2020高考物理二輪 專題訓(xùn)練21 電學(xué)實驗(二)

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1、2020高考物理二輪專題訓(xùn)練21　電學(xué)實驗(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年世博會上，大量利用了太陽能電池．太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照過，可以視為一個電學(xué)器件．某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時(沒有儲存電能)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，滑動變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干． ①為了達到上述目的，請將圖1連成一個完整的實驗電路圖． 圖1 ②該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了

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，太陽能電池的電阻________(填“很大”或“很小”)；當(dāng)電壓為2．80V時，太陽能電池的電阻約為________ Ω． 圖2 2．(2020·天津卷)某同學(xué)測量阻值約為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) 該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖3所示的電路，為保證實驗順利進行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題． ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________． 圖3 3．如圖4所示為測量一直流電流

4、表內(nèi)電阻的實物圖．其規(guī)格如下：直流電源(E)：E＝ 6 V，內(nèi)阻不計； 待測電流表(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請在方框圖內(nèi)畫出測量電流表內(nèi)電阻的實驗原理圖(標(biāo)明各元件的代號)． ②根據(jù)所畫原理圖，用線段代替導(dǎo)線將圖中所示實物圖連接成實驗電路圖． ③根據(jù)實驗電路，計算電流表內(nèi)電阻的公式為RA＝______，式中各物理量的含義是________________

5、__________． ④連接電路時應(yīng)注意的主要事項：____________________(任回答一項)． 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中的電路補充完整． 圖6 (2)實驗一：用一定強度的光照射硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，通過測量得到該電池的U－I曲線a，見圖7．由此可知此時該電池的電動勢為______ V；若調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流小于200 mA，則此時電源的內(nèi)阻為_____

6、___ Ω． 圖7 (3)實驗二：減小實驗一中的光照強度，重復(fù)實驗，測得U－I，曲線b，見圖7．當(dāng)滑動變阻器R的阻值調(diào)到該電路的路端電壓為1．5 V時，滑動變阻器R消耗的功率為_____mW(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 5．某實驗小組要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的實驗器材如下： 圖8 A．待測的干電池(電動勢約為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)以上實驗器材設(shè)計了如圖8所示的電路來測量電源的電動勢和內(nèi)阻． ①請你根據(jù)實驗電路將下列主要的實驗步驟補充完整； 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勢和內(nèi)阻的表達式： E＝________r＝________ ③在現(xiàn)有器材的條件下，請你選擇合適的實驗器材，設(shè)計出另一種測量干電池電動勢和內(nèi)阻的實驗電路，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，輸出端有一個滑動觸頭P，移動它的位置，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及交流電源的火線與零線圖．實驗室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實驗器材． a．在圖9甲中完成實驗電路圖． b．如果根據(jù)測量結(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電路，如圖10乙所示是某影碟機(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是保險絲，R是壓敏電阻，試通過伏安特性曲線說明壓敏電阻對變壓器的保護作用． 　 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．實驗電路如圖所示 b．29．7 W～30．58 W ②當(dāng)電壓低于250 V時，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，流過該電阻電流會迅速增大，電阻幾乎為零，使得a、b兩點短路，這時保險絲立即熔斷，電源被切斷，保護了變壓器的安全．