2021屆高考物理23個(gè)命題熱點(diǎn)十七 電學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)（解析版）

備戰(zhàn)2021年高考物理23個(gè)命題熱點(diǎn)巧練

熱點(diǎn)十七電學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

1.(2020?海口市高三模擬)1.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)汽車(chē)電熱器的電功率，此電熱器額定電壓為12V.實(shí)驗(yàn)室

備有下列器材.

A.輸出電壓為16V的學(xué)生電源

B.量程為0?3A的電流表，內(nèi)阻約0.1C

C.量程為0?0.6A的電流表，內(nèi)阻約0.5C

D.量程為0~3V的電壓表，內(nèi)阻約3kC

E.量程為0?15V的電壓表，內(nèi)阻約15kC

F.0-10Q,額定電流為0.5A的滑動(dòng)變阻器

G.0?10C,額定電流為2A的滑動(dòng)變阻器

H.導(dǎo)線，開(kāi)關(guān)

該同學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄如下：

UN2.43.05.08.010.012.0

//A0.150.200.300.400.450.50

(1)該電熱器的阻值是否恒定不變？答：(填"是''或"不是”).

(2)合理選擇實(shí)驗(yàn)器材：電流表選,電壓表選,滑動(dòng)變阻器選.(填器材前的字母)

(3)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出電路圖.

(4)電熱器的額定功率為.(保留兩位有效數(shù)字)

【答案】：(1)不是(2)CEG(3)見(jiàn)解析圖(4)6.0W

【解析】：(1)由該同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)可知，電熱器的阻值不是恒定不變的.

(2)因?qū)嶒?yàn)中電熱器最大電壓為12V,最大電流為0.5A,故選擇量程為0?15V的電壓表，量程為0?0.6A

的電流表；如果采用滑動(dòng)變阻器的限流接法，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí)，電熱器上的電壓仍然會(huì)大

于2.4V,所以采用分壓式接法，由于電熱器的最大電流為0.5A,采用分壓式時(shí)，滑動(dòng)變阻器的一部分處在

干路，故滑動(dòng)變阻器能承受的最大電流必須大于0.5A,故選滑動(dòng)變阻器G.

(3)由于電熱器的電阻在20c左右，言故采用電流表外接法，電路圖如圖所示.

(4)P=U/=12.0x0.5W=6.0W.

2.(2020?贛州一模)有一只小燈泡，其額定電壓的標(biāo)值為2.5V,額定功率的標(biāo)值模糊不清。某同學(xué)想通過(guò)

測(cè)繪燈絲伏安特性曲線的方法來(lái)測(cè)出該燈泡的額定功率。

|7/A

；\國(guó)鼠

iSdj(^3IjL

甲乙丙

(1)已知小燈泡的燈絲電阻約為5C,請(qǐng)先在圖甲中補(bǔ)全伏安法測(cè)量燈絲電阻的電路圖，再選擇電流表、電壓

表的合適量程，并按圖甲連接方式將圖乙中的實(shí)物連成完整的電路。

(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前，圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于(選填“A端”“B端”或“AB正中間

(3)該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出了燈絲的伏安特性曲線如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為W。

【答案】(1)如圖所示

(2)5端(3)1.1

【解析】(1)測(cè)繪伏安特性曲線時(shí)電壓、電流需從。開(kāi)始測(cè)量，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，燈泡的電阻約

為5C,屬于小電阻，電流表采取外接法。燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表選擇3V量程，燈泡的額定電

流約為0.5A,電流表量程選擇0.6A。

(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前，將圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于8端，使測(cè)量電路部分處于短路狀態(tài)，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，

電壓表、電流表示數(shù)為零，起到保護(hù)作用。

(3)當(dāng)電壓U=2.5V時(shí)，/=0.44A,根據(jù)尸=67=2.5x0.44W=1.1W。

3.(2020?西城區(qū)月考)實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動(dòng)變阻器R(阻值變化范圍。?20。)、

滑動(dòng)變阻器&(阻值變化范圍0?1000。)、電動(dòng)勢(shì)適當(dāng)?shù)碾娫?、小燈?4V,2W)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.

(1)要完整地描繪小燈泡的。一/曲線，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出所用滑動(dòng)變阻器的符號(hào).

