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文檔簡介
2025年高考物理押題預測考前沖刺--電學實驗
選擇題(共10小題)
1.(2025?如皋市模擬)小明用如圖所示的可拆變壓器做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實
驗,變壓器兩個線圈的導線粗細不同,他將原線圈接在學生電源上,分別測量原、副線圈的電壓,下列
說法中正確的是()
A.匝數(shù)較少線圈是用較細的銅導線繞制的
B.原線圈的匝數(shù)必須比副線圈的匝數(shù)多
C.線圈的電壓可用多用電表直流電壓擋測量
D.實驗發(fā)現(xiàn)原、副線圈的電壓比略大于匝數(shù)比
2.(2025?河南模擬)如圖為某雙量程電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,已知靈敏電流計的滿偏電流為100mA。
使用該電表的0?3A擋測電流時,電阻R2因故障而短路,此時電流表示數(shù)為1.5A,則實際流過電流表
C.1.2AD.1.3A
3.(2025?海淀區(qū)一模)某同學用如圖所示的可拆變壓器完成“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”
實驗,可拆變壓器上各接線柱對應的數(shù)字表示倍率為“X100”的匝數(shù)。將原線圈的“0”和“1”接線
柱與學生電源連接,將副線圈的“0”和“8”接線柱與電壓表連接,測得副線圈的輸出電壓為15V。下
列說法正確的是()
A.原線圈接的是學生電源的直流電壓擋
B.原線圈的輸入電壓可能是2V
C.原、副線圈之間靠鐵芯導電來傳輸能量
D.若將電源改接原線圈的“0”和“4”接線柱,則副線圈的輸出電壓將大于15V
4.(2025?廣安二模)圖甲所示為某電容器的充、放電過程示意圖。電路中的電流傳感器可以捕捉瞬時的
電流變化,它與計算機相連,可顯示電流隨時間的變化規(guī)律。電源電動勢E=7.5V、內(nèi)阻不計,充電前
電容器帶電量為零,先使S與“1”端相連,電源向電容器充電,充電結(jié)束后,使S與“2”端相連,
直至放電完畢。計算機記錄的電流隨時間變化的I-t曲線如圖乙所示,下列正確的是()
一
電
流
傳
感
器
一
圖乙
A.在電容器充電與放電過程中,通過電阻Ro的電流方向相同
B.圖乙中陰影部分的面積Si<S2
C.若Si=1000mA?s,則該電容器的電容值約為0.133F
D.由甲、乙兩圖可判斷阻值RI>R2
5.(2025?順義區(qū)一模)某同學用電流傳感器和電阻箱測量電源的電動勢和內(nèi)阻,電路如圖甲所示。實驗
測得電阻R以及相對應的電流I的多組數(shù)據(jù),得到如圖乙所示的R-)圖線。該同學在處理實驗數(shù)據(jù)時,
誤將電阻箱阻值作為外電路總電阻的阻值,漏算了Ro,下列說法正確的是(
A.該電源的電動勢為IVB.該電源的內(nèi)阻為2。
C.內(nèi)阻的測量值偏小D.電動勢的測量值偏大
6.(2025?射陽縣校級模擬)如圖甲所示,利用電壓傳感器和電流傳感器觀察電容器的充、放電過程。最
后得到電容器充、放電過程電壓U和電流I隨時間t變化的圖像,如圖乙所示。下列說法正確的是()
A.單刀雙擲開關(guān)S置于接線柱1、2分別對應電容器放電、充電過程
B.電容器充電過程,電壓逐漸增大
C.電容器放電過程,電流逐漸增大
D.電容器充電過程,電容器的電容逐漸增大
7.(2025?新余一模)小明同學用電流傳感器進行電容器放電現(xiàn)象研究,按照圖甲正確連接電路,將開關(guān)S
與1端連接,先給電容器充電。過一段時間后,將開關(guān)S擲向2端,測得電流隨時間變化的i-t曲線
如圖乙中的實線a所示。在重復實驗時,小明將電阻用R2替換R1,已知R2=2RI,其它實驗條件不變,
則重復實驗所得的放電曲線(用虛線表示)可能正確的是()
8.(2025?廣州一模)如圖(a)為探究感應電流產(chǎn)生的磁場與原磁場變化關(guān)系的裝置。將兩個相同的線圈
串聯(lián),兩相同磁感應強度傳感器探頭分別伸入兩線圈中心位置,且測量的磁場正方向設置相同?,F(xiàn)用一
