【步步高】2020年高考物理大一輪 第七章 高考熱點探究 新人教版選修3-1（通用）

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1、高考熱點探究 一、電路的動態(tài)分析　歐姆定律 1．(2020·海南單科·2)如圖1所示，E為內阻不能忽略的電池，R1、 R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，與分別為電壓表與電 流表．初始時S0與S均閉合，現將S斷開，則 (　　) A.的讀數變大，的讀數變小 圖1 B.的讀數變大，的讀數變大 C.的讀數變小，的讀數變小 D.的讀數變小，的讀數變大 二、測量電源的電動勢及內阻 2．(2020·四川理綜·22(2))為測量一電源的電動勢及內阻 (1)在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9 V的電壓表 A．量程為1 V、內阻大約為1 kΩ的電壓表 B

2、．量程為2 V、內阻大約為2 kΩ的電壓表 C．量程為3 V、內阻為3 kΩ的電壓表 選擇電壓表________串聯(lián)________kΩ的電阻可以改裝成量程為9 V的電壓表． (2)利用一個電阻箱、一只開關、若干導線和改裝好的電壓表(此表用符號、或與一個電阻串聯(lián)來表示，且可視為理想電壓表)，在虛線框內畫出測量電源電動勢及內阻的實驗原理電路圖． (3)根據以上實驗原理電路圖進行實驗，讀出電壓表示數為1.50 V時，電阻箱的阻值為15.0 Ω；電壓表示數為2.00 V時，電阻箱的阻值為40.0 Ω，則電源的電動勢E＝____ V，內阻r＝________Ω. 三、多用電表讀數及實驗創(chuàng)

3、新 3．(2020·全國·23)使用多用電表測量電阻時，多用電表內部的電路可以等效為一個直流電源(一般為電池)、一個電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端．現需要測量多用電表內電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60 mA的電流表，電阻箱，導線若干．實驗時，將多用電表調至×1 Ω擋，調好零點；電阻箱置于適當數值，完成下列填空： 圖2 (1)儀器連線如圖2所示(a和b是多用電表的兩個表筆)．若兩電表均正常工作，則表筆a為____(填“紅”或“黑”)色； (2)若適當調節(jié)電阻箱后，圖2中多用電表、電流表與電阻箱的示數分別如圖3(a)，(b)，(c)所示，則多用

4、電表的讀數為________ Ω，電流表的讀數為________mA，電阻箱的讀數為________Ω. 　 (a)　　　　　　　　　(b) (c) 圖3 (3)將圖2中多用電表的兩表筆短接，此時流過多用電表的電流為________mA；(保留3位有效數字) (4)計算得到多用電表內電池的電動勢為________V．(保留3位有效數字) 四、描繪小電珠的伏安特性曲線 4．(2020·廣東理綜·34(2))在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，所用器材有：小電珠(2.5 V,0.6 W)，滑動變阻器，多用電表，電流表，學生電源，開關，導線若干． ①粗測小電珠的電阻，應選

5、圖4 擇多用電表________倍率的 電阻擋(請?zhí)顚憽啊?”、“×10”或“×100”)；調零后，將表 筆分別與小電珠的兩極連接，示數如圖4，結果為________Ω. ②實驗中使用多用電表測量電壓，請根據實驗原理圖5完成實物圖6中的連線． 　 圖5　　　　　　　　　　圖6 ③開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于________端，為使小電珠亮度增加，P應由中點向________端滑動． ④下表為電壓等間隔變化測得的數據，為了獲得更準確的實驗圖象，必須在相鄰數據點________間多測幾組數據(請?zhí)顚憽癮b”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”). 數據點 a b

6、 c d e F U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244 五、測量電源的輸出功率 5．(2020·山東理綜·23(2))某同學利用圖7所示電路，探究了電源在不同負載下的輸出功率． ①所得實驗數據如下表，請在給出的直角坐標系圖8上畫出U－I圖象． 　 圖7　　　　　　　　　圖8 U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56 I/A 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55

