【2021届备考】2020全国名校物理试题分类解析汇编:专题十:-电路-Word版含解析.docx
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1、J单元 电路名目J单元 电路1J1 部分电路及其规律1J2 闭合电路的欧姆定律1J3 电路综合问题1J4 试验:描绘小电珠的伏安特性曲线3J5 试验:测定金属的电阻率5J6 试验:把电流表改装成电压表8J7 试验:测定电源的电动势和内阻10J8 试验:多用电表的使用(用多用电表探究黑箱内的电学元件)25J9 试验:传感器的简洁应用25J10 电学试验综合26J1 部分电路及其规律J2 闭合电路的欧姆定律(2022江西师大附中三模)1. A、B两块正对的金属板竖直放置,在金属板A的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球(可视为点电荷)。两块金属板接在如图所示的电路中,电路中的R1为光敏电阻(
2、其阻值随所受光照强度的增大而减小),R2为滑动变阻器,R3为定值电阻。当R2的滑片P在中间时闭合电键S,此时电流表和电压表的示数分别为I和U,带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为。电源电动势E和内阻r确定,下列说法中正确的是( )A若将R2的滑动触头P向a端移动,则变小B若将R2的滑动触头P向b端移动,则I减小,U减小C保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则小球重新达到稳定后变小D保持滑动触头P不动,用较强的光照射R1,则U变化量的确定值与I变化量的确定值的比值不变【学问点】电容;闭合电路的欧姆定律【答案解析】CD 解析:A、滑动变阻器处于含容支路中,相当于导线,所以移动滑动触头,电容
3、器两端的电压不变,则不变故A、B错误C、用更强的光线照射R1,R1的阻值变小,总电阻减小,电流增大,内电压增大,外电压减小,即U减小,所以U的变化量的确定值等于内电压的增加量=r不变由于外电压减小,R3电压增大,则R2两端电压减小,所以电容器两端的电压减小,所以小球重新达到稳定后变小故C、D正确故选CD【思路点拨】该电路R1和R3串联,电容器两端间的电压等于R1两端间的电压,依据闭合电路的动态分析,分析电容器两端的电压变化,从而知道电场的变化以及角的变化通过电容器两端电压的变化,就可知道电容器所带电量的变化J3 电路综合问题(2022湖北襄阳五中五月月考)1. 硅光电池是一种太阳能电池,具有低
4、碳环保的优点如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的U-I图象当它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻可表示为()AB. C. D. 【学问点】新材料硅光电池的UI图线识图:闭合电路欧姆定律,部分电路欧姆定律,电阻(内电阻、外电阻)【答案解析】B解析:由图可知:硅光电池的电动势为U2,在闭合电路中的外电阻为U1/I1,再由图可知硅电池的内电压为U2-U1,又依部分欧姆定律可得:r=U2-U1/I1.从而选择B答案。【思路点拨】本题是一道是物理学问在新科技材料上的应用,试题设计新颖,又增设了一个亮点是硅电池的UI图线是一个曲线,给考生
5、带了生疏感。我们只要抓住纵轴的截距和图线的斜率,求解本题就柳暗花明白。RL1SE rL2(2022江苏徐州一中考前模拟)2. 如图所示电路中, L1、L2为两只相同灯泡,R为光敏电阻,当光照强度渐渐增加的过程中,下列推断正确的是( )AL1、L2两灯均渐渐变暗BL1灯渐渐变暗,L2灯渐渐变亮C电源内电路消耗功率渐渐增大D光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率渐渐增大【学问点】电路的动态分析;欧姆定律的应用【答案解析】BC解析:由电路图可知,光敏电阻R和L1并联,然后与串联,当光照强度渐渐增加的过程中,电阻R减小,总电阻减小,电流变大,功率变大,变亮;内压、上电压变大,L1电压变小,功率变小,L1变暗
6、,故选BC【思路点拨】由电路图可知,光敏电阻R和L1并联,然后与串联;依据题意得出渐渐增大光敏电阻的光照强度时其电阻的变化,依据欧姆定律可知电路中电流变化,依据P=UI可知电路中总功率的变化,J4 试验:描绘小电珠的伏安特性曲线(2022江西重点中学协作体其次次联考)1. 二极管是一种半导体元件,电路符号为,其特点是具有单向导电性某试验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究据了解,该二极管允许通过的最大电流为50 mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了,同学们首先用多用电表的欧姆档来推断它的正负极:当红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发觉指针的偏角比较小,当交
7、换表笔再次测量时,发觉指针有很大偏转,由此可推断_ (填“左”或“右”)端为二极管的正极(2)试验探究中他们可选器材如下:A直流电源(电动势3 V,内阻不计)B滑动变阻器(020 )C电压表(量程15 V、内阻约80 k)D电压表(量程3 V、内阻约50 k)E电流表(量程0.6 A、内阻约1 )F电流表(量程50 mA、内阻约50 )G待测二极管H导线、开关为了提高测量精度,电压表应选用_,电流表应选用_(填序号字母)(3)试验中测量数据如下表,请在如图所示的坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.电流I/mA000.21.83.98.614.021.833.550.0电压U/V00.500.7
