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文檔簡介
2024全國高考真題物理匯編
電路及其應(yīng)用章節(jié)綜合
一、單選題
1.(2024浙江高考真題)下列物理量中,屬于矢量的是()
A.位移B.時間C.電流D.熱量
2.(2024廣西高考真題)將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體右、4無縫連接成一段導(dǎo)體,總長度為
1.00m,接入圖甲電路。閉合開關(guān)S,滑片P從M端滑到N端,理想電壓表讀數(shù)。隨滑片P的滑動距離x
的變化關(guān)系如圖乙,則導(dǎo)體右、%的電阻率之比約為()
ML2N
——L——1|-------CZ]—
SER。
圖甲
A.2:3B.2:1C.5:3D.1:3
二、實驗題
3.(2024全國高考真題)學(xué)生實驗小組要測量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻可選用的器材有:多用
電表,電源E(電動勢5V),電壓表Vi(量程5V,內(nèi)阻約3k。),定值電阻凡(阻值為800Q),滑動變阻
器&(最大阻值50Q),滑動變阻器&(最大阻值5k。),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
完成下列填空:
(1)利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)_____(把下列實驗步驟前的字母按正確操作順序排列);
A.將紅、黑表筆短接
B.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向零歐姆
C.將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“x10”位置
再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”)相連,歐姆表的指
針位置如圖(a)中虛線I所示。為了減少測量誤差,應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋(填%1"“、1()()”或
“xlk”)位置,重新調(diào)節(jié)后,測量得到指針位置如圖(a)中實線II所示,則組測得到的該電壓表內(nèi)阻為—
kQ(結(jié)果保留1位小數(shù));
圖(a)圖(b)
(2)為了提高測量精度,他們設(shè)計了如圖(b)所示的電路,其中滑動變阻器應(yīng)選(填“凡”或"為”),
閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于(填“a”或"b”)端;
(3)閉合開關(guān)S,滑動變阻器滑片滑到某一位置時,電壓表V-待測電壓表的示數(shù)分別為6、U,則待測
電壓表內(nèi)阻《=(用4、。和國表示);
(4)測量得到d=4.20V,U=2.78V,則待測電壓表內(nèi)阻&=_____kQ(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
4.(2024山東高考真題)某學(xué)習(xí)小組對兩種型號鉛筆芯的電阻率進(jìn)行測量。實驗器材如下:
學(xué)生電源(輸出電壓0~16V)
滑動變阻器(最大阻值10。,額定電流2A);
電壓表V(量程3V,內(nèi)阻未知);
電流表A(量程3A,內(nèi)阻未知);
待測鉛筆芯R(X型號、Y型號);
游標(biāo)卡尺,螺旋測微器,開關(guān)S,單刀雙擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。
回答以下問題:
(1)使用螺旋測微器測量鉛筆芯直徑,某次測量結(jié)果如圖甲所示,該讀數(shù)為mm;
(2)把待測鉛筆芯接入圖乙所示電路,閉合開關(guān)S后,將滑動變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)到合適位置,將
單刀雙擲開關(guān)K分別擲到1、2端,觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化更明顯,則測量鉛筆芯電阻
時應(yīng)將K擲到(填“1”或“2”)端;
(3)正確連接電路,得到Y(jié)型號鉛筆芯/-U圖像如圖丙所示,求得電阻R尸。(保留3位有效數(shù)字);
采用同樣方法得到X型號鉛筆芯的電阻為1.70Q;
(4)使用游標(biāo)卡尺測得X、Y型號鉛筆芯的長度分別為40.68mm、60.78mm,使用螺旋測微器測得X、Y型
號鉛筆芯直徑近似相等,則X型號鉛筆芯的電阻率(填“大于”或“小于”)Y型號鉛筆芯的電阻率。
5.(2024湖南高考真題)某實驗小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律,搭建了如圖(a)所示的
裝置。電阻測量原理如圖(b)所示,E是電源,V為電壓表,A為電流表。
(1)保持玻璃管內(nèi)壓強(qiáng)為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,電流表示數(shù)為100mA,電壓表量程為3V,表盤如圖(c)所
示,示數(shù)為V,此時金屬絲阻值的測量值R為Q(保留3位有效數(shù)字);
(2)打開抽氣泵,降低玻璃管內(nèi)氣壓0,保持電流/不變,讀出電壓表示數(shù)U,計算出對應(yīng)的金屬絲阻
值;
(3)根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R—p關(guān)系圖線,如圖(d)所示;
(4)如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,保持電流為100mA,電壓表指針應(yīng)該在圖(c)指針位置的.
