题目列表(包括答案和解析)
9.某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在图甲所示的实物图上连线.
甲 乙
(2)实验的主要步骤:
①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;
②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关, , ,断开开关;
③重复第②步操作若干次,测得多组数据.
(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图乙所示的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R= + t (Ω)(保留三位有效数字).[2008年高考·广东物理卷]
答案:(1)如图丙所示
(2)记录电压表的电压值 温度计数值
(3)100 0.400
丙
8.要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线,设计电路如图甲所示.图中定值电阻R为1 kΩ,用于限流;电流表的量程为10 mA,内阻约为 5 Ω;电压表(未画出)的量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源的电动势E为12 V,内阻不计.
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:
a.阻值0-200 Ω,额定电流0.3 A
b.阻值0-20 Ω,额定电流0.5 A
本实验应选用的滑动变阻器是 .(填“a”或“b”)
(2)正确接线后,测得数据如下表:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
U/V |
0.00 |
3.00 |
6.00 |
6.16 |
6.28 |
6.32 |
6.36 |
6.38 |
6.39 |
6.40 |
I/mA |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
0.06 |
0.50 |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.50 |
①根据以上数据,电压表是并联在M与 之间的.(填“O”或“P”)
②根据以上数据,在图乙中画出该元件的伏安特性曲线.
(3)在图丙中画出待测元件两端的电压UM O随M、N间电压UMN变化的示意图.(无需数值)[2007年高考·江苏物理卷]
丙
解析:(1)本实验中的滑动变阻器采用分压式接法,而采用此接法的滑动变阻器要求在满足安全的情况下,阻值越小越好.滑动变阻器b尽管总阻值小,但不满足做实验的安全原则(由于= A=0.6 A>I额=0.5 A).故应选用的滑动变阻器是a.
(2)①由表中数据可知,当待测元件两端加上U4=6.16 V、U10=6.40 V的电压时,其电阻分别为:
R4== Ω=1.03×105 Ω
R10== Ω=1.16×103 Ω
由于待测元件的电阻远大于电流表的内阻,故在将电流表、电压表接入电路时采用电流表内接法,即将电压表并联在M与P之间.
答案:(1)a (2)①P ②如图丁所示
(3)如图戊所示
丁
7.某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R-图象,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,由此可以得到E= V,r= Ω.[2006年高考·天津理综卷]
甲 乙
解析:根据闭合电路的欧姆定律I=,有:R=E·-r,所以图乙所示的R- 关系图线中的斜率表示E,纵截距的绝对值表示r,由图中数值可得:E= V=3 V,r=1 Ω .
答案:3 1
6.一直流电压表的量程为1 V,内阻为1000 Ω,现将一阻值在5000-7000 Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联,以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值,再给定一直流电源(电动势E为6-7 V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000 Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及若干导线.
(1)为达到上述目的,将题图连成一个完整的实验电路图.
(2)连线完成以后,当S1和S2均闭合时,电压表的示数为0.90 V,当S1闭合,S2断开时,电压表的示数为0.70 V,由此可以计算出改装后电压表的量程为 V,电源电动势为 V.[2008年高考·全国理综卷Ⅰ]
解析:解决本题的关键在于准确测出R1的阻值,而本题并未按常规给出电压表、电流表或电阻箱等,而是给了一定值电阻R2及与之并联的单刀开关S2,故应通过S2的通和断引起电压表示数的变化,并利用串联电路的分压关系加以分析.
(1)电路连接如图乙所示.
(2)由串联分压关系=得:
S1与S2闭合时,有: =
S1闭合、S2断开时,有: =
联立解得:E=6.3 V,R1=6000 Ω
电压表改装后其允许通过的最大电流不变,即有:
Im==
解得:Um′=7 V,即改装后电压表的量程为7 V.
答案:(1)如图乙所示 (2)7 6.3
5.图示为一正在测量中的多用电表表盘.
(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻,则示数为 Ω.
(2)如果是用直流10 mA挡测量电流,则示数为 mA.
