新教材高考物理微專(zhuān)題小練習(xí)第九章恒定電流

PAGE6PAGE第九章恒定電流做真題明方向1．[2022·全國(guó)甲卷]某同學(xué)要測(cè)量微安表內(nèi)阻，可利用的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E(電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很小)，電流表(量程10mA，內(nèi)阻約10Ω)，微安表(量程100μA，內(nèi)阻Rg待測(cè)，約1kΩ)，滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10Ω)，定值電阻R0(阻值10Ω)，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干．(1)將圖中所示的器材符號(hào)連線(xiàn)，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖；(2)某次測(cè)量中，微安表的示數(shù)為90.0μA，電流表的示數(shù)為9.00mA，由此計(jì)算出微安表內(nèi)阻Rg＝________Ω.2．[2022·全國(guó)乙卷]一同學(xué)探究阻值約為550Ω的待測(cè)電阻Rx在0～5mA范圍內(nèi)的伏安特性．可用器材有：電壓表(量程為3V，內(nèi)阻很大)，電流表(量程為1mA，內(nèi)阻為300Ω)，電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4V，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R(最大阻值可選10Ω或1.5kΩ)，定值電阻R0(阻值可選75Ω或150Ω)，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干．(1)要求通過(guò)Rx的電流可在0～5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，將圖(a)所示的器材符號(hào)連線(xiàn)，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖；(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，圖(a)中的R應(yīng)選最大阻值為_(kāi)_______(填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑動(dòng)變阻器，R0應(yīng)選阻值為_(kāi)_______(填“75Ω”或“150Ω”)的定值電阻；(3)測(cè)量多組數(shù)據(jù)可得Rx的伏安特性曲線(xiàn)．若在某次測(cè)量中，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示，則此時(shí)Rx兩端的電壓為_(kāi)_______V，流過(guò)Rx的電流為_(kāi)_______mA，此組數(shù)據(jù)得到的Rx的阻值為_(kāi)_______Ω(保留3位有效數(shù)字).3．[2021·全國(guó)甲卷]某同學(xué)用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有：小燈泡(額定電壓2.5V，額定電流0.3A)、電壓表(量程300mV，內(nèi)阻300Ω)、電流表(量程300mA，內(nèi)阻0.27Ω)、定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R1(阻值0～20Ω)、電阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)、電源E(電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì))、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線(xiàn)若干．完成下列填空：(1)有3個(gè)阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0～300mA的U-I曲線(xiàn)，R0應(yīng)選取阻值為_(kāi)_______Ω的定值電阻；(2)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的________(填“a”或“b”)端；(3)在流過(guò)電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱R2的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I，結(jié)果如圖(b)所示．當(dāng)流過(guò)電流表的電流為10mA時(shí)，小燈泡的電阻為_(kāi)_______Ω(保留1位有效數(shù)字)；(4)為使得電壓表滿(mǎn)量程時(shí)對(duì)應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V，該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為_(kāi)_______Ω.然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由圖(b)和上表可知，隨流過(guò)小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻________(填“增大”“減小”或“不變”)；(6)該同學(xué)觀(guān)測(cè)到小燈泡剛開(kāi)始發(fā)光時(shí)流過(guò)電流表的電流為160mA，可得此時(shí)小燈泡電功率P1＝________W(保留2位有效數(shù)字)；當(dāng)流過(guò)電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功率為P2，則eq\f(P2,P1)＝________(保留至整數(shù)).4．[2021·全國(guó)乙卷]一實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E(約1.5V)和內(nèi)阻r(小于2Ω).圖中電壓表量程為1V，內(nèi)阻RV＝380.0Ω；定值電阻R0＝20.0Ω；電阻箱R，最大阻值為999.9Ω，S為開(kāi)關(guān)．按電路圖連接電路．完成下列填空：(1)為保護(hù)電壓表，閉合開(kāi)關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選________Ω(填“5.0”或“15.0”)；(2)閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；(3)根據(jù)圖(a)所示電路，用R、R0、RV、E和r表示eq\f(1,U)，得eq\f(1,U)＝__________________________；(4)利用測(cè)量數(shù)據(jù)，做eq\f(1,U)-R圖線(xiàn)，如圖(b)所示；(5)通過(guò)圖(b)可得E＝________V(保留2位小數(shù))，r＝________Ω(保留1位小數(shù))；(6)若將圖(a)中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢(shì)為E′，由此產(chǎn)生的誤差為eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(E′－E,E)))×100%＝________%.5．