8、51.001.251.501.752.002.252.50(4)同学们将该二极管与阻值为10 的定值电阻串联后接到电压恒为3 V的电源两端,则二极管导通时定值电阻的功率为_ W.【学问点】描绘小电珠的伏安特性曲线【答案解析】(1)左;(2)D、F;(3)如下图;(4)0.022解析:(1)由于黑表笔接电源的正极,则由题意可知,黑表笔接左侧时电流较大,说明二极管左侧为二极管的正极;(2)因电源电压为3V,为了平安和精确电压表应选择D;由表中数据可知,电流最大为50mA,则电流表应选择F;(3)如图建立直角坐标系,接受描点作图,图象与下;(4)将10定值电阻等效为电源内阻;在图中作出电源的伏安特性
9、曲线,如右图;则两曲线的交点为二极管工作点,则由图象可知,二极管的工作电压约为1.7V;电流约为13mA; 则功率P=UI=0.022W;(0.020-0.028均可)【思路点拨】(1)二极管具有单向导电性,依据接通万用表后的电流大小可以推断二有管的正负极;(2)依据给定的电源的电压可以选择电压表;依据表中给出的数据可以选择电流表;(3)在坐标轴中选择合适的坐标,接受描点法作图,留意用平滑的曲线将各点相连;(4)将10的定值电阻视为电源内阻,则画出电源的伏安特性曲线,两图象的交点为二极管的工作点,则由图可得出电流和电压,从而求出功率(2022山东日照一中二模)2. 某试验小组的同学在学校试验室
10、中发觉一电学元件,该电学元件上标有“最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V”,同学们想通过试验描绘出该电学元件的伏安特性曲线,他们设计的一部分电路如图所示,图中定值电阻,用于限流;电流表量程为10mA,内阻约为5;电压表(未画出)量程为10V,内阻约为;电源电动势E为12V,内阻不计。(1)试验时有两个滑动变阻器可供选择:A阻值0,额定电流03AB阻值0,额定电流05A应选的滑动变阻器是_(填“A”或“B”)。正确接线后,测得数据如下表:(2)由以上数据分析可知,电压表应并联在M与_之间(填“O” 或“P”);(3)将电路图在答题卡的虚线框中补充完整;(4)从表中数据可知,该电学元件的电阻特
11、点是:_。VNMA待测元件RPO【学问点】 描绘小电珠的伏安特性曲线【答案解析】(1)A (2)P (3)如图所示 (4)当元件两端的电压小于6V时,元件电阻格外大,不导电;当元件两端电压大于6V时,随着电压的上升而电阻变小 解析:(1)滑动变阻器A允许的最大电压为0.3200=60V12V,滑动变阻器B两端所能加的最大电压为0.520=10V12V,为保证平安,滑动变阻器应选A(2)由表中试验数据可知,电学元件电阻最小测量值约为:R=1163.6,电流表内阻约为5,电压表内阻约为10k,相对来说,元件电阻远大于电流表内阻,电流表应接受内接法,因此电压表应并联在M与P之间(3)描绘伏安特性曲线
12、,电压与电流应从零开头变化,滑动变阻器应接受分压接法,由(2)可知,电流表接受内接法,试验电路图如图所示:(4)由表中试验数据可知,当元件两端的电压小于6V时,电路电流很小,几乎为零,由欧姆定律可知,元件电阻格外大,不导电;当元件两端电压大于6V时,随着电压的上升电流快速增大,电压与电流的比值减小,电阻变小;【思路点拨】(1)依据滑动变阻器的额定电压分析答题(2)依据待测元件电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后答题(3)从表格中数据看,电学元件两端的电压先增大,然后趋于稳定(4)依据表中试验数据应用欧姆定律分析答题本题考查了试验器材选择、试验试验电路设计、试验数据分析等问题,确定滑动变阻
13、器与电流表的接法是正确设计试验电路的关键;要把握握器材选取的方法:精确、平安J5 试验:测定金属的电阻率(2022福建漳州八校第四次联考)1. 某试验小组在“测定金属电阻率”的试验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是_、_、_。已知试验中所用的滑动变阻器阻值范围为010,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20k。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E = 4.5V,内阻很小。则以下电路图中_(填电路图下方的字母代号)电路为本次试验应当接受的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果照旧会比真实值偏_。若已知试验所用的电流表内阻的精确值,那
14、么精确测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的_电路(填电路图下的字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻_( 用题中字母代号表示)。【学问点】测定金属的电阻率【答案解析】0.9960.999mm、0.42A、2.252.28V 。A, 小 ,B , 或 解析:螺旋测微器先读固定部分为0.5mm,;螺旋测微器读数为L=0.5mm+49.80.01mm=0.998mm、电流表量程为0.6A,则最小刻度为0.02;指针所示为0.42A;电流表量程为3V,最小刻度为0.1V,则读数为2.25V;因电源不能在大功率下长时间运行,则本试验应接受限流接法;同时电压表内阻较大,由以上读数可知,待测电
