2023年高考物理实验10描绘小灯泡的伏安特性曲线11测定金属的电阻率练习.docx

2023年高考物理 实验10描绘小灯泡的伏安特性曲线、11测定金属的电阻率练习 1．(6分)(2023·天津理综)为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U－I图象应是 (　　) 【解析】　此题考查了学生实验——描绘小灯泡的伏安特性曲线，意在考查考生对实验数据的分析处理能力．由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，随着灯泡两端电压逐渐增大，灯丝温度升高，其电阻逐渐增大，那么在U－I图象中斜率应逐渐增大，故C正确． 【答案】　C 2．(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞时，采用如以下图的电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，以下原因可能的是 (　　) A．小灯泡中灯丝已烧断 B．滑片接触不良 C．灯泡内部短路 D．滑动变阻器A端接触不良 【答案】　C 3．(6分)某同学用两种导电元件分别研究它们的导电性质，他根据实验中所测的数据，分别绘测了I－U图线，如以下图，以下判断正确的选项是 (　　) A．只有图甲正确　　　　 B．只有图乙正确 C．图甲、乙都可能正确 D．图甲、乙都一定不正确 【解析】　甲图说明该导电元件随着温度的升高电阻不发生变化，热稳定性好，这是可能的．乙图的斜率越来越小，说明该导电元件的电阻随着温度的升高电阻越来越大，这也是可能的． 【答案】　C 4．(6分)加在一个标有“220V　60W〞字样的白炽灯泡两端的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图象表示．在以下四个图象中，可能符合实际情况的是 (　　) 【答案】　B 5．(6分)现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡(图中用⊗表示)的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1V～4V. 现有器材：直流电源E(电动势4.5V，内阻不计)，电压表V(量程4.5V，内阻约为4×104Ω)，电流表A1(量程250mA，内阻约为2Ω)，电流表A2(量程500mA，内阻值约为1Ω)，滑动变阻器R(最大阻值约为30Ω)，电键S，导线假设干． 如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是________，下面两个电路应该选用的是______． 【解析】　此题考查用电流表和电压表测小灯泡电阻的实验方法，并考查学生分析实验，根据实验要求确定电流表的内、外接法及滑动变阻器的两种接法． 由P＝得R灯＝Ω＝10Ω， Im＝A＝＝450mA，所以选A2. 根据电流表、电压表内阻及小灯泡电阻之间的关系，R灯＝10Ω<＝200Ω，应选用电流表外接法，应选甲电路． 【答案】　A2　甲 6．(10分)(2023·高考江苏卷)有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示，某同学猜想其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验： (1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L＝__________cm. (2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)，该合金棒的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是__________．(用标注在导线旁的数字表示) (3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻Rρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2＝Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝__________.(用ρ、L、d、D表示) 【解析】　此题主要考查游标卡尺的使用、电路图的连接、测电阻，意在考查考生对根本仪器、根本电路的掌握情况，同时考查了探究电阻与各物理量的关系．游标卡尺的读数为，电压表应测金属棒两端电压，导线⑥连接出现错误，根据公式可得电阻值． 【答案】　(1)9.940　(2)⑥　(3) 7．(10分)在“测定金属的电阻率〞的实验中，如提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1mm，长度约为80cm，阻值约为3Ω.使用的电压表有3V(内阻约为3kΩ)和15V(内阻约15kΩ)两个量程，电流表有(内阻约为0.1Ω)和3A(内阻约为0.02Ω)两个量程．供限流用的滑动变阻器有A：0～10Ω；B：0～100Ω；C：0～1500Ω三种．可供选择的实验电器有如图甲、乙两种． 用螺旋测微器测金属丝的直径如以下图，那么 (1)螺旋测微器的示数是________mm. (2)为减小电阻的测量误差，应选用图中的________图所示的电路． (3)为了测量便于调节，应选用编号为________的滑动变阻器． (4)电压表的量程应选用________V. (5)电流表的量程应选用________A. 【答案】　(1)0.806(0.804～0.808均可) 8．(10分)(2023·高考重庆理综)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞的实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按如以下图方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后： (1)假设电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，那么断路的导线为________； (2)假设电压表的示数为零，电流表的示数为，小灯泡亮，那么断路的导线为________； (3)假设反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，那么断路的导线为________． 