2018年高考物理第一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤練：章末整合提升8 (含解析)

章末整合提升 1．(2017·全國(guó)卷Ⅰ)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表V(量程 3 V，內(nèi)阻 3 kΩ)；電流表A(量程0.5 A，內(nèi)阻 0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1 000 Ω)；滑動(dòng)變阻器R(阻值 0～9.0 Ω)；電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開關(guān)S；導(dǎo)線若干．(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖．(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖甲所示．　　　　圖甲　　　　　　　　　　　　　圖乙由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻________(選填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率________(選填“增大”“不變”或“減小”)．(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率．閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為____________W，最大功率為__________W(結(jié)果均保留兩位小數(shù))．命題意圖：本題主要考查研究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)，利用伏安特性曲線計(jì)算實(shí)際功率及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)．解析：(1)要實(shí)現(xiàn)在0～3.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，則滑動(dòng)變阻器需要設(shè)計(jì)成分壓接法；電壓表V應(yīng)與固定電阻R0串聯(lián)，將量程改為4 V．由于小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約為12 Ω，所以需將電流表外接．(2)由小燈泡伏安特性曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻增大．根據(jù)電阻定律可知，燈絲的電阻率增大．(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大為9.0 Ω時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流最小，小燈泡的實(shí)際功率最小，把滑動(dòng)變阻器視為等效電源內(nèi)阻的一部分，在題圖甲中畫出等效電源E0′(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 Ω＋9.0 Ω＝10 Ω)的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U＝4－10I (V)，圖線如圖中Ⅰ所示，故小燈泡的最小功率為Pmin＝U1I1＝1.75×0.225 W≈0.39 W．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最小為零時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流最大，小燈泡的實(shí)際功率最大，在題圖甲中畫出電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00  Ω)的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U＝4－I (V)，圖線如圖中Ⅱ所示，故小燈泡的最大功率為Pmax＝U2I2＝3.68×0.318 W≈1.17 W.答案：(1)實(shí)驗(yàn)電路原理如圖所示(2)增大　增大　(3)0.39　1.172．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100 μA，內(nèi)阻大約為2 500 Ω)的內(nèi)阻．可使用的器材有：兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為20 Ω，另一個(gè)阻值為2 000 Ω)；電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω)；電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V)；單刀開關(guān)S1和S2.C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片．圖甲(1)按原理圖甲將圖乙中的實(shí)物連線．圖乙(2)完成下列填空：①R1的阻值為________Ω(選填“20”或“2 000”)．②為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖甲中滑動(dòng)變阻器的________端(選填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近．③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1.將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置．最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說(shuō)明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)________(選填“相等”或“不相等”)．④將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變．待測(cè)微安表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)．(3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：_______________________________________________________________.命題意圖：本題考查測(cè)電流表內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)．解析：(2)R1起分壓作用，應(yīng)選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，即R1的電阻為20 Ω，為了保護(hù)微安表，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器R1的滑片C應(yīng)移到左端，確保微安表兩端電壓為零；反復(fù)調(diào)節(jié)D的位置，使閉合S2前后微安表的示數(shù)不變，說(shuō)明閉合后S2中沒(méi)有電流通過(guò)，B、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等；將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變．說(shuō)明＝，則解得RμA＝2 550 Ω.(3)要提高測(cè)量微安表內(nèi)阻的精度，可調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程．答案：(1)連線如圖　(2)①20　②左③相等　④2 550　(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程3．(2017·全國(guó)卷Ⅲ)圖甲為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖．圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250 μA，內(nèi)阻為480 Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連．該多用電表有5個(gè)擋位，5個(gè)擋位為：直流電壓1 V擋和5 V擋，直流電流1 mA擋和 2.5 mA 擋，歐姆×100 Ω擋．圖甲圖乙(1)圖甲中的A端與________(選填“紅”或“黑”)色表筆相連接．(2)關(guān)于R6的使用，下列說(shuō)法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào))．A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B．使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C．使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2＝______Ω，R4＝_______Ω.(4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖乙所示．若此時(shí)B端是與“1”連接的，則多用電表讀數(shù)為________；若此時(shí)B端是與“3”連接的，則讀數(shù)為________；若此時(shí)B端是與“5”連接的，則讀數(shù)為________(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)．解析：(1)A端與電池正極相連，電流從A端流出，A端與黑表筆相連．(2)使用多用電表前，應(yīng)機(jī)械調(diào)零，即應(yīng)調(diào)整“指針定位螺絲”，使指針指在表盤左端電流“0”位置，與R6無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)；使用歐姆擋時(shí)，需要紅、黑表筆短接，使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置，選項(xiàng)B對(duì)；使用電流擋時(shí)，B端與“1”或“2”相連，與R6無(wú)關(guān)，C錯(cuò)．(3)B端與“1”、“2”相連時(shí)，該多用電表?yè)跷环謩e為直流2.5 mA擋、直流1 mA擋，如圖1所示，由電表的改裝原理可知，B端與“2”相連時(shí)，有I2＝Ig＋，解得R1＋R2＝160 Ω；B端與“4”相連時(shí)，如圖2所示，多用電表為直流電壓1 V擋，表頭并聯(lián)部分電阻R0＝，R4＝－R0＝880 Ω.(4)B端與“1”相連時(shí)，電表讀數(shù)為1.47 mA；B端與“3”相連時(shí)，多用電表為歐姆×100 Ω擋，讀數(shù)為11.0×100 Ω＝1.10×103 Ω；B端與“5”相連時(shí)，多用電表為直流電壓5 V擋，讀數(shù)為×5 V＝2.94 V.圖1 圖2答案：(1)黑　(2)B　(3)160　880(4)1.47 mA　1.10×103 Ω　2.94 V4．(2013·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)用量程為1 mA、內(nèi)阻為120 Ω 的表頭按圖甲所示電路改裝成量程分別為1 V和1 A的多用電表．圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)．回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙所示的實(shí)物圖上連線．圖甲　　　　　　圖乙　　(2)開關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測(cè)量________(選填“電流”“電壓”或“電阻”)；開關(guān)S斷開時(shí)，多用電表用于測(cè)量______(選填“電流”“電壓”或“電阻”)．(3)表筆A應(yīng)為________色(選填“紅”或“黑”)．(4)定值電阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω(結(jié)果取三位有效數(shù)字)．解析：(2)開關(guān)S閉合時(shí)，電阻R1與電流表并聯(lián)，多用電表用于測(cè)量電流．開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R2與電流表串聯(lián)，多用電表用于測(cè)量電壓．(3)根據(jù)電流應(yīng)從電流表或電壓表的正接線柱進(jìn)，從負(fù)接線柱出，即從表筆A出，表筆A應(yīng)為黑色，表筆B應(yīng)為紅色．(4)開并S斷開時(shí)，由串聯(lián)電路知識(shí)，Ig(R2＋Rg)＝U，解得R2＝880 Ω；開關(guān)S閉合時(shí)，由并聯(lián)電路知識(shí)，Ig(R2＋Rg)＝(I－Ig)R1，解得R1＝1.00 Ω.答案：(1)連線如圖所示(2)電流　電壓　(3)黑　(4)1.00　880