湖南省长沙县第一中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习
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湖南省长沙县第一中学物理第十一章 电路及其应用精选测试卷专题练习
一、第十一章 电路及其应用选择题易错题培优(难)
1.离子推进器是新一代航天动力装置,可用于卫星姿态控制和轨道修正。
推进剂从图中P 处注入,在A 处电离出正离子,已知B 、C 之间加有恒定电压U ,正离子进入B 时的速度忽略不计,经加速形成电流为I 的离子束后喷出推进器,单位时间内喷出的离子质量为J 。
为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力,忽略推进器运动速度。
则推进器获得的推力大小为( )
A 2UJI
B .22U JI
C .2U JI
D UJI 【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
在A 处电离出正离子,经B 、C 间电压加速后,由动能定理可知 212
qU mv =
解得 2qU v m
= 以t 秒内喷射的离子为研究对象,应用动量定理有
Ft nmv =
又因为
=
nq I t =
nm J t
解得 2F UJI =2UJI A 正确,BCD 错误。
故选A 。
2.一个T 形电路如图所示,电路中的电阻
130R =Ω,2320R R ==Ω,另有一测试电源,所提供电压恒为10V ,以下说法正确的是
A .若将cd 端短路,ab 之间的等效电阻是50Ω
B .若将ab 端短路,cd 之间的等效电阻是40Ω
C .当ab 两端接上测试电源时,cd 两端的电压为4V
D .当cd 两端接通测试电源时,ab 两端的电压为6V
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
当cd 端短路时,ab 间电路的结构是:电阻23R R 、并联后与1R 串联,等效电阻为:23123202030402020
R R R R R R ⨯=+=+=Ω++,故A 错误;当ab 端短路时,cd 之间电路结构是:电阻13R R 、并联后与2R 串联,等效电阻为:13213302020323020R R R R R R ⨯=
+=+=Ω++,故B 错误;当ab 两端接通测试电源时,cd 两端的电压等于电阻R 3两端的电压,313201043020
R U E V R R ==⨯=++;故C 正确;当cd 两端接通测试电源时,ab 两端的电压等于电阻3R 两端的电压,为
3323201052020
R U E V R R ==⨯=++,故D 错误; 【点睛】
对于电路问题,首先要明确电路的结构,并能正确应用串并联电路的规律进行分析,必要时应进行电路的简化.
3.如图所示,P 为一块均匀的半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间,测出电阻为R ,然后再将它按图乙方式接在C 、D 之间,这时P 的电阻为( )
A .R
B .2R
C .4R
D .4R
【答案】D
【解析】
【详解】
将半圆形合金片从中间(图中虚线所示)割开,分成完全相同的两块,设每块电阻力R 0,则图中甲连接方式相当于两个电阻并联,图乙连接相当于两个电阻串联。
则
02
AB R R R =
=,024CD R R R == 选项D 正确,ABC 错误。
故选D 。
4.下图所示为多用电表的原理图,表头内阻为g R ,调零电阻为R ,电池的电动势为E ,内阻为r ,则下列说法正确的是
A .接表内电池正极的是红表笔
B .电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
C .用多用电表的欧姆档测量某电阻时,发现指针偏转太小,应改选较大的倍率档
D .测量电阻时,应该先进行欧姆调零,再选倍率档,最后接入电阻进行测量
【答案】C
【解析】
【详解】
A.接表内电池负极的是红表笔,故A 错误;
B. 欧姆表零刻度线在刻度盘的最右侧,故B 错误;
C. 用多用电表的欧姆档测量某电阻时,发现表头指针偏转角度太小,说明电阻很大,要换用较大倍率挡,故C 正确;
D. 测量电阻时,应该先选倍率档,再进行欧姆调零,最后接入电阻进行测量,故D 错误。
5.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。
在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。
质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。
如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U 的加速器加速后,形成细柱形的质子流。
已知细柱形的质子流横截面积为S ,其等效电流为I ;质子的质量为m ,其电量为e .那么这束质子流内单位体积的质子数n 是
A 2I U eS m
B I m eS eU
C 2I eU eS m
D 2I
m eS eU
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】 质子被加速时:
212
Ue mv =
由于 I neSv =
解得
2I m n eS eU =
A 2I U eS m ,与结论不相符,选项A 错误;
B I m eS eU ,与结论不相符,选项B 错误;
C 2I eU eS m C 错误;
D 2I
m eS eU
D 正确; 故选D.
