2023高考物理一模真题专题分类汇编 专题九 恒定电流
一、单选题
1.(2023·新疆乌鲁木齐一模)某兴趣小组利用如图甲所示的电路研究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。电路中电源电动势和内阻保持不变,R0为定值电阻,Rt为热敏电阻。通过实验得到,在0℃~80℃的范围内,电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。则在0℃~80℃的范围内,该热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系图像为( )
A. B.
C. D.
2.(2023·江苏南通一模)地磅工作原理图如图所示,地磅空载时变阻器滑片P位于A点,满载时滑片P位于B点,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法错误的是( )
A.电压表两端电压与被测汽车的质量成正比
B.若将一个电阻与电压表串联,可增大地磅量程
C.若称量值偏小,可在上并联一个电阻进行校正
D.电池长时间使用后,称量值会偏小
3.(2023·陕西普集高级中学一模)外电路为纯电阻的情况下,电源输出功率随路端电压变化的函数关系如图所示,则有( )
A.电源电动势为,内阻为
B.路端电压为时,电源输出功率为
C.外电阻的阻值为时,电源效率为75%
D.外电阻分别为与时,电源输出功率相同
4.(2023·广东佛山一模)小明同学乘电动汽车出行,当汽车以的速度匀速行驶时,在该车的行车信息显示屏上看到了如下信息,电池组输出电压,电流为。已知该车电机及传动系统将电能转化为机械能的效率约为,则此时该车( )
A.电池组输出的电功率约为 B.牵引力的功率约为
C.受到的阻力约为 D.受到的牵引力约为
5.(2023·四川一模)如图,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器总电阻为R,所有电表均为理想表。闭合开关S后,当滑片P由a端向b端缓慢滑动的过程中( )
A.电流表A1的示数逐渐增大 B.电流表A2的示数先减小再增大
C.电容器C的电荷量保持不变 D.电压表V的示数逐渐增大
6.(2023·上海静安一模)两个直流电源的总功率随外电压U变化的关系图线,如图中的a、b所示,若两电源的内阻为、,能提供的最大输出功率为、,则( )
A., B.,
C., D.,
7.(2023·上海静安一模)外电路两端的电压反映的是( )
A.外电路消耗的电能 B.电源转化能量的本领
C.外电路对电流的阻碍作用 D.外电路两端电势总的差值
8.(2023·上海浦东新一模)四只完全相同的灯泡分别用图(a)、(b)两种方式连接,电路两端电压分别为和V。当灯泡都正常发光时,消耗的电功率分别为和,则( )
A. B. C. D.无法确定
9.(2023·浙江一模)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。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,图线b是某纯电阻电器的U﹣I图象。则在该光照强度下,把该电池和该电器组成一个电路时,电池的( )
A.内阻为6.5Ω B.输出功率为12.5W
C.内耗功率为0.22W D.效率为69.2%
10.(2023·浙江嘉兴一模)如图所示,2022年长江流域发生严重干旱灾害期间,农民通过潜水泵抽取地下水灌溉农田。已知潜水泵由电动机、水泵、输水钢管组成,某地下水源距离地表6m深,安装潜水泵时将一根输水钢管竖直打入地底下与地下水源连通,水泵出水口离地表高度为0.45m,水流由出水口水平喷出时的速度为4m/s,每秒出水量为3kg。水泵由功率为330W的电动机带动,已知电动机额定电压为220V,水泵的抽水效率为75%,水的密度为1.0×103kg/m3,则( )
A.出水口钢管横截面积为2.5×10-3m2 B.每秒内水流机械能增加24J
C.水泵的输出功率为217.5W D.电动机线圈的电阻为
二、多选题
