知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．在学习了伏安法测电阻之后，某课外活动小组想通过如图1所示的实验电路测定一个阻值约为几十欧的电阻R_x的阻值．图中定值电阻R₀=10Ω，R是总阻值为50Ω的滑动变阻器，A₁和A₂是电流表，电源电动势E=4V，电源内阻忽略不计．
（1）该课外活动小组现有四只可供选择的电流表：
A．电流表（0～3mA，内阻为2Ω）
B．电流表（0～0.3A，内阻为5Ω）
C．电流表（0～3mA，内阻未知）
D．电流表（0～0.6A，内阻未知）
则电流表A₁应选    ，电流表A₂应选    ．（填器材前的字母）
（2）在不损坏电表的情况下，将滑动变阻器的滑片从最左端逐渐向右滑动，随着滑动变阻器接入电路中的长度x的变化，电流表A₂的示数也随之发生变化，则图2四个选项中能正确反映电流表A₂的示数I₂随滑动变阻器接入电路中的长度x的变化关系的是    ．

（3）该课外活动小组利用上述电路，通过改变滑动变阻器接入电路中的阻值，得到了若干组电流表A₁、A₂的示数I₁、I₂，然后在坐标纸上描点、连线，得到的I₁-I₂图线如图3所示，由图可知，该待测电阻R_x的阻值为    Ω．（结果保留三位有效数字）

难度：中等

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2．（2016•赤峰模拟）小灯泡灯丝的电阻会随着温度的升高为变大，某同学对这一现象进行了实验探究．
（1）现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡．导线和开关外，还有：
A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）
B．直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）
C．直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）
D．直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）
E．直流电压表（量程0～5V，内阻约为10kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）
G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．
①实验中电流表应选用，电压表应选用，滑动变阻器应选用．（均用序号字母表示）
②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），在图1虚线框中画出实验电路图，并在图2所给的坐标纸中画出小灯泡的U-I曲线．
I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
（2）将本题中的灯泡接在电动势是1.5V，内阻是20Ω的电池两端，小灯泡的实际功率是 W．

难度：中等

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3．在研究小灯泡电流与电压关系的实验时，某同学从以下给定的器材中选择了部分器材进行实验．
A．电压表V₁（0～3V，内阻约3kΩ）
B．电压表V₂（0～15V，内阻约12kΩ）
C．电流表A₁（0～250mA，内阻约5Ω）
D．电流表A₂（0～3A，内阻约0.025Ω）
E．滑动变阻器R₁（0～50Ω，1.5A）
F．滑动变阻器R₂（0～200Ω，0.5A）
G．直流电源E（电源电动势约为4V，内阻不计）
H．开关S及导线若干
I．小灯泡

同学连接完电路后，闭合电键，将滑动变阻器滑片从一端滑到另外一端．移到过程中小灯泡始终未曾烧坏，记录多组电压表示数U和电流表示数I（包括滑片处于两个端点时的U、I），记录的全部数据如下表所示．
U/V 0.12 0.16 0.25 0.49 0.85 1.18 1.49 1.81 2.40
I/A 0.070 0.082 0.104 0.121 0.142 0.161 0.180 0.202 0.240
（1）根据实验要求选用器材：电压表，电流表，滑动变阻器．（均选填器材前面的字母代号）
（2）在虚线框内（图甲）画出该组同学的实验电路图，并标清楚电路元件的标识．
（3）根据表格记录的数据在坐标纸中作出I-U图．
（4）根据坐标纸中的图线（图乙），说出小灯泡电阻随电流增加的变化趋势．

难度：中等

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4．发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图甲所示，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，“-”的一端接低电势．某同学用实验方法测得它的两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表所示．
U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0
I/mA 0 0.9 2.3 4.3 6.8 12.0 19.0 24.0 30.0 37.0
（1）在图乙中的虚线框内画出该同学的实验电路图．（除电源、开关、滑动变阻器外，实验用电压表V：内阻R_V约为10kΩ；电流表mA：内阻R_A约为100Ω）
（2）在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线．

（3）若发光二极管的最佳工作电压为2.5V，而电源是由内阻不计、电动势为3V的供电系统提供的．请根据所画出的伏安特性曲线上的信息，分析应该串联一个阻值 Ω电阻再与电源接成闭合电路，才能使二极管工作在最佳状态．（结果保留二位有效数字）

难度：中等

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5．某学习小组通过实验来研究用电器Z的导电规律．他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：
U/V 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
（1）有下列器材供选用：
A．电压表（0～3V，内阻约为10kΩ）
B．电压表（0～10V，内阻约为20kΩ）
C．电流表（0～0.3A，r_l=1Ω）
D．电流表（0～0.6A，r₂=0.4Ω）
E．滑动变阻器（5Ω，1A）
F．滑动变阻器（500Ω，0.2A）
实验中电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用（用序号字母表示）；
（2）请根据题中信息，在方框内画出电路图；

