高考专题--描绘小灯泡伏安特性曲线实验-高考物理100考点最新模拟题---精校解析 Word版

100考点最新模拟题千题精练13- 3 1. （9分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中（1）甲同学挑选的小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.5W，此外还有以下器材可供选择：A直流电源3V（内阻不计）B直流电流表0300mA（内阻约为5）C直流电流表03A（内阻约为0.1）D直流电压表03V（内阻约为30k）E滑动变阻器100，0.5AF滑动变阻器10，2AG导线和开关实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；（须填写仪器前的字母）在图中的虚线框中画出正确的实验电路图_（虚线框中已将部分电路画出，请补齐电路的其他部分）；请用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整。 （2）乙同学利用所选择的电路图，采用正确的测量方法，得到了所测灯泡的伏安特性曲线如右图所示，P为曲线上的一点，PN为图线上P点的切线，则下列说法正确 A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小C.对应P点，小灯泡的电阻约为5.33D.对应P点，小灯泡的电阳约为16（3）丙同学按照正确的电路图和实验操作描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如左图所示。先将两个相同规格的小灯泡按如右图所示电路连接，图中定值电阻阻值为R0=3，电源电动势E=4.5V，内阻r=1.5，此时每个小灯泡消耗的电功率为_W。（结果保留2位有效数字） 【参考答案】(1)B； F； 如图； 如图；（2）AC；（3）0.57（0.550.59皆可）； 实物电路图如图所示： (3) A、B、I-U图线各点与原点连线的斜率表示电阻，由题此斜率减小,说明随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大.故A正确、B错误.C、D、根据电阻的定义得到,对应P点由欧姆定律可知,小灯泡的电阻为,R不等于切线斜率,故C正确、D错误.故选AC.(4)设通过每个灯泡的电流为，根据闭合电路欧姆定律有，整理得，作出图线 每个小灯泡消耗的电功率为2. （9分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，某实验小组决定测绘标有“3.8 V 0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线。（1）使用多用电表粗测小灯泡的电阻，选择“×1”欧姆档测量，示数如图所示，读数为_ （2）实验室提供的实验器材有：A电源E（4 V，内阻约0.4 ） B电压表V（2 V，内阻为2 k）C电流表A（0.6 A，内阻约0.3 ） D滑动变阻器R（010)E三个定值电阻（R1=1k，R2=2k，R3=5k） F开关及导线若干小组同学们研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装在给定的定值电阻中选用_（选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表_（选填 “串联”或“并联”），完成改装在图甲的虚线框中画出正确的实验电路图_（虚线框中已将部分电路画出，请补齐电路的其他部分）； （3）该实验小组按照正确的电路图和实验操作描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图所示。先将两个相同规格的小灯泡按如图所示电路连接，图中定值电阻阻值为R0=3，电源电动势E=4.5V，内阻r=1.5，此时每个小灯泡消耗的电功率为_W。（结果保留2位有效数字） 【参考答案】（1）10；（2）R2；串联；0.57（0.550.59皆可）【名师解析】（1）选择“×1”欧姆挡测量，示数如图所示，读数为10。（2）电压表的量程为2V，内阻为2 k，故选用阻值是2 k的R2与电压表串联后可达到试验的要求。因电压表的内阻远大于灯泡的内阻，故电流表应该外接；由于描绘小灯泡的伏安特性曲线，滑动变阻器需用分压式接法，所以电路图如图所示 （3）设通过每个灯泡的电流为，根据闭合电路欧姆定律有，整理得，作出图线 每个小灯泡消耗的电功率为（0.550.59皆可）3.（2017全国理综I） 某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）：电压表V（量程3V，内阻3k）;电流表A（量程0.5A,内阻0.5）;固定电阻（阻值1000）；滑动变阻器R（阻值09.0）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。（1） 实验要求能够实现在03V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（2） 实验测得小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率_（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）用另一电源（电动势4V，内阻1.00）和题给器材连接成图（b）所示的电路。调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W.（结果均保留两位小数）【参考答案】（1）电路如图。（4分） （2）增大 （1分） 增大（1分）（3）0.39W，（2分）1.17W（2分）（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为9时，把滑动变阻器看作等效电源的内阻一部分，在图（a）中画出等效电源E（电动势4V，内阻1.00+9=10）的伏安特性曲线，如图中曲线I所示，与小灯泡伏安特性曲线的交点即为电路工作点，该点纵横坐标值的乘积等于小灯泡的最小功率，最小功率为Pmin=UI=2.25×0.175=0.39W。