河北省雞澤縣第一中學(xué)人教版高中物理二輪復(fù)習(xí)1月18日物理培優(yōu)

1某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。A.待測(cè)干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻為幾歐姆B.直流電壓表V1、V2,量程均為3V,內(nèi)阻約為3kΩC.定值電阻R0未知D.滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為RmE.導(dǎo)線和開關(guān)(1)根據(jù)如圖甲所示的實(shí)物連接圖,在圖乙方框中畫出相應(yīng)的電路圖。甲乙(2)實(shí)驗(yàn)之前,需要利用該電路圖測(cè)出定值電阻R0,方法是先把滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大阻值Rm,再閉合開關(guān),電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10、U20,則R0=(用U10、U20、Rm表示)。

(3)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出U1U2圖象如圖丙所示,圖中直線斜率為k,與橫軸的截距為a,則兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)E=,總內(nèi)阻r=。(均用k、a、R0表示)

丙2在測(cè)量未知電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)中,可供選擇的器材有:待測(cè)電阻Rx(阻值約300Ω)電流表A1(量程20mA,內(nèi)阻約50Ω)電流表A2(量程50mA,內(nèi)阻約10Ω)電阻箱R(0~999.9Ω)滑動(dòng)變阻器R1(20Ω,2A)滑動(dòng)變阻器R2(1750Ω,0.3A)電源E(電動(dòng)勢(shì)6.0V,內(nèi)阻不計(jì))開關(guān)S及導(dǎo)線若干。某同學(xué)采用如下方案進(jìn)行測(cè)量:①按圖甲連好電路,調(diào)節(jié)滑片P和R的阻值,使電流表指針指在合適位置,記下此時(shí)A1示數(shù)I1、A2示數(shù)I2和電阻箱阻值R0。②將電流表A1改接到另一支路(如圖乙),保持電阻箱阻值R0不變,調(diào)節(jié)P,使A2示數(shù)仍為I2,記下此時(shí)A1示數(shù)I1'。③計(jì)算得到Rx的阻值。(1)該同學(xué)按圖甲連成如圖丙所示的電路,請(qǐng)指出第(填圖丙中表示導(dǎo)線的數(shù)字)條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。

(2)正確連線后,閉合S,將P從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)開始時(shí)A2示數(shù)變化不大,當(dāng)臨近最右端時(shí)示數(shù)變化明顯,這是選擇了滑動(dòng)變阻器(選填“R1”或“R2”)造成的。

(3)待測(cè)電阻Rx=(用I1、I2、R0、I1'中的某些量表示);針對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案,下列說法正確的是(填選項(xiàng)前的字母)。

A.電流表A1的內(nèi)阻不會(huì)造成系統(tǒng)誤差B.電流表A2的內(nèi)阻會(huì)造成系統(tǒng)誤差3實(shí)際電流表都有內(nèi)阻,為了測(cè)量電流表G1的內(nèi)阻rg,提供的器材如下:①待測(cè)電流表G1(0~5mA,內(nèi)阻約300Ω)②電流表G2(0~15mA,內(nèi)阻約100Ω)③定值電阻R1(R1=150Ω)④滑動(dòng)變阻器R2(0~20Ω)⑤電源(電動(dòng)勢(shì)為3V)⑥開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)為了使測(cè)量結(jié)果盡量精確,設(shè)計(jì)并在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖。(2)對(duì)照所畫電路圖連接如圖所示的實(shí)物圖。(3)閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片至某一位置,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2,則待測(cè)電流表的內(nèi)阻可表示為rg=。

4(2016·全國Ⅲ卷)某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方,S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。(1)在圖中畫出連線,完成實(shí)驗(yàn)電路。要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路,且在開關(guān)閉合后,金屬棒沿箭頭所示的方向移動(dòng)。(2)為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度,有人提出以下建議:A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B.換一根更長的金屬棒C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào))。

