恒定电流高考真题赏析

2016-11-24 00:54本刊编辑部

中学生数理化(高中版.高二数学) 2016年2期

关键词：变阻器电压表电动势

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恒定电流高考真题赏析

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1．(2012年重庆卷)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如图1所示。

图1

(1)测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电池两端的电压U和流过电池的电流I，依据公式____，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r。

(2)将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图1中用笔画线代替导线连接电路。

(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图2中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知在该实验中，随电极间距的减小，电池的电动势____(填“增大”“减小”或“不变”)，电池的内阻____(填“增大”“减小”或“不变”)。直线(c)对应的电池的电动势E=____V，内阻r=____Ω。当外电路总电阻为2 500 Ω时，该电池的输出功率P=____mW。(均保留三位有效数字)

图2

图3

2．(2013年上海卷)如图3所示，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当开关S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当开关S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为____。当开关S1、S2都断开时，电源的总功率为____。

图4

3．(2013年江苏卷)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图4所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )。

A．RM变大，且R越大，U增大越明显

B．RM变大，且R越小，U增大越明显

C．RM变小，且R越大，U增大越明显

D．RM变小，且R越小，U增大越明显

图5 图6

回答下列问题：

(2)实验得到的部分数据如表1所示，其中电阻R=3.0 Ω时电流表的示数如图6所示，读出数据，完成表格。

答：①____，②____。

表1

(3)将图7坐标纸上所缺数据点补充完整并作图，根据图像求得斜率k=____A-1·Ω-1，纵轴截距b=____A-1。

图7

(4)根据图像求得电源的电动势E=____V,内阻r=____Ω。

5．(2014年重庆卷)某照明电路出现故障，其电路如图8甲所示，该电路用标称值12 V的蓄电池作为电源，导线与其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图8乙所示，读数为____V。

图8

6．(2014年北京卷)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。

(1)应该选择的实验电路是图9中的____(选项“甲”或“乙”)。

图9

(2)现有电流表(0～0.6 A)，开关和导线若干，以及以下器材：

A.电压表(0～15 V)

B.电压表(0～3 V)

C.滑动变阻器(0～50 Ω)

D.滑动变阻器(0～500 Ω)

实验中电压表应选用____，滑动变阻器应选用____。(选填相应器材前的字母)

图10

7．(2014年四川卷)如图10是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)。在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：①连接好电路，将滑动变阻器R调到最大。②闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1=0.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2。③重复步骤②，再测量6组R1和I2的值。④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点，如图11所示。

根据上述实验回答以下问题：

(1)现有四只供选用的电流表：

A．电流表(0～3 mA，内阻为2.0 Ω)

B．电流表(0～3 mA，内阻未知)

C．电流表(0～0.3 A，内阻为5.0 Ω)

D．电流表(0～0.3 A，内阻未知)

A1应选用____，A2应选用____。

(2)在如图11所示的坐标纸上画出R1与I2的关系图。