.\(3V\)直流电源
C.电流表\((0-0.6A 0.5Ω)\)
D.电流表\((0-3A 0.1Ω)\)
E.电压表\((0-3V\) 内阻约\(3 kΩ)\)
F.滑动变阻器\((0-5Ω)\)
G.开关、导线若干
H.秒表
I.电火花打点计时器
J.重锤\(P(\)约\(0.1kg)\)
K.纸带 \(L.\)刻度尺
\(M.\)弹簧测力计

\(N.\)游标卡尺

\((1)\)为测量电机线圈的电热功率，上述提供的器材中多余的是_________\((\)写出器材序号\()\)；

\((2)\)根据实验要求，在图甲虚线框内画全实验电路图；

\((3)\)实验中，若测出电压表的读数为\(U\)，电流表的读数为\(I\)，重锤的重力为\(G\)，电机匀速提升重物的速度为\(v\)，则电机线圈的电热功率可表示为______；若在某一输入电流下，电机提升重锤运动时打点纸带如图乙所示\((\)图中相邻计数点的时间间隔\(T=0.04s)\)，根据纸带数据，可求得重锤匀速向上运动时的速度\(v=\)_______\(m/s\)．
\((4)\)改变电路中的电流，得出电机线圈在不同电流\(I\)下的电热功率\(P_{热}\)，作出\(P_{热}—I^{2}\)图线如图丙中实线所示\(.\)发现实验图线与理论图线存在较大偏差，你认为产生这种偏差的原因可能是_____________________________________________________________\((\)回答一个原因即可\()\)．

难度：易

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10．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大\(.\)某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据\((I\)和\(U\)分别表示小灯泡上的电流和电压\()\)：

\(I/A\)	\(0\)	\(0.10\)	\(0.20\)	\(0.26\)	\(0.34\)
\(U/V\)	\(0\)	\(0.20\)	\(0.40\)	\(0.60\)	\(0.80\)
\(I/A\)	\(0.38\)	\(0.42\)	\(0.45\)	\(0.47\)	\(0.50\)
\(U/V\)	\(1.00\)	\(1.20\)	\(1.40\)	\(1.60\)	\(2.00\)

\((1)\)在图\(2\)虚线框中画出实验电路图\(.\)可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器\((\)变化范围\(0-10Ω)\)、电源、小灯泡、电键、导线若干．
\((2)\)在图\(1\)中画出小灯泡的\(U-I\)曲线．
\((3)\)把该小灯泡接在电动势为\(1.5V\)、内阻是\(2.0Ω\)的电池两端，小灯泡的实际功率是 ______ ．

难度：较易

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I/A	0	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U/V	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

\(J(mA)\)	\(55\)	\(73\)	\(92\)	\(136\)	\(158\)
\(U(V)\)	\(2.34\)	\(2.12\)	\(1.90\)	\(1.37\)	\(1.10\)