條形磁鐵先靠近、后遠離圖(a)中右側(cè)線圈,圖(a)中右側(cè)傳感器所記錄的Bi-t圖像如圖(b),則
9.(2025?南京一模)某同學利用一塊表頭G和三個定值電阻設計了如圖所示的多量程電流表,該電表有
1、2兩個量程。當只增大電阻Ri的阻值時,下列說法正確的是()
B.兩個量程均變小
C.1的量程變大,2的量程變小
D.1的量程變小,2的量程變大
10.(2025?黑龍江模擬)在一次公開課的展示中,小王老師給同學們做了“探究感應電流的方向”實驗。
王老師拿了一塊磁極方向未知的條形磁鐵,平板小車上安裝線圈、導線、發(fā)光二極管等元件,線圈繞法
及電路連接方式如圖所示,已知桌面的摩擦很小,下列說法中正確的是()
探究感應電流的方向
A.當條形磁鐵向右靠近線圈時,平板小車將向左移動
B.當左側(cè)二極管發(fā)光時,此過程一定是條形磁鐵的S極向右插入線圈
C.在條形磁鐵插入線圈的過程中,如果右側(cè)的二極管發(fā)光則條形磁鐵的右端為N極
D.實驗中發(fā)現(xiàn)左側(cè)二極管發(fā)光的同時,小車又向右移動,則我們無法判斷條形磁鐵哪一端為N極
二.多選題(共4小題)
(多選)11.(2025?成都模擬)在探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系的實驗中,可拆變壓器如圖(a)
所示,原線圈有四個接線柱,副線圈有三個接線柱,其簡化圖如圖(b)所示。某同學將正弦交流電源
接在原線圈“0”和“1400”兩個接線柱上,用交流電壓表先測量原線圈各接線柱間的電壓,再測量副
線圈各接線柱間的電壓,將測得的電壓U與對應匝數(shù)n中的部分數(shù)據(jù)描繪在U-n圖上。分析發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)
點大致分布在過原點的直線I與直線II上,如圖(c)所示。下列說法正確的是()
圖(a)圖(b)圖(0
A.直線I對應為原線圈測得的電壓與匝數(shù)關(guān)系
B.直線I斜率比直線n斜率大的原因可能是鐵芯漏磁
C.電源輸出電壓的最大值約為14V
D.僅增大電源輸出電壓,直線I與直線H的斜率均減小
(多選)12.(2025?河南二模)電流傳感器可以像電流表一樣測量電流,它的反應非???,可以捕捉到瞬
間的電流變化。此外,由于它與計算機相連,還能顯示出電流i隨時間t變化的圖像。如圖1所示,電
源的電動勢為8.0V,單刀雙擲開關(guān)先接通電鍵“1”,待電流傳感器的示數(shù)為0后,再接通“2”,電容
器放電的i-t圖像如圖2所示,圖線與坐標軸所圍約40小格,貝?。荩ǎ?/p>
i/mA
接
計
E算
機
A.電容器的放電量約為3.2X1(T3c
B.電容器的電容約為4.0X1()YF
C.其他條件不變,只將電阻換成另一個阻值較小的電阻,充電時間將變短
D.其他條件不變,只將電容器換成另一個電容較大的電容器,則得到的i-t圖線與坐標軸所圍成的面
積不變
(多選)13.(2025?南充模擬)在探究變壓器的線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系時,某同學分別在可拆變壓器
的鐵芯上繞制了兩個線圈,制作了一個如圖所示的降壓變壓器,線圈a連接到學生電源的交流輸出端,
線圈b與小燈泡相連接,兩線圈的電阻均可忽略不計。閉合電源開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮,為了降低小燈
泡的亮度,下列措施可行的是()
A.適當減少線圈b的匝數(shù)
B.將交流輸出電壓適當減小
C.將線圈a、b增加相同匝數(shù)
D.將線圈a改接在直流輸出端
(多選)14.(2025?云南模擬)法拉第在日記中記錄了其發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程,某同學用現(xiàn)有器材重
現(xiàn)了其中一個實驗。如圖所示,線圈P兩端連接到靈敏電流計上,線圈Q通過開關(guān)S連接到直流電源
上.將線圈Q放在線圈P的里面后,則()