電壓傳感器電流傳感器

11IF

(2)實(shí)驗(yàn)中描繪出的小燈泡U-I曲線如圖甲所示，由圖可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而(填“增

大”“減小”或“不變”).

1//V

u0.10.20.30.40.50.6〃A

甲

(3)如果用上述器材測(cè)量所給電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，圖中R)是阻值為9Q的保護(hù)電

阻，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組數(shù)據(jù)并記錄在下表中，試在圖甲中畫(huà)出等效電源的"一/圖象，由圖象可求出電源自身

內(nèi)阻約為Q

序號(hào)123456

UN4.003.402.802.001.500.80

//A0.200.250.330.400.460.52

乙丙

(4)若將上述小燈泡直接與電源和保護(hù)電阻組成串聯(lián)電路，如圖丙所示，此時(shí)小燈泡消耗的電功率約為

________W.

【答案】：⑴圖見(jiàn)解析(2)增大⑶圖見(jiàn)解析1(4)0.82

【解析】：(1)描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變壓器要采用分壓式接法，由

于燈泡的阻值較小，電流傳感器應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示.

電壓傳感器電流傳感器

(2)由題圖甲所示的燈泡的。一/圖象可知，隨電壓和電流的增大，燈泡的實(shí)際功率增大，燈絲溫度升高，電

壓與電流的比值增大，由此可知，燈泡燈絲電阻隨溫度升高而增大.

(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出電源的U-/圖象如圖中直線所示，由圖示圖象可知，電源內(nèi)阻/=瞽一品=號(hào)Q-9

。=1Q.

UN

6

5

4

3

2

0.10.20.30.40.50.6//A

(4)由上圖可知，燈泡直接與電源和保護(hù)電阻組成串聯(lián)電路時(shí)，燈泡兩端電壓約為2.1V,電流約為0.39A,

燈泡的電功率為P=t//-2.1x0.39W-0.82W.

4.某同學(xué)利用如圖甲所示電路測(cè)量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化。實(shí)驗(yàn)中使用的器材為：電池

E(內(nèi)阻很小)、開(kāi)關(guān)Si和S2、電容器C(約100戶)、電阻吊(約200k。)、電阻&(1k。)、電壓表V(量程6V)、

秒表、導(dǎo)線若干。

甲乙丙

(1)按圖甲所示的電路原理圖將圖乙中實(shí)物圖連線。

(2)先閉合開(kāi)關(guān)S2,再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S”同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)。若某時(shí)刻電壓表的示數(shù)如圖丙所

示，電壓表的讀數(shù)為V(保留兩位小數(shù))。

(3)該同學(xué)每隔10s記錄一次電壓表的讀數(shù)U,記錄的數(shù)據(jù)如表所示。在給出的坐標(biāo)紙上繪出U-f圖線，已

知只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大，該數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的表中的時(shí)間是s。

(4)電路中C、色和S2構(gòu)成的回路的作用是

【答案】⑴見(jiàn)解析圖(a)(2)3.60(3)圖象見(jiàn)解析圖(b)40(4)使每次實(shí)驗(yàn)前電容器兩極板上的電荷相中和

【解析】(1)根據(jù)電路原理圖，實(shí)物圖連線如圖(a)所示。

圖(a)圖(b)

(2)電壓表的量程為6V,分度值為0.1V,所以讀數(shù)為3.60V。

(3)先描點(diǎn)，然后用平滑的曲線將所描的點(diǎn)連接起來(lái)，如圖(b)所示。由圖可以看出r=40s對(duì)應(yīng)的點(diǎn)誤差較大。

（4）電路中C、&和S2構(gòu)成的回路，先閉合開(kāi)關(guān)S2,再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,使電容器上所帶電荷量釋放干凈，不影

響實(shí)驗(yàn)。

5.如圖所示為某興趣小組測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理圖，已知電池組的電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻約

為2C?，F(xiàn)提供的器材如下：

-----?--------

—-------

A.電池組

B.電壓表Vi（量程0?10V,內(nèi)阻約為10000C）

C.電壓表V2（量程0?3V,內(nèi)阻約為3000C）

D.電阻箱R（0?99.9C）

E.定值電阻Ri=20。

F.定值電阻/?2=1000。

G.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干

（1）如果要準(zhǔn)確測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電壓表V應(yīng)選擇（選填"B”或"C”）；定值電阻Ko應(yīng)選擇