側(cè)(填“左”或“右”);
(5)若電壓表是非理想電壓表,則金屬絲電阻的測量值______真實值(填“大于”“小于”或“等于”)。
6.(2024江西高考真題)某小組欲設(shè)計一種電熱水器防觸電裝置,其原理是:當(dāng)電熱管漏電時,利用自來
水自身的電阻,可使漏電電流降至人體安全電流以下.為此,需先測量水的電阻率,再進(jìn)行合理設(shè)計。
(1)如圖(a)所示,在絕緣長方體容器左右兩側(cè)安裝可移動的薄金屬板電極,將自來水倒入其中,測得
水的截面寬d=0.07m和高〃=0.03m。
(2)現(xiàn)有實驗器材:電流表(量程300〃A,內(nèi)阻&=2500。)、電壓表(量程3V或15V,內(nèi)阻未知)、直流
電源(3V)、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線.請在圖(a)中畫線完成電路實物連接.
(3)連接好電路,測量26。。的水在不同長度/時的電阻值段。將水溫升到65℃,重復(fù)測量。繪出26。。和
65°。水的4一圖,分別如圖(b)中甲、乙所示。
3
A7?X/(10Q)
14:
12三
10=
6E
4=
2三
00.'10,2036.4o'50.60J*//m
圖(b)
(4)若&-/圖線的斜率為七則水的電阻率表達(dá)夕=(用鼠d、/i表示)。實驗結(jié)果表明,溫
度(填“高”或“低”)的水更容易導(dǎo)電。
(5)測出電阻率后,擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變,選用
內(nèi)直徑為8.0xl(T3m的水管。若人體的安全電流為1.0x10-3A,熱水器出水溫度最高為65℃,忽略其他電阻
的影響(相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端),則該水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為
nio(保留兩位有效數(shù)字)
7.(2024安徽高考真題)某實驗小組要將電流表G(銘牌標(biāo)示:/g=500pA,4=800。)改裝成量程為
IV和3V的電壓表,并用標(biāo)準(zhǔn)電壓表對其進(jìn)行校準(zhǔn)。選用合適的電源、滑動變阻器、電阻箱、開關(guān)和標(biāo)準(zhǔn)
電壓表等實驗器材,按圖(1)所示連接電路,其中虛線框內(nèi)為改裝電路。
(1)開關(guān)S1閉合前,滑片P應(yīng)移動到(填“AT或端。
(2)根據(jù)要求和已知信息,電阻箱屬的阻值已調(diào)至1200。,則&的阻值應(yīng)調(diào)至______Qo
(3)當(dāng)單刀雙擲開關(guān)工與。連接時,電流表G和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V的示數(shù)分別為/、U,則電流表G的內(nèi)阻可表
示為=(結(jié)果用U、/、R、&表示)
(4)校準(zhǔn)電表時,發(fā)現(xiàn)改裝后電壓表的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏大,經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)電流表G內(nèi)阻的真實
值與銘牌標(biāo)示值有偏差,則只要即可。(填正確答案標(biāo)號)
A.增大電阻箱與的阻值B.減小電阻箱凡的阻值
C.將滑動變阻器的滑片尸向M端滑動
(5)校準(zhǔn)完成后,開關(guān)當(dāng)與b連接,電流表G的示數(shù)如圖(2)所示,此示數(shù)對應(yīng)的改裝電壓表讀數(shù)為
Vo(保留2位有效數(shù)字)
8.(2024全國高考真題)電阻型氧氣傳感器的阻值會隨所處環(huán)境中的氧氣含量發(fā)生變化。在保持流過傳感
器的電流(即工作電流)恒定的條件下,通過測量不同氧氣含量下傳感器兩端的電壓,建立電壓與氧氣含
量之間的對應(yīng)關(guān)系,這一過程稱為定標(biāo)。一同學(xué)用圖(a)所示電路對他制作的一個氧氣傳感器定標(biāo)。實
驗器材有:裝在氣室內(nèi)的氧氣傳感器(工作電流1mA)、毫安表(內(nèi)阻可忽略)、電壓表、電源、滑動變阻
器、開關(guān)、導(dǎo)線若干、5個氣瓶(氧氣含量分別為1%、5%、10%>15%、20%)?
