高考物理高频考点《导体的伏安特性曲线》高频试题特训（2017年最新版） - 高考物理题库

1、实验题某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个阻值为2Ω的定值电阻R0，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验。
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1、实验题某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个阻值为2Ω的定值电阻R0，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验。
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实验次数	1	2	3	4	5
R（Ω）	2.0	8.0	14.0	20.0	26.0
I（A）	1.00	0.50	0.34	0.25	0.20

测得的数据如下表所示：
（1）电路中定值电阻R0的作用是：　　　　　　　　　①?。
（2）该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内阻，若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取　　②　　作为横坐标。并利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象。
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（3）由图象可知，该电池的电动势E=? ③?V，内阻r=? ④?Ω；（保留两位有效数字）

参考答案：（1）保护电源，防止电源被短路（保护电阻）（2分）
（2）根据欧姆定律有：E=I（R+R0+r），变换为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/gkexmyufnai.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，则应取1/I为横坐标（2分）；图正确（2分）
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（3）根据600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/gkexmyufnai.png\" style=\"vertical-align:middle;\">可求得E=6.0（5.8~6.2给2分），r=2.0（1.8~2.2给2分）

本题解析：（1）保护电源，防止电源被短路（保护电阻）（2分）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/akqwl0zssy1.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）根据欧姆定律有：E=I（R+R0+r），变换为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/gkexmyufnai.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，则应取1/I为横坐标（2分）；图正确（2分）
（3）根据600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/gkexmyufnai.png\" style=\"vertical-align:middle;\">可求得E=6.0（5.8~6.2给2分），r=2.0（1.8~2.2给2分）

本题难度：一般

2、简答题（1）某同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）
B．电流表（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）
C．滑动变阻器（阻值范围0～5Ω，额定电流为0.6A）
D．直流电源（电动势E=3V，内阻不计）
E．开关、导线若干．
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学测量仪器上的电流和电压）．

I/A

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00

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①请在图1的方框中画出实验电路图，电学元件用Rx表示；
②在图（a）中描出该电学元件的伏安特性曲线；
（2）某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势，该同学利用如图2所示的电路进行实验，图中R0为已知阻值的定值电阻．
①用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系：E真______?E测，r真______?r测（填“＞”、“＜”或“=”）
②改变电阻箱阻值，取得多组数据．
为了便于用图象法求解电动势与内阻，需要建立合适的坐标系，纵坐标表示______，横坐标表示______．

参考答案：（1）①电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；待测元件电阻阻值约为R=2.50.55≈4.5Ω，RVR=60004.5≈1333，RRA=4.50.5=9，RVR＞RRA，应采用电流表外接法，实验电路图如图1所示．
②根据表中实验数据，应用描点法作图，图象如图2所示．
（2）①如果考虑电压表的内阻，根据实验的原理E=U+（UR+R0+URV）r，得：1U=1E（1+rRV）+rE?1R+R0，
纵轴表示1U，横轴表示1R+R0，考虑电压表的内阻，此时图线的纵轴截距表示1E（1+rRV），
所以E真大于E测，r真大于r测．
故答案为：（1）①如图1所示．?②如图2所示．

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（2）①＞；＞；②1U；1R+R0．

本题解析：

本题难度：一般

3、实验题（10分）为了测量一个量程0～3V、内阻约3 kΩ的电压表600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/llzuwpxu3ij.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的内电阻，提供的实验器材有：
A．待测电压表V1；
B．电流表A1（0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
C．电压表V2（量程0～10 V，内电阻约10kΩ）；
D．滑动变阻器R1（0～50Ω，额定电流0.5A）；
E．定值电阻R=\"5\" kΩ；
F．电源E（电动势8V，内阻较小）；
G．开关一个、导线若干。
⑴.在虚线框内画出正确的实验电路图?。（要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出）
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⑵.实验时需要测得的物理量有?。（用符号表示并说明其物理意义）
⑶.待测电压表内电阻表达式为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/nq4rnqrste5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=?。〔用⑵.中符号表示〕

参考答案：⑴. 如图?⑵.电压表600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/llzuwpxu3ij.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的读数600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/k0n0p2acehb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，电压表600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/wtjbtvgeiad.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的读数600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/0okuisjdqii.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?⑶. 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/v1cv1hlyho5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/pxlq34irb0a.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">

本题解析：(1)由于要求测量范围尽可能大，所以滑动变阻器采取分压接法；因为电压表可以读出其电压，只需再测量出其电流即可，其最大电流为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/053ixoom1so.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，给出的电流表量程太大，所以将定值电阻与待测电压表串联，在于另一只电压表并联，利用两只电压表的电压差和定值电阻可以求出通过待测电压表的电流，故电路图如图所示
(2)根据以上原理的分析可知，需要测量电压表600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/llzuwpxu3ij.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的读数600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/k0n0p2acehb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，电压表600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/wtjbtvgeiad.png\" style=\"vertical-align:middle;\">的读数600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/0okuisjdqii.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
(3)通过待测电压表的电流为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/4dtpyghsg2r.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，所以待测电压表的内阻为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/3zthvmka1vg.png\" style=\"vertical-align:middle;\">．

本题难度：一般

4、实验题图甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab<0时，电压鉴别器使开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab>0时，电压鉴别器使开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃，此时电阻Rt=_______。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060417/fcplzlcjqzf.png\" style=\"vertical-align:middle;\">

参考答案：11、 35? 20 kΩ

本题解析：由题意得：当 a、b端电压 Uab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab＞0时，电压鉴别器使 S断开，停止加热，则当Uab =0时，恒温箱保持稳定，根据电阻和电压的关系可以求出Rt的值，根据乙图就可以知道温度．
由题意得：当Uab =0时，恒温箱保持稳定，
根据串并联电路电压与电阻的关系可知：R1：R2=2：1?只有 R3：R4也为2：1的时候，Uab =0，此时电桥平衡．所以可知Rt电阻为20kΩ，从图乙可以看出，电阻为20kΩ时，温度为35摄氏度．
故答案为：35℃，20 kΩ。
点评：本题主要考查了同学们识图能力以及分析问题和解决问题的能力，要能根据题目的意思得出当Uab=0时，恒温箱保持稳定．

本题难度：一般

5、填空题通过实验，要描绘一个“2.5V，0.2W”小灯泡的伏安特性曲线．实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压．可供选择的仪器有
A．量程为0～0.6A，内阻为0.2Ω的电流表
B．量程为0～100mA，内阻为5Ω的电流表
C．量程为0～3V，内阻为10kΩ的电压表
D．量程为0～15V，内阻为50kΩ的电压表
E．最大值为20Ω，额定电流为0.1A的滑动变阻器
F．最大值为1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器
G．学生电源、导线、电键等
（1）电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______．（填代号），
（2）请你在右边方框内画出实验的电路图．600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/jaik1xcdh44.png\">

参考答案：（1）因小灯泡的铭牌是“2.5V，0.2W”，由I=PU得I=0.22.5A=0.08A=80mA，故电流表应选B，电压表应选C，又要求电压从零调到额定电压，故滑动变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故应选E．
（2）根据题意，小灯泡电阻为R=UI=2.50.08=31.25Ω，因R?VR?x=1000031.25＞＞R?xR?A?=31.255，故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，电路图如图所示．

600)makesmallpic(this,600,1800);\' alt=\"91考试网\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060418/kms31nqbm5e.png\">

故答案为（1）B、C、E
? （2）如图所示．

本题解析：

本题难度：一般