2025年高考物理二輪總復習學案第1部分專題7第17講（Word版附解析）-學案下載-教習網

A組·基礎練
1.(多選)(2024·北京卷)用如圖1所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。如圖2所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標記感應電流的方向。
關于本實驗，下列說法正確的是________(填選項前的字母)。
A．需要記錄感應電流的大小
B．通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向
C．圖2中甲和乙表明，感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關
【答案】 BC
【解析】本實驗探究影響感應電流方向的因素，故不需要記錄感應電流的大小，故A錯誤；本實驗通過電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向，故B正確；由題圖2甲和乙知，條形磁體插入N極和S極時，電流方向不同，故感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關，故C正確。故選BC。
2.(2024·海南卷)用如圖a所示的電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象，實驗器材有電源E、電容器C、電壓表、電流表、電流傳感器、計算機、定值電阻R、單刀雙擲開關S1、開關S2、導線若干。
(1)閉合開關S2，將S1接1，電壓表示數(shù)增大，最后穩(wěn)定在12.3 V。在此過程中，電流表的示數(shù)________(填選項標號)
A．一直穩(wěn)定在某一數(shù)值
B．先增大，后逐漸減小為零
C．先增大，后穩(wěn)定在某一非零數(shù)值
(2)先后斷開開關S2、S1，將電流表更換成電流傳感器，再將S1接2，此時通過定值電阻R的電流方向________(選填“a→b”或“b→a”)，通過傳感器將電流信息傳入計算機，畫出電流隨時間變化的I－t圖像，如圖b，t＝2 s時I＝1.10 mA，圖中M、N區(qū)域面積比為8∶7，可求出R＝________kΩ(保留2位有效數(shù)字)。
【答案】 (1)B (2)a→b 5.2
【解析】 (1)電容器充電過程中，當電路剛接通后，電流表示數(shù)從0增大至某一最大值，后隨著電容器的不斷充電，電路中的充電電流在減小，當充電結束電路穩(wěn)定后，此時電路相當于開路，電流為0。故選B。
(2)根據電路圖可知充電結束后電容器上極板帶正電，將S1接2，電容器放電，此時通過定值電阻R的電流方向a→b；t＝2 s時I＝1.10 mA可知此時電容器兩端的電壓為U2＝IR，電容器開始放電前兩端電壓為12.3 V，根據I－t圖像與橫軸圍成的面積表示放電量可得0～2 s間的放電量為Q1＝ΔU·C＝(12.3－1.10×10－3×R)C,2 s后到放電結束期間放電量為Q2＝ΔU′·C＝1.10×10－3·RC，根據題意eq \f(Q1,Q2)＝eq \f(8,7)，解得R＝5.2 kΩ。
B組·綜合練
3.(2024·浙江6月選考)在測繪發(fā)光二極管在導通狀態(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)光二極管的正負極選用×100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。選用________擋(選填“×10”或“×1 k”)重新測試，指針仍不偏轉，更換二極管極性后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉，此時與多用電表紅色表筆相連的是二極管________(選填“正極”或“負極”)。
(2)圖(A)是已完成部分連線的實物圖，為實現(xiàn)電壓可從零開始調節(jié)，并完成實驗，P應連接________接線柱(選填“a”“b”“c”或“d”)，Q應連接________接線柱(選填“a”“b”“c”或“d”)。某次選用多用電表量程為50 mA擋測量，指針如圖(B)所示，則電流I＝________mA。
(3)根據測得數(shù)據，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。
【答案】 (1)×1 k 負極 (2)a d 45.0
(3)非線性 1.9～2.5
【解析】 (1)指針未偏轉，說明可能電阻過大，應換用×1 k擋繼續(xù)實驗；根據“紅進黑出”原則及二極管單向導電性可知紅色表筆相連的是二極管負極。
(2)實現(xiàn)電壓可從零開始調節(jié)，滑動變阻器采用分壓式接法，P應連接a；根據圖C可知電壓表選取0～3 V量程，故Q接d；多用電表量程為50 mA，分度值為1 mA，需要估讀到0.1 mA，故電表的讀數(shù)為4×10 mA＋5×1 mA＋0×0.1 mA＝45.0 mA。
(3)根據圖像可知I隨U非線性變化，故說明該二極管是非線性元件，根據圖像可知正常發(fā)光時即有電流通過時電壓在1.9～2.5 V范圍。
4.(2024·甘肅卷)精確測量干電池電動勢和內阻需要考慮電表內阻的影響?？捎闷鞑挠校弘妷罕?量程1.5 V，內阻約為1.5 kΩ)、電流表(量程0.6 A)、滑動變阻器、開關、干電池和導線若干。某小組開展了以下實驗。
(1)考慮電流表內阻影響
①用圖1所示電路測量電流表的內阻。從圖2電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內阻RA＝________Ω(保留2位有效數(shù)字)；
②用圖3所示電路測量干電池電動勢和內阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內阻和電流表內阻分別用U、I、r和RA表示。則干電池電動勢E＝U＋________(用I、r和RA表示)；
③調節(jié)滑動變阻器測得多組電表讀數(shù)，作出圖4所示的U－I圖像。則待測干電池電動勢E＝________V(保留3位有效數(shù)字)、內阻r＝________Ω(保留1位小數(shù))。
(2)考慮電壓表內阻影響
該小組也嘗試用圖5所示電路測量電壓表內阻，但發(fā)現(xiàn)實驗無法完成。原因是________(單選，填正確答案標號)。
A．電路設計會損壞儀器
B．滑動變阻器接法錯誤
C．電壓太大無法讀數(shù)
D．電流太小無法讀數(shù)
【答案】 (1)1.0 I(r＋RA) 1.40 1.0 (2)D
【解析】 (1)由圖2可知，電壓表讀數(shù)為U＝0.60 V
電流表讀數(shù)為I＝0.58 A
