物理 创新模拟演练62.docx

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物理创新模拟演练62

1．（2011年高考课标全国卷）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；

（2）然后将S拨向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数；

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．

解析：

本题为用替代法测未知电流表的内阻，其实验步骤为：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表（或A0）的读数I；

（2）然后将S拨向接点2，调节RN，使标准电流表（或A0）的读数仍为I，记下此时RN的读数；（3）多次重复上述过程，计算RN读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．

答案：

（1）R0　标准电流表（或A0）

（2）RN　标准电流表（或A0）的读数仍为I

（3）平均值

2．（2011年高考山东理综）某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．

（1）所得实验数据如下表，请在给出的直角坐标系上（见答题卡）画出UI图象.

U/V

1.96

1.86

1.80

1.84

1.64

1.56

I/A

0.05

0.15

0.25

0.35

0.45

0.55

甲

（2）根据所画UI图象，可求得电流I＝0.20A时电源的输出功率为________W．（保留两位有效数字）

（3）实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________．（Rx阻值未知）

乙

解析：

（1）UI图象如图所示．

（2）通过图象可得I＝0.2A时U＝1.84V

故P＝UI≈0.37W

（3）为了测电源输出功率，电压表必须测出路端电压，d错误；a项中并联Rx不起作用，a错误；故选b、c.

答案：

（1）见解析　

（2）0.37（或0.36）　（3）bc

3．（2011年高考广东理综）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：

小电珠（2.5V,0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．

①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表________倍率的电阻挡（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图甲，结果为________Ω.

②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线．

③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向________端滑动．

④下表为电压等间隔变化测得的数据．为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点________间多测几组数据（请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”）.

数据点

a

b

c

d

e

f

U/V

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

I/A

0.000

0.122

0.156

0.185

0.216

0.244

解析：

①小电珠（2.5V,0.6W）对应电阻为

Ω＝10.4Ω，电阻十几欧，所以选“×1”挡．②电流表的电阻也就几欧，与电压表几千欧相比，小电珠的电阻算小电阻，所以电流表必须外接，伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大，所以滑动变阻器必须与电源采用分压接法．③从a端开始，电压为零，向b端移动，对小电珠所加电压逐渐变大．④ab之间电流增加了0.122A，其他段电流增加了0.03A左右．所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A，分别测出相应的电压值．

答案：

①×1　7.5　②如图所示　③a　b　④ab

4．（2011年安徽理综卷）

（1）某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图a所示．请你简述接下来的测量操作过程：

①_________________________________；

②_________________________________；

③_________________________________；

④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．

（2）接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图b所示．其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接．

（3）图c是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程．当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________；当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大．

答案：

（1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡；

②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”；

③再接入待测电阻，将指针示数×100，即为待测电阻阻值．

（2）如图所示

（3）电阻　1,2　1

1．（2011年龙岩模拟）在测定金属丝电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d＝________mm.如图乙所示，用多用电表的“×1”欧姆挡，调零后测得金属丝阻值R＝________Ω，若实验中测出金属丝的长度为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝________（用符号表示）．

答案：

0.730　8.0　πRd2/4L

2．（2011年衡水模拟）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室提供了下列器材：

A．电流表G（满偏电流10mA，内阻RG＝10Ω）

B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）

C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）

D．定值电阻R（阻值990Ω）

E．开关与导线若干

（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线．

（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

解析：

（1）实物连接如图

（2）丙图中I1为通过电流表G的电流，I2为通过电流表A的电流，将图线延长至与纵轴相交，交点坐标为（0,9），即此时表示电流表A中电流为零时，I1＝9mA，电池的电动势为E＝I1（R＋RG＋r）＝9＋9×10－3r，当I2＝0.5A时，I1＝4×10－3A，则此时的电动势E＝I1×（990Ω＋10Ω）＋（I1＋I2）r＝4＋0.504r，由以上两式解方程得E＝9.09V，r≈10.0Ω.

答案：

（1）见解析图　

（2）9.09　10.0

3．（2011年潍坊模拟）为了节能和环保，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）．某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如表：

照度（lx）

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

电阻（kΩ）

75

40

28

23

20

18

（1）根据表中数据，请在给定的坐标系（见下图）中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．

（2）如下图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0（lx）时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．（不考虑控制开关对所设计电路的影响）

提供的器材如下：

光敏电阻Rp（符号

，阻值见上表）；

直流电源E（电动势3V，内阻不计）；

定值电阻：

R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ（限选其中之一并在图中标出）；

开关S及导线若干．

解析：

（1）变化的曲线如图所示．阻值随照度变化的特点是：

光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小．

（2）当天色渐暗照度降低至1.0（lx）时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，两端电压为2V，电源电动势为3V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10kΩ，即选用R1.

电路原理图如右图所示．

答案：

（1）见解析图

阻值随照度变化的特点：

光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小．

（2）见解析

4．（2011年朝阳区模拟）如图甲所示是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），A2为理想电流表．

（1）按电路原理图连接图乙虚线框内各实物图．

（2）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至________（填“a端”、“中央”或“b端”）．

（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2，多次改变滑动端c的位置，得到的数据为

I1（mA）

0.120

0.125

0.130

0.135

0.140

0.145

I2（mA）

480

400

320

232

140

68

在坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1I2曲线．

（4）利用所得曲线求的电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω（保留两位小数）．

（5）该电路中电源输出的短路电流Im＝________A.

解析：

（1）连线如图所示

（2）电键闭合前应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，故应将滑动端c移动至b端．

（3）描点画线如图

（4）由图线上读出两组数据，代入E＝I1R1＋（I1＋I2）r构成方程组，联立求解得E和r.解之得E＝1.49Vr＝0.60Ω.

（5）短路电流Im＝

＝2.5A.

答案：

（1）连线图见解析　

（2）b端　（3）见解析　（4）1.49　0.60　（5）2.5