高考物理题《导体的伏安特性曲线》考点巩固（2019年最新版） - 高考物理题库

1、实验题（９分）某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压Ｕ和流过电源的电流Ｉ，记录多组Ｕ、Ｉ的数据，填入事先 ">

1、实验题（９分）某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压Ｕ和流过电源的电流Ｉ，记录多组Ｕ、Ｉ的数据，填入事先设置的表格中，然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度，重复上述步骤进行实验．按照插入深度逐渐增加的顺序，利用相应的实验数据，在Ｕ－Ｉ坐标系中绘制图象，如图乙中的ａ、ｂ、ｃ所示．
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/rqd00wdly45.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（１）实验器材有：电流表（量程１.５ｍＡ，内阻不计）；电压表（量程１.５Ｖ，内阻约１ｋΩ）；滑动变阻器Ｒ１（阻值０～２００Ω）；滑动变阻器Ｒ２（阻值０～５ｋΩ），该电路中应选用滑动变阻器? __________（选填“Ｒ１”或“Ｒ２”）．
（２）某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分，请将剩余部分连接起来．
（３）在该实验中，随电极插入的深度增大，电源电动势?，电源内阻?（均选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（４）图线ｂ对应的电路中，当外电路总电阻Ｒ＝２ｋΩ时，该电源的输出功率Ｐ＝?Ｗ（计算结果保留一位有效数字）．

参考答案：（1）R2（2分）；（2）如右图（2分）；（3）不变，减小（每空间分）；（4）5×10－4（3分）。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/xrog4mmpraz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">

本题解析：（1）因为水果电池的电阻较大，故选用电阻值较大的R2来当外电路的电阻；
（2）由于电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测水果电池电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小，电路的连接如图所示；
（3）由图乙可知，图线与电压轴的交点不变，故电源的电动势是不变的；而插入得越深，图像为a、b、c，则对应的短路电流变大，故电源内阻减小；（4）对于图线b而言，电源的电动势为1.17V，在其上选一点，当电路中的电流为0.6mA时，电压为1.00V，故电源的内阻为r=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/a2kbixg3ktv.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=283.3Ω，所以电源的输出功率Ｐ＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/g0ocm1htgov.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/1q241iqd1bs.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=5.24×10－4W。

本题难度：一般

2、实验题（1）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mＡ；若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆档是_________（选填“×10”、“×100”或“×1K”）。换档结束后，实验操作上首先要进行的步骤是____________。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/jgmdxmjwvud.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）在探究规格为“2.5，0.6W”小电珠伏安特性曲线实验中，该同学采用如右图乙所示的电路进行测量。现备有下列器材供选用：
A．量程是0～0.6A，内阻是0.5Ω的电流表
B．量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表
C．量程是0～3V，内阻是6kΩ的电压表
D．量程是0～15V，内阻是30kΩ的电压表
E.阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器
G.蓄电池(6V内阻不计）
H.开关一个，导线若干.
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/fudiunth4go.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
①．为使测量结果尽量准确，电流表应选用?，电压表应选用?，滑动变阻器应选用?.(只填字母代号)
②．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最__________端。（填“左”或“右”）
③．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图丙所示，则小电珠的电阻随工作电压的增大而__________（填：“不变”、“增大”或“减小”）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/2ojwcfrzsh0.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">

参考答案：（1）31.0（30.9）? 1500?×1K?电阻调零（欧姆调零）（2）ACF?左? 1:5?增大

本题解析：电流档读数：最小分度为1mA，则向下估读一位．为30.9mA；欧姆档读数：15×100=1500Ω；对欧姆档而言，表针越靠近中间，读数越准，因阻值约为2×104Ω，表盘中值为20，则选择×1K即可；每次换档后电路发生变化，要重新进行欧姆调零；
（2）①流过小灯泡的额定电流600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/re4axtilqon.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，因此电流表选A，灯两端的额定电流为2.5V，因此电压表选C，而滑动变阻器接入电路中是采用分压式接法，阻值选较小的，因此滑动变阻器选F
②．为了保护电压表和电流表，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最左端；
③．从图象上得出：电压越大，电流变化的越慢，即电阻随电压的升高而增大。

本题难度：一般

3、实验题（10分，其中（1）题每空格1分，（2）小题①②各2分，③每空格1分）
（1）若多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针过于靠近左端，为了较准确地进行测量，应换到_____挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_________ ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图甲，则该电阻的阻值是______Ω。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/ndudet4pjen.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）两位同学在实验室中利用如图乙所示的电路较精确的测定电阻R0（本实验中用电阻箱替代）、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。并根据数据描绘了如图丙所示的两条U－I图线。回答下列问题：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/wi0t5fknvcp.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
①根据实物图在答题卷对应的方框中画出对应的电路图
②根据甲、乙两同学描绘的直线，可知??
A．甲同学是根据电压表 V1和电流表A的数据
B．甲同学是根据电压表 V2和电流表A的数据
C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据
D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据
③根据图（3），可以求出定值电阻R0＝　?Ω，电源电动势E＝　　V，内电阻r＝　　Ω