根據歐姆定律可得電流表內阻為RA＝eq \f(U,I)＝eq \f(0.60,0.58) Ω≈1.0 Ω
由閉合電路的歐姆定律可知，干電池電動勢的表達式為E＝U＋I(r＋RA)
將E＝U＋I(r＋RA)變形為U＝－(r＋RA)I＋E
根據圖像可知，縱截距
b＝E＝1.40 V
斜率的絕對值
|k|＝r＋RA＝eq \f(1.40－1.00,0.20－0) Ω＝2.0 Ω
所以待測干電池電動勢為E＝1.40 V
電源內阻為r＝1.0 Ω。
(2)由于將電壓表串聯(lián)接在電路中，電壓表內阻很大，電路中電流太小，故無法完成實驗的原因可能是電流太小無法讀數(shù)。故選D。
5.(2024·新課標全國卷)學生實驗小組要測量量程為3 V的電壓表V的內阻RV?？蛇x用的器材有：多用電表，電源E(電動勢5 V)，電壓表V1(量程5 V，內阻約3 kΩ)，定值電阻R0(阻值為800 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5 kΩ)，開關S，導線若干。
完成下列填空：
(1)利用多用電表粗測待測電壓表的內阻。首先應________(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．調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指向零歐姆
C．將多用電表選擇開關置于歐姆擋“×10”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、負極”或“負極、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，應將選擇開關旋轉到歐姆擋________(填“×1”“×100”或“×1 k”)位置，重新調節(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阻為________kΩ(結果保留1位小數(shù))。
(2)為了提高測量精度，他們設計了如圖(b)所示的電路，其中滑動變阻器應選________(填“R1”或“R2”)，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片應置于________(填“a”或“b”)端；
(3)閉合開關S，滑動變阻器滑片滑到某一位置時，電壓表V1，待測電壓表的示數(shù)分別為U1、U，則待測電壓表內阻RV＝________(用U1、U和R0表示)；
(4)測量得到U1＝4.20 V，U＝2.78 V，則待測電壓表內阻RV＝________kΩ(結果保留3位有效數(shù)字)。
【答案】 (1)CAB 負極、正極 ×100 1.6 (2)R1 a (3)eq \f(UR0,U1－U) (4)1.57
【解析】 (1)利用多用電表粗測待測電壓表的內阻。首先應選擇歐姆擋即C選項：將多用電表選擇開關置于歐姆擋“×10”位置；接著將紅、黑表筆短接即A選項；進行歐姆調零即B選項：調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指向零歐姆。故首先操作順序為CAB。由多用電表使用時電流“紅進黑出”的規(guī)則可知：測量電阻時電源在多用電表表內，故將多用電表的紅、黑表筆分別與待測電壓表的“負極、正極”相連；讀數(shù)時歐姆表的指針位置如圖(a)中虛線Ⅰ所示，偏轉角度較小即倍率選擇過小，為了減少測量誤差，應將選擇開關旋轉到歐姆擋倍率較大處，而根據表中數(shù)據可知選擇“×1 k”倍率又過大，故應選擇歐姆擋“×100”的位置；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阻為R＝16.0×100 Ω＝1.6 kΩ。
(2)圖(b)所示的電路，滑動變阻器采用的是分壓式連接，為了方便調節(jié)，應選最大阻值較小的滑動變阻器即R1；
為保護電路，且測量電路部分電壓從零開始調節(jié)，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片應置于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I＝eq \f(U1－U,R0)
根據歐姆定律得待測電壓表的阻值為RV＝eq \f(U,I)＝eq \f(UR0,U1－U)。
(4)測量得到U1＝4.20 V，U＝2.78 V，帶入待測電壓表的阻值表達式RV＝eq \f(UR0,U1－U)則待測電壓表內阻
RV＝eq \f(2.78×800,4.20－2.78) Ω≈1 566 Ω≈1.57 kΩ。
6. (2024·廣東卷)某科技小組模仿太陽能發(fā)電中的太陽光自動跟蹤系統(tǒng)，制作光源跟蹤演示裝置，實現(xiàn)太陽能電池板方向的調整，使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路。所用器材有：電源E(電動勢3 V)、電壓表(V1)和(V2)(量程均有3 V和15 V，內阻均可視為無窮大)；滑動變阻器R；兩個相同的光敏電阻RG1和RG2；開關S；手電筒；導線若干。圖乙是實物圖。圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側裝有光敏電阻，電池板固定在電動機轉軸上?？刂茊卧c檢測電路的連接未畫出?？刂茊卧獙庹辗较驒z測電路無影響。請完成下列實驗操作和判斷。
(1)電路連接。
圖乙中已正確連接了部分電路，請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關S和電壓表(V)間的實物圖連線。
(2)光敏電阻阻值與光照強度關系測試。
①將圖甲中R的滑片置于________端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照強度比RG2表面的??；
②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。(V)的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)U1為________V，U2的示數(shù)為1.17 V。由此可知，表面光照強度較小的光敏電阻的阻值________(填“較大”或“較小”)；
③斷開S。
(3)光源跟蹤測試。
①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2；②閉合S。并啟動控制單元。控制單元檢測并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動機轉動。此時兩電壓表的示數(shù)U1

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