高考物理复习课时作业14.docx
《高考物理复习课时作业14.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理复习课时作业14.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考物理复习课时作业14
课时作业十四
1．（2017·安徽江南十校联考）某同学身边有一电动势未知的电源和电压表A，他想用以下器材组装成欧姆表，并比较准确地测量该电源的电动势和电压表B的内阻．现有下列器材：
电压表A，满偏电压3V，内阻为1kΩ
待测电压表B，量程15V，内阻为几千欧
电动势约15V，内阻3Ω的直流电源
最大阻值为10kΩ的滑动变阻器R1
最大阻值为1kΩ的滑动变阻器R2
（1）本实验中应选择滑动变阻器________（填R1或R2）．请在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图；
（2）该同学组装完毕并进行欧姆调零后，将待测电压表接入电路中，两电压表示数如图所示，A、B电压表读数分别为________V、________V；
（3）通过本实验测得该电源的电动势为________V，电压表B的内阻为________Ω.（计算结果保留两位有效数字）
解析
（1）组装欧姆表应将电源与表头串联，由于只给出一个3V量程的电压表可供使用，故只能利用电源、电压表和滑动变阻器串联使用；欧姆表的中值电阻等于其内阻，欧姆调零时，表头应满偏，因电源电动势约为15V，电压表分压3V，则滑动变阻器分压约为12V，则此时滑动变阻器阻值应为电压表内阻的4倍，则滑动变阻器应选最大阻值为10kΩ的R1.
（2）A电压表读数为1.00V，B电压表读数为9.5V.
（3）欧姆调零时，电压表A满偏，则此时电流I1＝
＝0.003A
I1＝
而接入待测电压表后，电流I2＝
＝0.001A
又I2＝
RB＝
＝9.5×103Ω
解得E＝14V
RB＝9.5×103Ω
答案
（1）R1 如图所示
（2）1.00 9.5 （3）14 9.5×103
2．某物理兴趣小组在家中进行探究实验，他们找到了一个阻值为800Ω的金属丝绕成的绕圈（金属丝外表面涂有绝缘层），金属丝电阻率ρ＝1.57×10－8Ω·m.该兴趣小组试图测量该金属丝的直径，但家中没有游标卡尺或螺旋测微器，只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具．他们想到了如下方法：
第一种方法：
（1）如图所示，取一金属丝紧密的缠绕在铅笔上，共计32匝，用米尺测量其间距为________cm，则金属丝的直径为________mm（第二个空保留两位有效数字）．
第二种方法：
（2）剪一段长为12.5m的金属丝，用多用电表测量其阻值为1.0Ω，计算可得金属丝的直径为________mm（保留两位有效数字）．
（3）第二种方法中，用多用电表测量阻值时误差较大，于是他们将这段长为12.5m的金属丝带回实验室，设计了如图所示的电路测量其准确阻值．
主要实验器材如下：
A．灵敏电流计（内阻为0.3Ω）
B．滑动变阻器（阻值约几欧）
C．滑动变阻器（阻值约几千欧）
D．R2代表12.5m的金属丝
E．干电池一节
F．开关
简要实验步骤如下：
①闭合S1，调节滑动变阻器R1，使灵敏电流计满偏；
②闭合S2，发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三．
滑动变阻器应选________，R2的阻值为________Ω，R2的测量结果比实际值________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）．
答案
（1）1.69 0.53
（2）0.50
（3）C 0.90 偏大
3．某实验小组用如下器材设计一个欧姆表：
A．电流表G（满偏电流为Ig，内阻为Rg）
B．电源：
电动势为E，内阻为r
C．滑动变阻器R
D．红表笔a、黑表笔b
（1）将如下图所示器材连成一个欧姆表．
（2）组装好电路后将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表满偏，此时滑动变阻器连入电路的阻值为________．
（3）将待测电阻R1连入电路，发现电流表示数
Ig，则R1的阻值为________．
解析
（1）将各用电器串联接入电路．
（2）由闭合电路欧姆定律得R＝
－Rg－r.