(3)如果是用直流5 V挡测量电压,则示数为 V.[2008年高考·宁夏理综卷]
解析:欧姆挡在最上面的一排数据读取,读数为6×10 Ω=60 Ω;电流挡测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为7.18 mA;同样直流电压挡测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为35.9×0.1 V=3.59 V.
答案:(1)60 (2)7.18 (3)3.59
4.一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则[2008年高考·宁夏理综卷]( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时, cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时, ab两端的电压为80 V
解析:当一端短路时,可将此短路端直接用导线相连.
当cd短路时,R2与R3并联后再与R1串联,则有:
R总=R1+=40 Ω
同理,当ab短路时有:
R总′=R2+=128 Ω
对于理想电压表,其内阻无穷大,故当电阻与电压表串联时,其分压可不计.
当ab接通测试电源时,R1与R3串联,cd两端的电压等于R3的分压,即有:Ucd==80 V
当cd接通测试电源时,R2与R3串联,ab两端的电压等于R3的分压,即有:Uab==25 V
故选项A、C正确.
答案:AC
3.如图所示,汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表的示数为10 A,电动机启动时电流表的示数为58 A.若电源的电动势为12.5 V,内阻为0.05 Ω,电流表的内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了[2007年高考·重庆理综卷]( )
A.35.8 W B.43.2 W
C.48.2 W D.76.8 W
解析:电动机启动前车灯的功率为:
P=(E-Ir)·I=(12.5-10×0.05)×10 W=120 W
电动机启动时车灯两端的电压为:
U′=(12.5-58×0.05) V=9.6 V
由P=得:
==
解得:P′=76.8 W
故ΔP=P-P′=43.2 W.
答案:B
2.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是[2008年高考·广东物理卷]( )
A.电压表和电流表的示数都增大
B.电压表和电流表的示数都减小
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表的示数减小,电流表的示数增大
解析:当触头由中点移向b端时,R↑→R总↑→I总↓→U内↓→U外↑,故电压表的示数增大
又I总↓→UR1↓→UR2↑→I↑,故电流表的示数增大,选项A正确.
答案:A
1.某同学设计了一个转向灯电路(如图所示),其中L为指示灯,L1、L2分别为左右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,下列判断正确的是[2008年高考·重庆理综卷]( )
A.L的功率小于额定功率
B.L1亮,其功率等于额定功率
C.L2亮,其功率等于额定功率
D.含L支路的总功率较另一支路的大
解析:本题考查电路分析的有关知识,为中等难度题目.由电路结构可知,当S置于位置1时,L与L2串联后再与L1并联,由灯泡的额定电压和额定功率可知,L1和L2的电阻相等.L与L2串联后的总电阻大于L1的电阻,由于电源的电动势为6 V,本身有电阻,所以L1两端的电压和L与L2两端的总电压相等,且都小于6 V,所以三只灯都没有正常发光,三只灯的实际功率都小于额定功率.含L支路的总电阻大
于含L1支路的电阻,由于两条支路的电压相等,所以含L支路的总功率小于另一支路的功率.
答案:A
12.某压力锅的结构如图所示.盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起.假定在压力阀被顶起时,停止加热.
(1)若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式.
(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1 J,并向外界释放了2 J的热量.锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?
(3)已知大气压强p随海拔高度H的变化满足p=p0(1-aH),其中常数a>0,结合气体定律定律分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同.[2007年高考·山东理综卷]
解析:(1)设锅内气体分子数为n
n=NA.
(2)根据热力学第一定律有:
ΔE=W+Q=-3 J
故锅内气体内能减少,减少了3 J.
(3)由p=p0(1-aH)(其中a>0)知,随着海拔高度的增加,大气压强减小;由p1=p+知,随着海拔高度的增加,阀门被顶起时锅内气体压强减小;根据查理定律=可知,阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低.
答案:(1)NA
(2)锅内气体内能减少,减少了3 J
(3)阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低
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