5.某課外實(shí)驗(yàn)小組欲利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一靈敏電流表改裝為溫度計(jì)．提供的實(shí)驗(yàn)器材有：靈敏電流表(量程為1.0mA，內(nèi)阻為300Ω)，學(xué)生電源(輸出電壓為U＝2.0V，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為3000Ω)，單刀雙擲開關(guān)，用防水絕緣材料包裹的熱敏電阻RT，導(dǎo)線若干．已知熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為RT＝2.5t－15(Ω)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．按照電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材；b．為不燒壞靈敏電流表，將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)整到a端；然后將單刀雙擲開關(guān)擲于c端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使靈敏電流表指針指在________(選填“中央刻線”或“滿刻線”)位置，并在以后的操作中使滑片P________(選填“位置不變”、“置于a端”或“置于b端”)；c．在容器中倒入適量熱水，將單刀雙擲開關(guān)擲于d端，隨著熱水溫度的下降，記錄若干個(gè)靈敏電流表的示數(shù)；d．根據(jù)熱敏電阻隨溫度變化的特性，計(jì)算出各個(gè)電流對(duì)應(yīng)的溫度，重新制作靈敏電流表的刻度盤，改裝成溫度計(jì)．(1)為使改裝的溫度計(jì)的量程足夠大，將實(shí)驗(yàn)步驟b補(bǔ)充完整．(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，電路中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)．(3)靈敏電流表的電流I與熱水溫度t之間的函數(shù)關(guān)系式為I＝________(A)，該溫度計(jì)能夠測(cè)量的最低溫度為________℃.(4)重新制作后的靈敏電流表的刻度盤的特點(diǎn)是低溫刻度在刻度盤的________(填“左”或“右”)側(cè)，刻度盤上的刻度________(填“均勻”或“不均勻”)．1某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。A.待測(cè)干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻為幾歐姆B.直流電壓表V1、V2,量程均為3V,內(nèi)阻約為3kΩC.定值電阻R0未知D.滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為RmE.導(dǎo)線和開關(guān)(1)根據(jù)如圖甲所示的實(shí)物連接圖,在圖乙方框中畫出相應(yīng)的電路圖。甲乙(2)實(shí)驗(yàn)之前,需要利用該電路圖測(cè)出定值電阻R0,方法是先把滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大阻值Rm,再閉合開關(guān),電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10、U20,則R0=(用U10、U20、Rm表示)。

(3)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出U1U2圖象如圖丙所示,圖中直線斜率為k,與橫軸的截距為a,則兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)E=,總內(nèi)阻r=。(均用k、a、R0表示)

丙.答案(1)見解析圖(2)Rm(3)解析(1)根據(jù)如題圖甲所示的實(shí)物連接圖畫原理圖,要注意兩個(gè)電壓表所測(cè)部分,V1測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓,V2測(cè)路端電壓。(2)由電路連接關(guān)系可知,所以有R0=Rm。(3)由閉合電路歐姆定律可知E=U2+r,整理可得U1=U2E,所以有k=,可得r=。由題圖可知:當(dāng)U1=0時(shí)U2=a,即可得E=a=a。2在測(cè)量未知電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)中,可供選擇的器材有:待測(cè)電阻Rx(阻值約300Ω)電流表A1(量程20mA,內(nèi)阻約50Ω)電流表A2(量程50mA,內(nèi)阻約10Ω)電阻箱R(0~999.9Ω)滑動(dòng)變阻器R1(20Ω,2A)滑動(dòng)變阻器R2(1750Ω,0.3A)電源E(電動(dòng)勢(shì)6.0V,內(nèi)阻不計(jì))開關(guān)S及導(dǎo)線若干。丙某同學(xué)采用如下方案進(jìn)行測(cè)量:①按圖甲連好電路,調(diào)節(jié)滑片P和R的阻值,使電流表指針指在合適位置,記下此時(shí)A1示數(shù)I1、A2示數(shù)I2和電阻箱阻值R0。②將電流表A1改接到另一支路(如圖乙),保持電阻箱阻值R0不變,調(diào)節(jié)P,使A2示數(shù)仍為I2,記下此時(shí)A1示數(shù)I1'。③計(jì)算得到Rx的阻值。(1)該同學(xué)按圖甲連成如圖丙所示的電路,請(qǐng)指出第(填圖丙中表示導(dǎo)線的數(shù)字)條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤。

(2)正確連線后,閉合S,將P從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)開始時(shí)A2示數(shù)變化不大,當(dāng)臨近最右端時(shí)示數(shù)變化明顯,這是選擇了滑動(dòng)變阻器(選填“R1”或“R2”)造成的。

(3)待測(cè)電阻Rx=(用I1、I2、R0、I1'中的某些量表示);針對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案,下列說法正確的是(填選項(xiàng)前的字母)。