6.如图电路所示,当ab 两端接入100V 电压时,cd 两端为20V ,当cd 两端接入100V 电压时,ab 两端电压为50V ,则R 1:R 2:R 3之比是( )
A .4:2:1
B .2:1:1
C .3:2:1
D .以上都不对
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
当ab 两端接入100V 电压时,用理想电压表测得cd 两端为20V 得到 212
2ab ca U R U R R =+ 即
212
100202R R R =+ 整理得
122412
R R == 当cd 两端接入100V 电压时,用理想电压表测得ab 两端电压为50V 得到
232
2cd ab U R U R R =+ 即
232
100502R R R =+ 整理得
2321
R R = 所以
R 1∶R 2∶R 3=4∶2∶1
A .4:2:1,与结论相符,选项A 正确;
B .2:1:1,与结论不相符,选项B 错误;
C .3:2:1,与结论不相符,选项C 错误;
D .以上都不对,与结论不相符,选项D 错误;
故选A .
考点:本题考查串联电路的电流,电压,电阻关系
点评:本题学生要熟练掌握串联电路的电流,电压,电阻关系,能灵活运用其关系进行计算.
7.一电流表串联一个分压电阻后就改装成一个电压表,当把它和标准电压表并联后去测某
电路中的电压时,发现标准表读数为2V时,而改装表的读数为2.1V .为了使它的读数准确,应( )
A.在原分压电阻上再串联一个较小的电阻
B.在原分压电阻上再并联一个较大的电阻
C.在原分压电阻上再串联一个较大的电阻
D.在原分压电阻上再并联一个较小的电阻
【答案】A
【解析】
【详解】
两电压表并联,通过它们的电压相等,标准表读数为2V时,而改装表的读数为2.1V,说明改装后的电压表串联的电阻稍小,而导致电流稍大;为校准电压表,应使串联的电阻阻值稍微增大,可以在原分压电阻上再串联一个较小的电阻,故A正确,B、C、D错误.故选A。
8.如图所示的电路中,U=120V,滑动变阻器R2的最大值为200Ω,R1=100Ω。
当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为()
A.120 V B.40 V C.60 V D.80 V
【答案】B
【解析】
试题分析:由题,滑片P滑至R2的中点,变阻器下半部分电阻为100Ω,下半部分电阻与R1并联的阻值为R并=R1=50Ω,则a、b两端的电压为U ab==40V,故B正
确。
考点:本题考查等效电阻,串联电路的特点。
9.一伏特表由电流表G和电阻R串联而成,如图所示.若在使用中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进:
A.在R上串联一比R小得多的电阻
B.在R上串联一比R大得多的电阻
C.在R上并联一比R小得多的电阻
D.在R上并联一比R大得多的电阻
【答案】D
【解析】
【详解】
读数稍小一些,说明流过电流表的电流稍小一些。
要让电流稍大一点,则应减小总电阻。
AB.在R 上串联一个电阻,总电阻更大,流过电流表的电流更小,伏特表的读数更小,故A 错误,B 错误;
C.若并联一比R 小得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值减小很多,电流增加太多,故C 错误;
D.若并联一比R 大得多的电阻,其并联值会比并联的电阻阻值稍微减小一些,电流稍微增加一些。
故D 正确。
10.如图所示,直线A 为某电源的U -I 图线,曲线B 为某小灯泡L 的U -I 图线的一部分,用该电源和小灯泡L 串联起来组成闭合回路时灯泡L 恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )
A .此电源的内阻为0.67 Ω
B .灯泡L 的额定电压为3 V ,额定功率为6 W
C .把灯泡L 换成阻值恒为1 Ω的纯电阻,电源的输出功率将变大,效率将变低
D .小灯泡L 的电阻随通过电流的增大而增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】 A.由图读出电源的电动势为 E =4V ,图线A 的斜率大小表示电源的内阻,则:
4-1Ω=0.5Ω6-0
r =