11.(2023·福建一模)如图所示,为两个小灯泡、的伏安特性曲线,将这两个小灯泡并联后,接在电动势为3V,内阻的电源上,则( )
A.中的电流约为0.3A B.电源的效率约为50%
C.的电功率约为0.2W D.电源输出功率约为0.75W
12.(2023·广东一模)如图所示的电路中,电源内阻不计,电源电动势E=6V,,,电容器的电容,两极板水平放置,e端接地,当开关和都闭合时,电容器内一油滴处于静止状态,已知重力加速度为g,则( )
A.油滴带正电
B.电容器的带电量为
C.当开关闭合,开关断开时,稳定后电容器上的电量不变
D.当开关闭合,开关断开时,油滴在电容器中运动,油滴的加速度小于g
三、填空题
13.(2023·上海普陀一模)如图(a),电路中电源的内阻可忽略不计,其电动势E=6V,R1为可变电阻。电阻R的U –I特性曲线如图(b)所示。当通过电阻R的电流强度为2.0mA时,R的阻值为________Ω。将可变电阻阻值调到750Ω时,R两端的电压为_________V。
14.(2023·上海浦东一模)如图,电源电动势为E,内阻为r,两个完全相同的灯泡电阻不变。当滑片P从最大阻值滑到中点的过程中,电压表V的变化量为,电流表A的变化量为,电压表的变化量为,电流表的变化量为,则___________,_______(选填“>”、“=”或“<”)。(电表均为理想电表)
15.(2023·上海一模)某学生小组使用DIS做“测定电动机效率”实验,实验装置如图。
(1)用电流传感器和电压传感器(图中电流表和电压表)测量的是电动机_________电流电压值(填“输入”或“输出”)
(2)(每空4分)右图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移——时间图线,同时电流传感器和电压传感器的读数基本不变,约为0.14A和3.3V,已知重物质量。则在2.4~2.8s时间段,重物克服重力做功的功率为___________W;该电动机的工作效率约为___________。
四、实验题
16.(2023·河北邯郸一模)一灵敏电流计的内阻,满偏电流,现把它改装成如图所示的多量程电表。开关、都闭合时为电流表,量程为;开关、都断开时为电压表,量程为。试回答下列问题:
(1)定值电阻______,______。
(2)开关闭合、断开时为______(填“电流”或“电压”)表,量程为______。
17.(2023·云南一模)小代同学想要精确测量一导体圆柱的电阻,设计了如图所标的电路图。实验要用到的电流表。但小代同学在实验室只能找到一个量程为内阻为电流表A,以及一个量程为内阻未知的电流表。
(1)现将量程为的电流表扩充为,则应该__________(填“串”或“并”)联一个阻值__________的电阻。
(2)图中E为学生电源、G为灵敏电流计、为改装后的电流表、为量程为电流表、为电阻箱、与均为滑动变阻器、为定值电阻、S为开关、为待测导体圆柱,另有导线若干,具体的实验操作如下:
A.按照如图所示的电路图连接好实验器材;
B.将滑动变阻器的滑片、滑动变阻器的滑片均调至适当位置,闭合开关S;
C.调整,逐步增大输出电压,并反复调整和使灵敏电流计G的示数为零,此时可读出改装后电流表的示数为、的示数为、电阻箱的示数为;
D.实验完毕,整理器材。
①实验操作B中滑动变阻器的滑片应调至最__________(填“左”或“右”)端。
②反复调整和,使灵敏电流计G的示数为零的目的是_________。
(3)可求得待测导体柱的阻值为__________(用所测得的物理量表示)。
(4)电流表、的内阻对测量结果__________(填“有”或“无”)影响。
18.(2023·上海宝山一模)酒精测试仪的工作原理如图所示,其中电源的电动势为E、内电阻为r,P是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻r 的倒数与酒精气体的浓度C成正比,R0为定值电阻。为了判断浓度C增大时电压表读数如何变化,我们用到的主要物理规律有(请写出一个):____________,当浓度C趋于无穷大时电压表读数将趋于________。
19.(2023·广东广州一模)如图(a)是一种双量程电流表内部各元件的连接图。
