高考物理题《导体的伏安特性曲线》考点预测（2017年强化版） - 高考物理题库

1、简答题有一个小灯泡上标有“4.8V?2W”的字样，为描绘小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：
A．电压表V（0～3V，内阻3kΩ）?B．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）
C．定值电阻R1=3kΩ?D．定值电阻R2=15kΩ
E．滑动变阻器R3（10Ω，2A）? ?F．滑动变阻器R4（1000Ω，0.5A）
G．学生电源（直流6V，内阻不计）?H．开头、导线若干
（1）提供的电压表不能满足实验要求，可以将一个定值电阻与电压表V串联扩大其量程，定值电阻应选用______（填写器材前面序号字母）；
（2）实验中滑动变阻器应选用______（填写器材前面序号字母）；
（3）请在指定的方框内画出满足实验要求的电路图．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/qpdo0z4ktwj.png\">

参考答案：（1）电压表在扩大量程时所串联电阻越大，则所扩大的量程也越大，该题中电压表量程大于灯泡的额定电压4.8V即可，因此选择电阻C与该电压表串联即可，这样即将电表表扩大为6V；
故答案为：C．?
（2）由于该实验采用滑动变阻器的分压接法，因此选择阻值小的滑动变阻器，即选择E．
故答案为：E．?
（3）描绘小灯泡的伏安特性曲线，由于需要多测数据，且电压要求从零条件，因此滑动变阻器采用分压接法，由于灯泡电阻较小，因此安培表外接，由此可画出实验原理图如下所示：

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本题解析：

本题难度：一般

2、简答题二极管是一种半导体元件，它的符号为“
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”，其特点是具有单向导电性，即电流从正极流人时电阻比较小，而从负极流入时电阻比较大．
（1）某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线．因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极，他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻．其步骤是：将选择开关旋至合适倍率，进行欧姆调零，将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时，指针偏角比较小．然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断______（选填“左”、“右”）端为二极管的正极．
（2）厂家提供的伏安特性曲线如下图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有：
A．直流电源E：电动势3V，内阻忽略不计
B．滑动变阻器R：0～20Ω
C．电压表V-：量程5V、内阻约50kΩ
D．电压表V：：量程3V、内阻约20kΩ
E．电流表A：量程0.6A、内阻约0.5Ω
F．电流表mA：量程50mA、内阻约5Ω
G．待测二极管D
H．单刀单掷开关S，导线若干
为了提高测量结果的准确度，电压表应选用______，电流表应选用______（填序号字母）．
（3）为了达到测量目的，请在答题卡上画出正确的实验电路原理图
（4）为了保护二极管，正向电流不要超过25mA，请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议：______．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/j4wcg1kkdex.png\">

参考答案：
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（1）欧姆表内部有电源，电源正极接在负接线柱上，当红表笔接触右端时，说明红表笔接入电源的负极；此时指针偏角较小，说明电阻较大，故说明接入了反向电压，故二极管右端应为正极；
?电源电压为3V，故电压表应选3V量程进行测量；而由坐标可知，电路中电流较小，故电流表应选50mA的即可；
（3）为了得出完整的图象，应采用分压接法，同时因正向电阻较小，故可以采用外接法，原理图如图；
（4）为了防止超过最大电流，可以在电路中串接保护电阻；同时也可以通过实验方法，即慢慢调节滑动触片，注视电流表，使电流表示数不得超过25mA；
故答案为：（1）右；（2）D?F?（3）见图?（4）可能的答案：a．在二极管支路串人一阻值合适的限流电阻起保护作用．b．闭合开关前滑动触头停在最左端，向右移动滑动触头时应缓慢进行，同时仔细观察电流表示数变化，以防止电流超过25?mA（只要回答合理均可）

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题在做“测定金属丝的电阻”的实验中，若待测电阻丝的电阻值约为5Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：
A．电池组（3V，内阻约1Ω）
B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表（0～3V，内阻4KΩ）
E．电压表（0～15V，内阻l?15KΩ）
F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）
G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H．开关、导线若干
（1）实验时应从上述器材中选用______（填写仪器前字母代号）
（2）测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成图示测量电路时，电压表右侧应接______（选填“a”或“b”），测量值比真实值偏______（选填“大”或“小”）．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/lrpqgupixdu.png\">