当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，在图（a）中画出电源（电动势4V，内阻1.00）的伏安特性曲线，如图中曲线II所示，与小灯泡伏安特性曲线的交点即为电路工作点，该点纵横坐标值的乘积等于小灯泡的最大功率，最大功率为Pmax=UI=3.62×0.318=1.17W。 4(2016·河北邯郸一模)(9分)某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系，除小灯泡外，可用的器材如下：A电源(电动势3 V，内阻为1.5 )B电压表(03 V，内阻约为10 k)C电流表(00.6 A，内阻约为5 )D滑动变阻器(050 ，额定电流0.4 A)E滑动变阻器(010 ，额定电流1.0 A)F电键S，导线若干(1)实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的UI图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而_(填“增大”、“减小”或“不变”)；实验时应选用的滑动变阻器为_。(填器材前的字母序号) (2)根据图甲，将图乙实验电路中缺少的导线补全(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。(3)若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意滑动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是_W。(本问中电压表和电流表均视为理想电表，结果保留2位有效数字)【名师解析】(1)由图象可知，图象的斜率表示电阻，根据欧姆定律R知，小灯泡的电阻随电压增大而增大；由图可知，测量电流的最大值约为0.5 A，故滑动变阻器只能选择E; (2)根据原理可得出对应的实物图，如图所示； 【参考答案】(1)增大 E (2)如解析图所示 (3)0.56 (0.540.58都对)5. 在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用的电流表内阻为几欧，电压表内阻为十几千欧。实验中得到了多组数据，通过描点连线在I U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。 (1)在虚线框中画出实验电路原理图，并在图乙中用笔画线代替导线连接电路。(2)根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系，下列示意图中合理的是_。 (3)将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源电动势为6.0 V，内阻为1.0 。若电路中的电流为0.40 A，则定值电阻R所消耗的电功率为_ W。 【名师解析】(1)“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，电压、电流从零开始可调，滑动变阻器采用分压式，灯泡的电阻与电流表阻值相差不大，与电压表内阻相差较大，电流表采用外接法，电路图、实物图如图所示。 【参考答案】(1)见解析图 (2)D (3)0.646要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有：电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 )；电流表(量程为0250 mA，内阻约5 )；电压表(量程为03 V，内阻约3 k)；电键一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_(填字母代号)。A滑动变阻器(最大阻值20 ，额定电流1 A)B滑动变阻器(最大阻值1 750 ，额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图_(填字母代号)。 (3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_ W。 【名师解析】(1)描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电压调节范围大，因此滑动变阻器采用分压式，为使调节过程中电压变化尽可能均匀，选用最大阻值较小的滑动变阻器A。(2)由于小灯泡的电阻比较小，因此电流表采用外接法，选用B图。(3)画出电源的伏安特性曲线，如图所示，两个图线的交点即为小灯泡接在电源两端时小灯泡中的电流与小灯泡两端的电压，U1.0 V，I0.10 A，因此小灯泡消耗的功率为PUI0.1 W。 【参考答案】(1)A (2)B (3)0.17 物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为 0.75 W，额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2 ，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压 U V1.22 V。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制灯泡的UI图线，进而分析小灯泡的额定电压。A电压表(量程3 V，内阻约3 k)B电流表(量程150 mA，内阻约2 )C电流表(量程500 mA，内阻约0.6 )D滑动变阻器R1(020 )E滑动变阻器R2(0100 )F电源 E(电动势4.0 V，内阻不计)G开关S和导线若干H待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)(1)在下面的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择_(填“”或“”)；滑动变阻器选择_(填“R1”或“R2”)。(2)在实验过程中，一同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在表格中。次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据表中实验数据在如图所示坐标系中作出灯泡的UI图线。 (3)由图象得出该灯泡的额定电压应为_ V