, 故A 错误; B.灯泡与电源连接时,AB 两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U =3V ,I =2A ,则灯泡L 的额定电压为3V ,功率为:
=32=6W P UI =⨯,
故B 正确。
C.把灯泡L 的电阻:
U 3=Ω=1.5Ω2
R I =, 换成一个1Ω的定值电阻,可知其电阻更接近电源的内阻,根据推论:电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大,知把灯泡L 换成一个1Ω的定值电阻,电源的输出功率将变大,而效率:
r
U R
E R
η==
+
,
外电阻变小,效率变低,故C正确。
D、小灯泡的U−I图线之所以是一条曲线,由图可以看出,小灯泡L的电阻随通过电流的增大而增大,故D正确;
11.如图所示是有两个量程的电流表,当分别使用a和b、a和c接线柱时,此电流表有两个量程,其中一个量程为0~1 A,另一个量程为0~0.1 A,表头内阻R g=200 Ω,满偏电流
I g=2 mA,则()
A.当使用a、b时量程为0~1 A
B.当使用a、c时量程为0~1 A
C.电阻R1=0. 41 Ω
D.电阻R2=0.41 Ω
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB.表头改装成电流表时需并联分流电阻,且分流电阻越小,改装后量程越大,可知使用a、b时量程为0~1A,使用a、c时量程为0~0.1A,故A正确,B错误;
CD.由并联电路各支路两端电压相等可得I g(R2+R g)=(I1-I g)R1,I g R g=(I2-I g)
(R1+R2),I g=2mA,I1=1A,I2=0.1A,解得R1=0.41Ω,R2=3.67Ω,故C正确,D错误.
12.有一电流计,内阻R g=25 Ω,满偏电流I g=3 mA,现对它进行改装,下列说法正确的是()
A.把它改装成量程为0.6 A的电流表,需与它并联一个0.126 Ω的电阻
B.把它改装成量程为0.6 A的电流表,需与它串联一个0.126 Ω的电阻
C.把它改装成量程为3 V的电压表,需与它并联一个975 Ω的电阻
D.把它改装成量程为3 V的电压表,需与它串联一个975 Ω的电阻
【答案】AD
【解析】
【详解】
AB.把电流表改装成0.6A的电流表需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值:
0.00325
Ω0.126Ω
0.60.003
g g
g
I R
R
I I
⨯
==≈
--
故A正确,B错误;
CD.把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻,串联电阻阻值:
3Ω25Ω975Ω0.003
g g U R R I '=
-=-= 故C 错误,D 正确.
【点睛】 本题考查了电压表与电流表的改装,知道电表的改装原理,应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题.
13.以下说法正确的是
A .由F E q
=可知,电场中某点的电场强度E 与电场力F 成正比 B .由AB AB W U q =
可知,电场中两点的电势差AB U 与电场力做功AB W 成正比 C .由U I R
=可知,某段导体中的电流I 与电压U 成正比 D .由2Q E k
r =可知,真空中,离场源点电荷Q 的距离r 越大,电场强度E 越小 【答案】CD
【解析】
【分析】
电场强度的定义与电势差公式都采用了比值定义法,电场强度是电场本身的性质和q 、F 无关,电势差与电场力做功、及电量无关;
【详解】
A 、由比值定义式,F E q
=可知,电场强度反映电场本身的性质,与试探电荷的电荷量q 和电场力F 无关,由电场本身来决定,故A 错误; B 、由电势差的定义可知AB AB W U q =
,可知电场中两点的电势差AB U 与电场力做功AB W 和电荷量q 无关,由在电场中这两点的位置决定,故B 错误;
C 、根据公式U I R =
可知,由于某段导体中电阻恒定,则其的电流I 与电压U 成正比,故C 正确;
D 、真空中点电荷的电场强度公式2Q
E k r
=中Q 是场源电荷,所以电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量有关,那么离场源点电荷Q 的距离r 越大,电场强度E 越小,故D 正确.
