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1、新課標(biāo)2013年高考物理考前考點預(yù)測十三
1.()實際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。現(xiàn)在要測量實際電流表G1的內(nèi)阻r1。供選擇的儀器如下:
A.待測電流表(0~5 mA,內(nèi)阻約300 Ω)
B.電流表(0~10 mA,內(nèi)阻約100 Ω)
C.電壓表(量程6 V)
D.電壓表(量程15 V)
E.滑動變阻器R3(0~1 000 Ω)
F.滑動變阻器R4(0~500 Ω)
G.定值電阻R1(300 Ω)
H.定值電阻R2(10 Ω)
I.直流電源(E=3 V)
J.電鍵S及導(dǎo)線若干
(1)請選擇合適的器材設(shè)計實驗電路,并把電路圖畫在方框中(圖中標(biāo)明所選器材
2、)
(2)根據(jù)測量所得物理量有r1=________。
2.待測電阻Rx的阻值約為20 Ω,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供器材如下:
A.電流表(量程150 mA,內(nèi)阻約為10 Ω)
B.電流表(量程20 mA,內(nèi)阻r2=30 Ω)
C.電壓表(量程15 V,內(nèi)阻約為3 000 Ω)
D.定值電阻R0=100 Ω
E.滑動變阻器R1,最大阻值為5 Ω,額定電流為1.0 A
F.滑動變阻器R2,最大阻值為5 Ω,額定電流為0.5 A
G.電源E,電動勢E=4 V(內(nèi)阻不計)
H.電鍵S及導(dǎo)線若干
(1)為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大,測量準(zhǔn)確,測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的
請從
3、所給的器材中選擇合適的實驗器材_________(均用器材前對應(yīng)的序號字母填寫);
(2)根據(jù)你選擇的實驗器材,請你在虛線框內(nèi)畫出測量Rx的最佳實驗電路圖并標(biāo)明元件符號;
(3)待測電阻的表達(dá)式為Rx=______________。式中各符號的物理意義為________
_______________________________________________________________。
3.(2012·和平區(qū)一模)(15分)當(dāng)小燈泡發(fā)光時其燈絲的電阻會隨著發(fā)光亮度的變化而發(fā)生變化。某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,按照自己設(shè)計的實驗電路測量小燈泡的電流I和電壓U,得到如表所示的數(shù)據(jù)
4、。
I/A
0.12
0.22
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
(1)請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)的特點,在虛線框中畫出實驗電路圖??捎玫钠鞑挠校弘妷罕?、電流表、滑動變阻器(變化范圍0~10 Ω)、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。
(2)在圖示坐標(biāo)紙上畫出小燈泡的U-I曲線,并定性分析燈絲的電阻與小燈泡發(fā)光亮度的變化關(guān)系______。
(3)如果將上面實驗中使用的小燈泡接在電動勢是1.5 V,內(nèi)阻是2
5、.0 Ω的電源兩端,利用上面的U-I曲線可求出小燈泡的實際功率是__________W,電源效率為_________。
4.(13分)為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,某實驗小組按圖甲所示的電路圖連好實驗電路,合上開關(guān),電流表和電壓表的讀數(shù)正常,當(dāng)將滑動變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動時,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大,而電壓表的示數(shù)接近1.5 V且?guī)缀醪蛔?,直到?dāng)滑片滑至臨近B端時電壓表的示數(shù)急劇變化,這種情況讀出的電壓值、電流值在U-I坐標(biāo)軸上分布不均勻,出現(xiàn)上述情況的原因是_________________,改進方法是_________________。改進后,測出幾組電流、電壓的數(shù)值,并畫
6、出如圖乙所示的圖象,由圖象可知,這個電池的電動勢為E=______V,內(nèi)阻r=_______Ω。
5.(2012·丹東一模)(13分)小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大,因而引起功率變化。一研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室通過實驗研究這一問題,實驗室備有的器材有:電壓表(0~3 V,約3 kΩ),電流表(0~0.6 A,約0.1 Ω),電池,開關(guān),滑動變阻器,待測小燈泡,導(dǎo)線若干。實驗時,要求小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓。