参考答案：（1）电池组A必选，由于电动势是3 V，用3 V量程的电压表D；因为电阻丝的电阻大约为5Ω，如果把3 V的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的电流表C；此题中金属丝的电阻大约为5Ω，为了减小实验误差，应选10Ω的滑动变阻器F，还有连接电路必要的导线开关H，所以实验器材选用ACDFH；
（2）因为待测电阻与电流表和电压表内阻相比较，远小于电压表的内阻，属于小电阻，属于电流表采用外接法误差较小，属于电压表右侧应接a端．此时由于电压表起分流作用，电流表测量通过电阻的电流偏大，根据欧姆定律，则测量值比真实值偏小．
故答案为：（1）ACDFH?（2）a?（3）小

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器．可供使用器材如下：
A．待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）
B．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω?C．电流表A2，量程3A，内阻约0.12Ω
D．电压表V1，量程15V，内阻约15KΩ?E．电压表V2，量程3V，内阻约3KΩ
F．滑动变阻器R，全电阻约20Ω?G．直流电源E，电动势3V，内阻不计
H．毫米刻度尺?I．电键S导线若干
（1）用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表______（填“A1”或“A2”），所选电压表为______（填“V1”或“V2”）．
（2）画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将图中实物连接成测量电路．
（3）为了进一步测量待测滑动变阻器电阻丝的总长度，在不破坏变阻器的前提下，课外活动小组的同学设计了一个小实验．已知滑动变阻器使用电阻丝的电阻率ρ．
主要操作步骤：
①数出变阻器线圈表层缠绕匝数n；用毫米刻度尺（也可以用游标卡尺）测量所有线圈的排列长度L，可得电阻丝的直径为______；从而算出电阻丝的横截面积为______
②根据伏安法测出电阻丝的电阻值R，可写出绕制这个滑动变阻器电阻丝的长度的表达式：______．（用题中所给的字母表达）
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参考答案：（1）根据欧姆定律估算出通过待测电阻的最大电流为I=UR=35A=0.6A，所以电流表应选A?1，因为电源电动势为3V，所以电压表应选V?2．
（2）由于R?VR?x＞R?xR?A，所以电流表应用外接法，
滑动变阻器可以用分压式，电路图如图1所示，
若用限流式接法，根据闭合电路欧姆定律估算出电路中需要的最大电阻为R?max=E13I?A=313×0.6Ω=15Ω，因其小于滑动变阻器的全电阻，所以可以用限流式接法，电路图如图2所示．

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（3）①电阻丝的直径d=Ln，根据s=π(d2)2?可得s=πL24n2．
②根据R=ρLs，可得电阻丝长度l=RπL24ρn2
故答案为（1）A?1，V?2
? （2）如图所示
? （3）①Ln，②πL2?4n2?，③RπL24ρn2

本题解析：

本题难度：一般

5、实验题（10分）某学习小组研究用碳丝做成的电阻导电规律。在实验中测得电阻两端的电压与通过电流的数据如下表：
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（1）粗测其电阻，应选择多用电表　_____________（选填“1”、“×10”或后，“×100”）分倍率的电阻挡；调零将表笔分别与电阻的两端连接，示数如图所示，结果为_________Ω。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/ibx220sk44l.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）利用测量的数据，在所给的坐标纸上描点画出该电阻的伏安特性曲线。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/4azjwecacon.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（3）根据画出的伏安特性曲线可知，该导体的电阻率随温度升高而________________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）若把该电阻R接入图示电路时，电流表的读数为0.10A，已知A、B两端电压恒为3.0V，则定值电阻R0阻值为_____________Ω。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/a4hl0lqcfsk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">

参考答案：⑴×1? 18（4分） ⑵（2分）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/4li5cksd2hb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
⑶减小（2分） ⑷16（2分）

本题解析：（1）在用万用表测电阻时应该让指针指在中间左右误差最小，所以粗测时选用×1挡⑵略（3）斜率等于电阻的倒数，斜率增大，电阻减小，所以电阻率随温度升高而减小⑷在伏安特性曲线中读出电流为0.1A时的电压U1，电阻R0两端的电压为U-U1，再由U-U1=IR0求出电阻R0

本题难度：简单

Patience! The windmill never strays in search of the wind. 耐心等待! 风车从不跑去找风.