【点睛】
考查比值定义法的内涵,理解影响电场强度与电势差的因素,掌握欧姆定律的内容,注意点电荷电场强度公式的应用.
14.如图所示,为某一金属导体的伏安特性曲线,由图象可知
A .该导体的电阻随电压的升高而增大
B .该导体的电阻随电压的升高而减小
C .导体两端电压为2 V 时,电阻为0.5 Ω
D .导体两端电压为2 V 时,电阻为1 Ω
【答案】AD
【解析】
AB 、某点与原点连线的斜率表示电阻倒数,从图像中可以看出,随着电压的升高,斜率在减小,所以电阻在增大,故A 对,B 错;
CD 、当导体两端电压为2 V 时,此时图像上对应的电流值为2A ,所以电阻1U R I
=
=Ω ,故C 错D 正确;
综上所述本题答案是:AD
15.某种小灯泡的U -I 图线如图甲所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,四个电表均为理想电表.现闭合开关S ,电压表V 1的示数为4.0V ,以下说法正确的是( )
A .电压表V 2的示数为1.0V
B .电流表A 2的示数为0.60A
C .电源的输出功率为3.0W
D .电源的电动势一定为8V ,内阻为5Ω
【答案】AC
【解析】
【详解】
AB.电压表V 1的示数为4V ,由U -I 图象得到L 1的电流为0.6A ,故另外两个灯泡的电流均为0.3A ,再根据U -I 图象得到电压为1V ,故电压表V 2的示数为1.0V ,电流表A 2的示数
为0.30A ,故A 正确,B 错误;
C.路端电压为4V +1V=5V ,干路电流为0.6A ,故输出功率为P=Ul =5×0.6W=3W ,故C 正确;
D.路端电压为U=E -Ir ,只有一组数据,无法求解电动势和内阻,故D 错误.
二、第十一章 电路及其应用实验题易错题培优(难)
16.某实验小组欲描绘额定电压为2.5V 的小灯泡L 的U -I 曲线。
现准备如下实验器材: 电压表(3V ,内阻很大) 电流表(0.6A ,内阻较小) 滑动变阻器(0~5Ω,额定电流1A ) 电键 导线若干 请回答下列问题:
(1)请用笔划线代替导线,将实验电路图甲补充完整_____;
(2)闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,其电压表、电流表的示数如图乙所示,则电压表读数为_____V ,电流表读数为_____A ;
(3)将实验数据绘制成U -I 图像如图丙中Ⅰ。
则该小灯泡的额定功率P =_____W ; (4)现有一电子元件,其U -I 图像如图丙中Ⅱ所示。
现将该电子元件与该灯泡L 并联后同电动势3V E =、内阻5r =Ω的电源连接,则该灯泡的实际功率P =_____W (保留两位有效数字)。
【答案】 1.30 0.44 1.45(1.43~1.46之间均可) 0.20
(0.19~0.21之间均可)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].由于电压表内阻远大于小灯泡的电阻,故采用电流表外接;滑动变阻器用分压电路,则电路如图;
(2)[2][3].电压表量程为3V,最小刻度为0.1V,则读数为1.30V;电流表量程为0.6V,最小刻度为0.02A,则读数为0.44A;
(3)[4].由图可知,当电压为2.5V时,电流为0.58A,则该小灯泡的额定功率P=IU=1.45W;
(4) [5].电子元件与该灯泡L并联,则电压相等;若画出电源的U-I图像如图;画出平行于I轴的直线即为电压相等的线,与图像Ⅰ、Ⅱ分别交于两点B和A,与U轴交于C点,电源的U-I线交于D,若CD的中点恰在AB的中点,则此时Ⅰ图像对应的B点电压和电流值即为小灯泡的工作状态点,由图可知:U=0.70V,I=0.28A,则灯泡的实际功率
P′=IU≈0.20W。
17.现提供如下器材,测量定值电阻x R(约)的阻值.