（選填"E”或"F”）。

（2）改變電阻箱的阻值R,記錄對(duì)應(yīng)電壓表的讀數(shù)U,作出的古［圖象如圖所示，圖線與橫、縱坐標(biāo)軸的截

距分別為一反a,定值電阻的阻值用Ro表示，則可得該電池組的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為（用字母

表示）。

（3）該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”），內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比

（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。

【答案】(1)CE(2)||-7?o(3)偏小偏小

【解析】(1)電壓表Vi的量程太大，使得電壓表指針的偏角太小，測(cè)量誤差太大，&=1000C的定值電阻

太大，使得電壓表指針的偏角太小，且在改變電阻箱阻值時(shí)，電壓表的示數(shù)變化不明顯，故電壓表選擇C,

定值電阻選擇E。

⑵由閉合電路歐姆定律得U=E-。+&)，化簡(jiǎn)得/呈嗎+:，則有-胃="&，。=￡，解得E=；，

AUL,KLLD匕匕Cl

(3)考慮到電壓表的分流作用，

則有E=U+強(qiáng)+給(r+Ro),

變形得捷空9+9+普，縱軸截距變大，為知獸，計(jì)算時(shí)依然用心￥蔣+￡求解E和r,則

ULKc.Zinv匕ZLAVU匕K匕

求得的值均偏小。

6.太陽(yáng)能電池板在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒(méi)有光照時(shí)，可以視為一個(gè)電學(xué)器件。某實(shí)驗(yàn)小

組根據(jù)測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法，探究一個(gè)太陽(yáng)能電池板在沒(méi)有光照時(shí)(沒(méi)有儲(chǔ)存電能)的/-U特

性。所用的器材包括：太陽(yáng)能電池板，電源E,電流表A,電壓表V,滑動(dòng)變阻器R,開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。

0.51.01.52.02.53.0WV1.002.00

(1)為了達(dá)到上述目的，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖甲中的(選填%"或\")。

(2)該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)繪出了如圖乙所示的/-U圖象。由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00V時(shí)，

太陽(yáng)能電池板的電阻(選填“很大”或“很小”);當(dāng)電壓為2.80V時(shí),太陽(yáng)能電池板的電阻為Q。

(3)當(dāng)有光照射時(shí)，太陽(yáng)能電池板作為電源，其路端電壓與總電流的關(guān)系如圖丙所示，分析該曲線可知，該

電池板作為電源時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為V。若把它與阻值為1kQ的電阻連接構(gòu)成一個(gè)閉合電路，在有光照

射情況下，該電池板的效率是%。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

【答案】（1）“⑵很大1000（3）2.8064.3（64.1?64.5均對(duì)）

【解析】（1）用題圖a可以在電池板上得到從零開(kāi)始的電壓，故應(yīng)選a圖；

（2）由題圖可知，當(dāng)電壓小于2.00V時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能電池板的電流幾乎為零，故太陽(yáng)能電池板的電阻很大：

U28V

當(dāng)電壓為2.80V時(shí)，電流為2.8mA,則可知太陽(yáng)能電池板的電阻為100°。；

（3）由U-/圖線可知，電池板作為電源時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為2.80V；若把它與阻值為1k。的電阻連接構(gòu)成一個(gè)閉合

電路，則畫(huà)出此電阻的圖線，與電池板的U-/圖線交于一點(diǎn)，讀出U=1.80V,/=1.80mA,該電池板

的效率是〃=$x100%=爵、100%~64.3%o

7.（2020?煙臺(tái)高三二模）太空探測(cè)器在探索宇宙過(guò)程中，由太陽(yáng)能電池板給它提供能源.光明中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

室有一塊太陽(yáng)能電池板，當(dāng)有光照射它時(shí)（作為電源），其路端電壓與總電流的關(guān)系圖象如圖甲中的曲線①所

示；若沒(méi)有光照射它時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)只有電阻的電學(xué)器件，無(wú)電動(dòng)勢(shì).物理實(shí)驗(yàn)探究小組用“描繪小燈泡伏

安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)方法，探究該太陽(yáng)能電池板在沒(méi)有光照射時(shí)的伏安特性曲線，利用電壓表（內(nèi)阻約3kQ）、

電流表（內(nèi)阻約100C）測(cè)得的多組數(shù)據(jù)作出的圖象如圖甲中曲線②所示.

