华师一附中届高三物理滚动复习15 郑愈平.docx
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华师一附中届高三物理滚动复习15郑愈平
华师一附中2018届高三物理滚动复习（15）
命题人：
郑愈平
一、电路分析
1.（80）如图表示用惠斯登电桥来测量未知电阻Rx。
图中R是已知电阻；K是电键；G是电流计；AC是一条粗细均匀的长直电阻丝；D是滑动触头，按下时就使电流计的一端与电阻丝接通；L是米尺。
（1）简要说明测量Rx的实验步骤（其中要写出计算Rx的公式））
（2）如果滑动触头D在从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知AC间的电阻丝是导通的，那么电路可能在什么地方断路了?
说明理由。
（分析时可认为电池内电阻和电阻R/均可忽略）
2.（17全国卷2）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为
，内阻大约为
）的内阻。
可使用的器材有：
两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为
，另一个阻值为
）；电阻箱Rz（最大阻值为
）；电源E（电动势约为
）；单刀开关S1和S2。
C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。
（2）完成下列填空：
①R1的阻值为Ω（填“20”或“2 000”）。
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。
③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1。
将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。
最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势（填“相等”或“不相等”）。
④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于
时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。
待测微安表的内阻为Ω（结果保留到个位）。
（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：
3.（11江苏）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
（1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。
适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。
改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：
电阻R/Ω
5.0
10.0
15.0
25.0
35.0
45.0
电压U/V
1.00
1.50
1.80
2.14
2.32
2.45
请根据实验数据作出U-R关系图象。
（2）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。
利用⑴中测绘的U-R图象可得Rx=_____Ω。
（3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。
若仍用本实验装置和⑴中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将_________（选填“偏大”或“偏小”）。
现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和⑴中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定？
4.（12海南）图示电路可用来测量电阻的阻值。
其中E为电源（电动势为1.5V、内阻可忽略），R为已知电阻（阻值为100Ω），V电压表（量程为1V），S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关。
当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2。
（1）若电压表可视为理想电表，由此可求出Rx=__________，此电路可测量的Rx的最大值为________。
（2）若电压表的内阻不是很大，由此可求出Rx=__________。
5.（14安微）为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验：
（1）先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了。
已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为V（结果保留两位有效数字）。
（2）为了更准确地测量该电压表的内阻RV，
设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：
A．断开开关S，按图2连接好电路；
B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；
C．将电阻箱R0的阻值调到零；
D．闭合开关S；
E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；
F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；
G．断开开关S。
实验中可供选择的实验器材有：
a．待测电压表
b．滑动变阻器：
最大阻值2000Ω
c．滑动变阻器：
最大阻值10Ω
d．电阻箱：
最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
e．电阻箱：
最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
f．电池组：
电动势约6V，内阻可忽略
g．开关，导线若干
按照这位同学设计的实验方案，回答下列问题：
要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用（填“b”或“c”），电阻箱中选用（填“d”或“e”）。
电压表的内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测R真（填“>”或“<”）；若RV越大，则
越（填“大”或“小”）。
6.（2001全国卷物理）图中E为电源，R1为滑线变阻器，R2为电阻箱，A为电流表，用此电路，经以下步骤可近似得A的内阻RA：
①闭合K1，断开K2，调节R1使电流表读数等于其量程I0；
②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取RA
。
（1）电流表的测量值R2真实值RA（填“大于”、“等于”、“小于”）。
（2）真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差，即
，试导出它与电动势E，电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。
（3）若I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？
7.（08海南）一毫安表头满偏电流为9.90mA，内阻约为300Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1A的电流表，其电路原理如图所示。
图中是量程为2A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源。
（1）完善下列实验步骤：
①按电路原理图连线；
②将滑动变阻器的滑动头调至端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；③合上开关；
④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1A；
⑤调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或“不变”）；
⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏。
（2）回答下列问题：
完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1Ω，由此可知毫安表头的内阻为。
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流A
对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：
。
8.某实验小组用下列器材设计了如图1所示的欧姆表电路，通过调控电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”、“×10”两种倍率。
A．干电池：
电动势E=1.5V，内阻r=0.5
B．电流表mA：
满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=150
C．定值电阻R1=1200Ω
D．电阻箱R2：
最大阻值999.99Ω
E．电阻箱R3：
最大阻值999.99Ω
F．电阻箱R4：
最大阻值9999Ω
G．电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干
（1）该实验小组按图1正确连接好电路。
当电键S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2，使电流表达到满偏电流，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻
，则
=Ω，欧姆表的倍率是（选填“×1”、“×10”）。
（2）闭合电键S：
第一步：
调节电阻箱R2和R3，当R2=Ω且R3=Ω时，再将红、黑表笔短接，电流表再次达到满偏电流。
第二步：