μ,内阻约)
a.两个相同电流计1G、2G(50A
b.电阻箱1R()
c.电阻箱2R,()
d.电源E(电动势约3V,内阻不计)
e.开关两个,导线若干
f.滑动变阻器R(最大阻值20Ω)
(1)由于电流计量程很小,需要先将它们进行改装.某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路如图.实验过程如下:先将2R调为最大,然后闭合1S、2S,调节1R、2R,使
___________满偏,
G的内阻.
使_____________半满偏(填写元件符号),由此可测电流计
2
(2)若测得电流计2G的内阻为,要将2G改装成量程为3V的电压表,需串联的电阻值为_____________.
(3)采用改装后的电压表和改装后电流表并用伏安法测量待测电阻阻值,请在答题卷虚线框內画出实验电路图____________.
【答案】G1 G255.8kΩ
【解析】
【详解】
(1)若并联的两个支路电流相等,则电流表内阻与电阻箱内阻相等;故保证G1满偏,使G2半偏;
(2)电流计内阻为4.2KΩ,满偏电流为50μA,要将G2改装成量程为3V的电压表,需串
联的电阻值为:34
6
3
4.210
5.581055.8
5010
g
g
U
R R K
I-
=--⨯⨯ΩΩ
⨯
===
(3)采用伏安法测电阻,要测量多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,电流表内外接法依据待测电阻的电阻值与电流表、电压表的内阻关系进行判断,故内外接均可;电路中电流约为:3/5000A=600μA;给出的电流计不能测量电流值;故应将电流计改装为大量程的电流表.电路原理图如图所示:
18.实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表1
G内阻
1
r的电路如图所示.供选择的仪器如下:
①待测电流表1G(0~5mA,内阻约300Ω),②电流表2G(0~10mA,内阻约100Ω),③定值电阻1R(300Ω),④定值电阻2R(10Ω),⑤滑动变阻器3R(0~1000Ω),⑥滑动变阻器4
R(0~20Ω),⑦干电池 (1.5V),⑧电键S及导线若干.
(1)定值电阻应选_______________,滑动变阻器应选_________________.(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图. (3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,_____________________;
②闭合电键S ,移动滑动触头至某一位置,记录1G ,2G 的读数1I ,2I ; ③__________________________________________; ④以2I 为纵坐标,1I 为横坐标,作出相应图线,如图所示.
(4)根据21I I -图线的斜率k 及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式_____________________.
【答案】③,⑥ ①将滑动触头移至最左端 多次移动滑动触
头,记录相应的G 1,G 2读数I 1,I 2 11(1)r k R =- 【解析】 【分析】 【详解】
(1)根据电路连接特点,G 2为定值电阻和电流表G 1的总电流,若定值电阻选10Ω,则易使流过G 2的总电流超过其满偏值,故选R 1;分压接法用小阻值的滑动变阻器即可.
(2)
(3)在闭合开关前应将滑动变阻器滑片打在最左端以保护仪表. (4)根据欧姆定律:11211()I r I I R =-解得:1211
R r
I I R +=
即111r R k R +=,所以
11(1)r k R =-.