A.開關(guān)S閉合瞬間,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.開關(guān)S斷開瞬間,電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.保持開關(guān)S閉合,迅速拔出線圈Q瞬間,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.保持開關(guān)S閉合,迅速拔出線圈Q瞬間,電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
三.填空題(共2小題)
15.(2025?焦作模擬)某實驗小組利用DIS等實驗器材測量同一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗裝置如圖甲
所示,多次改變電阻箱的阻值,記錄外電路總電阻阻值R,用電壓傳感器測得路端電壓U,并在計算機
11_
上顯示出如圖乙所示的方-鼻關(guān)系圖線。圖線在橫軸的交點為a,在縱軸的交點為b,由圖線可知,E
=,r=(均用a、b表示)。
甲乙
16.(2025?思明區(qū)校級三模)(1)利用螺旋測微器和游標卡尺分別測量金屬棒的直徑和長度,測量結(jié)果分
別如圖(a)和(b)所示,則該金屬棒的直徑d=mm,金屬棒的長度為L=
(2)用多用電表粗測金屬棒的阻值:將多用電表的功能旋鈕調(diào)至“X100Q”擋并進行一系列正確操作
后,指針靜止時如圖(c)所示,則金屬棒的阻值約為
pnni11II11111111111OO]
051015200___4
圖(a)圖(b)圖(c)
四.實驗題(共4小題)
17.(2025?安徽模擬)某興趣小組選擇不同的方法測量一電流表的內(nèi)阻:
應該換用(填“XI”或“X100”)擋,重新歐姆調(diào)零后進行測量,表盤指針如圖甲所示,
則讀數(shù)為Q;該小組實驗后發(fā)現(xiàn)歐姆表內(nèi)部電源電動勢減少,內(nèi)阻增加,但仍然能歐姆調(diào)零,
則用該方法測量的電流表內(nèi)阻的測量值_________(填“大于”“小于”或“等于")真實值。
(2)該興趣小組要進一步精確測量該電流表的內(nèi)阻,實驗室有下列器材:
電源E(電動勢3V,內(nèi)阻不計),滑動變阻器Ri(0?5Q,額定電流1A),待測電流表Ai(量程0.3A,
內(nèi)阻約15Q),滑動變阻器R2(0?50Q,額定電流0.5A),電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約2Q),導線
若干、開關(guān)一個,定值電阻Ro(阻值14。)。
請結(jié)合實驗要求選擇合適的器材將電路圖在乙圖中補充完整;滑動變阻器應選(填“R1”或
“R2”)。某次實驗時電流表Ai、A2的示數(shù)分別為L=0.210A、l2=0.444A,則待測電流表的內(nèi)阻RAI
______。。
18.(2025?福州校級模擬)某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。部分實驗操作如下:
(1)螺旋測微器如圖1所示。在測量電阻絲直徑時,先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間,再
旋動(選填"A”、"B”或"C”),直到聽見“喀喀”的聲音,以保證壓力適當,同時防止螺
旋測微器的損壞。
(2)選擇電阻絲的(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量,取其平均值作為電阻
絲的直徑。某次測量結(jié)果如圖2所示,電阻絲的直徑為mmo
(3)采用圖3所示的電路圖來測量金屬絲的電阻Rx。則Rx的測量值比真實值(選填“偏
大”、“偏小”或“不變”)。
(4)實物圖如圖4所示,閉合開關(guān)前檢查電路時,發(fā)現(xiàn)有一根導線接錯,該導線為(選填“a”、
“b”或"c"),若閉合開關(guān),該錯誤連接會帶來的問題是o
19.(2025?紅橋區(qū)二模)某同學想測某電阻的阻值。
(1)該同學先用多用電表的歐姆擋中的“X10”擋粗略測量該電阻,結(jié)果如圖甲所示,則該讀數(shù)為
5ooony
2500av
為了更準確地測量該電阻的阻值Rx,有以下實驗器材可供選擇:
