知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．（2016•江西模拟）在“描绘小灯泡的伏安曲线“的实验中，拟用如图甲所示的电路图测量一个标“3V，1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流．现有如下器材：
直流电源（电动势4.0V，内阻不计）
电流表A₁（量程3.0A，内阻约0.1Ω）
电流表A₂（量程0.6A，内阻约5Ω）
电压表V₁（量程3.0V，内阻约3kΩ）
电压表V₂（量程15.0V，内阻约200kΩ）
滑动变阻器R₁（阻值0～10Ω，额定电流1A）
滑动变阻器R₂（阻值0～1kΩ，额定电流300mA）
（1）在该实验中，电流表应选择    （选填“A1”或“A₂”）电压表应选择    （填“V₁”或“V₂”），滑动变阻器应选择    （选填“R₁”或“R₂”）．
（2）由于电表内电阻的影响，本实验中电压表的示数    （填“大于”、“等于”或“小于”）小灯泡两端的电压，电流表的示数    （填“大于”、“等于”或“小于”）流过小灯泡的电流．
（3）该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示，图线是曲线而不是过圆点的直线，原因是    ．

难度：中等

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2．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）

难度：中等

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3．某实验小组描绘标有“3V 1.5W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室除了导线，开关．电源（电动势为3V，内阻不计），电压表（0～3V，内阻约为2kΩ）和待测小灯泡外，还有如下实验器材供选择：

A．电流表（0～0.6A、内阻为1Ω ）   B．电流表（0～3A、内阻为0.2Ω）
C．滑动变阻器（0～100Ω）         D．滑动变阻器（0～20Ω）
（1）为了减小实验误差，电流表应选    ，滑动变阻器应选    （填器材前面的字母代号）该小组利用所选用的实验器材描绘了小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示，则该小灯泡的阻值随两端电压的升高而    （选填“增大”、“减小”或“”不变）．
（2）请将图乙中的实物图连接完整．
（3）实验完毕该小组立刻粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表    （选填“×1”“×10”或“×100”）倍率的电阻挡．调零后，测量示数如图丙，结果为    ．
（4）如果该小组在进行操作时，误将a、b间的导线接在在a、c间，在闭合开关后，无论小勇如何移动滑动变阻器的滑动触头，小灯泡始终发光，则小灯泡在该过程中所消耗的电功率的最小值为    W．（结果保留两位有效数字）

难度：中等

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4．在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：
A：小灯泡“2.5V，0.2A”B：电流表0-0.6A-3A（内阻约0.5Ω）
C：电压表0-3V-15V （内阻分别为10kΩ与50kΩ）
D：滑线变阻器“2A，10Ω”E：电源（两节干电池）
F：开关一个，导线若干

（1）在实验时某同学采用了如图1所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有
（2）在改正电路需改进之处后，该同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图3，实验数据如下：
U（V） 2.37 2.30 2.18 2.10 1.90 1.60 1.30
I（A） 0.11 0.14 0.18 0.21 0.29 0.42 0.56
该同学已经在坐标纸上标上测量的各个点，请你在图2画出电源的U-I图线，由图线可得E=    V，电源内阻为r=    Ω
（3）描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如该所猜测？
由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因．    ．

难度：中等

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5．某课题组按照图甲所示的电路图，规范操作，准确测量，得到一系列数据，如图乙中的散点K₁．

同学们为了弄清电阻变化的原因，对实验进行了下述改进．如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然安放在灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在100℃．规范操作，准确测量，得到一组数据，如图丁中的一组散点K₂．已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻．

（1）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线K₁；曲线K₁表明，随着电压升高，小灯泡的电阻    （越来越小、基本不变或越来越大）．
（2）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线K₂；曲线K₂表明，随着电压升高，小灯泡的电阻    （越来越小、基本不变或越来越大）．
（3）在同样的电压（如2.00V）下，曲线K₁的电阻值明显    （大于、等于或小于）曲线K₂的电阻值，其原因是    ．

难度：中等

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6．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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7．某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线，先按照图甲所示的电路图，规范操作，准确测量，得到一系列数据，如图乙中的散点K₁．

同学们对实验进行了下述改进．
如图丙所示，将小灯泡L的玻璃罩敲碎，灯丝保存完好，仍然安放在灯座上，取一个大小合适的玻璃杯，将灯座倒扣在杯沿上，在玻璃杯里慢慢加水，使得突出的灯丝刚好完全没入水中，电路的其余部分均不接触水，再将该灯座依然接入图甲中L处，这样接通电路以后，灯丝不至于热到发光，温度可以基本控制在100°C．规范操作，准确测量，得到一组数据，如图丁中的一组散点K₂．已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻．

（1）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线K₁；曲线K₁表明，随着电压升高，小灯泡的电阻    （越来越小、基本不变或越来越大）．
（2）请在答卷的对应图上描绘小灯泡的伏安特性曲线K₂；曲线K₂表明，随着电压升高，小灯泡的电阻    （越来越小、基本不变或越来越大）．
（3）对比两次实验表明，在同样的电压值下，曲线K₁的电流值基本都远远小于曲线K₂的电流值，其原因是    ．
（4）由实验结果可知，小灯泡是    （选填“线性元件”或“非线性元件”）．

难度：中等

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8．（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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9．在探究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求小灯泡两端电压由零逐渐增加，已选用的器材有：
小灯泡（3V，0.6W），
电池组（电动势为4.5V，内阻约为1Ω），
电流表（量程250mA，内阻约为5Ω），
电压表（量程3V，电阻约为3kΩ），
定值电阻（阻值为10Ω），
电键一个、导线若干．

（1）实验中所用滑动变阻器应选    ．（填字母代号）
A．滑动变阻器（最大值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大值1750Ω，额定电流0.3A）
（2）实验电路图应选用图甲中的    ．（填字母代号）
（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，则小灯泡在0.5V的电压下的电阻R₃与0.8V的电压下电阻R₂之比为R₁：R₂=    ．

难度：中等

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10．（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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U（V）	2.37	2.30	2.18	2.10	1.90	1.60	1.30
I（A）	0.11	0.14	0.18	0.21	0.29	0.42	0.56

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