19.温度传感器的核心部分是一个热敏电阻。
某课外活动小组的同学在学习了伏安法测电阻之后,利用所学知识来测量由某种金属制成的热敏电阻的阻值。
可供选择的实验器材如下:
A .直流电源,电动势E =6V ,内阻不计;
B .毫安表A 1,量程为600mA ,内阻约为0.5Ω;
C .毫安表A 2,量程为10mA ,内阻R A =100Ω;
D .定值电阻R 0=400Ω;
E .滑动变阻器R =5Ω;
F .被测热敏电阻R t ,开关、导线若干。
(1)实验要求能够在0~5V 范围内,比较准确地对热敏电阻的阻值R t 进行测量,请在图甲的方框中设计实验电路______。
(2)某次测量中,闭合开关S ,记下毫安表A 1的示数I 1和毫安表A 2的示数I 2,则计算热敏电阻阻值的表达式为R t =______(用题给的物理量符号表示)。
(3)该小组的同学利用图甲电路,按照正确的实验操作步骤,作出的I 2-I 1图象如图乙所示,由图可知,该热敏电阻的阻值随毫安表A 2的示数的增大而____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)该小组的同学通过查阅资料得知该热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图丙所示。
将该热敏电阻接入如图丁所示电路,电路中电源电压恒为9V ,内阻不计,理想电流表示数为0.7A ,定值电阻R 1=30Ω,则由以上信息可求出定值电阻R 2的阻值为______Ω,此时该金属热敏电阻的温度为______℃。
【答案】
()
2A0
12
I R R
I I
+
-
增大 17.5 55
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].题目中没有电压表,可用已知内阻的电流表A2与定值电阻R0串联构成量程为
()0.01(100400)V=5V
g A
U I R R
=+=⨯+的电压表;滑动变阻器用分压电路,电路如图:
(2)[2].由电流可知
()
2A0
12
t
I R R
R
I I
+
-
=
(3)[3].根据
()
2A0
12
t
I R R
R
I I
+
-
=可得
21
A
1
1
t
I
R R
R
I
+
=
+
则该热敏电阻的阻值随毫安表A2的示数的增大,斜率A0
1
1
t
R R
R
+
+变大,可知R t变大。
(4)[4][5].通过R1的电流
1
1
0.3A
U
I
R
==
则通过R2和R t的电流为0.4A;由I2-I1图像可知,I2=4mA,此时R t两端电压为2V,则R2两端电压为7V,则
2
7
17.5
0.4
R=Ω=Ω
2
50.4t R =
Ω=Ω 根据R t -t 图像可知
14153
t R t =
+ 解得
t=55℃
20.(1)某同学利用“双缝干涉实验装置”测定红光的波长.已知双缝间距为d ,双缝到屏的距离为L ,将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐,并将该条纹记为第1亮条纹,其示数如图所示,此时的示数为________mm .然后转动测量头,使分划板中心刻线与第5亮条纹的中心对齐,读出示数,并计算第5亮条纹与第1亮条纹的中心线间距离为Δx .由此可得该红光的波长表达式为_______(用字母表达);某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样,为了使干涉条纹的间距变宽,可以采取的方法是_____________、______________________.
(2)要描绘一个标有“3V 0.8W”小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压由零逐渐增加,且尽量减小实验误差.已选用的器材除导线、开关外,还有 电池组(电动势为4.5V ,内阻约1Ω) 电流表(量程为0~300mA ,内阻约为1Ω) 电压表(量程为0~3V ,内阻约为3kΩ) 滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A )
①实验电路应选用图中的________________(填字母代号)
②请按照①中选择的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏___________.
③以电压表的读数U 为横轴,以电流表的读数Ⅰ为纵轴,根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线,如图所示.由图可知:随着电压的增大,小灯泡的电阻_______(选填“增大”或“减小”),其发生变化的原因是________________________________.
④从图线可知,当灯泡两端电流为0.26A 时,小灯泡的功率等于_________W (保留两位有效数字).⑤某同学看到实验室有最大阻值为17kΩ的滑动变阻器R 1和最大阻值为100Ω的滑动变阻器R 2,用R 1和R 2分别替换本实验中的滑动变阻器,滑片从左向右滑动过程中,电压表示数随滑片移动距离x 的关系曲线如图所示,正确的是_________________.
