2018屆高考物理二輪專題復習文檔電學創(chuàng)新試驗學前診斷版含解析

1、電學創(chuàng)新實驗”學前診斷考點一實驗原理的拓展與創(chuàng)新1.1.考查安培力相關因素探究某同學用圖中所給器材進行與安培力有關的實驗。兩根金屬導軌 abab 和 a ai ib bi i固定在同一水平面內且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的 N N 極位于兩導軌的正上方，S S 極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且與兩導軌垂直。（1 1）在圖中畫出連線，完成實驗電路。要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動。（2 2）為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A.A.適當增加兩導軌間的距離B.B.換一根更長的金屬棒C.C.適當增大金屬棒中的電流其中

2、正確的是（填入正確選項前的標號）。解析：（1 1）實驗電路連線如圖所示。（2 2）為使金屬棒獲得更大的速度，則金屬棒運動時需要更大的加速度，根據(jù)牛頓第二定BIIBII律有a=*a=*，所以增加磁感應強度、增大電流、增加兩導軌間的距離都可以使加速度增大。m m故選項 A A、C C 正確，選項 B B 錯誤。答案：（：（1 1）見解析圖（2 2）ACAC2 2.考查自動控制電路設計與調整現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，系統(tǒng)報警。提供的器材有：熱敏電阻，報警器要求當熱敏電阻的溫度達到或超過 6060C C 時,（內阻很小，流過的電流超過 I Ic c時就會報警）, ,電阻箱(最大阻值為 99

3、9.9999.9)直流電源(輸出電壓為 U,U,內阻不計)， 滑動變阻器 R Ri i( (最大阻值為 10001000 滑動變阻器 R R2 2( (最大阻值為 20002000Q)Q)單刀雙擲開關一個，導線若干。在室溫下對系統(tǒng)進行調節(jié)。已知 U U 約為 18V,18V,I Ic c約為 1010mA;mA;流過報警器的電流超過2020mAmA 時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在 60c60c 時阻值為 650.0650.0Q Qo o(1)(1)完成待調節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線。熱糠電阻(2)(2)電路中應選用滑動變阻器(填 R/R/或 R R22J J(3)(

4、3)按照下列步驟調節(jié)此報警系統(tǒng)：電路接通前，需將電阻箱調到一固定的阻值，根據(jù)實驗要求，這一阻值為 Q Q; ;滑動變阻器的滑片應置于(填各”或 b b”端附近，不能置于另一端的原因是將開關向(填 c c”或 d d”湍閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至(4)(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用。解析：(1)(1)電路圖連接如圖。(2)(2)報警器開始報警時，對整個回路有U=Ic(RU=Ic(R 滑+R R)代入數(shù)據(jù)可得 R R 滑=1 1150.0R150.0R 因此滑動變阻器應選擇 R R2 2。(3)(3)在調節(jié)過程中，電阻箱起到等效替代熱敏電阻的

5、作用，電阻箱的阻值應為報警器報警時熱敏電阻的阻值，即為 650.0Qo650.0Qo 滑動變阻器在電路中為限流接法，滑片應置于 b b端附近，若置于另一端 a a 時，閉合開關，則電路中的電流 I=I=溪；A-27.7mA,A-27.7mA,超過報警650.0650.0器最大電流 2020mA,mA,報警器可能損壞。開關應先向 c c 端閉合，移動滑動變阻器的滑片，直至報警器開始報警為止。答案：(1)(1)連線見解析圖(2)R(2)R2 2(3)(3)650.0b650.0b 接通電源后，流過報警器的電流會超過 2020mA,mA,報警器可能損壞c c 報警器開始報警3 3.考查探測壓敏電阻隨

6、壓力變化的特性壓敏電阻由在壓力作用下發(fā)生形變進而導致電阻率發(fā)生變化的材料組成，為了探究某壓敏材料的特性，有人設計了如下的電路，其中電源電動勢為 3V3V、 內阻約為 1 1Q,Q,兩個電流表量程相同均為 0.6A,0.6A,一個電流表內阻 r r 已知，另外一個電流表內阻較小但阻值未知。(1)(1)電路圖中哪個電流表的內阻 r r 已知(填“AiAi”或宣 3 3(2)(2)在某一個壓力測試下，兩個電流表 A Ai i和 A A2 2的讀數(shù)分別為 I Ii i和,則壓敏電阻的阻iJiLRiJiLRx x= =。(3)(3)經過測試獲得壓敏電阻的阻值和壓力的關系圖如圖所示，以豎直向下為正方向，則

7、阻值和壓力的關系式是。解析：(1)(1)沒有電壓表，但內阻已知的電流表不僅可以測出通過自身的電流，還可當作電壓表使用，根據(jù)電路圖判斷 A Ai i可作為電壓表測量壓敏電阻電壓，所以 A Ai i的內阻為 r r。(3)(3)圖像為一次函數(shù)圖像，根據(jù)數(shù)學知識可得Rx=i6-2FoRx=i6-2Fo答案：(i)A(i)Ai i(2)9(2)9 千(3)R(3)Rx=x=i6-2Fi6-2FI I2 2I Ii i考點二實驗器材的等效與替換4.4.考查測量導電液體的電阻率某興趣小組欲通過測定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值 200200