在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图2所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为；
9.（17全国3）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。
虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位，5个挡位为：
直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100挡。
（1）图（a）中的A端与（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）关于
的使用，下列说法正确的是（填正确答案标号）。
A．在使用多用电表之前，调整
使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整
使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整
使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
（3）根据题给条件可得
，
。
（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。
若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为；若此时B端是与“3”相连的，则读数为；若此时B端是与“5”相连的，则读数为。
（结果均保留3位有效数字）
二、数据处理与误差分析
10.为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U和电流I，利用P=UI得到电功率。
实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1.8W”，电源为12V的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
（1）准备使用的实物电路如图所示。
请将滑动变阻器接入电路的正确位置。
（用笔画线代替导线）
（2）现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选的定值电阻。
（3）测量结束后，应先断开开关，拆除两端的导线，再拆除其他导线。
最后整理好器材。
（4）小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图所示。
请指出图象中不恰当的地方。
答：
。
11.如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻（10Ω），R1是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）。
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。
实验具体步骤如下：
（i）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；
（ii）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当
值，再调滑动变阻器R，使A1示数I1=0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。
（iii）重复步骤（ii），再侧量6组R1和I2；
（iv）将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。
根据实验回答以下问题：
①现有四只供选用的电流表：
A．电流表（0～3mA，内阻为2.0Ω）
B．电流表（0～3mA，内阻未知）
C．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω
D．电流表（0～0.3A，内阻未知）
A1应选用，A2应选用。
②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1=0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值（选填“不变”、“变大”或“变小”）。
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图。
④根据以上实验得出Rx=Ω。
12.（14课标卷1）利用如图所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电阻R0（阻值3.0Ω），电阻R1（阻值3.0Ω），电流表A（量程为200mA，内阻为RA=6.0Ω），开关S。
实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；
③以1/I为纵坐标，R为横坐标，作1/I-R图线（用直线拟合）
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b
实验得到的部分数据如下表所示
R/Ω
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
I/A
0.143
0.125
0.110
0.100
0.091
0.084
0.077
I-1/A-1
6.99
8.00
9.09
10.0
11.0
11.9
13.0
在坐标纸上根据表中数据数据描点并作图，根据图线求得斜率k=A-1Ω-1，截距b=A-1。
13.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻。
①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig＝100μA、内阻rg＝2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只 Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；
某次实验的数据如下表所示：
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
电压表V读数U/V
5.26
5.16
5.04
4.94
4.83
4.71
4.59
4.46
改装表A读数I/mA
20
40
60
80
100
120
140
160
该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内组r＝ Ω（保留两位小数）；为减小偶然误差，逐差
法在数据处理方面体现出的主要优点是。
④该小组在前面实验的基础上，为探究如图所示电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：
电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。
若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是 。
（填选项前的字母）
A．电压表内阻的影响
B．滑动变阻器的最大阻值偏小
C．R1的实际阻值比计算值偏小
D．R0的实际阻值比标称值偏大
14.（12重庆）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。
实验器材如图。
①测量E和r的实验方案为：
调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，
依据公式，利用测量数据作
出U–I图象，得出E和r。
②将电压表视为理想表，要求避免电流
表分压作用对测量结果的影响，请用笔
画线代替导线连接电路。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U–I图象如图中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：
在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势（填“增大”、“减小”或“不变”），
电源内阻（填“增大”、“减小”或“不变”）。
曲线（c）对应的电源电动势E=V，内阻r=Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=mW。
（均保留三位有效数字）
15.（如图甲所示的电路图中，恒流源可作为电路提供恒定电流I0，Rx为定值电阻。
某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。
改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U-I关系图线。
（1）若不考虑电流表、电压表内阻的影响
.滑动触头向下滑动时，电压表示数将（填“增大”或“减小”）。
.恒流源输出电流I0的测量值I01=A。
.定值电阻Rx的测量值Rx1=Ω
.RL消耗的最大功率W（保留一位有效数字）。
（2）若考虑电流表、电压表内阻的影响，恒流源输出电流I0的测量值为I02，定值电阻Rx的测量值为Rx2，则I01I02、Rx1Rx2（填“大于”、“等于”、“小于”）。
16..要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，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：
电池组（电动势为4.5V,内阻约1Ω）:
电流表（量程为0∼250mA.内阻约5Ω）；
电压表（量程为0∼3V.内限约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20Ω,额定电流1A）
B.滑动变阻器（最大阻值1750Ω,额定电流0.3A）
②实验的电路图应选用图1中___（填字母代号）.
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。
如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是___W.