【答案】2.430(2.428mm~2.432mm ) 4d
x L
λ=
∆ 换用红色的滤光片 使光屏离双缝距离远一些 B 增大 温度变高,电阻率变大,电阻变大
0.62 B 【解析】 【分析】 【详解】
(1) 螺旋测微器的读数为2.0mm+0.01×43.0mm=2.430mm ; 干涉条纹的间距51x l d λ∆=-,所以波长为4d
x l
λ=∆; 由公式l
x d
λ∆=
可知,换波长更长的光或增大光屏离双缝的距离即可; (2) 实验要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V ,则滑动变阻器应采用分压接法,灯
泡正常发光时的电阻为232
11.250.8
U R P ==Ω=Ω,电流表内阻为1Ω,电压表内阻为
3kΩ,相对来说,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,因此应选择图B 所示电路;
(3) 滑动变阻器采用分压接法,为保护电路安全,闭合开关前,滑片应处于滑动变阻器最左
端;根据实验电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示
(4) 由图象可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,由欧姆定律可知,电压与电流的比值增大,即灯泡电阻变大,这是因为灯泡电阻随灯丝温度升高而增大造成的; (5)由灯泡的伏安特性曲线可知,当电流为0.26A 时的电压为2.4V ,所以功率为P=UI=0.26 2.40.62W W ⨯=
(6) 由图象可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,由欧姆定律可知,电压与电流的比值增大,即灯泡电阻变大,因此选B
点晴:解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,测量光波波长的原理,注意掌握干涉条纹间距公式的内容,对电学实验要明确以下情况滑动变阻器必须用分压式接法:①要求电压或电流从零调;②变阻器的全电阻远小于待测电阻;③用限流接法时通过电流表的电流大于电流表的量程.
21.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)在图甲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,画出的小灯泡的I -U 图线如图乙所示.由此可知,当电压为0.5 V 时,小灯泡的灯丝电阻是________Ω.
【答案】BF 分压式 如图所示:
5
【解析】
试题分析:(1)灯泡的额定电流0.5200mA 2.5
I =
=;故电流表选择B ;因本实验只能接用分压接法,故滑动变阻器选择小电阻F ; (2)根据实验要求可知,滑动变阻器采用分压接法,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;原理图如下;
(3)由画出的伏安特性曲线可知,0.5V U =时,电流0.10A I =,则对应的电阻0.550.1
R ==Ω; 考点:“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验
22.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径d 时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L ,金属丝的电阻大约为5 Ω,用伏安法测出金属丝的电阻R ,然后由S R L
ρ= 算出该金属材料的电阻率.
(1)从图中读出金属丝的直径d = _______mm.
(2) (i )为测金属丝的电阻, 取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
①电压表0~3 V,内阻10 kΩ ②电压表0~15 V,内阻50 kΩ
③电流表0~0.6 A,内阻0.05 Ω ④电流表0~3 A,内阻0.01 Ω
⑤滑动变阻器0~10 Ω ⑥滑动变阻器0~100 Ω
(3)下列说法正确的是(___________)
A.电压表应选用器材①
B.电流表应选用器材④
C.实验时通电时间不宜过长
D.d值只需在金属丝中央测量一次即可
(ii)实验中某同学想尽可能多的采集一些数据,请为该同学设计一个符合本实验的电路图,并画在下面的虚线框内,然后根据电路图完成实物图的连线___________________ .(iii)请用测得的物理量写出该金属电阻率的表达式:ρ= _____________________(所测得的物理量包括:电压表读数U,电流表读数I,金属色直径d,金属丝长度L)
【答案】1.702AC见解析
2
4
d U
IL
π
ρ=
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为20.2×0.01mm=0.202mm,所以最终读数为1.5mm+0.202mm=1.702 mm.
(2)[2].电源由两节干电池组成,电源电动势为3V,电压表选①,故A正确;电路最大
电流约为
E
I
R
==0.6A,电流表应选③,故B错误;通电时间过长,电阻丝会发热,影响阻
值,故C正确;d值需要在中间和两端都测量,求平均值,故D错误.故选AC。