8、Q Q m m)如圖甲所示為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，左、右兩側帶有接線柱，容器內表面長 a=40cm,a=40cm,寬寬b=20cm,b=20cm,高 c=i0cm,c=i0cm,將水樣注滿容器后，用多用電表粗測水樣電阻約為 27502750Q Q(2)(2)壓敏電阻電壓為 I Ii ir,r,電流為 I I2-2-I Ii,i,所以壓敏電阻的阻值R Rx=x=I Ii ir rI I2 2I Ii ifi/Q甲（1 1）為精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材:A.A.電流表（量程 5 5mA,mA,電阻 R RA

9、 A為 5050Q Q）B.B.電壓表（量程 15V,15V,電阻 R RV V約為 1010kQkQ）C.C.滑動變阻器（0 02020Q Q 額定電流 1 1A A）數(shù)據(jù)如下表所示，請在如圖丙所示的坐標紙中作出 U-IU-I 關系圖線。U/VU/V2.02.03.83.86.86.88.08.010.210.211.611.6I/mAI/mA0.730.731.361.362.202.202.892.893.663.664.154.15，（填“達標”或“不達標”解析：（1 1）因為要精確測量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動變阻器阻值比待測電阻小得多，所以連線時滑動變阻器要用分

10、壓式接法；又電流表內阻已知，則采用電流表內接法，電路連接如圖 1 1 所示。（2 2）描點、連線，U-IU-I 圖線如圖 2 2 所示。定律 R=R=4 4，代入數(shù)據(jù)得 P=P=134134Q Q m200Qm200Q 故不達標。S S答案：（1 1）、（2 2）見解析圖（3 3）134134（130130140140 均可）不達標 5 5.考查新型電池電動勢和內阻的測量某物理學習小組為了測定某太陽能硅光電池組的電動勢和內阻，設計了如圖E.E.開關一只、導線若 1 1（3 3）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率約為Q Qm m 據(jù)此可知，所得水（3 3）由圖 2 2 所作圖線斜率可知，總電

11、阻為27272727R R 又 R=RR=RE E、R RA A=2=2677677Q Q 根據(jù)電阻1 1 所示的amaD.D.電源（12V,12V,內阻約 1010Q Q）請在圖乙實物圖中完成電路連接。（2 2）正確連接電路后，閉合開關，測得一組 U U、I I 數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，測出一系列電路，在一定光照條件下進行實驗。(1)(1)請根據(jù)圖 1 1 完成圖 2 2 中實物的連線。1 12 23 34 45 56 67 78 8U/VU/V1.771.771.751.751.701.701.651.651.541.541.271.271.001.000.500.50I/I/lklk12

12、123030484860606868767680808686(2)(2)該小組成員將測量出來的數(shù)據(jù)記錄在表格中，請在圖 3 3 中作出該硅光電池組的 U-IU-I圖線。2,502.002.001.50LOO仇叫(3)(3)由所作的 U-IU-I 圖線可知該硅光電池組的電動勢 E=E=V,V,電池組的內阻隨輸出電流的變化而改變，在電流為 8080 時，該電池組的內阻 r=r=(保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)(1)實物連接圖如圖甲所示。(2)(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點后用平滑曲線連接，U-IU-I 圖線如圖乙所示。(3)(3)由所作的 U-IU-I 圖線可知該硅光電池組的電動勢 E=1.8E=1.

13、8V,V,在電流為 8080 時， 由表中數(shù)據(jù)可知此時電源的路端電壓 U=1.00U=1.00V,V,由閉合電路歐姆定律知電源內電壓為 U U= =E E-U-U= =0.800.80V,V,所以電池組的內阻 r=r=U Up=080p=0800 0 x x10106 6Q Q= =1.0 x1.0 x10104 4Q Qo o答案：(1)(1)、(2)(2)見解析圖(3)1.81.0X10(3)1.81.0X104 46 6.考查描繪電池板的伏安特性曲線健光甩池蛆圖3太陽能電池板在有光照射時，可以將光能轉化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學器件，某實驗小組根據(jù)描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗

14、方法，探究一個太陽能電池板在沒有光照射時(沒有儲存電能)的 I-UI-U 曲線，所用的器材有：太陽能電池板，電源 E,E,電流表 A,A,電壓表 V,V,滑動變阻器 R,R,開關 S S及導線若干。(2)(2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，得到了如圖乙所示的 I-UI-U 圖像。由圖可知，當電變阻器采用分壓式接法，應選 A A 所示的實驗電路。(2)(2)由題圖乙可知，在電壓小于 2.002.00V V 時，電流 I I 很小，所以太陽能電池板的電阻很大。由題圖乙可知，當電壓為 2.802.80V V 時，電流 I=2.80X10-I=2.80X10-3 3A A, ,(3)(3)由題圖丙可知

15、，圖線與縱軸交點的縱坐標為電源的電動勢,故該電池板的電動勢為 2.82.8V;V;若它與 1 1k k的電阻連接構成一個閉合電路；在U-IU-I 圖中作出對應的電阻的 U-IU-I 圖線，如圖所示；圖線的交點為電路的工作點，則由圖可知路端電壓為 1.81.8V,V,則電源的效率1.81.8=-=-X100%=64%X100%=64%。2.82.82.802.80332.802.80X10X10Q=1kQQ=1kQo o(1)(1)為了達到上述目的，實驗電路應選用圖甲中的( (選填AA 或BB”。)壓小于 2.002.00V V 時，太陽能電池板的電阻( (選填“很大”或“很小”V V 時，太陽能電池板的電阻為 kQkQ(3)(3)當有光照射時，太陽能電池板作為電源，其路端電壓與總電流的關系如圖丙所示，分析該曲線可知，該電池板作為電源時的電動勢為V V。若把它與阻值為