（1）分析曲線②可知，該電池板作為電阻器件時(shí)的阻值隨通過(guò)電流的增大而（填“增大”或“減小”），若

所設(shè)計(jì)的電路如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將圖乙中電壓表另一端a接在點(diǎn)（填*”或％”）；

（2）圖乙電路中。端接好后還少接了一根導(dǎo)線，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出;

（3）分析曲線①可知，該電池板作為電源時(shí)的電動(dòng)勢(shì)約為V,若把它與阻值為1kC的定值電阻連接

構(gòu)成一個(gè)閉合電路，在有光照射的情況下，該太陽(yáng)能電池板的效率約為%(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效

數(shù)字).

【答案】：(1)減小b(2)如解析圖1所示⑶2.7565

【解析】：(1)由圖線②可知，無(wú)光照時(shí)太陽(yáng)能電池板的阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，所以采用電流表內(nèi)接法，即

a端接b點(diǎn).

(2)描繪伏安特性曲線要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，即滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法，故應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器右端

與電源正極用導(dǎo)線相連，如圖1所示.

圖2

(3)太陽(yáng)能電池板的電動(dòng)勢(shì)由圖線①與縱軸的交點(diǎn)直接讀出，即2.75V；在題圖甲中作IkC電阻的伏安特性

p.i，

曲線③如圖2所示，圖線③與圖線①的交點(diǎn)即電路的工作點(diǎn)，其坐標(biāo)為(1.80,1.80),電池板的效率產(chǎn)士xlOO%

r&

=《x100%=%x100%100%~65%.

IEE2.75

8.(2020?遼寧鐵嶺聯(lián)考)隨著全世界開(kāi)始倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)品已越來(lái)越受到大家的青睞，某

同學(xué)為了測(cè)定某電動(dòng)車(chē)的電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：

A.電動(dòng)車(chē)的電池一組，電動(dòng)勢(shì)約為12V,內(nèi)阻未知

B.直流電流表，量程300mA,內(nèi)阻很小

C.電阻箱R,阻值范圍為0~999.9。

D.定值電阻Ro，阻值為10。

E.導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)

(1)當(dāng)他閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)電阻箱，電流表都沒(méi)有示數(shù)，反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計(jì)

是某一元件損壞，因此他拿來(lái)多用電表檢查故障，他的操作如下：

①斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)S；

②將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于xlC擋，調(diào)零后，紅黑表筆分別接Ro兩端，讀數(shù)為10C；

③將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于xioC擋，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電阻箱兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖乙所示,

則所測(cè)阻值為Q,然后又用多用電表分別對(duì)電源和開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電源和開(kāi)關(guān)均完好。

由以上操作可知，發(fā)生故障的元件是。

(2)在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路。

(3)改變電阻箱的阻值R,分別測(cè)出通過(guò)阻值為Ro=10。的定值電阻的電流/,下列三組關(guān)于R的取值方案

中，比較合理的方案是(選填方案編號(hào)或"3”)。

方案編號(hào)電阻箱的阻值R/。

1300.0250.0200.0150.0100.0

2100.085.070.055.040.0

340.030.025.020.015.0

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的;-R圖象是一條直線。若直線的斜率為鼠在:坐標(biāo)軸上的截距為6,則該電

源的電動(dòng)勢(shì)E=,內(nèi)阻尸=o(用。和Ro表示)

【答案】(1)70電流表(3)2(4)||-/?()

【解析】(1)歐姆表表盤(pán)讀數(shù)為“7C”，倍率為“xio”，故所測(cè)阻值為70Q；故障檢測(cè)時(shí);除電流表外其余部

分均沒(méi)有問(wèn)題，故問(wèn)題只能出在電流表處：

(3)為減小電流表的讀數(shù)誤差，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)該盡量大于三分之一，即電流范圍為100mA2W300mA,

根據(jù)歐姆定律，總電阻范圍為120Q2R為0C,扣除定值電阻10。，即電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻加上電阻箱電