（3）由闭合电路欧姆定律得R1＝
－
＝
.
答案
（1）如图所示
（2）
－Rg－r （3）
4．（2017·山东聊城模拟）某实验小组要精确测定一个额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为300Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为15mA，内阻RA1约为10Ω）
B．电流表A2（量程为2mA，内阻RA2＝20Ω）
C．定值电阻R1＝10Ω
D．定值电阻R2＝1980Ω
E．滑动变阻器R（0～20Ω）一个
F．电压表V（量程为15V，内阻RV约为3kΩ）
G．蓄电池E（电动势为4V，内阻很小）
H．开关S一个
（1）要完成实验，除蓄电池、开关、滑动变阻器外，还需选择的器材有________（填写器材前的字母编号）．
（2）画出实验电路图．
（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝________，说明式中题目未给出的各物理量的意义：
___________________________________________.
解析
（1）要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表V的量程偏大，测量误差较大，不能用电压表V测量LED灯两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻R2串联改装为电压表测量电压；LED灯正常工作时的电流在10mA左右，可以用电流表A1和改装后的电压表测量通过LED灯的电流．
（2）因为滑动变阻器阻值远小于LED灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．电路图如图所示．
（3）根据闭合电路欧姆定律知，LED灯两端的电压U＝I2（R2＋RA2），通过LED灯的电流I＝I1－I2，所以LED灯正常工作时的电阻Rx＝
＝
，I1、I2分别为电流表A1、A2的读数．
答案
（1）ABD
（2）见解析图 （3）
I1、I2分别为电流表A1、A2的读数
5．（2017·河南六市一联）某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图所示．ab是一段粗细均匀的金属电阻丝，R0是阻值为6Ω的保护电阻，学生电源的输出电压为10V，电流表可视为理想电表．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，其直径为________mm.
（2）先接通电源，后闭合开关，发现电流表的示数为零，利用多用电表检查故障（电路中故障只有一处），先将选择开关旋至直流电压挡，测得各点间的电压如下表格.
e、d间电压
e、c间电压
e、b间电压
e、a间电压
e、h间电压
0V
10V
10V
10V
10V
由此可以判断电路发生的故障是________．
（3）排除故障后进行实验，闭合开关K，调节线夹的位置，记录金属电阻丝ab接入电路的长度L和对应的电流表的示数I，根据得到的实验数据，作出了
－L图象．由图象和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为________Ω·m.（π取3，保留1位有效数字）
（4）若电流表不能视为理想电表，考虑电流表的电阻，则电阻率的测量值________真实值．（选填“大于”、“等于”或“小于”）
解析
（1）直径d＝0.500mm＋40.0×0.01mm＝0.900mm.
（2）因e、c间电压为10V，而e、d间电压为0V，则可判断发生的故障是c、d间断路．
（3）由欧姆定律有I＝
，又RL＝ρ
，S＝π（
）2，得
＝
L＋
，再结合图象得出
＝1.0A－1·m－1，解得ρ＝6×10－6Ω·m.
（4）若考虑电流表内阻，则由欧姆定律有I＝
，又RL＝ρ
，S＝π（
）2，得
＝
L＋
，可知电流表内阻对电阻率的测量值没有影响．
答案
（1）0.900±0.001
（2）c、d间断路 （3）6×10－6
（4）等于
6．在把电流表改装为电压表的实验中，需要测定电流表Ⓐ的内阻．现利用“半偏法”测量，备用的器材有：
A．电流表（量程200μA，内阻约几百欧）
B．标准电压表（量程3V）
C．电阻箱（阻值范围0～99999.9Ω）
D．电阻箱（阻值范围0～9999.9Ω）
E．电源（电动势6V，有内阻）
F．电源（电动势1.5V，有内阻）
G．开关和导线若干
（1）如果采用如下图所示电路较精确的测定电流表Ⓐ的内阻，从以上备用的器材中选择：
R1用________，电源用________．（用器材前的字母代号填写）
（2）实验时有以下步骤：
A．合上开关S2，调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半
B．合上开关S1，调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度
C．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大
D．记下R2的阻值
合理的操作顺序为________（填字母代号）．
（3）如果在步骤D中所得R2的阻值为800Ω，则电流表Ⓐ的内阻Rg的测量值为________Ω，该测量值________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值．
（4）如果要将上述电流表Ⓐ改装成量程为3V的电压表，则需跟电流表________联一个阻值为________kΩ的电阻R0.