15、阻的内阻约为5,故接受电流表外接法误差较小,故选A;在试验中电压表示数精确,但电流测量的是干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小;因已知电流表精确值,则可以利用电流表内接法精确求出待测电阻;故应选B电路;待测电阻及电流表总电阻R=,则待测电阻RX=R-RA=2.0【思路点拨】(1)依据各种仪器的原理及读数方法进行读数,留意估读;(2)由给出的数据选择滑动变阻器的接法,由各仪器的内阻选择电流表的接法,并能通过误差原理分析误差;求出待测电阻的阻值对于电学试验确定不要单纯靠记忆去解决问题,确定要在理解的基础之上,机敏运用欧姆定律及串并联的相关学问求解(2022广东惠州一中第一次调研)
16、2. 要测一段阻值大约为5的均匀金属丝的电阻率除米尺、螺旋测微器、电源E(电动势3V,内阻约0.5)、最大阻值为20的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外,电流表和电压表各两只供选择:Al(量程lA,内阻约1),A2(量程0.6A,内阻约2),Vl(量程3.0V,内阻约1000),V2(量程15V,内阻约3000)用螺旋测微器测金属丝的直径d,如图1所示,则d=_mm为了使测量有尽可能高的精度,电流表应选_,电压表应选_试验电路已经画出了一部分,如图2所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好(Rx表示待测金属丝)若用米尺测得金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得金属丝直径为d,电流表的读数为I,电压
17、表读数为U,则该金属丝的电阻率:=_ 【学问点】 测定金属的电阻率【答案解析】 0.850(3分)电流表选择A2,电压表选择V1依据试验原理得出试验原理图如右 解析:(1)螺旋测微器的固定部分读数为:0.5mm,可动部分读数为:35.00.01mm=0.350mm,故最终读数为:0.5mm+0.350mm=0.850mm故答案为:0.850(2)为零测量精确,电压表和电流表的指针偏转要尽量大些,因此电流表选择A2,电压表选择V1故答案为:A2,V1(3)依据试验原理得出试验原理图为:(4)依据欧姆定律得:R依据电阻定律得: 故有:= 【思路点拨】(1)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动
18、刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;(2)选择电表时,要做指针偏转要大一些,在其中间刻度的三分之一范围内比较精确;(3)由于待测电阻较小,因此电流表接受外接法,依据图2可知,滑动变阻器接受分压接法,由此可正确画出电路图;(4)依据欧姆定律求出金属丝电阻,有电阻定律可以求出电阻率的表达式J6 试验:把电流表改装成电压表(2022黑龙江大庆铁人中学模拟)1. 测量一个量程为30mA的电流表A1的内阻,并将其改装成量程为270mA的电流表A2(1)用图三所示的电路测量电流表A1的内阻,滑动变阻器R0的最大阻值10。调整R0和R,当R=200时A1示数为30mA;只调整R,当R=500时A1示数为20
19、mA;得出结论,电流表A1内阻的测量值为RA=_ 。(2)将一个 的电阻与A1 联,组成A2。(3)由于测量电流表A1内阻的试验存在系统误差,使用改装后的A2测量电流时会毁灭偏差,电流的测量值比真实值偏 。(填“大”或者“小”)。(4)将电阻箱R调好,与A1一起组装成电流表A2,再与标准电流表A3组成电路进行校对。请将图4中的实物图连成试验电路,要求滑动变阻器向右滑动时电流从零开头变大。【学问点】把电流表改装成电压表【答案解析】400 50 并联 (3)大 (4)如右图 解析:(1)滑动变阻器滑片位置不变,分压电路电压不变,设为U,则RA+R=,RA+R=,解得:RA=400;(2)把电流表A
20、1改装成电流表A2,需要并联一个分流电阻,并联电阻阻值R=50;(3)测电流表内阻时,电阻箱接入电路的阻值增大,电路总电阻增大,电路总电流减小,分压电路两端电压增大,解题时认为分压电路两端电压不变,因此所测电流表内阻偏小,改装电流表时的并联电阻偏小,测电流时电流表指针偏角偏大,电流表测量值比真实值大(4)校准电流表,电流应从零开头变化,滑动变阻器应接受分压接法,标准电流表与改装后的电流表串联,试验电路图如图所示【思路点拨】(1)由欧姆定律可以求出电流表内阻;(2)把小量程电流表改装成大量程电流表应并联一个分流定值,由并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值(3)依据试验电路与欧姆定律分析试验误差
21、(4)电流从零开头变化滑动变阻器应接受分压接法,电流表与标准电流表串联(2022江西师大附中三模)2. 有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000,现要精确测量该电压表的内阻,供应的试验器材有:电源E:电动势约15 V,内阻不计;电流表A1:量程1A,内阻r1 = 2 ,;电压表V2:量程2V,内阻r2=2000;定值电阻R1:阻值20;(可作为疼惜电阻)定值电阻R2:阻值1; (可作为疼惜电阻)滑动变阻器R:最大阻值10,额定电流1A;开关一个,导线若干.(1)供应的试验器材中,应选用的电表是 、定值电阻是 ;(填器材符号)(2)请你设计一个测量电压表V1的试验电路图,画在答题卡上对应的
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