(1)这种电流表“3A”量程的内阻________(选填“大于”“小于”);
(2)某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表,选择“”挡,欧姆调零后将红、黑表笔分别接到电流表的“﹣”“0.6A”接线柱,指针指示如图(b),示数为________,保持黑表笔不动,将红表笔从“﹣”接线柱移到“3A”接线柱,示数几乎与图(b)相同,由此可知电流表内部阻值为的电阻发生________故障(选填“断路”“短路”);
(3)由于的故障电阻阻值较小,该同学设想用如图(c)的电路测得一段阻值为的电阻丝,再将它分成等长的5段,用其中一段替代。实验时移动小金属夹P到电阻丝的某位置时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和1.30V,接下来应将P向________(选填“左”“右”)移动。
(4)用电阻丝替代故障电阻后,若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值,则会导致用该电流表“0.6A”量程测电流时的测量值________(选填“偏大”“偏小”)。
20.(2023·河北唐山一模)某同学要测量电压表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势8V,内阻很小),标准电压表(量程6V,内阻约3KΩ),待测电压表(量程3V,内阻待测,约为2KΩ),滑动变阻器R(最大阻值10Ω),定值电阻(阻值3KΩ),开关S,导线若干。
(1)在答题卡上根据实验电路原理图补全实物连线________;
(2)经过多次测量,得出标准电压表读数和待测电压表读数的函数图像,如图所示,可得到待测电压表的内阻________。(结果保留2位有效数字)。
(3)把待测电压表改装成量程为90V的电压表需要串联的定值电阻阻值为________(结果保留3位有效数字)。
(4)改装的电压表跟标准电表进行核对,发现改装后的电压表读数总是比标准电压表小,说明改装后的电压表串联的电阻阻值________(填写“偏大”或者“偏小”)。
21.(2023·江苏南通一模)课外学习小组选择图甲所示的发光二极管用作电源指示灯,进行了如下实验。
(1)为了判断二极管的正负极,选择多用电表的同一欧姆挡进行测量,如图乙所示,可知二极管的__(选填“a”或“b”)端为正极。
(2)为研究二极管的特性,利用数字化信息系统(DIS)和电源(电压可调节)测得二极管两端的正向电压U和通过二极管电流I的多组数据,并在方格纸上描出了相关数据点,请在图丙中作出I-U图线______。
(3)根据I-U图线,二极管导通时,其正向电阻随两端电压增大而 _____(选填“增大”或“减小”)。
(4)根据资料信息,该类型二极管正常工作电流约为20mA.将该二极管与一个定值电阻串联作为6.0V电源的指示灯,现有三种阻值的定值电阻:①;②200Ω;③300Ω,应选用____(填写相应的序号)。
(5)选择(4)中合适的电阻与该二极管串联连接在6.0V电源两端时,该二极管消耗的功率约为_____W(结果保留两位有效数字)。
22.(2023·江苏一模)小明用如图1所示的电路测量电池组的电动势和内阻。
(1)开关闭合前,应先将电阻箱的电阻调到__________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)。
(2)闭合开关,发现电压表指针不偏转,小明用多用电表的直流电压挡来检测故障,保持开关闭合,将__________(选填“红”或“黑”)表笔始终接触a位置,另一表笔依次试触b、c、d、e、f五个接线柱,发现试触b、c、d时,多用电表均有示数,试触e、f时多用电表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障是__________。
A.接线柱bd间短路
B.接线柱de间断路
C.定值电阻断路
(3)排除故障后按规范操作进行实验,改变电阻箱R的阻值,分别读出电压表和电阻箱的示数U、R。某一次测量,电压表的示数如图2所示,示数为__________V。
