暑假作业：高二物理暑假作业练习

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一、选择题

1.为测定某一电池的电动势和内电阻，下面几组器材中，能完成实验的是(　　)

A.一只电流表、一只电压表、一只变阻器、开关和导线

B.一只电流表、两只变阻器、开关和导线

C.一只电流表、一只电阻箱、开关和导线

D.一只电压表、一只电阻箱、开关和导线

[答案]　ACD

[解析]　只有电流表和滑动变阻器是不能求出E、r.

2.实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只，性能均正常，外形十分相似.现将多用电表转换开关拨到R×100Ω挡，分别测它们的正、反向电阻加以鉴别：测甲元件时，R正=R反=0.5Ω;测乙元件时，R正=0.5kΩ，R反=100kΩ;测丙元件时，开始指针偏转到0.5kΩ，接着读数逐渐增大，最后停在100kΩ上.则甲、乙、丙三个元件分别是(　　)

A.电容、电阻、二极管　　　B.电阻、电容、二极管

C.电阻、二极管、电容 D.二极管、电阻、电容

[答案]　C

[解析]　测电阻时，正反接均相同，故甲为电阻;测二极管时，正接电阻小，反接电阻大;故乙为二极管.

多用电表与电容器刚接触时，多用电表(内有电源)给电容器充电，电阻较小，当充电完毕，可看成断路，故电阻很大，所以丙为电容.

3.在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的.为了查出断导线，某同学想先将多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数，在下列选项中，符合操作规程的是(　　)A.直流10V挡 B.直流0.5A挡

C.直流2.5V挡 D.欧姆挡

[答案]　A

[解析]　本题旨在考查对多用电表结构、性能、规格及使用规程的掌握和创造性解决实际问题的能力 ，关键是明确多用电表的使用方法和规程.错误原因是在用直流电流挡时没有估算电路中的最大电流.

根据题中所给条件，首先判断不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开.

先考虑电压挡，将黑表笔接在b端，如果指针偏转，说明R1与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势6V，基于这一点，C不能选，否则会烧毁多用电表;如果指针不偏转，说明R1与电源的导线是好的，而R1与R2之间的导线和R2与电源之间的导线其中之一是坏的，再把黑表笔接在c点，如果表头指针偏转，说明R1和R2之间的导线是断的，否则说明R2与电源之间的导线是断的，A项正确.

再考虑电流挡，如果黑表笔接在b端，表针有示数则说明R1与电源间的导线是断的，此时表头指示数：I==0.4A，没有超过量程;如果指针不偏转，证明R1与电源之间的导线是连通的，而R1与R2、R2与电源之间的导线其中之一是断的;黑表笔接在c点时，如果表头指针有示数，证明R1与R2间的导线是断的，此时表头指针示数：I==1.2A，超过表的量程，故B错误.

二、非选择题

4.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内装一节干电池电动势为1.5V，那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________.

[答案]　300　100　300

[解析]　将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时Ig=，欧姆表的内阻即

R内=Rg+r+R0==Ω=300Ω

当电流为Ig时，有Ig=，

即：R内+Rx==400Ω.故Rx=100Ω

R内=R中=300Ω.

5.在测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如图所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错误和不规范的做法.(1)________________________________________________________________________;

(2)________________________________________________________________________;

(3)________________________________________________________________________;

(4)________________________________________________________________________;

[答案]　(1)滑动变阻器不起变阻作用　(2)电流表正负接线柱错误　(3)电压表量程选用不当　(4)电压表没有并接在开关和电源串联后的两端

6.(2009·苏北四市调研)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.

(1)备有如下器材：

A.干电池1节;

B.滑动变阻器(0～20Ω);

C.滑动变阻器(0～1kΩ);

D.电压表(0～3V);

E.电流表(0～0.6A);

F.电流表(0～3A);

G.开关、导线若干.

其中滑动变阻器应选______，电流表应选________.(只填器材前的序号)

(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.

(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线得到被测电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω.

1 2 3 4 5 6 I(A) 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 U(V) 1.32 1.26 1.18 1.13 1.04 0.93 [答案]　(1)B　E　(2)见解析图　(3)1.45　1.3

[解析]　(1)由于干电池的电动势只有1.5V，滑动变阻器应选B，从测量的数据可以看出电流最大只有0.4A，电流表应选E.

(2)电路图如图所示.(3)作出的U-I图象如图所示，从图象可以看出在U轴上的截距为1.45V，即电源的电动势为1.45V.图象斜率的绝对值为：K=ΔU/ΔI=0.65/0.5Ω=1.3Ω.

7.现有一阻值为10.0Ω的定值定阻、一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧).要求：

(1)画出实验电路图.

(2)简要写出完成接线后的实验步骤.

(3)写出用测得的量，计算电源内阻的表达式r=______.

[答案]　(1)图见解析

(2)①断开开关，记下电压表偏转格数N1

②合上开关，记下电压表偏转格数N2

(3)r=R(R=10Ω)

[解析]　(1)电路图如图所示.

(2)①断开开关，记下电压表偏转格数N1;

②合上开关，记下电压表偏转格数N2;

(3)由于电压表内阻很大，因此在断开开关S时测得的路端电压U1等于电源电动势，设电压表每格的电压值为U0，则有E=U1=U0N1①

同样是因为电压表内阻很大，在合上开关S后，外电路总电阻可认为R=10Ω，

因此有E=U2+r=(N2+r)U0②

由①②两式消去E、U0并导出r则有：

r=R(R=10Ω)

8.(2009·江苏模拟)某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只约几千欧电阻的阻值.