A.電流表Ai(量程為0?15nlA,內(nèi)阻n約為2Q);
B.電流表A2(量程為0?3mA,內(nèi)阻r2=100C);
C.定值電阻Ri=900C;
D.定值電阻R2=9900Q;
E.滑動變阻器R3(0-20(1,允許通過的最大電流為200mA);
F.滑動變阻器R4(0?100C,允許通過的最大電流為50mA);
G.蓄電池E(電動勢為3V,內(nèi)阻很?。?;
H.開關(guān)S。
(2)滑動變阻器應選擇(填“R3”或“R4”)。
(3)該同學設計了測量該電阻的電路圖,如圖乙所示。該同學在某次實驗過程中測得電流表Ai的示數(shù)
為L,電流表A2的示數(shù)為12,則該電阻表達式Rx=(用題中所給物理量的
符號表示,圖中與A2串聯(lián)的定值電阻R用所選的“R1”或“R2”表示)。
20.(2025?天津模擬)在測定一組干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:
A.待測的干電池
B.電流表Ai(內(nèi)阻可忽略不計)
C.電流表A2(內(nèi)阻可忽略不計)
D.定值電阻Ro(阻值900。)
E.滑動變阻器R(阻值0?200)
F.開關(guān)和導線若干
某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表,但給出了兩個電流表,于是他設計了如圖甲所示的電路完成實
驗。
(1)在實驗操作過程中,該同學將滑動變阻器的滑片P向左滑動,則電流表Ai的示數(shù)將(選
填“變大”或“變小”)。
(2)該同學利用測出的實驗數(shù)據(jù)繪出的II12圖線(11為電流表Ai的示數(shù),12為電流表A2的示數(shù),
且12的數(shù)值遠遠大于11的數(shù)值),如圖乙所示,則由圖線可得被測電池的電動勢E=V,
內(nèi)阻r=。。(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)若將圖線的縱坐標改為,則圖線與縱坐標的交點的物理含義即為電動勢的大小。
乙
2025年高考物理押題預測考前沖刺--電學實驗
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
1.(2025?如皋市模擬)小明用如圖所示的可拆變壓器做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實
驗,變壓器兩個線圈的導線粗細不同,他將原線圈接在學生電源上,分別測量原、副線圈的電壓,下列
說法中正確的是()
A.匝數(shù)較少線圈是用較細的銅導線繞制的
B.原線圈的匝數(shù)必須比副線圈的匝數(shù)多
C.線圈的電壓可用多用電表直流電壓擋測量
D.實驗發(fā)現(xiàn)原、副線圈的電壓比略大于匝數(shù)比
【分析】根據(jù)變壓器的工作原理和原副線圈兩端的電學物理量的關(guān)系,結(jié)合電阻定律分析出導線的金屬;
考慮到實際變壓器有功率損失,從而分析出電壓比和匝數(shù)比的關(guān)系。
【解答】解:A、根據(jù)變壓器變壓以及變流規(guī)律可知匝數(shù)較少的線圈電壓較小,電流較大,為了減小功
率損失,根據(jù)電阻定律可知應選用較粗的銅導線繞制,故A錯誤;
B、原、副線圈的匝數(shù)大小關(guān)系沒有要求,故B錯誤;
C、變壓器的工作原理為互感作用,所以在原副線圈中的電壓均為交流電壓,測量原副線圈的電壓必須
用交流電壓表,故C錯誤;
D、由于所用變壓器并非理想變壓器,存在功率損失,所以實驗發(fā)現(xiàn)原副線圈的電壓比大于匝數(shù)比,故
D正確;
故選:D。
【點評】本題主要考查了變壓器的相關(guān)應用,理解變壓器的工作原理,結(jié)合變壓器兩端的電學物理量與
匝數(shù)比的關(guān)系即可完成分析。
2.(2025?河南模擬)如圖為某雙量程電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,已知靈敏電流計的滿偏電流為100mA。
使用該電表的。?3A擋測電流時,電阻R2因故障而短路,此時電流表示數(shù)為1.5A,則實際流過電流表
的電流為()
?