(4)作出图线如图3所示,已知图线斜率为k,纵轴截距为b,则可得电池组的电动势E=__________,内阻r=__________。(用k、b和R0表示)
(5)为了分析电表内阻引起的误差,有同学根据所测数据,用计算出相应的电流,并作出U-I图像,如图中实线所示.然后作出电压表示数U随通过电源的电流I变化的图像,如图中虚线所示,其中分析正确的是______。
23.(2023·陕西铜川一模)在“用伏安法测干电池的电动势和内阻”的实验中,为了保护电源、电表,某同学在电路中接入一合适的电阻防止短路。
(1)该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置,得到几组电压表、电流表的读数填入下表中。
0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 1.1
0.18 0.21 0.25 0.27 0.30 0.33
根据这些实验数据不能测出干电池的电动势和内阻,与预想的不一致,错误原因是因为电路设计有问题,请你帮助该同学分析一下,他所连接的错误电路可能是下图中的( )
(2)该同学重新设计电路结构,在实物图中正确连接好部分导线,请你在下图中完成其余电路的连接___________。(用笔画线代替导线)
(3)应用重新测得的电压表、电流表的数据,根据计算出电池组的输出功率P,根据计算出对应的外电阻,在坐标纸上绘出图象,由所得图线判断出被测电池组的电动势___________V,电池组的内阻___________。(结果保留两位有效数字)
24.(2023·山东济宁一模)某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻,要求测量结果尽量准确,实验器材如下:
电流表A1(量程0~200μA,内阻为800);
电流表A2(量程0~300mA,内阻为0.3);
定值电阻R1(阻值为4.0);
定值电阻R2(阻值为9200);
滑动变阻器R(最大阻值为50Ω);
待测蓄电池一节(电动势约为2V);
开关S一个,导线若干。
(1)该实验小组利用所学知识正确连接实物电路如图甲所示,图中虚线框内的电表应选___________(选填“A1”或“A2”),虚线框内的定值电阻应选___________(选填“R1”或“R2”);
(2)电流表A1示数用I1表示,电流表A2示数用I2表示,该小组通过改变滑动变阻器滑片位置,得到了多组I1、I2数据,并作出I1-I2图像,如图乙所示。根据图像可知,该蓄电池的电动势为___________V,内阻为___________Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)从实验设计原理来看,该蓄电池电动势的测量值___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
25.(2023·山东济宁育才中学一模)某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻,要求测量结果尽量准确,实验器材如下:
电流表A1(量程0~200μA,内阻为800Ω);
电流表A2(量程0~300mA,内阻约为0.3Ω);
定值电阻R1(阻值为4.3Ω);
定值电阻R2(阻值为9200Ω);
滑动变阻器R(最大阻值50Ω);
待测蓄电池一节(电动势约为2V);
开关S一个,导线若干。
(1)实验小组利用所学知识正确连接实物电路如图甲所示,图中虚线框内的电表应选______(选填“A1”或“A2”);
(2)电流表A1示数用I1表示,电流表A2示数用I2表示,该小组通过改变滑动变阻器滑片位置,得到了多组I1、I2数据,并作出I1-(I1+I2)图像,如图乙所示。根据图像可知,被测蓄电池的电动势为______V,内阻为______Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)从实验设计原理来看,该蓄电池电动势的测量值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