A.電流表A1的內(nèi)阻不會(huì)造成系統(tǒng)誤差B.電流表A2的內(nèi)阻會(huì)造成系統(tǒng)誤差答案(1)6(2)R2(3)R0A解析(1)第6條導(dǎo)線應(yīng)該接滑動(dòng)變阻器上邊的接線柱。(2)因待測(cè)電阻阻值約300Ω,和電阻箱并聯(lián)以后的電阻在150Ω左右,如果滑動(dòng)變阻器阻值選擇得過大(此題中的R2=1750Ω),則開始的階段待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)后的阻值也在100Ω左右,這樣的話在待測(cè)電阻上的分壓將是很小的,等到滑片接近最右端時(shí),分壓突然可達(dá)到電源電壓,故發(fā)生此情況的原因就是滑動(dòng)變阻器阻值選擇得過大,即選了R2。(3)在甲電路中,根據(jù)歐姆定律可得(I2I1)R0=I1Rx;在乙電路中,根據(jù)歐姆定律可得(I2I1')Rx=I1'R0;聯(lián)立兩式可解得Rx=R0;若考慮電流表A1的內(nèi)阻r,則上述表達(dá)式可列成(I2I1)R0=I1(Rx+r),(I2I1')Rx=I1'(R0+r);同樣可解得Rx=R0,故電流表A1的內(nèi)阻不會(huì)造成系統(tǒng)誤差,選項(xiàng)A正確;因?yàn)閮纱问沟猛ㄟ^電流表A2的電流相同,即并聯(lián)支路兩端的電壓相同,故電流表A2的內(nèi)阻也不會(huì)造成系統(tǒng)誤差,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。3實(shí)際電流表都有內(nèi)阻,為了測(cè)量電流表G1的內(nèi)阻rg,提供的器材如下:①待測(cè)電流表G1(0~5mA,內(nèi)阻約300Ω)②電流表G2(0~15mA,內(nèi)阻約100Ω)③定值電阻R1(R1=150Ω)④滑動(dòng)變阻器R2(0~20Ω)⑤電源(電動(dòng)勢(shì)為3V)⑥開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)為了使測(cè)量結(jié)果盡量精確,設(shè)計(jì)并在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖。(2)對(duì)照所畫電路圖連接如圖所示的實(shí)物圖。(3)閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片至某一位置,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2,則待測(cè)電流表的內(nèi)阻可表示為rg=。

答案(1)電路圖見解析圖(2)實(shí)物圖見解析圖(3)解析(1)電路圖如圖所示(2)實(shí)物圖如圖所示(3)待測(cè)電流表的內(nèi)阻rg=。4(2016·全國Ⅲ卷)某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方,S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。(1)在圖中畫出連線,完成實(shí)驗(yàn)電路。要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路,且在開關(guān)閉合后,金屬棒沿箭頭所示的方向移動(dòng)。(2)為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度,有人提出以下建議:A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B.換一根更長的金屬棒C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào))。

.答案(1)連線如圖所示。(2)AC解析(1)據(jù)題干要求由左手定則知,棒中電流由a流向a1,連線如答案圖。(2)由動(dòng)能定理知,F安xFfx=mv2①F安=BIl ②聯(lián)立解得(BIlFf)x=mv2若使棒獲得更大速度,可增加導(dǎo)軌間距l(xiāng),或適當(dāng)增大棒中的電流,故A、C正確。若只換一根更長的金屬棒,導(dǎo)軌間距不變,安培力不變,但Ff與m均增大,故v減小,所以B錯(cuò)誤。5.某課外實(shí)驗(yàn)小組欲利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一靈敏電流表改裝為溫度計(jì)．提供的實(shí)驗(yàn)器材有：靈敏電流表(量程為1.0mA，內(nèi)阻為300Ω)，學(xué)生電源(輸出電壓為U＝2.0V，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為3000Ω)，單刀雙擲開關(guān)，用防水絕緣材料包裹的熱敏電阻RT，導(dǎo)線若干．已知熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為RT＝2.5t－15(Ω)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．按照電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材；b．為不燒壞靈敏電流表，將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)整到a端；然后將單刀雙擲開關(guān)擲于c端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使靈敏電流表指針指在________(選填“中央刻線”或“滿刻線”)位置，并在以后的操作中使滑片P________(選填“位置不變”、“置于a端”或“置于b端”)；c．在容器中倒入適量熱水，將單刀雙擲開關(guān)擲于d端，隨著熱水溫度的下降，記錄若干個(gè)靈敏電流表的示數(shù)；d．根據(jù)熱敏電阻隨溫度變化的特性，計(jì)算出各個(gè)電流對(duì)應(yīng)的溫度，重新制作靈敏電流表的刻度盤，改裝成溫度計(jì)．(1)為使改裝的溫度計(jì)的量程足夠大，將實(shí)驗(yàn)步驟b補(bǔ)充完整．(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，電路中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)．(3)靈敏電流表的電流I與熱水溫度t之間的函數(shù)關(guān)系式為I＝________(A)，該溫度計(jì)能夠測(cè)量的最低溫度為________℃.(4)重新制作后的靈敏電流表的刻度盤的特點(diǎn)是低溫刻度在刻度盤的________(填“左”或“右”)側(cè)，刻度盤上的刻度________(填“均勻”或“不均勻”)．解析：(1)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使靈敏電流表指針指在滿刻線位置，并在以后的操作中使滑片P位置不變．(2)由于靈敏電流表的內(nèi)阻只有300Ω，所以當(dāng)靈敏電流表達(dá)到滿偏時(shí)，有I＝eq\f(U,Rg＋R)，將U＝2.0V，Rg＝300Ω及I＝1.0×10－3A代入可得R＝1700Ω，故應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R2.(3)由于滑動(dòng)變阻器的滑片在以后的實(shí)驗(yàn)中保持不動(dòng)，故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值和電流表的內(nèi)阻之和為2000Ω.當(dāng)開關(guān)擲于d端時(shí)，有I＝eq\f(U,200