17.（17全国1）某同学研究小灯泡的伏安特性。
所使用的器材有：
小灯泡L（额定电压
，额定电流
）；电压表V（量程
，内阻
）；电流表A（量程
，内阻
）；固定电阻R0（阻值
）；滑动变阻器R（阻值
）；电源E（电动势
，内阻不计）；开关S；导线若干。
实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。
（1）将电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电源直接接在小灯泡L的两端，则小灯泡L的实际功率是。
（2）将两个相同的小灯泡L串联和直接接在电动势为1.5V、内阻为2.0Ω电源的两极，则小灯泡L的实际功率是。
（3）将两个相同的小灯泡L并联后直接接在电动势为1.5V、内阻为2.0Ω电源的两极，则小灯泡L的实际功率是。
（4）用另一电源
（电动势
，内阻
）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。
闭合开关S，在
的变化范围内，小灯泡的最小功率为W，最大功率为W。
（结果均保留2位小数）
华师一附中2018届高三物理滚动复习（15）
命题人：
郑愈平
一、电路分析
1.（80）如图表示用惠斯登电桥来测量未知电阻Rx。
图中R是已知电阻；K是电键；G是电流计；AC是一条粗细均匀的长直电阻丝；D是滑动触头，按下时就使电流计的一端与电阻丝接通；L是米尺。
（1）简要说明测量Rx的实验步骤（其中要写出计算Rx的公式））
（2）如果滑动触头D在从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知AC间的电阻丝是导通的，那么电路可能在什么地方断路了?
说明理由。
（分析时可认为电池内电阻和电阻R/均可忽略）
解：
（1）测量Rx的实验步骤是：
第一步：
闭合开关，把滑动触头放在AC中点随近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；
第二步：
向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针不偏转；
第三步：
用刻度尺量出AD、DC的长度l1和l2；当电桥平衡时，有：
（2）若滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，BD间电压逐渐增大，可能BC断了．
2.（17全国卷2）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为
，内阻大约为
）的内阻。
可使用的器材有：
两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为
，另一个阻值为
）；电阻箱Rz（最大阻值为
）；电源E（电动势约为
）；单刀开关S1和S2。
C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。
（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。
（2）完成下列填空：
①R1的阻值为Ω（填“20”或“2 000”）。
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。
③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1。
将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。
最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势（填“相等”或“不相等”）。
④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于
时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。
待测微安表的内阻为Ω（结果保留到个位）。
（3）写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：
【答案】
（1）连线见解析
（2）①20②左③相等④2550（3）调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程
【解析】
（1）实物连线如图：
（2）①滑动变阻器R1要接成分压电路，则要选择阻值较小的20Ω的滑动变阻器；
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中滑动变阻器的左端对应的位置；
③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1；将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置；最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等；
④设滑片P两侧电阻分别为R21和R22，因B与D所在位置的电势相等，可知；
；同理当Rz和微安表对调后，仍有：
；联立两式解得：
。
（3）为了提高测量精度，调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。
3.（11江苏）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
（1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。
适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。
改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：
电阻R/Ω
5.0
10.0
15.0
25.0
35.0
45.0
电压U/V
1.00
1.50
1.80
2.14
2.32
2.45
请根据实验数据作出U-R关系图象。
（2）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。
利用⑴中测绘的U-R图象可得Rx=_____Ω。
（3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。
若仍用本实验装置和⑴中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将_________（选填“偏大”或“偏小”）。
现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和⑴中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定？
答案：
（2）20；（3）偏小；滑动变阻器R′调小，以致于使R′+r不变（或者使电压表的示数为1.5V）
4.（12海南）图示电路可用来测量电阻的阻值。
其中E为电源（电动势为1.5V、内阻可忽略），R为已知电阻（阻值为100Ω），V电压表（量程为1V），S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关。
当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2。
（1）若电压表可视为理想电表，由此可求出Rx=__________，此电路可测量的Rx的最大值为________。
（2）若电压表的内阻不是很大，由此可求出Rx=__________。
（1）
；200Ω；
（2）
；
5.（14安微）为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验：
（1）先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表内阻为3.00×103Ω，此时电压表的指针也偏转了。
已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为V（结果保留两位有效数字）。
（2）为了更准确地测量该电压表的内阻RV，
设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：
A．断开开关S，按图2连接好电路；
B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；
C．将电阻箱R0的阻值调到零；
D．闭合开关S；
E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置；
F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；
G．断开开关S。
实验中可供选择的实验器材有：
a．待测电压表
b．滑动变阻器：
最大阻值2000Ω
c．滑动变阻器：
最大阻值10Ω
d．电阻箱：
最大阻值9999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
e．电阻箱：
最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω
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