五、解答题
26.(2023·广东茂名一模)如图所示的电路,电源的电动势为E,内阻为r,阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联,水平放置的电容器的两极板的间距为d,分别接在阻值1.6r两端,合上开关稳定后,电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放,小球恰好能下落到下极板。(结果可用分式表示)
(1)求电容器的电容;
(2)判断小球带电性质;
(3)求小球的质量(重力加速度为g)。
参考答案:
1.C
【详解】根据电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系可得
由电路可知
联立解得
则Rt-t图像为非线性图像,且随着t增加,Rt逐渐减小。
故选C。
2.B
【详解】A.设AB的电阻为,横截面积为,根据闭合电路欧姆定律可知
设AP之间的距离为x
汽车平衡时由
解得:
从公式可以看出:电压表两端电压与被测汽车的质量成正比,A正确,不符合题意;
B.若将一个电阻与电压表串联, AP之间的最大电压不受此电阻的影响,没有办法增大地磅量程,B错误,符合题意;
C.若称量值偏小,可以通过在上并联一个电阻,回路中总电阻变小,总电流增大,可变电阻上的电压增大,使称量值不变, C正确,不符合题意;
D.电池长时间使用后,内阻会变大,导致电流减小,AP上的电压减小,所以称量值会偏小,D正确,不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.根据
有图像可知,当时,,有
当时,,有
解得
故A项错误;
B.根据之前的分析有
可知,当路端电压为4V时,电源输出功率为8W,故B项错误;
C.滑动变阻器的阻值为时,有
故C项正确;
D.外电阻为时,路端电压为
电源输出功率为
外电阻为时,路端电压为
电源输出功率为
故D项错误。
故选C。
4.C
【详解】A.电池组输出的电功率
故A错误;
B.牵引力的功率约为
故B错误;
CD.汽车做匀速运动,牵引力等于阻力,即
汽车的速度
汽车受到的阻力
故C正确,D错误。
故选C。
5.A
【详解】B.令滑动变阻器滑片右侧电阻为Ra,滑动变阻器与R0,构成电路的总电阻
当滑片P由a端向b端缓慢滑动的过程中,Ra增大,则减小,则干路电流增大,即电流表A2的示数增大,B错误;
A.令滑动变阻器滑片右侧电阻Ra与R0并联总电阻为,则
Ra增大,则增大,由于干路电流增大,则并联部分电压增大,则电流表A1的示数逐渐增大,A正确;
C.电容器C的电压
根据上述,干路电流增大,增大,则电容器C的电压减小,根据
可知,电容器C的电荷量减小,C错误;
D.电压表V的示数为
根据上述,干路电流增大,则电压表V的示数逐渐减小,D错误。
故选A。
6.A
【详解】两个直流电源的总功率
由图可知
可得
当电源内外电阻相等时,电源能提供的功率最大,最大输出功率为
可知
故选A。
7.D
【详解】外电路两端的电压反映的是外电路中从电源正极到负极的电势差,也就是外电路的电势总的差值,与电能和电源转化能量的本领以及静电力做功无关,D正确。
故选D。
8.A
【详解】灯泡都正常发光,根据电路结构,两电路总电流关系为
电路总功率分别为
,
得
即
故选A。
9.C
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律得
当I=0时,E=U,由a与纵轴的交点读出电动势为E=3.6V,根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为2.5V,电流为0.2A,则内阻
A错误;
B.电源的路端电压为2.5V,电流为0.2A,则输出功率为
B错误;
C.内阻消耗的功率为
C正确;
D.电池的效率为
D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.设每秒出水量为m,根据题意有
联立解得
故A错误;
B.以每秒出水量为研究对象,每秒内水流机械能增加为
