专题14+电学中仪器的使用及基本电路的选择（精练）2019年高考物理双基突破（二）

专题14+电学中仪器的使用及基本电路的选择（精练）2019年高考物理双基突破（二）

‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形，若当时使用的是该表的0～3 V量程，那么电压表读数为________V，若当时使用的是该表的0～15 V量程，那么电压表读数应为 V；如图乙所示的电阻箱的读数为 Ω。‎ ‎【答案】1.15（1.14～1.16均可）　5.7（5.6～5.8均可）　84 580.2‎ ‎2．某同学设计的可调电源电路如图（a）所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S。‎ ‎①用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择0～3 V挡，示数如图（b），电压值为________V。‎ ‎②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于________端。‎ ‎③要使输出电压U变大，滑片P应向______端滑动。‎ ‎④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在______的风险（填“断路”或“短路”）。‎ ‎【答案】①1.30 V　②A　③B　④断路 ‎【解析】①电压表用0～3 V的量程，分度值为0.1 V，故读数应该为1.30 V；②接通电路前，应该使滑片置于A端，使输出电压为0，这样才能起到外电路的安全保证；③要增大输出电压，需要使滑片滑向B端；④如果电路中不接入保护电阻R0，电流过大可能会烧断电路出现断路。 ‎ ‎4．下图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V。‎ ‎（1）完成下列实验步骤：‎ ‎①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，_________________；‎ ‎②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________________；‎ ‎③断开开关，……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。‎ ‎（2）在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。‎ ‎【答案】（1）靠近滑动变阻器左端的接线柱 增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压 （2）见解析图 ‎（2）与实物电路相应的电路图如图所示。 ‎ ‎5．图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。‎ 甲 ‎（1）根据图甲画出实验电路图；‎ ‎（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为3 V。所示读数为：①________、②________、③________、④________.两组数据得到的电阻分别为________和________。‎ ‎【答案】（1）图见解析　（2）①0.10 A　②0.24 A　③2.00 V　④0.27 V（若填0.26 V或0.28 V也可）　8.3（±0.1）Ω　2.7（±0.1）Ω[若填2.7（±0.1）Ω　8.3（±0.1）Ω也行]‎ ‎【解析】（1）根据实物图画出电路图如图所示。‎ ‎（2）电流表接的是0.6 A的量程，电压表接的是3 V的量程，因此①的读数为0.02 A×5＝0.10 A，②的读数为0.02 A×12＝0.24 A，③的读数为0.1 V×20.0＝2.00 V，④的读数为0.1 V×2.7＝0.27 V。‎ 两组数据得到的电阻R1＝＝ Ω≈8.3 Ω，R2＝＝ Ω＝2.7 Ω。‎ ‎6．在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求灯泡两端电压从零开始变化。‎ ‎（1）实验中滑动变阻器应采用________（选填“分压”或“限流”）接法。‎ ‎（2）某同学已连接如图所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的两个不当之处，并说明如何改正。‎ A．_______________________________________________________________；‎ B．______________________________________________________________。‎ ‎【答案】（1）分压 ‎（2）A.开关S不应闭合，应处于断开状态 B．滑动变阻器滑动触头位置不当，应将其置于b端 ‎7．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。‎ ‎（1）‎ 实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；‎ 丙 ‎（2）某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为__________A；‎ ‎（3）该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将__________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为__________ W。（保留两位小数）‎ ‎【答案】（1）图见解析　（2）0.44　（3）4　2.25（2.22～2.28）‎ ‎（2）由题图乙可知，电流表示数为0.44 A。