03A0.6A
A.1.0AB.1.1AC.1.2AD.1.3A
【分析】根據(jù)圖示電路圖應用并聯(lián)電路特點與歐姆定律求解。
【解答】解:根據(jù)圖示電路圖,由歐姆定律得:
IgRg=(0.6A-Ig)(R1+R2),Ig(Rg+R2)=(3A-Ig)Ri,
解得:Ri=黑,R2=
使用。?3A量程測電流,電流表示數(shù)為L5A,則表頭半偏,即流過表頭的電流Io=O.O5A,
流過分流電阻R1的電流11=弊=。,誓4A=1.25A,
Ri的
25
流過電流表的電流I=lo+I1=O.O5A+1.25A=L3A,故ABC錯誤,D正確。
故選:D。
【點評】知道電流表的改裝原理,分析清楚圖示電路結(jié)構(gòu),應用并聯(lián)電路特點與歐姆定律即可解題。
3.(2025?海淀區(qū)一模)某同學用如圖所示的可拆變壓器完成“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”
實驗,可拆變壓器上各接線柱對應的數(shù)字表示倍率為“X100”的匝數(shù)。將原線圈的“0”和“1”接線
柱與學生電源連接,將副線圈的“0”和“8”接線柱與電壓表連接,測得副線圈的輸出電壓為15V。下
列說法正確的是()
A.原線圈接的是學生電源的直流電壓擋
B.原線圈的輸入電壓可能是2V
C.原、副線圈之間靠鐵芯導電來傳輸能量
D.若將電源改接原線圈的“0”和“4”接線柱,則副線圈的輸出電壓將大于15V
【分析】根據(jù)變壓器的工作原理作答;變壓器副線圈兩端的電壓決定于原線圈兩端電壓和匝數(shù)比,結(jié)合
能量損耗分析。
【解答】解:A.變壓器工作需要用交流電,故A錯誤;
B.根據(jù)稱=最,解得U『竽V,由于各種損耗可知,原線圈的輸入電壓可能是2V,故B正確;
C.變壓器工作時通過鐵芯導磁,利用互感的原理把電能由原線圈輸送到副線圈,故c錯誤;
D.若將電源改接原線圈的“0”和“4”接線柱,則副線圈的輸出電壓一定小于15V,故D錯誤。
故選:Bo
【點評】本題關(guān)鍵掌握“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗原理和實驗誤差的理解。
4.(2025?廣安二模)圖甲所示為某電容器的充、放電過程示意圖。電路中的電流傳感器可以捕捉瞬時的
電流變化,它與計算機相連,可顯示電流隨時間的變化規(guī)律。電源電動勢E=7.5V、內(nèi)阻不計,充電前
電容器帶電量為零,先使S與“1”端相連,電源向電容器充電,充電結(jié)束后,使S與“2”端相連,
直至放電完畢。計算機記錄的電流隨時間變化的I-t曲線如圖乙所示,下列正確的是()
一
電
流
傳
感
器
一
圖乙
A.在電容器充電與放電過程中,通過電阻Ro的電流方向相同
B.圖乙中陰影部分的面積S1<S2
C.若Si=1000mA?s,則該電容器的電容值約為0.133F
D.由甲、乙兩圖可判斷阻值RI>R2
【分析】分析充放電過程電流的方向判斷;根據(jù)曲線圖像與對應時間軸所圍成的面積的物理意義判斷;
根據(jù)電容定義式計算;由圖中數(shù)據(jù)分析最大電流判斷。
【解答】解:A.由圖甲可知,電容器充電時,通過電阻Ro的電流方向向左,放電時通過Ro的電流方
向向右,所以在電容器充電與放電過程中,通過電阻Ro的電流方向相反,故A錯誤;
B.曲線圖像與對應時間軸所圍成的面積表示電荷量,充電和放電電荷量相等,所以乙圖中陰影部分的
面積相等,即S1=S2
故B錯誤;
C.由題意可知電源內(nèi)阻不計,所以電容器兩端電壓等于電源電動勢,根據(jù)電容定義式可知電容器的電
10><103
容為:C=^=00_F=0.133F
£J/.3
故C正確;
D.由圖乙數(shù)據(jù)可知,電容器充電時的最大電流大于電容器放電時的最大電流,則RI<R2
故D錯誤。
故選:Co
【點評】本題關(guān)鍵掌握曲線圖像與對應時間軸所圍成的面積的物理意義和電容定義式。
5.(2025?順義區(qū)一模)某同學用電流傳感器和電阻箱測量電源的電動勢和內(nèi)阻,電路如圖甲所示。實驗
測得電阻R以及相對應的電流I的多組數(shù)據(jù),得到如圖乙所示的R-;圖線。該同學在處理實驗數(shù)據(jù)時,
誤將電阻箱阻值作為外電路總電阻的阻值,漏算了Ro,下列說法正確的是()
