2020高考物理二輪 專題訓(xùn)練21 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(二)

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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練21　電學(xué)實(shí)驗(yàn)(二) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2020·安徽)太陽能是一種清潔、“綠色”能源，在我國上海舉辦的2020年世博會(huì)上，大量利用了太陽能電池．太陽能電池在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照過，可以視為一個(gè)電學(xué)器件．某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法，探究一個(gè)太陽能電池在沒有光照時(shí)(沒有儲(chǔ)存電能)的I－U特性．所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動(dòng)變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干． ①為了達(dá)到上述目的，請(qǐng)將圖1連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖． 圖1 ②該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)繪出了

2、如圖2所示的I－U圖象．由圖象可知，當(dāng)電壓小于2．00 V時(shí)，太陽能電池的電阻________(填“很大”或“很小”)；當(dāng)電壓為2．80V時(shí)，太陽能電池的電阻約為________ Ω． 圖2 2．(2020·天津卷)某同學(xué)測(cè)量阻值約為25 kΩ的電阻Rx，現(xiàn)備有下列器材： A．電流表(量程100 μA，內(nèi)阻約2 kΩ)； B．電流表(量程500 μA，內(nèi)阻約300 Ω)； C．電壓表(量程15 V，內(nèi)阻約100 kΩ)； D．電壓表(量程50 V，內(nèi)阻約500 kΩ)； E．直流電源(20 V，允許最大電流1 A)； F．滑動(dòng)變阻器(最大阻值1 kΩ，額定功率1 W)；

3、G．電鍵和導(dǎo)線若干． 電流表應(yīng)選____________，電壓表應(yīng)選____________．(填字母代號(hào)) 該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖3所示的電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使測(cè)量誤差盡量減小，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題． ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________． 圖3 3．如圖4所示為測(cè)量一直流電流

4、表內(nèi)電阻的實(shí)物圖．其規(guī)格如下：直流電源(E)：E＝ 6 V，內(nèi)阻不計(jì)； 待測(cè)電流表(A)：量程0～300 mA，內(nèi)阻約3 Ω； 直流電壓表(V)：量程0～3 V，內(nèi)阻約1500 Ω； 電阻箱(R1)：最大值999．9 Ω，最小改變量0．1 Ω； 滑動(dòng)變阻器(R2)：最大值10 Ω； 單刀單擲開關(guān)(K)；導(dǎo)線若干． 圖4 ①請(qǐng)?jiān)诜娇驁D內(nèi)畫出測(cè)量電流表內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)原理圖(標(biāo)明各元件的代號(hào))． ②根據(jù)所畫原理圖，用線段代替導(dǎo)線將圖中所示實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路圖． ③根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，計(jì)算電流表內(nèi)電阻的公式為RA＝______，式中各物理量的含義是________________

5、__________． ④連接電路時(shí)應(yīng)注意的主要事項(xiàng)：____________________(任回答一項(xiàng))． 4．硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的元件．某同學(xué)利用圖5所示電路探究某硅光電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系．圖中電阻R0＝2 Ω，電壓表、電流表均視為理想電表． 圖5 (1)用“筆畫線”代替導(dǎo)線，將圖6中的電路補(bǔ)充完整． 圖6 (2)實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，通過測(cè)量得到該電池的U－I曲線a，見圖7．由此可知此時(shí)該電池的電動(dòng)勢(shì)為______ V；若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使電流小于200 mA，則此時(shí)電源的內(nèi)阻為_____

6、___ Ω． 圖7 (3)實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一中的光照強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得U－I，曲線b，見圖7．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)到該電路的路端電壓為1．5 V時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的功率為_____mW(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 5．某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下： 圖8 A．待測(cè)的干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1．5 V，內(nèi)電阻約為2 Ω)； B．電壓表V1(0～2 V，內(nèi)阻RV1＝4000 Ω)； C．電壓表V2(0～2 V，內(nèi)阻RV2≈3500 Ω)； D．電流表A(0～3 A，內(nèi)阻0．1 Ω)； E．電阻箱R1(0～9999 Ω) F．滑動(dòng)變

7、阻器R2(0～200 Ω，1 A)； G．開關(guān)和導(dǎo)線若干 該小組根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖8所示的電路來測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻． ①請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路將下列主要的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整； a．閉合開關(guān)________，記下V1的讀數(shù)U1； b．閉合開關(guān)________，斷開開關(guān)________，記下________ ②請(qǐng)你根據(jù)以上步驟記錄的物理量和已知的物理量，寫出該干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的表達(dá)式： E＝________r＝________ ③在現(xiàn)有器材的條件下，請(qǐng)你選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)出另一種測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，并在答題紙的虛線框中畫出． 6．要想了解不同元件的性能

8、，往往需要描繪它們的伏安特曲線． ①為了測(cè)定和描繪“220 V,40 W”白熾電燈燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電．調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220 V交流電源的火線與零線間，輸出端有一個(gè)滑動(dòng)觸頭P，移動(dòng)它的位置，就可以使輸出電壓在0～250 V之間連續(xù)變化，圖甲中給出了調(diào)壓變壓器的電路圖符號(hào)及交流電源的火線與零線圖．實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材． a．在圖9甲中完成實(shí)驗(yàn)電路圖． b．如果根據(jù)測(cè)量結(jié)果作出的伏安特性曲線如圖9乙所示，試根據(jù)圖線確定，把兩個(gè)完全相同的“220 V,40 W”

9、白熾燈串聯(lián)在220 V交流電源的火線與零線間，這兩只電燈消耗的總電功率是________． 　 甲　　　　　　　　　　　　　乙　　 圖9 ②某壓敏電阻的伏安特性曲線如圖10甲所示，它經(jīng)常被用作家電器的保護(hù)電路，如圖10乙所示是某影碟機(jī)(VCD)的電源電路的一部分，CT表示電源插頭，S是電源開關(guān)，BX是保險(xiǎn)絲，R是壓敏電阻，試通過伏安特性曲線說明壓敏電阻對(duì)變壓器的保護(hù)作用． 　 甲　　　　　　　　　　　　乙　　　 圖10 答案 1．①電路圖為： ②很大　1．0×103(965～1040都正確) 2．B　C ①電流表應(yīng)采用內(nèi)接法②滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法 4．(1)完整電路圖如圖所示 (2)2.9　4　(3)89 5．①a．S1和S2　b．S1　S2　V1的讀數(shù)U1′和V2的讀數(shù)U2 ②　(－1)Rv1 ③電路如圖所示 6．①a．實(shí)驗(yàn)電路如圖所示 b．29．7 W～30．58 W ②當(dāng)電壓低于250 V時(shí)，壓敏電阻上流過的電流幾乎是零，即電阻可看作無限大，壓敏電阻對(duì)電路幾乎無影響，變壓器正常工作． 當(dāng)電源電壓突然升高，高于250 V時(shí)，流過該電阻電流會(huì)迅速增大，電阻幾乎為零，使得a、b兩點(diǎn)短路，這時(shí)保險(xiǎn)絲立即熔斷，電源被切斷，保護(hù)了變壓器的安全．