‎ ‎（3）当外电路的总电阻与电源内阻相等时，电源有最大的输出功率，即小电珠的总功率最大，此时R外＝r＝1 Ω，I＝＝ A＝1.5 A，U外＝＝1.5 V，即每只小电珠两端的电压为1.5 V，通过图象可知每只小电珠的电流为I0＝0.38 A，n＝≈4（只）；通过每只小电珠的电流为I0，两端电压为U，根据闭合电路欧姆定律得U＋nI0r＝E，而U＋4I0＝3 V，U＝－4I0＋3 V，如图所示，图线的交点纵、横坐标分别为U≈1.5 V，I0≈0.38 A，P＝UI0＝0.57 W，P总＝nP＝0.57×4 W＝2.28 W。‎ ‎8．某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0 V的小灯泡的I－U图线，并研究小灯泡的实际功率与所加电压的关系。‎ ‎（1）根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连成完整的实验电路。‎ ‎（2）开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器R的滑片应置于________（选填“a端”“b端”或“ab的正中间”）。‎ ‎（3）根据实验数据，画出的小灯泡的I－U图线如图所示，由此可确定小灯泡在电压为2.5 V时的实际功率为________。（保留三位有效数字）‎ （4） 已知小灯泡灯丝在27 ℃时的电阻是1.5 Ω，并且其阻值与灯丝温度的关系为R＝k（273＋t ℃），k为比例常数，根据I－U图线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝温度约为________ ℃。‎ ‎【答案】（1）图见解析　（2）a端　（3）0.950 W（0.940～0.960 W均不正确）　（4）1 155（1100～1200均正确）‎ ‎（2）开关S闭合之前，应使小灯泡两端的电压最小，故滑动变阻器R的滑片应置于a端。‎ ‎（3）由小灯泡的I－U图线可知，当电压为2.5 V时，通过小灯泡的电流约为0.38 A，故小灯泡的实际功率P＝UI＝2.5×0.38 W＝0.950 W。‎ ‎9．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，待测小灯泡上标有“3 V，1.5 W”的字样。测量小灯泡两端的电压和小灯泡的电流时，备有如下器材：‎ A．直流电源3 V（内阻可不计）‎ B．直流电流表0～3 A（电阻约0.1 Ω）‎ C．直流电流表0～600 mA（内阻约0.5Ω）‎ D．直流电压表0～3 V（内阻约3 kΩ）‎ E．直流电压表0～15 V（内阻约200 kΩ）‎ F．滑动变阻器10 Ω、1 A G．滑动变阻器1 kΩ、300 mA ‎（1）除开关、导线外，为了完成该实验，需要从上述器材中选用的器材有________。（用序号字母表示）‎ ‎（2）利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，要求测量多组实验数据，请你在虚线框内画出实验原理电路图，并将图中实物连接成实验电路图。‎ ‎（3）下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。‎ ‎（4）试估算当小灯泡两端电压为2.2 V时，该灯泡的实际功率为________ W。（结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】（1）ACDF　（2）图见解析　（3）图见解析　（4）1.0‎ ‎（2）滑动变阻器采用分压式接法，灯泡电阻较小用电流表外接法，故电路图如图所示．根据电路图，实物电路图如图所示。‎ ‎（3）取合适的标度，用平滑的曲线连接这些点，勿用折线连接。‎ ‎（4）在图上读出电压U＝2.2 V时电流I＝0.47 A，根据P＝UI可得P≈1.0 W。‎ ‎10．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W，此外还有以下器材可供选择：‎ A．直流电源3 V（内阻不计）‎ B．直流电流表0～300 mA（内阻约为5 Ω）‎ C．直流电流表0～3 A（内阻约为0.1 Ω）‎ D．直流电压表0～3 V（内阻约为3 kΩ）‎ E．滑动变阻器100 Ω，0.5 A F．滑动变阻器10 Ω，2 A G．导线和开关 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。‎ ‎（1）实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用________；（均填写仪器前的字母）‎ ‎（2）在如图所示的虚线框中画出符合要求的实验电路图（‎ 虚线框中已将所需的滑动变阻器画出，请补齐电路的其他部分，要求滑片P向b端滑动时，灯泡变亮）；‎ ‎（3）根据实验数据，画出的小灯泡I－U图线如图所示。由此可知，当电压为0.5 V时，小灯泡的灯丝电阻是______ Ω；‎ ‎（4）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的二次方U2变化的图象，在图中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的是________。（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）‎ ‎ ‎ ‎【答案】（1）B　F　‎ ‎（2）图见解析　（3）5.0　（4）甲、丙 ‎（2）根据实验要求可知，滑动变阻器采有分压接法，并且测量电路应与滑动变阻器的左半部分并联；电流表采用外接法，原理图如图所示。‎ ‎（3）由画出的伏安特性曲线可知，U＝0.5 V时，电流I＝0.10 A，则对应的电阻R＝＝5.0 Ω。‎ ‎（4）由P＝可知，P与U为二次函数关系，图象开口向上，故甲正确。P与U2在R不变时为正比例关系，由于随电压的增大而减小，故丙图正确。‎