解得
故B错误;
C.根据题意,水泵的输出功率为
故C错误;
D.对电动机,有
联立可得
故D正确。
故选D。
11.BD
【详解】
电源电动势为3V,内阻,作出电源路端电压和电流图像,两个小灯泡并联,故接入电路时两小灯泡的电压和电路的路端电压均相等,根据闭合电路欧姆定律得,且两灯泡电流之和等于干路电流。综上分析,图中路端电压等于1.5V时满足条件。
AC.根据图像得当电压为1.5V时,、中的电流约为0.2A、0.3A,的电功率约为
故AC错误;
B.电源的效率约为
B正确;
D.电源输出功率约为
D正确。
故选BD。
12.BC
【详解】A.当开关和都闭合时
,
得
电场强度的方向向下,电场力方向向上,油滴一定带负电,选项A错误;
B.电容器的带电量为
选项B正确;
C.开关断开
,
则
电容器上的电量不变,但极板上的电性正好相反,选项C正确;
D.开关断开,电容器中电场强度的方向向上,油滴所受电场力方向向下,油滴在电容器中运动,油滴的加速度大于g,选项D错误。
故选BC。
13. 1000 3
【详解】[1]由图知,当通过电阻R的电流强度为2.0mA时,电阻R的电压为2V,根据欧姆定律
[2]将可变电阻等效到电源的内阻,在图中画出等效电源的U –I特性曲线
通过交点可知,此时R两端的电压为3V。
14. r >
【详解】[1]电压表测量的是路端电压U,电流表A测量的是干路电流I,改变滑动变阻器的值,相当于改变外电路电阻,根据
可知
即比值为电源的内阻,保持不变;
[2]将电源和干路的灯泡等效成电动势为E′,内电阻为r′的一个电源,其他电阻等效成电路外电阻,电压表A1测量的是路端电压U1,电流表A测量的是等效干路电流I,改变滑动变阻器的值,相当于改变外电路电阻,根据
可知
同理可知将干路灯泡和电源串联后再和滑动变阻器并联看成等效电源,内阻为,有
根据并联电路电阻关系可知
则
15. 输入 0.213 46%
【详解】(1)[1]电压传感器和电流传感器测量的是电动机的输入电流和输入电压。
(2)[2] 根据图线知,重物的速度
重物克服重力做功的功率
[3] 电动机的工作效率
16. 24 1.2 电压
【详解】(1)[1]由题意知电流表的满偏电压
开关、都断开时为电压表,原理示意图如图甲所示,当达到满偏时有
所以分压电阻
[2]开关、都闭合时为电流表,原理示意图如图乙所示,当达到满偏时有
所以
(2)[3][4]开关闭合、断开时为电压表,原理示意图如图丙所示,当达到满偏时有
17. 并 6 左 使两端电压等于待测导体圆柱两端电压 无
【详解】(1)[1][2]将量程为的电流表扩充为,应该并联一个阻值分流;设并联电阻的阻值为,则有
解得
(2)①[3]为了保护电流表的安全,应使电流从最小开始调节,实验操作B中滑动变阻器的滑片应调至最左端。
②[4]反复调整和,使灵敏电流计G的示数为零的目的是:使两端电压等于待测导体圆柱两端电压。
(3)[5]反复调整和使灵敏电流计G的示数为零,此时可读出改装后电流表的示数为、的示数为、电阻箱的示数为,此时两端电压等于待测导体圆柱两端电压,则有
解得待测导体柱的阻值为
(4)[6]由于电流表、分别与和串联,和分别是和的准确电流,则电流表、的内阻对测量结果无影响。
18. 闭合电路欧姆定律
【详解】[1] 酒精气体传感器电阻r 的倒数酒精气体的浓度C成正比。酒精气体的浓度C的变化会影响酒精气体传感器电阻,电路总电阻会变化,由闭合电路欧姆定律可知回路中电流会变化,电压表读数会变化。因此为了判断浓度C增大时电压表读数如何变化,我们用到的主要物理规律是闭合电路欧姆定律。
[2] 当浓度C趋于无穷大时,酒精气体传感器电阻r 趋于零。由闭合电路欧姆定律得
电压表读数
19. 小于 140 断路 右 偏小
【详解】(1)[1]电流表接“3A”的量程时,根据并联电路的总电阻小于分支电阻,由图(a)可知此时电流表的内阻为电路的总电阻,小于分支的电阻;
(2)[2]欧姆表表盘10~15之间有5格,每小格代表,据读数规则,要读到下一位,且倍率为“”,故读数为