（3）利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图a所示．把该用电器Z接入图b所示的电路中，已知A、B间所接电源的电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω，定值电阻R₀=9.9Ω．则此时用电器Z的实际电阻为 Ω．（结果保留两位有效数字）

难度：中等

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6．（2016•大名县模拟）某实验小组要描绘额定电压为4.0V的小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡功率等问题．
（1）在该实验中，符合要求的作法是
A．闭合电键前必须检查滑动变阻器的滑片位置使之起到保护作用
B．实验所用滑动变阻器的阻值越大越好
C．实验中测3组数据即可
D．在坐标纸上描出点后，用直尺作一条直线使不在线上的点均匀分布在线的两侧
（2）该实验电路如图甲所示，实验中闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向b端移动，发现“电流表的示数几乎为零，电压表的示数逐渐增大”，则分析电路的可能故障为    ．
A．小灯泡短路　　　 B．小灯泡断路　　　 C．电流表断路　　　　 D，滑动变阻器断路
（3）故障排除后根据实验数据绘出I-U图线如图乙所示，由图象可确定小灯泡在电压为2.0V时实际功率为    W．
（4）已知小灯泡灯丝在27℃时的电阻是6.0Ω，并且小灯泡灯丝电阻值R与灯丝温度t的关系为R=k（273+t），k为比例常数，根据I-U图线，估算该灯泡正常工作时灯丝的温度约为    ℃．

难度：中等

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7．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1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2中，他们的伏安特性曲线分别如图3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）．

难度：中等

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8．某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：
A．电池组（3V，内阻约1Ω）
B．电流表A₁（0～3A，内阻0.012 5Ω）
C．电流表A₂（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表V₁（0～3V，内阻4kΩ）
E．电压表V₂（0～15V，内阻15kΩ）
F．滑动变阻器R₁（0～20Ω，允许最大电流1A）
G．滑动变阻器R₂（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H．开关、导线若干
①实验时应从上述器材中选用    （填写仪器前字母代号）．
②测电阻时，电流表、电压表、待测电阻R_x在组成测量电路时，应采用安培表    接法，将设计的电路图画在图1虚线框内．

③若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图2，则读为     mm．
④若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=    ．

难度：中等

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9．有一半导体热敏电阻，现要测量该热敏电阻的热敏特性，实验装置如图1．

（1）本实验中，由于热敏电阻在温度的影响下阻值变化比较大，涉及多次调整欧姆表倍率，若发现指针偏角过小应将倍率    （填“调大”、“调小”），每次更换倍率后都要先进行    ，再测量．
（2）通过添加冷水、热水或酒精灯加热的方式达到各点温度，观测得到热敏电阻随温度变化
数据如下表，在图2中画出电阻随温度变化的曲线
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
温度t/℃ 10 15 20 30 40 50 60 80
电阻R/Ω 600 400 300 200 140 120 100 80
（3）结果分析：
（4）某学生小组将该热敏电阻接在如图3所示的电路中测量水温，已知电源电动势E=8V，内阻不计；G为灵敏电流表，其内阻为R_g保持不变；R为热敏电阻．当水温为15℃时，电流表示数为10mA；当电流表示数为16mA时，水温是    ．

难度：中等

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10．某同学想准确测量一阻值约100Ω的电阻R_x的阻值，实验室可供选择的仪器如下：
①电流表G₁（0～5mA，内阻为300Ω）
②电流表G₂（0～10mA，内阻为50Ω）
③电压表V（0～15V）
④滑动变阻器R₃（0～1000Ω）
⑤滑动变阻器R₄（0～10Ω）
⑥干电池（1.5V）
⑦开关S及导线若干

（1）请将图甲所示的实验电路补画完整，要求两电表的读数均能达到满偏电流的一半以上；
（2）滑动变阻器应选（填写仪器前序号），实验前将滑动触头P移至图甲最（选填“左”或“右”）端；
（3）根据图甲电路在乙图中用笔画线完成实验电路的连接（连线不能交叉）；
（4）操作中，多次改变滑动变阻器的阻值，记录G₁、G₂两表的读数分别为I₁、I₂，以I₂为纵坐标，I₁为横坐标，作出相应图线．若作出图线如图丙所示，则待测电阻R_x阻值为．（结果保留三个有效数字）

难度：中等

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

U/V	0.12	0.16	0.25	0.49	0.85	1.18	1.49	1.81	2.40
I/A	0.070	0.082	0.104	0.121	0.142	0.161	0.180	0.202	0.240

U/V	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4	2.6	2.8	3.0
I/mA	0	0.9	2.3	4.3	6.8	12.0	19.0	24.0	30.0	37.0

U/V	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
温度t/℃	10	15	20	30	40	50	60	80
电阻R/Ω	600	400	300	200	140	120	100	80