阻應(yīng)該大于等于3()。而小于等于110C,由于電流表內(nèi)阻不計(jì)，故應(yīng)該選方案2；

(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=/(r+R)+R),則:=旨+管為對(duì)比一次函數(shù)丁=h+4R相當(dāng)于x，

:相當(dāng)于億;相當(dāng)于V，6/*+&()湘當(dāng)于人；解得七=；,r=v-7?oo

1KK

9.(2020?青島二模)在某些汽車(chē)的后擋風(fēng)玻璃中會(huì)嵌入一組電阻絲，可通電加熱以化解霜凍.某物理興趣小

組對(duì)其進(jìn)行研究，如圖甲所示，是用伏安法測(cè)量其中一根電阻絲尺阻值的實(shí)物連線圖.儀表規(guī)格如下表所

示.

量程內(nèi)阻

電流表A0?0.6A等于0.20Q

電壓表V0.3V約為1kQ

(1)將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2置于位置A閉合開(kāi)關(guān)Si，電壓表和電流表指針如圖乙所示，則可讀數(shù)電壓表的示數(shù)

U=V,電流表的示數(shù)/=A；計(jì)算得出電阻絲的阻值&=。(保留兩位有效數(shù)字).

丙

(2)若將單刀雙擲開(kāi)關(guān)置于位置“，則通過(guò)電阻絲的電流(選填"大于”或"小于”)此時(shí)電流表的讀數(shù).

(3)現(xiàn)有6根與心同型號(hào)的電阻絲和一個(gè)內(nèi)阻為2.0C的電源，為了達(dá)到最快的化霜效果，請(qǐng)選用幾根電阻

絲，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在圖丙中進(jìn)行設(shè)計(jì)連接.

【答案】：(1)1.600.503.0(2)小于(3)見(jiàn)解析

【解析】：(1)如題圖乙所示，電流表選取的量程為0?0.6A,故讀數(shù)為0.50A；電壓表的量程為0?3V,故

讀數(shù)為1.60V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接6時(shí)，電流表內(nèi)接，電阻&=焉朕-RA=3.20C—0.20c=3.()C.

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S2接〃時(shí)，電流表外接，由于電壓表分流，所以此時(shí)電流表讀數(shù)為流過(guò)電壓表電流與流過(guò)電阻絲

電流之和，故通過(guò)電阻絲的電流小于電流表讀數(shù).

(3)當(dāng)外電路電阻和內(nèi)電路電阻相等時(shí)，電源輸出功率最大，化霜最快，即外電路電阻需為2.0。，如圖(a)、

圖(b)所示.

(a)(b)

10.(2020?甘肅民樂(lè)一中期中)電動(dòng)自行車(chē)的電瓶用久以后性能會(huì)下降，表現(xiàn)之一為電池的電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻

變大.某興趣小組將一輛舊電動(dòng)自行車(chē)充滿電，取下四塊電池，分別標(biāo)為A、3、C、D,測(cè)量它們的電動(dòng)勢(shì)

和內(nèi)阻.

(1)用多用電表直流電壓50V擋測(cè)量每塊電池的電動(dòng)勢(shì).測(cè)量電池A時(shí)，多用電表的指針如圖甲所示，其讀

數(shù)為V.

(2)用圖乙所示電路測(cè)量A、B、C、。四塊電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,圖中R)為保護(hù)電阻，其阻值為5c.改

變電阻箱的阻值R,測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流I,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分別作出A.B.C,D四塊電池的;一R圖線，如圖丙.由

圖線C可知電池C的電動(dòng)勢(shì)6=V,內(nèi)阻r=Q

（3）分析圖丙可知，電池（選填或“Q”）較優(yōu)

【答案】：（1）11.0（2）121（3）C

【解析】：（1）用多用電表直流電壓50V擋測(cè)量每塊電池的電動(dòng)勢(shì)，可以從表盤(pán)中的中間刻度讀出正確結(jié)果,

由指針指示可知：E=H.0V.

⑵根據(jù)閉合電路歐姆定律有：E—I（R（）+r）+fR,因此有：!=^/?+^（/?（）+/）,由此可知，圖象的斜率表示

1縱軸截距為：與國(guó).

由圖象可知：左=5=：，；""=0.5,

1Zcn

由此解得：E=12V,r=lQ.