7、 ②根據所畫的U－I圖象，可求得電流I＝0.20 A時電源的輸出功率為__________ W．(保留兩位有效數字) ③實驗完成后，該同學對實驗方案進行了反思，認為按圖7電路進行實驗操作的過程中存在安全隱患，并對電路重新設計．在圖9所示的電路中，你認為既能測出電源在不同負載下的輸出功率，又能消除安全隱患的是________________．(Rx阻值未知) 圖9 解析　(1)歐姆表讀數時，指針在中央位置附近時最準確．開關旋到“×1 k”擋位時，指針偏角太大，所以改換成小擋位“×100”；(1分)換擋后，應對歐姆表重新進行調零；(1分)所測電阻阻值等于歐姆表表盤示數×倍率．

8、(1分) (2)由(1)知，被測電阻Rx大約為2 000 Ω，Rx?RA，故應用電流表內接法．(2分)電路圖見答案中圖． (3)把開關旋到位置3時，表頭與電源連接，只有當歐姆表使用時，才用到電源；(1分)表頭用電阻并聯(lián)時，可改裝成電流表；(1分)所并聯(lián)的電阻阻值越小，根據電流與電阻阻值成反比，所分擔的電流越大．(1分) 答案　(1)①斷開待測電阻，將選擇開關旋到“×100”擋；②將兩表筆短接，調整“歐姆調零旋鈕”，使指針指向“0 Ω”；③再接入待測電阻，將指針示數×100，即為待測電阻阻值． (2)如圖所示 (2分) (3)電阻　1、2　1 試題分析 電學實驗題是物理高

9、考必考的題目之一，以電路實驗為主，分值占8分左右，中等以上難度． 命題特征 1．屬于復合題型，4～5個小題，以填空、電路圖、實物連線、圖象等形式出現． (1)填空的知識點 (2)電路圖連線 (3)圖象表格 2．重視原理，深化探究，含有設計性思維，題意背景較新，也可體現某種傳感器． 3．以教材原實驗為基礎，做改進、創(chuàng)新、發(fā)展． 實驗考查熱點 1．螺旋測微器、游標卡尺、電表(包括多用電表)讀數． 2．各種電阻Rx的測量． 3．實驗方案的設計、實驗器材的選?。? 4．實物圖連線． 5．電路的選擇(電流表的內、外接法，滑動變阻器限流、分壓連接) 6．圖象的描繪與分析，包括I－

10、U圖象、U－I圖象、R－圖象、－R圖象等． 7．多用電表的使用． 8．各實驗的注意事項. 1．如圖13所示為用游標卡尺和螺旋測微器測量物體長度的示意圖，則游標卡尺的讀數是________cm，螺旋測微器的讀數是________cm. 圖13 2．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，使用的小燈泡標有“6 V　3 W”的字樣，其他可供選擇的器材有： A．電壓表V1(量程6 V，內阻20 kΩ) B．電壓表V2(量程20 V，內阻60 kΩ) C．電流表A1(量程3 A，內阻0.2 Ω) D．電流表A2(量程0.6 A，內阻1 Ω) E．滑動變阻器R1(0～1 000

11、Ω，0.5 A) F．滑動變阻器R2(0～20 Ω，2 A) G．學生電源E(6～8 V) H．開關S及導線若干 某同學通過實驗測得小燈泡兩端的電壓U和通過它的電流I，繪成U－I關系曲線如圖14甲所示． 圖14 (1)實驗中電壓表應選用________，電流表應選用________，滑動變阻器應選用________； (2)在虛線框乙中畫出實驗所用的電路圖； (3)若將該小燈泡接在電動勢為6 V，內阻為4 Ω的電源兩端，則燈泡實際消耗的功率為________ W. 3．為測量一個定值電阻的阻值，備有器材如下： 待測電阻Rx 電流表A1(量程100 μA，內阻約200

12、Ω) 電流表A2(量程500 μA，內阻約300 Ω) 電壓表V1(量程15 V，內阻約150 kΩ) 電壓表V2(量程50 V，內阻約500 kΩ) 電源E(電動勢15 V) 滑動變阻器R(最大阻值1 kΩ) 多用電表，開關S，導線若干 (1)先用多用電表歐姆擋對Rx進行粗測．若選擇×100 Ω擋用正確的測量方法進行測量，發(fā)現指針幾乎不偏轉，為較準確測量應選用______擋(×10，×1 k)．重新選擋測量，刻度盤上的指針位置如圖15所示，測量結果是________Ω. 圖15 (2)現用伏安法測量Rx阻值．為了盡量減小實驗誤差，要求測多組數據． ①電流表應選____