(1)在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖。
(2)根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)描繪出如圖所示的U-I圖象,小燈泡電壓隨電流變化曲線,由此可知,小燈泡電阻R隨溫度T的關(guān)系是___
7、_______。
(3)如果一電池的電動勢為2 V,內(nèi)阻為2.5 Ω。請你根據(jù)上述實驗的結(jié)果,確定小燈泡接在該電池的兩端,小燈泡的實際功率是___________ W。
6.(2012·北京高考)(20分)在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準(zhǔn)。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)應(yīng)為___________mm(該值接近多次測量的平均值)
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為:電池組(電動勢3 V,內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻
8、器R(0~20 Ω,額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下:
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上實驗數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx采用的是_______(選填“甲”或“乙”)圖。
(3)圖丙是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)所選的電路圖,補
9、充完成圖丙中實物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。
(4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖丁所示,圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點。請在圖丁中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點,并描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=______Ω(保留兩位有效數(shù)字)。
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為______(填選項前的符號)。
A.1×10-2 Ω·m B.1×10-3 Ω·m
C.1×10-6 Ω·m D.1×10-8 Ω·m
(6)任何實驗測量都
10、存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準(zhǔn),下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是__________(有多個正確選項)。
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D.用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差
7.(13分)廣州亞運盛會堪稱是LED綠色照明技術(shù)、節(jié)能照明產(chǎn)品得到全面應(yīng)用的照明科技博覽會。無論是海心沙、廣州塔、廣州中軸線城市景觀照明等重點工程項目,還是亞運城、大學(xué)城等數(shù)十個場館和設(shè)施,處處都閃耀著國產(chǎn)LED綠色照明、節(jié)能照明產(chǎn)品
11、的光芒。某實驗小組要精確測定額定電壓為3 V的LED燈正常工作時的電阻,已知該燈正常工作時電阻大約500 Ω,電學(xué)符號與小燈泡電學(xué)符號相同。
實驗室提供的器材有:
電流表(量程為0至50 mA,內(nèi)阻約為3 Ω)
電流表(量程為0至3 mA,內(nèi)阻=15 Ω)
定值電阻R1=697 Ω
定值電阻R2=1 985 Ω
滑動變阻器R(0至20 Ω)一只
電壓表(量程為0至12 V,內(nèi)阻RV=1 kΩ)
蓄電池E(電動勢為12 V,內(nèi)阻很小)
電鍵S一只
(1)在方框中畫出應(yīng)采用的電路圖。
(2)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達(dá)式Rx=_____,當(dāng)表達(dá)式中的______(
12、填字母)達(dá)到______,記下另一電表的讀數(shù)代入表達(dá)式,其結(jié)果為正常工作時的電阻。
答案解析
1.【解析】按照伏安法測電阻的原理,用兩個電流表測量待測電流表的內(nèi)阻,電路如圖所示。由I1r1=(I2-I1)R1解得
答案:(1)見解析圖 (2)
2.【解析】(1)由于電源電動勢為4 V,電壓表V的量程為15 V,達(dá)不到其量程的三分之一,故電壓表不能使用;可用電流表A2與定值電阻R0串聯(lián)擴大其電壓量程,當(dāng)作電壓表與電流表A1配合使用伏安法測量待測電阻阻值,由于改裝的電壓表內(nèi)阻已知,故電流表用外接法,改裝的電壓表量程為20 mA