圖(a)
(1)將圖(a)中的實驗器材間的連線補(bǔ)充完整—,使其能對傳感器定標(biāo);
(2)連接好實驗器材,把氧氣含量為1%的氣瓶接到氣體入口;
(3)把滑動變阻器的滑片滑到—端(填Z"或*"),閉合開關(guān);
(4)緩慢調(diào)整滑動變阻器的滑片位置,使毫安表的示數(shù)為1mA,記錄電壓表的示數(shù)U;
(5)斷開開關(guān),更換氣瓶,重復(fù)步驟(3)和(4);
(6)獲得的氧氣含量分別為1%、5%、10%和15%的數(shù)據(jù)已標(biāo)在圖(b)中;氧氣含量為20%時電壓表的
示數(shù)如圖(c),該示數(shù)為V(結(jié)果保留2位小數(shù))。
現(xiàn)測量一瓶待測氧氣含量的氣體,將氣瓶接到氣體入口,調(diào)整滑動變阻器滑片位置使毫安表的示數(shù)為
1mA,此時電壓表的示數(shù)為1.50V,則此瓶氣體的氧氣含量為—%(結(jié)果保留整數(shù))。
圖(b)圖(c)
9.(2024浙江高考真題)在測繪發(fā)光二極管在導(dǎo)通狀態(tài)下的伏安特性曲線實驗中,
(1)用多用電表歐姆擋判斷發(fā)光二極管的正負(fù)極選用X100擋時,變換表筆與二極管兩極的連接方式,發(fā)現(xiàn)
電表指針均不偏轉(zhuǎn)。選用擋(選填"xl0”或“xlk”)重新測試,指針仍不偏轉(zhuǎn),更換二極管極性后,
發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn),此時與多用電表紅色表筆相連的是二極管(選填“正極”或“負(fù)極”)。
柱(選填%"""%"或"),。應(yīng)連接接線柱(選填%"、?"、“c”或“產(chǎn))。某次選用多用電表量程
為50mA擋測量,指針如圖(B)所示,則電流/=mA
(3)根據(jù)測得數(shù)據(jù),繪出伏安特性曲線如圖(C)所示,說明該二極管是元件(選填“線性”或“非線
性“,正常發(fā)光時電壓在_______V范圍。
//mA
250
200
150
100
50
°C).00.51.01.52.02.53.0UN
圖(C)
參考答案
1.A
【詳解】A.位移既有大小又有方向,且運(yùn)算法則為平行四邊形法則,是矢量,故A正確;
BD.時間和熱量均只有大小沒有方向,是標(biāo)量,故BD錯誤;
C.電流運(yùn)算法則是算術(shù)法則,是標(biāo)量,故C錯誤。
故選Ao
2.B
【詳解】根據(jù)電阻定律
R=p—
S
根據(jù)歐姆定律
整理可得
s\u
P=--------
IL
結(jié)合題圖可知導(dǎo)體乙、4的電阻率之比
0.2
Pi-025_2
0.5-0.21
1.00-0.25
故選B。
3.(1)CAB負(fù)極、正極xlOO1.6
⑵qa
(4)1.57
【詳解】(1)口]利用多用電表粗測待測電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)選擇歐姆擋即C選項:將多用電表選擇開關(guān)
置于歐姆擋“xlO”位置;接著將紅、黑表筆短接即A選項;進(jìn)行歐姆調(diào)零即B選項:調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,
使指針指向零歐姆。
故首先操作順序為CAB。
⑵多用電表使用時電流“紅進(jìn)黑出”的規(guī)則可知:測量電阻時電源在多用電表表內(nèi),故將多用電表的紅、黑
表筆分別與待測電壓表的“負(fù)極、正極”相連。
[3]讀數(shù)時歐姆表的指針位置如圖(a)中虛線I所示,偏轉(zhuǎn)角度較小即倍率選擇過小,為了減少測量誤
差,應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率較大處,而根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知選擇“xlk”倍率又過大,故應(yīng)選擇歐姆