13、____，電壓表應選________． ②畫出實驗電路圖． ③根據實驗中測得的多組數據作出的U－I圖線如圖16所示，根據圖線求得待測電阻的阻值為________Ω. 圖16 4．用電流傳感器和電壓傳感器可測干電池的電動勢和內電阻．改變電路的外電阻，通過電壓傳感器和電流傳感器測量不同工作狀態(tài)的路端電壓和電流，輸入計算機，自動生成U－I圖線，由圖線得出電動勢和內電阻． (1)記錄數據后，打開“坐標繪圖”界面，設x軸為“I”，y軸為“U”，點擊直接擬合，就可以畫出U－I圖象，得實驗結果如圖17甲所示．根據圖線顯示，擬合直線方程為：________，測得干電池的電動勢為______V，干

14、電池的內電阻為______Ω. (2)現有一小燈泡，其U－I特性曲線如圖乙所示，若將此小燈泡接在上述干電池兩端，小燈泡的實際功率是多少？(簡要寫出求解過程；若需作圖，可直接畫在方格圖中．) 圖17 5．一節(jié)電動勢約為9 V，內阻約為2 Ω的電池，允許通過的電流是500 mA.為了精確測定該電池的電動勢和內阻，選用了總阻值為50 Ω的滑動變阻器以及電流表和電壓表，連成了如圖18所示的電路． 圖18 (1)為了防止誤將滑動變阻器的電阻調為零而損壞器材，要在電路中接入一個定值電阻R，適合的電阻是______(填字母代號) A．10 Ω，5 W B

15、．10 Ω，0.5 W C．20 Ω，5 W D．20 Ω，0.5 W (2)電路連好后，由于電路中有一處發(fā)生故障，閉合電鍵K時電壓表有示數而電流表沒有示數．斷開導線1的B端，將其分別接到C、D、E、F各點時，發(fā)現電壓表的示數都接近9 V，而接到G、H、J各點時，發(fā)現電壓表的示數都為零．可能出現的故障是________(填字母代號) A．定值電阻R斷路 B．滑動變阻器滑片P接觸不良 C．滑動變阻器EF間電阻絲斷路 D．電流表斷路 (3)在其他器材不變的情況下，再取一個上述規(guī)格的電池，與原來的電池串聯(lián)組成電池組，要求測量這個電池組的電動勢E和內阻r

16、，且操作無誤． ①在下邊虛線框中畫出實驗電路原理圖． ②實驗中，當電流表讀數為I1時，電壓表的讀數為U1，當電流表讀數為I2時，電壓表的讀數為U2.則可求出E＝________，r＝________.(用I1、U1、I2、U2及R表示) 答案 考題展示 1．B　 2．(1)或C　6 (2)如圖所示 (3)7.5　10 3．(1)黑　(2)14.0　53.0　4.6　(3)102　(4)1.54 4．①×1　7.5(7.3～7.7)　②如圖所示 ③a(或左)　b(或右)?、躠b 5．①如圖所示 ②0.37(或0.36)　③bc 預測演練 1．1.100　

17、0.5540～0.5543均對 2．(1)A　D　F (2)電路圖如圖所示(滑動變阻器分壓法、電流表外接) (3)1.9(1.9±0.2均對) 3．(1)×1 k　30 k　(2)①A2　V1?、谌鐖D所示?、?.1×104 4．(1)y＝－2x＋1.5　1.5　2　(2)見解析 解析　(1)設直線方程為y＝ax＋b，把坐標(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a＝－2，b＝1.5， 得出直線方程為y＝－2x＋1.5；由閉合電路的歐姆定律得：E＝IR＋Ir＝U＋Ir，對比圖象可得：E＝1.5 V，r＝2 Ω. (2)在小燈泡的U－I特性曲線坐標紙上作出電源的U－I圖線，如圖所示，兩圖線的交點即為小燈泡接在該電源上工作時的電壓與電流，由圖象知，U＝0.90 V，I＝0.30 A，所以小燈泡工作時的功率為P＝UI＝0.90×0.30 W＝0.27 W. 5．(1)C　(2)B (3)①如圖所示 ②；－R