13、×130 Ω=
2.6 V,滑動變阻器最大阻值為5 Ω,無法起到限流作用,故滑動變阻器采用分壓式接法;此時考慮到干路最小電流約為故滑動變阻器只能選擇R1,經(jīng)過估算當(dāng)電流表A1滿偏時,電流表A2也正好滿偏,非常匹配,因此滿足電表讀數(shù)不得小于其量程的三分之一要求。故器材選擇ABDEGH。
(2)如圖所示
(3)待測電阻其中I1、I2分別為A1和A2表示數(shù),R0與r2分別為定值電阻和A2內(nèi)阻的阻值。
答案:(1)ABDEGH (2)見解析圖 (3)
I1、I2分別為A1和A2表示數(shù),R0與r2分別為定值電阻和A2內(nèi)阻的阻值
3.【解析】(1
14、)由表格數(shù)據(jù)可知,小燈泡電阻約為2 Ω~4 Ω,遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,應(yīng)采用電流表外接法;由表格中的第一組數(shù)據(jù)可知,要得到0.12 A的電流,滑動變阻器需用分壓式接法,電路圖如圖所示。
(2)畫小燈泡的U-I曲線時要先描點,用平滑的曲線將盡量多的點連在曲線上,連不上的盡量均勻分布在曲線兩側(cè);由描繪出的圖象觀察可得,U-I圖象的斜率越來越大,故燈絲電阻隨發(fā)光亮度的增加而變大。
(3)小燈泡和電源串聯(lián)的電路如圖所示,作出U=E-Ir的圖線如圖中傾斜直線,根據(jù)兩圖線交點的物理意義可知,此時電源和燈泡的電流為0.35 A,燈泡工作電壓為0.80 V,因此小燈泡的實際功率為P=UI=0.28 W
15、。電源效率為
答案:(1)見解析圖
(2)見解析圖
燈絲電阻隨小燈泡發(fā)光亮度的增加而變大
(3)0.28 53%
4.【解析】滑動變阻器阻值太大,滑片向B端移動時,因開始電流值較小,電壓表示數(shù)變化不明顯,可以換用阻值較小的滑動變阻器。由乙圖可知,
E=1.46 V,
答案:滑動變阻器的阻值太大 換用阻值較小的滑動變阻器 1.44 V至1.46 V之間均可 2.2 Ω至2.3 Ω之間均可
5.【解析】(1)根據(jù)題目要求,小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到額定電壓,應(yīng)該設(shè)計成分壓電路;
由于小燈泡電阻不大,電流表外接。設(shè)計的實驗電路原
16、理圖如圖所示。
(2)由小燈泡電壓隨電流變化曲線可知,圖線上點的縱橫坐標(biāo)比值隨電流的增大而增大,說明小燈泡的電阻R隨電流的增大而增大,而電流增大則導(dǎo)致燈絲溫度升高,所以小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大。
(3)在小燈泡電壓隨電流變化曲線上作出電池的伏安特性曲線,如圖,該曲線與小燈泡電壓隨電流變化曲線的交點對應(yīng)的縱橫坐標(biāo)值(0.40,1.10)即為小燈泡的電壓和電流,小燈泡的實際功率是P=UI=1.10×0.40 W=0.44 W。
答案:(1)見解析圖
(2)小燈泡的電阻R隨溫度T升高而增大
(3)0.44(0.39~0.48都得分)
6.【解析】(1)螺旋測微器螺旋上的5
17、0個刻度對應(yīng)前進或后退0.5 mm,還要注意估讀一位,保證最后結(jié)果在毫米作單位的情況下有三位小數(shù)。
(2)從表格數(shù)據(jù)可以估計出被測電阻大約是5 Ω。因為滑動變阻器最大電阻為20 Ω,電源電動勢為3 V,若采用限流式接法,被測電阻獲得的最小電壓
可是表格第一組數(shù)據(jù)電壓只有0.10 V,可見,在實驗中,滑動變阻器不是限流式接法,所以選甲。
(3)分壓式接法中滑動變阻器的三個接線端都要接入電路,其中兩個固定端與電源相連。
(4)求出U-I圖象斜率即表示電阻值。
(5)根據(jù)公式電阻率代入數(shù)據(jù)即可求出電阻率ρ。
(6)偶然誤差是隨機產(chǎn)生的,不可預(yù)計的;系統(tǒng)誤差是由一些固有的因素(如測量方法的
18、缺陷)產(chǎn)生的,理論上說系統(tǒng)誤差總是可以通過一定的手段來消除。因此,讀數(shù)造成的誤差屬于偶然誤差,A錯誤;電表的內(nèi)阻造成的誤差屬于系統(tǒng)誤差,是可以消除的,所以B錯誤,C正確。用U-I圖象處理數(shù)據(jù),所作的圖線對測量數(shù)據(jù)起到取平均值的作用,從而減小偶然誤差的影響,D正確。
答案:(1)0.395~0.399均可 (2)甲
(3)如圖
(4)如圖
4.3~4.7均可
(5)C (6)C、D
7.【解析】(1)滑動變阻器阻值比待測電阻阻值小很多,故供電電路采用分壓式;可估算LED燈正常工作時的電流為:故電流表不能用來測其電流,要精確測定其電阻就要排除電壓表與電流表內(nèi)阻的分流與分壓,所以不能用電壓表測得的電壓與電流表測得的電流的比值求電阻。由于電流表內(nèi)阻已知,與定值電阻串聯(lián)可當(dāng)做量程為0~6 V的電壓表與燈泡并聯(lián)測電壓;電壓表內(nèi)阻已知,可當(dāng)電流表在干路中測電流與電流表示數(shù)的差值即通過燈泡的真實電流。電路圖如圖所示。
(2)LED燈兩端的電壓U′=I2(R2+),通過的電流為所以LED燈的電阻由于燈泡的額定電壓為3 V,所以當(dāng)I2(R2+)=3 V時,燈泡達(dá)到額定電壓,此時電流的值為:I2=1.5 mA。
答案:(1)見解析圖
(2) I2 1.5 mA