[2021·廣東卷]某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律．根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要已選用了規(guī)格和量程合適的器材．(1)先用多用電表預(yù)判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢(shì)．選擇適當(dāng)倍率的歐姆擋，將兩表筆________，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊“0Ω”處．測(cè)量時(shí)觀(guān)察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而________．(2)再按下圖連接好電路進(jìn)行測(cè)量．①閉合開(kāi)關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片滑到________端(填“a”或“b”).將溫控室的溫度設(shè)置為T(mén)，電阻箱R0調(diào)為某一阻值R01.閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置．記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)、T和R01.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.再將電壓表與熱敏電阻C端間的導(dǎo)線(xiàn)改接到D端，閉合開(kāi)關(guān)S.反復(fù)調(diào)節(jié)R0和R1，使電壓表和電流表的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同．記錄此時(shí)電阻箱的阻值R02.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.②實(shí)驗(yàn)中記錄的阻值R01________R02(填“大于”“小于”或“等于”)，此時(shí)熱敏電阻阻值RT＝________．(3)改變溫控室的溫度，測(cè)量不同溫度時(shí)的熱敏電阻阻值，可以得到熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律．第九章恒定電流做真題明方向1．(1)如圖所示(2)990解析：流過(guò)電阻R0的電流I0＝I－Ig＝9mA－0.09mA＝8.91mA，由歐姆定律可知，Rg＝eq\f(I0R0,Ig)＝eq\f(8.91×10,0.09)Ω＝990Ω.2．(1)如圖所示(2)10Ω75Ω(3)2.304.20548解析：(1)要求通過(guò)Rx的電流可在0～5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，則應(yīng)用滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，電流表的量程為1mA，需測(cè)到5mA，則要對(duì)電流表改裝，與其并聯(lián)一個(gè)電阻R0，電壓表的內(nèi)阻很大，則電流表采用外接法．(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，R應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器；電流表量程1mA改裝為量程5mA，則R0＝eq\f(U,I)＝eq\f(1mA×300Ω,5mA－1mA)＝75Ω，故R0應(yīng)選阻值為75Ω的定值電阻．(3)電壓表的分度值為0.1V，讀數(shù)時(shí)需估讀到分度值的下一位，讀數(shù)為2.30V，電流表的分度值為0.02mA，此時(shí)示數(shù)為0.84mA，考慮到改裝關(guān)系，流過(guò)Rx的電流為5×0.84mA＝4.20mA，利用R＝eq\f(U,I)解得Rx≈548Ω.3．(1)10(2)a(3)0.7(4)2700(5)增大(6)7.4×10－210解析：(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于b端時(shí)，小燈泡所在測(cè)量電路分得的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)6V，電流表滿(mǎn)偏時(shí)，測(cè)量電路的阻值為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,300mA)＝20Ω，而小燈泡本身具有一定的電阻，所以作為保護(hù)電阻，R0一定小于20Ω，故R0選擇阻值為10Ω的定值電阻；(2)開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)使測(cè)量電路分得的電壓最小，故滑片應(yīng)處于a端；(3)由圖(b)可知，流過(guò)電流表的電流為10mA時(shí)，小燈泡兩端電壓約為7mV，由歐姆定律可知小燈泡的電阻為RL＝eq\f(U1,I1)＝0.7Ω；(4)電壓表滿(mǎn)量程時(shí)小燈泡兩端的電壓為3V，而電壓表兩端電壓為300mV＝0.3V，所以R2兩端電壓為2.7V，由串聯(lián)分壓規(guī)律有eq\f(U2,UV)＝eq\f(R2,RV)，解得R2＝2700Ω；(5)由圖(b)和表中數(shù)據(jù)可知，隨著小燈泡電流的增大，eq\f(U,I)的值不斷增大，故燈絲電阻不斷增大；(6)小燈泡剛開(kāi)始發(fā)光時(shí)流過(guò)電流表的電流為160mA，此時(shí)小燈泡的電功率P1＝160mA×46mV×10＝7.4×10－2W；當(dāng)流過(guò)電流表的電流為300mA時(shí)，小燈泡的電功率為P2＝300mA×250mV×10＝0.75W，則eq\f(P2,P1)≈10.4．(1)15.0(3)eq\f(R0＋RV,ER0RV)R＋eq\f(rR0＋rRV＋R0RV,ER0RV)(5)1.53(1.50～1.56均可)0.6(0.4～0.8均可)(6)5解析：(1)為了保護(hù)電壓表，在閉合開(kāi)關(guān)前，需滿(mǎn)足eq\f(Um,R0)>eq\f(E,R0＋R＋r)，可得R>8Ω，所以選15.0Ω.(3)根據(jù)閉合電路的歐姆定律得eq\f(E,R＋r＋\f(R0RV,R0＋RV))＝eq\f(U,\f(R0RV,R0＋RV))，整理得eq\f(1,U)＝eq\f(R0＋RV,ER0RV)R＋eq\f(rR0＋rRV＋R0RV,ER0RV).(5)從圖中可知圖線(xiàn)過(guò)點(diǎn)(9.5Ω，1.00V－1)和(24Ω，1.50V－1)，即eq\f(R0＋RV,ER0RV)＝eq\f(400,7600E)V－1/Ω＝eq\f(1.50－1.00,24－9.5)V－1/Ω，解得E＝1.53V，r＝0.6Ω.(6)若電壓表是理想電表，則eq\f(1,U)＝eq\f(1,ER0)R＋eq\f(r＋R0,ER0)，同理可得eq\f(1,20.0E′)V－1/Ω＝0.034V－1/Ω，解得E′＝1.47V，誤差為|eq\f(E′－E,E)|×100%≈5%.5．(1)短接