（3）電動(dòng)勢(shì)大、內(nèi)阻小的電源最優(yōu)，由圖象可知C圖象代表的電源電動(dòng)勢(shì)最大，內(nèi)阻最小，因此最優(yōu).

11.（2020?浙江名校協(xié)作體模擬）錢(qián)華同學(xué)的爸爸是個(gè)電氣工程師，錢(qián)華經(jīng)?？吹桨职钟枚嘤秒姳磉M(jìn)行一些測(cè)

量.在高中物理課堂上學(xué)習(xí)了多用電表的用法之后，爸爸給他出了一道題目，讓他通過(guò)測(cè)量找到發(fā)光二極

管的負(fù)極.

（1）錢(qián)華同學(xué)做了如下兩步具體的操作：第一，將多用電表選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的xl擋，經(jīng)過(guò)之

后，他把紅表筆接在二極管的短管腳上，把黑表筆接在二極管的長(zhǎng)管腳上，發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)出了耀眼的白光，

如圖甲所示;然后他將兩表筆的位置互換以后，發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光.這說(shuō)明二極管的負(fù)極是（選填“長(zhǎng)

管腳”或“短管腳”）所連接的一極.

（2）錢(qián)華同學(xué)的好奇心一下子就被激發(fā)起來(lái)了.他琢磨了一下，然后又依次用電阻擋的xl擋、X10擋、xlOO

擋、Xlk擋分別進(jìn)行了二極管導(dǎo)通狀態(tài)的準(zhǔn)確的測(cè)量，他發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光的亮度越來(lái)越（選填“大”

或“小”），請(qǐng)幫助他分析一下具體的原因：

（3）錢(qián)華同學(xué)的興趣越來(lái)越濃厚，他思考這個(gè)發(fā)光二極管是否像普通電阻一樣，兩端電壓與通過(guò)的電流成正

比呢？他求助物理實(shí)驗(yàn)室老師探究該二極管的伏安特性，測(cè)繪它的伏安特性曲線，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得發(fā)光二

極管兩端電壓U和通過(guò)它的電流/的數(shù)據(jù)如表：

UN01.501.801.902.002.082.192.33

Z/mA000.010.020.040.060.090.20

UN2.432.512.562.622.702.822.87

//mA0.500.801.003.005.009.0011.01

①請(qǐng)?jiān)趫D乙中以筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整.

②請(qǐng)你根據(jù)錢(qián)華同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)收集到的數(shù)據(jù)，在圖丙所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出該發(fā)光二極管的伏安特性曲線（/一U

圖線）.

【答案】：（1）歐姆調(diào)零短管腳（2）小電路中總電阻越來(lái)越大，電流越來(lái)越?。?）圖見(jiàn)解析

【解析】：（1）在測(cè)量電阻時(shí)，選擇擋位后首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零；根據(jù)題干所述內(nèi)容進(jìn)行全面判定后發(fā)現(xiàn)，二

極管發(fā)光時(shí)處于正向?qū)顟B(tài)，因?yàn)楹诒砉P所接為二極管的正極，故短管腳為負(fù)極.

（2）從xl擋、xlO擋、xlOO擋到xlk擋，多用電表的內(nèi)阻越來(lái)越大，根據(jù)閉合電路歐姆定律/=苦E丁可知,

通過(guò)二極管的電流越來(lái)越小，根據(jù)P=/2R可知二極管的亮度越來(lái)越小.

（3）①電路連線如圖（a）所示.

②發(fā)光二極管的伏安特性曲線（/一。圖線）如圖（b）所示.

圖(a)

12.（2020?河北石家莊模擬）為了探究某電阻R在不同溫度下的阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中

A為內(nèi)阻不計(jì)、量程為3mA的電流表，昂為電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻約為1C的電源，合為滑動(dòng)變阻器，R2

為電阻箱，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān).

⑴實(shí)驗(yàn)室中提供的滑動(dòng)變阻器有兩個(gè)：私①?150C）,心（0?500C）,本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器Ri應(yīng)選用

（選填“心”或“心”）.