参考答案：（10分，其中（1）题每空格1分，（2）小题①②各2分，③每空格1分）
（1）×100；调零；1200?
（2）①如图所示?②BC；?③15；9.0；7.5
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/32fwbiblkq4.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">

本题解析：使用×10挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针过于靠近左端，则被测量电阻的阻值较大，应换大倍率挡位×100，使指针指示在中央附近较为精确。换挡后需要重新进行欧姆调零，读数为12×100=1200Ω。
由实物图形作出等效电路如图所示。电压表V2测量电源路端电压，其电压随电流变化图形应为甲同学测量，电阻箱阻值不变，电压表V1测量电阻箱电压，其电压电流图形应为乙同学测量，BC正确。由图线的斜率和纵轴截距可得R0＝15Ω，E=9.0V，r=7.5Ω.。

本题难度：一般

4、简答题右图是用来测定电池组的电动势和内阻的电路，其中的电压表可看作理想表，定值电阻R=\"7.0\" Ω.在开关未接通时，电压表的读数为6.0 V；接通开关后，电压表的读数变为5.6 V，求电池的电动势和内阻.600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/lsdcnxcknir.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">

参考答案：E=\"6.0\" V r=\"0.5\" Ω

本题解析：当开关未接通时，电压表的读数等于电源的电动势，即E=\"6.0\" V，
接通开关后，根据闭合电路欧姆定律E=U+600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/rfoie0aqigs.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">r，
r=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/hq2nvxq4sn5.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">×R=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/ftvxjgzxigo.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">×7.0 Ω=\"0.5\" Ω.

本题难度：简单

5、填空题将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
小题1:通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1伏多一点。他们找来了一个苹果做实验，用量程为0一3V、内阻约5kΩ的伏特表测其两极时读数为0．75V。但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V，0．5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，出现这种现象的原因应当是：?
小题2:接着他们用内阻约50Ω的灵敏电流表直接接一个“苹果电池”的两极，测得电流为0．40mA，根据前面用伏特表测得的0．75V电压，由全电路欧姆定律得“苹果电池”内阻：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/2fx0roi5pg2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">．这个结果是否准确?如认为不准确，请说明主要理由?。
小题3:请用以下器材尽可能准确测定“苹果电池”的电动势和内阻：由以上两个“苹果电池”串联的电池组，电压表V（量程3V，内阻约5kΩ），电流表A（量程为0～0．6mA，内阻约为50Ω），滑动变阻器R（最大阻值约4kΩ）），导线和开关。
①在方框中画出电路图。②按电路图连接实物图。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/cb4rlcwm0km.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
③下图是实验中得到的U一I图像，由图像可知每个“苹果电池”的电动势为? V，内电阻为? KΩ。（结果保留两位有效数字）600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/qfryjgklxzm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">

参考答案：
小题1:“苹果电池”的内阻太大
小题2:不准确，原因是电压表内阻不是远大于电源内阻，E值偏小
小题3:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/yiz43uoimn5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/zaduedns3dw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
③1.2±0.1? 3.0±0.1

本题解析：分析：（1）“苹果电池”的内阻太大，接灯泡时，电流太小，灯泡功率太小，不会发光；
（2）当外电阻远大于内电阻时，路段电压约等于电源电动势，苹果电池内阻通常达到几百欧姆；
（3）①②用伏安法测量电源的电动势和内电阻，画出电路图并连接实物图；
③电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势，斜率表示内阻．
解答：解：（1））“苹果电池”的内阻太大，接灯泡时，电流太小，灯泡功率太小，不会发光；
故答案为：“苹果电池”的内阻太大；
（2）当外电阻远大于内电阻时，路段电压约等于电源电动势，苹果电池内阻通常达到几百欧姆，故电动势大于0.75V；电流表内阻也没有减去；
故答案为：不准确，原因是电压表内阻不是远大于电源内阻，E值偏小，也没有减去电流表的电阻；
（3）①②用伏安法测量电源的电动势和内电阻，电路图和连线图如图所示：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/2v4q5qaq2f4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
③电源的U-I图线如下图所示
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060416/yhmhcbatgpx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势，故E=2.5V，故每个电动势的电动势约为1.3V；
斜率表示内阻，故r=|△U/△I|=2.5/0.4×10-3=6.25×103Ω，故每个水果电池的内电阻约为3.1kΩ
故答案为：1.3，3.1．
点评：本题关键是明确测定电源电动势和内电阻的实验原理、数据处理方法和误差来源，同时要明确水果电池的内电阻较大，无实用价值．

本题难度：一般