知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
某同学测量一只标识模糊的电阻$R_{x}$的伏安特性，步骤如下：
$(1)$用多用表“$×10$”倍率的电阻档测量该元件的电阻时，发现指针偏角过小，该同学换用“$×100$”倍率的电阻档，并重新进行 ______ 后再测量，表盘的示数如图$1$所示，则$R_{x}$的测量值为 ______ $kΩ.$若用伏安法测量$R_{x}$阻值，用到的器材和规格如下：
滑动变阻器$R_{1}($阻值范围$0～50Ω$，允许通过的最大电流$0.5A)$电流表$A($量程$0～10mA$，内阻约为$50Ω)$
电压表$V($量程$0～15V$，内阻约为$5kΩ)$
直流电源$E($电动势$15V$，内阻不计$)$
开关$S$，导线若干
$(2)$图$2$是该同学连接好的部分实验电路，请你用笔画线将电压表接入图$2$所示的实物电路，并尽可能多测几组数据，使测量结果更精确；
$(3)$若测量值与真实相比偏大，请你说明导致测量值偏大的主要原因$($不考虑实验中的偶然误差$)$ ______ 。

难度：较易

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2．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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3．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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4．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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5．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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6．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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7．二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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8．一个标有“12V”字样、功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：
（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P为多少？
（2）若一定值电阻R₀与该灯泡串联，接在E=20V，r=1Ω的电源上，灯泡恰能正常发光，则串联电阻R₀此时消耗的电功率为多少？
（3）假设灯丝电阻R与温度t满足 R=K（273+t）的关系，其中K为比例系数，室温为t₀=20℃，则灯泡在正常发光情况下，灯丝的温度为多少？

难度：较易

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9．某同学用如图1所示电路测量电流表A₁的阻值，并将电流表A₁改装成一只电压表，测量一段金属丝的电阻R_x的阻值（阻值约为5Ω），可选用以下器材：
电流表A₁，量程10mA，内阻约200Ω；电流表A₂，量程0.6A，内阻约5Ω；
电阻箱R，阻值999.99Ω；滑动变阻器R₁，最大阻值10Ω；
电源E，电动势6V，内阻不计；开关、导线若干；
该同学进行如下操作：

（1）将S₁闭合，调节滑动变阻器R₁和电阻箱R，测得电流表A₁、A₂的示数分别为5mA和0.40A，电阻箱阻值为2.5Ω，则电流表A₁的阻值为 ______ Ω；
（2）该同学将电流表A₁改装成一只量程为3V的电压表，电阻箱R阻值应调为 ______ Ω，并与电流表A₁______ 联．
（3）该同学选用必要的器材测量金属丝的电阻R_x的阻值，只移动滑动变阻器R₁，测得电流表A₁、A₂的示数如下表：

A₁/mA	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
A₂/A	0	0.06	0.12	0.18	0.24	0.30	0.36	0.41	0.45	0.50	0.54

请在坐标纸上图3描点作出两电流表示数I₁与I₂的关系图线，分析该图线可知，该金属丝电阻随温度升高而 ______ ．（填增加、减小或不变）

难度：中等

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10．要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：
直流电源（电压为4V）；电流表（量程为0-0.6A．内阻约0.5Ω）；
电压表（量程为0--3V．内阻约3kΩ）；电键一个、导线若干．
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 ______ （填字母代号）．
A．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.3A）
②图1为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请你帮他完成其余部分的线路连接．
（用黑色水笔画线表示对应的导线）
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而 ______
（填“增大”、“不变”或“减小”）
④如果某次实验测得小灯泡两端所加电压如图3所示，请结合图线算出此时小灯泡的电阻是 ______ Ω（保留两位有效数字）．

⑤根据实验得到的小灯泡伏安特性曲线，下列分析正确的是 ______
A．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电压表内阻引起
B．测得的小灯泡正常发光的功率偏小，主要是由于电流表内阻引起
C．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电压表内阻引起
D．测得的小灯泡正常发光的功率偏大，主要是由于电流表内阻引起．

难度：较易

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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