【解析】　此题考查的是实物图连接的串并联关系，应先由实物图画出电路图，两图相互结合找到断路的导线． (1)电压表有示数，电流表无示数，一定是灯泡两端附近导线断路．假设c线断，两表都无示数，h线断，电流表有示数，电压表无示数，d线断，那么符合题意． (2)电压表无示数，电流表有示数，一定是电压表两端附近导线断路，d线断，电压表有示数，电流表无示数，h线断，那么电流表有示数，电压表无示数． (3)调节滑动变阻器，电压表、电流表示数变但不能为零，一定是滑动变阻器由分压式接法变为限流式接法，只能是g导线断开． 【答案】　(1)d　(2)h　(3)g 9．(10分)(2023·潍坊调研)某实验小组想较精确地测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室可提供以下器材 A．待测线圈L(阻值约为5Ω) B．电流表A(量程为0～，内阻约为0.5Ω) C．电压表V(量程为0～3V，内阻约为6kΩ) D．变阻器R1(阻值变化范围为0～10Ω) E．变阻器R2(阻值变化范围为0～1kΩ) F．电池E(电动势约6V，内阻不计) G．两个开关S1、S2，导线假设干 其中有两位同学分别设计了如图甲、乙所示的电路． (1)为了使测量的数据较准确，应选________图所示的电路进行测量，滑动变阻器应该选________． (2)某同学实验步骤如下： A．按选出的电路图和实验器材，连接好实验电路； B．合上S1、S2，移动滑动变阻器的触头到适当位置，稳定后读出电流表和电压表的示数； C．移动滑动变阻器触头到不同位置，每次稳定后读出电流表、电压表的示数； D．先断开S1，再断开S2，然后撤除实验装置，整理好实验器材． 上述实验过程中不妥一步是________；应改为______________________． 【答案】　(1)甲　D　(2)D　先断开S2，再断开S1 10．(10分)(2023·临沂模拟)在“测定金属的电阻率〞的实验中，待测金属导线的电阻Rx A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ) B．电压表V2(量程15V，内阻约为75kΩ) C．电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω) D．电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω) E．滑动变阻器R1(0～100Ω，) F．滑动变阻器R2(0～2023Ω，) G．电池E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω) H．开关S，导线假设干 (1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有________． (2)为减小实验误差，应选用以以下图中________(填“甲〞或“乙〞)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图用导线连接起来． (3)假设用刻度尺测得金属丝长度为，用螺旋测微器测得导线的直径为，两电表的示数分别如以下图，那么电阻值为________Ω，电阻率为______． 【答案】　(1)ADEGH　(2)乙　实物连接如图 ×10－6Ω·m 11．(10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞的实验中，使用的小灯泡为“6V　3W〞，其他供选择的器材有： 电压表(量程为6V，内阻为20kΩ)； 电流表(量程为3A，内阻为0.2Ω)； 电流表(量程为，内阻为1Ω)； 变阻器R1(0～1000Ω，)； 变阻器R2(0～20Ω，2A)； 学生电源E(6～8V)； 开关S及导线假设干． 实验中要求在电压表0～6V的范围内读取并记录12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，那么在上述器材中，电流表应选________，变阻器应选________． 在虚线框中画出此实验的电路图． 【解析】　灯泡的额定电流Ie＝＝A＝，故电流表应选；因灯泡的电压要从零开始变化，故应采用分压电路；在满足平安的前提下，据方便操作的原那么，变阻器应选R2. 【答案】　　R2　电路图如以下图 【总结提升】　要掌握“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞的实验电路特点，实验中描绘出的曲线反映了小灯泡的电阻随着电压的升高而增大的规律． 12．(10分)(2023·高考重庆卷)某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系．图甲中E为直流电源，K为开关，K1单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，Rx为待测稀盐水溶液液柱． ①实验时，闭合K之前应将R的滑片P置于________(填“C〞或“D〞)端；当用电流表外接法测量Rx的阻值时，K1应置于位置________(填“1”或“2”)． ②在一定条件下，用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图乙所示(不计由于通电导致的化学变化)．实验中Rx的通电面积为20cm2，长度为20cm，用内接法测得Rx的阻值是3500Ω，那么其电阻率为________Ω·m，由图乙中对应曲线________(填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为________%(结果保存2位有效数字)． 【解析】　①滑动变阻器是分压作用，为保护仪表，开始滑片P置于D端，电流表外接法测Rx阻值时，K1应置于1位置． ②由Rx＝得，ρ＝＝Ω·m ＝35Ω·m 因为Rx＝3500Ω，根据常识知，这一阻值远大于电流表内阻，而与电压表内阻较接近，所以选用电流表内接法误差较小，测量较准确，曲线1对应的较准确，所以曲线1对应内接法．由曲线1可得此时溶液浓度约为0.12%. 【答案】　①D　1　②35　1　0.012　(0.11～0.014间的数据)