A.电流计，满偏电流为1mA，内阻为20Ω

B.电流计，满偏电流为0.6A，内阻为5Ω

C.电动势15V，内阻5Ω的直流电源

D.电动势3V，内阻3Ω的直流电源

E.最大阻值为5000Ω的滑动变阻器

F.最大阻值为100Ω的滑动变阻器

(1)以上器材应选用________(填字母)，并画出所组装的欧姆表的内部电路结构图.

(2)欧姆表调零后，滑动变阻器被接入电路部分的阻值为________Ω.

(3)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω.

(4)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________.(填“偏大”、“偏小”或“准确”).

[答案]　(1)ADE　(2)2977　(3)6000　(4)准确

[解析]　(1)选取器材要能够满足欧姆表调零的要求，即：I=，调节滑动变阻器的滑片时，当滑动变阻器的阻值最大时，电流小于电流表的满偏电流Ig，综合考虑应选ADE.欧姆表的内部电路结构图如图所示.

(2)欧姆表调零时，由闭合电路欧姆定律得：E=Ig(R+Rg+r)，代入数据解得：R=2977Ω.

(3)测量电阻时，由闭合电路欧姆定律得：E=I(R+Rg+r+Rx)，由题意得，I=Ig/3，代入数据解得：Rx=6000Ω.

(4)由于电池的电动势不变，根据上面的分析可知，测量的结果准确.

9.(2010·安徽芜湖测试)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：

A.电压表：0～3～15V;B.电流表：0～0.6～3A;C.滑动变阻器R1(总电阻20Ω);D.滑动变阻器R2(总电阻100Ω);以及电键S和导线若干.

(1)电压表量程选用________，电流表量程选用________，滑动变阻器选用________.

(2)在方框中画出实验电路图.

(3)如图所示的U-I图象是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=________V，r=________Ω.(4)若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大;若选用第________组和第________组数据误差最大.

[答案]　(1)0～3V　0～0.6A

(2)电路如图甲所示

(3)如图乙所示　1.5　0.5　(4)5　6

[解析]　因为待测电源为一节干电池，故电压表量程选用0～3V，电流表量程选用0～0.6A;待测干电池一般内阻较小，故滑动变阻器选择总电阻为20Ω的R1可满足要求，伏安法测电源电动势和内电阻，电流表内接，电路如图所示.根据数据完成图线时，要注意尽量使数据点均匀分布在线的两侧，同时注意大胆舍弃误差较大的数据.图线与纵轴交点即为电动势值即E=1.5V，图线斜率的绝对值即为电源内电阻r=0.5Ω.过第5组、第6组数据对应点的直线与原直线截距、斜率相差最大.10.(2009·上海闸北区期末)用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻.改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U-I图线，由图线得出电动势和内电阻.

(1)记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击直接拟合，就可以画出U-I图象，得实验结果如图甲所示.根据图线显示，拟合直线方程为：________，测得干电池的电动势为________V，干电池的内电阻为________Ω.(2)现有一小灯泡，其U-I特性曲线如图乙所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图，可直接画在方格图中).

[答案]　(1)y=-2x+1.5　1.5　2　(2)0.27W

[解析]　(1)设直线方程为y=ax+b，把坐标(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a=-2，b=1.5，得出直线方程为：y=-2x+1.5;由闭合电路的欧姆定律得：E=IR+Ir=U+Ir，对比图象可得：E=1.5V，r=2Ω.

(2)作出U=E-Ir图线，可得小灯泡工作电流为0.30A，工作电压为0.90V，因此小灯泡的实际功率为：P=UI=0.30×0.90W=0.27W.

11.测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：

A.待测电压表(量程3V，内阻未知)一块

B.电流表(量程3A，内阻0.01Ω)一块

C.定值电阻(阻值5kΩ，额定电流0.5A)一个

D.电池组(电动势小于3V，内阻可忽略)一个

E.多用电表一块

F.开关两只

G.导线若干

有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

(1)用多用电表进行粗测：多用电表电阻挡有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω.该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量，应选择________倍率.换挡后，应注意________.若重新测量的结果如图所示，那么测量结果大约是________.(2)为了更准确地测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图(甲)、(乙)两实验电路.你认为其中较合理的是________(填“甲”或“乙”)电路.其理由是________.

(3)用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是________.

用上述所测各量表示电压表内阻，其表达式应为RV=________.

[答案]　(1)×100Ω　欧姆调零　3kΩ

(2)(乙)　因为(甲)图中流过电流表的电流太小，读数误差较大

(3)S2闭合前后电压表的读数U1、U2　U1R/(U2-U1)

[解析]　(1)指针偏角较小，说明所选量程较小，应选用较大的挡位，即选×100挡，测量结果为3kΩ.

(2)电压表内阻太大，(甲)图中流过电流表的电流太小，读数误差较大，故选(乙)图.

(3)在(乙)图中，先闭合S1，测出S2闭合前后电压表的读数分别为U1、U2，则U2近似等于电源的电动势.

所以有：=，解得：RV=U1R/(U2-U1).

12.(2009·四川模拟)某同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干.

(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，________，读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=________.

(2)甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的-图线，则电源电动势E=________V，电阻R2=________Ω.

(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的-图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做

法比较，由于电压表测得的数据范围________(选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以________同学的做法更恰当些.

[答案]　(1)将S2切换到b　R

(2)1.43(或10/7)　1.2　(3)较小　甲

[解析]　(1)闭合S1，将S2切换到b，读出电压表示数U2，由题意可知R1上的电压U=U2-U1，

所以R1==·r.

(2)图中给出与的关系图线，首先，根据已知条件整理与的关系式得：

E=(R1+R2)+U，=·+

当=0时，==0.7V-1，所以E=V≈1.43V

斜率k==Ω/V=4.2Ω/V

∴R2=1.2Ω.

(3)做实验时，所取数据范围应尽量大，减小偶然误差的影响，所以应采用测量范围大的甲同学的做法.

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