（2）完成下面實(shí)驗(yàn)步驟：

①調(diào)節(jié)溫度，使R,的溫度達(dá)到/I；

②將S撥向接點(diǎn)1,調(diào)節(jié),使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)電流表的讀數(shù)/；

③將S撥向接點(diǎn)2,調(diào)節(jié),使電流表的讀數(shù)仍為/,記下此時(shí)電阻箱的讀數(shù)Ro,則當(dāng)溫度為八時(shí),

電阻R尸;

④改變R的溫度，重復(fù)步驟②③，即可測(cè)得電阻R的阻值隨溫度變化的規(guī)律.

（3）現(xiàn)測(cè)得電阻用隨溫度f(wàn)變化的圖象如圖乙所示.把該電阻與電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻不計(jì)的電源及,量程為

3.0V的理想電壓表V（圖中未畫(huà)出）和電阻箱凡連成如圖丙所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，將電壓表的

電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到J'一個(gè)簡(jiǎn)單的“電阻溫度計(jì)若要求電壓表的讀數(shù)必須隨溫度的升高

而增大，則應(yīng)在原理圖丙中（選填為、〃’或“氏c”）兩點(diǎn)接入電壓表.如果電阻箱阻值4=75。，則

電壓表刻度盤(pán)2.0V處對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值為℃.

【答案】：⑴&（2）②R③&/?（）（3迫、c50

【解析】：（1）由電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,電流表量程為3mA可知，達(dá)到滿偏時(shí)，電路總電阻約為500C,故

滑動(dòng)變阻器選擇RB.

(2)實(shí)驗(yàn)中選用替代法測(cè)量電阻，第二步中，先將S撥向接點(diǎn)1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,記錄電流表讀數(shù)/；然

后將S撥向接點(diǎn)2,調(diào)節(jié)電阻箱Ri，使電流表讀數(shù)仍為I,此時(shí)電阻箱的讀數(shù)即為待測(cè)電阻的阻值，即R,

=Ro.

(3)由于電阻凡隨溫度升高而增大，由閉合電路歐姆定律可知其兩端電壓也增大，所以電壓表與之并聯(lián)，即

電壓表接在b、c,兩點(diǎn).根據(jù)題圖乙中圖象可得R=(100+f)C,由串聯(lián)分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)為2.0V時(shí)，

/?,=I5OQ,解得f=50℃.

13.某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材:一個(gè)滿偏電流為100pA、內(nèi)阻為2500

C的表頭，一個(gè)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)電阻箱(0?999.9C)和若干導(dǎo)線.

(1)由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為0~50mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱

(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為C.

(2)接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，通過(guò)改變電阻R測(cè)

相應(yīng)的電流/,且做相關(guān)計(jì)算后一并記錄如表.

123456

R/。93.075.055.045.035.025.0

I/mA15.018.724.829.536.048.0

IR/V1.421.401.361.331.261.20

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖乙中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖乙中，并畫(huà)出/R—/圖線.

IR/V

1.6

1.4

0102030405060//mA

乙

②根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E是V,內(nèi)阻/是Q.

【答案】：(1)并聯(lián)5.0(2)①如圖所示

②1.532.0

【解析】：(1)電表改裝為大量程的電流表需并聯(lián)一個(gè)電阻，由并聯(lián)知識(shí)可知，/?(50x10^3-100x106)=100x10

-6x2500,解得/5.0C.

(2)描點(diǎn)連線后由圖線縱軸截距得到電池的電動(dòng)勢(shì)為1.53V,由圖線斜率求得的電阻值減去改裝后的電流表

阻值可得到電池內(nèi)阻為2.0Q.

14.(2020?湖北八校聯(lián)考)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻Ri和照的阻值.

實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源戊不計(jì)內(nèi)阻)，待測(cè)電阻R,待測(cè)電阻R2,電壓表V(量程為1.5V,內(nèi)阻很大)，電

阻箱R(0?99.99C),單刀單擲開(kāi)關(guān)Si，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線若干.

(1)先測(cè)電阻R的阻值.請(qǐng)將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：

閉合St，將S2切換到小調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)Ro和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)5.保持電阻箱示數(shù)不變,

_______________________,讀出電壓表的示數(shù)叨.則電阻R的表達(dá)式為R尸.

(2)甲同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻Ri=4.80C,繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值，該同學(xué)的做法是：閉合S”將

S2切換到“，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)。，用測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖

乙所示的右一點(diǎn)圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E