[3]根据欧姆表电流流向“红进黑出”,由图(a)可知,为接线柱中间两电阻、之和,说明此时、两电阻并未与,两电阻并联;保持黑表笔不动,将红表笔从“﹣”接线柱移到“3A”接线柱,示数几乎与图(b)相同,说明更换接线柱后,电流表总电阻的阻值几乎未发生变化,故可推知电流表内部、与串联,阻值为的电阻发生断路,若短路则欧姆表示数应为0;
(3)[4]由示数,,可得
要增大电阻,接下来应将P向右滑。
(4)[5]设,,,,用电阻丝替代故障电阻后,若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值,电阻丝实际接入电路的阻值为;接0.6A量程时,设某次测电流时,流过表头的电流为,则电流测量值为
电流的真实值为
由于
可得
会导致用该电流表“0.6A”量程测电流时的测量值偏小。
20. 1.8 52.2 偏大
【详解】(1)[1]连线如图
(2)[2]由电路可知
则
解得
RV=1.8kΩ
(3)[3]把待测电压表改装成量程为90V的电压表需要串联的定值电阻阻值为
(4)[4]改装的电压表跟标准电表进行核对,发现改装后的电压表读数总是比标准电压表小,说明改装后的电压表通过的电流偏小,即串联的电阻阻值偏大。
21. a 减小 ②
【详解】(1)[1]按照 “红进黑出”以及欧姆表的读数可知二极管从a到b是导通转态,所以a为二极管的正极。
(2)[2]根据图上坐标点可画出图像
(3)[3] 根据I-U图线,图像的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,所以二极管导通时,其正向电阻随两端电压增大而减小。
(4)[4]该类型二极管正常工作电流约为20mA.二极管的电压为,则二极管的电阻为
将该二极管与一个定值电阻串联作为6.0V电源的指示灯
解得:
所以应该选200Ω的定值电阻即选②
(5)根据
得
画出图像如图所示
有图可知二极管工作时,电压由功率得
22. 最大值 黑 B 2.50 D
【详解】(1)[1]开关闭合前,应将电路中电阻调到最大值,从而使开关闭合后电路中电流最小,起到保护电路的作用。
(2)[2]a与电源负极相连,应将黑表笔始终接触a位置。
[3]试触b、c、d时,多用电表均有示数,试触e、f时多用电表均无示数,说明接线柱de间断路。
故选B。
(3)[4]如图2所示,电压表示数为2.50V。
(4)[5][6]由欧姆定律和闭合电路欧姆定律可知
联立可得
结合图像可知
,
解得电动势为
内阻为
(5)[7]由题意可知
可知电流I为电阻箱中的电流,由于电压表的分流作用通过电源的电流满足
当电压表示数为0时,即外电路短路时,有
故D正确,ABC错误。
故选D。
23. C 3.0 5.0
【详解】(1)[1]题目中的电流值、电压值数据均匀增加,且比值恒定,显然本次实验是对定值电阻的测量,所以他所连接的错误电路可能是下图中的C。
(2)[2]见图;
(3)[3][4]当外电阻与内电阻阻值相等时,电源的输出功率最大。所以由图象可知,内电阻为,根据
其中Pmax=4.5W,则可得电源电动势为
24. 1.9 1.0 等于
【详解】(1)[1]图中虚线框内电流表通过的电流比较大,应选择量程大的电流表的A2,A1用来改装成电压表;
[2]蓄电池的电动势为2V,改装后电压表量程为2V,所以串联电阻大小为
故选R2;
(2)[3][4]
根据闭合回路欧姆定律可得
整理得
由图可得
解得
,
(3)[5]因为考虑到电表内阻,电压表分流的影响进行了修正,电动势和内阻的测量值均等于真实值。
25. A2 1.9 1.0 等于
【详解】(1)[1]蓄电池的电动势为2V,需要一个电流表改装后电压表量程为2V。由
知选换用A1与定值电阻串联改装为量程为2V的电压表;图中虚线框在干路上,应选择量程大的电流表,故选A2。
(2)[2][3]根据
整理得
所以
,
解得
,
(3)[4]因为考虑到电表内阻,电压表分流的影响进行了修正,电动势和内阻的测量值均等于真实值。
26.(1);(2)小球带正电;(3)
【详解】(1)4r、6r的电阻并联后阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
由电容定义式可得
(2)小球下落过程,在电场中做减速运动,由于电容器下极板带正电,可得小球带正电荷。
(3)由动能定理可得
解得