（5）用如下图所示器材，对改装后的电压表跟标准电压表进行核对，要求对0～3V的所有刻度都能在实验中进行核对．请补充完整实验电路．
答案
（1）C E
（2）CBAD （3）800 小于 （4）串 14.2 （5）如图所示
7．某学习小组研究一个标有“3.6V 1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：
①电流表A，量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω；
②电压表V，量程0～15V，内阻约为15kΩ；
③滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；
④学生电源E，电动势为4V，内阻不计；
⑤开关S及导线若干．
（1）该学习小组中的某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的实物图帮该同学将图乙中的电路图补充完整．
（2）该同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一只量程为Ig＝100μA、内阻Rg＝1000Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻．
（3）该同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如下表所示．请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线.
I1（A）
0
0.19
0.30
0.37
0.43
0.46
0.48
0.49
I2（μA）
0
10
20
30
40
50
60
70
（4）若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．（已知电源的电动势为E＝3.0V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R0＝4.5Ω，结果保留两位有效数字．提示：
可作出该小电珠在此电路中的I－U图象帮助求解．）
解析 （4）将定值电阻R0看做该电源的内阻，则内阻r′＝6Ω，由此可得路端电压U＝E－Ir′，在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图象如图所示，可知其交点坐标表示的电流约为0.32A，电压约为1.1V，所以该灯泡消耗的功率约为P＝0.32×1.1W≈0.35W.
答案
（1）如图所示
（2）49000
（3）如图所示
（4）0.35
8．（2017·石家庄二模）某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源的电动势和内阻，使用的实验器材为：
待测一节干电池、电流表A（量程0.6A，内阻小于1Ω）、电流表A1（量程0.6A，内阻不知）、电阻箱（0～99.99Ω）、滑动变阻器（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．
（1）该同学按图甲连线，闭合开关K，将开关S与C接通，通过调节滑动变阻器和电阻箱，读取电流表A的示数为0.20A、电流表A1的示数为0.60A、电阻箱（如图乙）的示数为________Ω，则电流表A的内阻为________Ω.
（2）利用图甲所示电路测定电源的电动势和内阻的实验步骤：
①请同学们按图甲所示电路在图丙中的实物上完成实验所需的线路连接；
②断开开关K，调节电阻箱R，将开关S接D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；
③重复实验步骤②进行多次测量．
（3）图丁是由实验数据绘出的
－R图象，由此求出干电池的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω.（计算结果保留两位有效数字）
解析
（1）电阻箱的读数为0.10Ω；根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱的电流I＝0.60A－0.20A＝0.40A；
电压U＝0.10×0.40V＝0.040V，则电流表内阻RA＝
Ω＝0.20Ω
（2）根据原理图可得出对应的实物图，连线如图所示：
（3）将电流表内阻等效为电源内阻，根据闭合电路欧姆定律可知，I＝
，变形可得：
＝
＋
，根据图象可知，
＝
V－1＝0.675V－1，解得E≈1.5V；
＝0.3A－1，解得r′＝0.45Ω；则可知，电源内阻r＝0.45Ω－0.20Ω＝0.25Ω.
答案
（1）0.10 0.20
（2）如图所示
（3）1.5 0.25
升级会员 