擋“x100”的位置;
[4]測量得到指針位置如圖(a)中實線H所示,則組測得到的該電壓表內(nèi)阻為
7?=16.0xl00Q=1.6kQ
(2)⑴圖(b)所示的電路,滑動變阻器采用的是分壓式連接,為了方便調(diào)節(jié),應(yīng)選最大阻值較小的滑動
變阻器即R1;
⑵為保護(hù)電路,且測量電路部分電壓從零開始條件,閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于a端。
(3)通過待測電壓表的電流大小與定值電阻電流相同為
根據(jù)歐姆定律得待測電壓表的阻值為
cURa
(4)測量得到[=4.20V,U=2.78V,帶入待測電壓表的阻值表達(dá)式&=六7則待測電壓表內(nèi)阻
u,—U
4.20-2.78
4.(1)2.450
(2)1
(3)1.91
(4)大于
【詳解】(1)根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知,其讀數(shù)為
d=2mm+0.01x45.0mm=2.450mm
(2)由于電壓表示數(shù)變化更明顯,說明電流表分壓較多,因此電流表應(yīng)采用外接法,即測量鉛筆芯電阻
時應(yīng)將K擲到1端;
(3)根據(jù)圖丙的1-U圖像,結(jié)合歐姆定律有
(4)根據(jù)電阻定律
兩種材料的橫截面積近似相等,分別代入數(shù)據(jù)可知
Px>PY
5.1.2312.3右側(cè)小于
【詳解】(1)口]電壓表量程為。一3V,分度值為0.1V,則電壓表讀數(shù)需估讀一位,讀數(shù)為1.23V,⑵根據(jù)
歐姆定律可知,金屬絲的測量值
(4)[3]根據(jù)圖(d)可知?dú)鈮涸叫‰娮柙酱?,再根?jù)
U=IR
可知壓強(qiáng)p減小,則電阻H增大,故電壓增大,電壓表的指針位置應(yīng)該在題圖(c)中指針位置的右側(cè)。
(5)[4]電流表采用外接法會導(dǎo)致電壓表分流,即
_U_U
代測二1,/測=/真+不—
A
/測v
即/的偏大,椒R測<■R真。
6.kdh高0.46
【詳解】(2)口]電源電動勢為3V,故電壓表量程選擇3V;由于電流表的內(nèi)阻已知,故采用電流表內(nèi)接
時,可以消除系統(tǒng)誤差,故電流表采用內(nèi)接法,實物圖如下:
(4)⑵根據(jù)電阻定律
尺”,方
故可得
k=2
dh
得
p=kdh
⑶電阻率越小更容易導(dǎo)電,根據(jù)圖像可知65℃的水的電阻率更小,故可知溫度高的水更容易導(dǎo)電。
(5)[4]根據(jù)前面分析可知65℃的水的電阻率為
8xIO?
p=kdh-----x0.07x0.03Q?m=24Q?m
0.7
故當(dāng)選用內(nèi)直徑為4=8.0x10-3m的水管。若人體的安全電流為/O=1.OX1(F3A,接入電壓U=220V時,
得
解得水管的長度至少應(yīng)設(shè)計為
lm=0.46m
7.⑴M
(2)4000
⑶4=--凡-凡
(4)A
(5)0.86
【詳解】(1)由圖可知,該滑動變阻器采用分壓式接法,為了電路,在開關(guān)Si閉合前,滑片P應(yīng)移到M
端;
(2)當(dāng)開關(guān)S2接6時,電壓表量程為IV,根據(jù)歐姆定律
a=/g(4+K)
當(dāng)開關(guān)S2接。時,電壓表量程為3V,根據(jù)歐姆定律
U2=Ig(Rs+R1+R2)
其中
Rt=1200Q
聯(lián)立解得
4=4000Q
(3)當(dāng)開關(guān)S2接。時,根據(jù)歐姆定律
。=/鳴+鳥+&)
可得電流表G的內(nèi)阻可表示為
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