A.該電源的電動勢為IVB.該電源的內(nèi)阻為2。
C.內(nèi)阻的測量值偏小D.電動勢的測量值偏大
【分析】由題意及閉合電路歐姆定律可得出R-彳的關(guān)系,結(jié)合圖像可知其斜率含義,從而可以得出電
動勢;根據(jù)實驗原理分析實驗誤差。
【解答】解:A、由圖甲所示圖像可知,在閉合電路中,電源電動勢為:E=I(R+Ro+r)
,1
則R=E?7-(Ro+r)
由數(shù)學知識知,斜率等于電源電動勢,即E=|v=1.0V,Ro+r=2Q
故A正確;
BCD、若該同學在處理實驗數(shù)據(jù)時,誤將R作為外電路的總電阻阻值R',漏算了Ro,即將Ro和r等
效看成為電源的內(nèi)阻,故測量的內(nèi)阻偏大,但由于外電路斷路時,內(nèi)阻不再分壓,故測量值即為電源的
電動勢,故電動勢沒有誤差,故BCD錯誤。
故選:Ao
【點評】本題考查了測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗。要注意閉合電路歐姆定律的數(shù)據(jù)處理的方法,特
別是求圖像的表達式時,要注意靈活應用閉合電路歐姆定律。
6.(2025?射陽縣校級模擬)如圖甲所示,利用電壓傳感器和電流傳感器觀察電容器的充、放電過程。最
后得到電容器充、放電過程電壓U和電流I隨時間t變化的圖像,如圖乙所示。下列說法正確的是()
A.單刀雙擲開關(guān)S置于接線柱1、2分別對應電容器放電、充電過程
B.電容器充電過程,電壓逐漸增大
C.電容器放電過程,電流逐漸增大
D.電容器充電過程,電容器的電容逐漸增大
【分析】電容器充電過程中充電電流逐漸減小電容器兩板間電壓逐漸增大;電容器電容的大小與電容帶
電荷量的多少無關(guān)。
【解答】解:A、單刀雙擲開關(guān)S置于接線柱1、2分別對應電容器充電、放電過程,故A錯誤;
B、電容器的充電過程中,隨著電容器帶電荷量的增多,根據(jù)C=g可知電容器兩板間的電壓逐漸增大,
充電電流逐漸減小為零,故B正確;
C、電容器放電過程,電荷量逐漸減小,電流逐漸減小,故C錯誤;
D、電容器的電容大小與其所帶電荷量的多少無關(guān),所以電容器放電過程,電容器的電容不變,故CD
錯誤。
故選:Bo
【點評】知道電容器充電過程有充電電流,以及充電電流的變化是解題的關(guān)鍵。知道電容器電容的大小
與電容器帶電荷量的多少無關(guān)。
7.(2025?新余一模)小明同學用電流傳感器進行電容器放電現(xiàn)象研究,按照圖甲正確連接電路,將開關(guān)S
與1端連接,先給電容器充電。過一段時間后,將開關(guān)S擲向2端,測得電流隨時間變化的i-t曲線
如圖乙中的實線a所示。在重復實驗時,小明將電阻用R2替換R1,已知R2=2RI,其它實驗條件不變,
則重復實驗所得的放電曲線(用虛線表示)可能正確的是()
八i/mAAi/mA
【分析】根據(jù)歐姆定律分析最大電流與電阻的關(guān)系,結(jié)合i-t曲線與坐標軸圍成的面積即為電荷量確定
是哪個圖像。
【解答】解:已知R2=2R1,將電阻用R2替換R1后,由于路=簧可知,替換后最大放電電流減小。
由于i-t曲線與坐標軸圍成的面積即為電荷量,而兩次放電的總電荷量相同,所以兩曲線與坐標軸圍成
的面積應相等,所以替換成后放電電流隨時間變化的曲線應該是B,故ACD錯誤,B正確。
故選:Bo
【點評】解答本題的關(guān)鍵要知道i-t曲線與坐標軸圍成的面積表示電荷量,要理解并掌握電容器的充放
電特性。
8.(2025?廣州一模)如圖(a)為探究感應電流產(chǎn)生的磁場與原磁場變化關(guān)系的裝置。將兩個相同的線圈
串聯(lián),兩相同磁感應強度傳感器探頭分別伸入兩線圈中心位置,且測量的磁場正方向設置相同?,F(xiàn)用一
條形磁鐵先靠近、后遠離圖(a)中右側(cè)線圈,圖(a)中右側(cè)傳感器所記錄的Bi-t圖像如圖(b),則
該過程左側(cè)傳感器所記錄的B2-t圖可能為()
(a)(b)
【分析】根據(jù)楞次定律判斷出感應電流方向,應用安培定則判斷出左側(cè)線圈電流磁場方向,然后分析答
題。
【解答】解:磁鐵的S極靠近右側(cè)線圈時穿過右側(cè)線圈的磁場方向豎直向上,磁通量增加,由楞次定律
可知,感應電流磁場方向向下,由安培定則可知,左側(cè)線圈磁場方向向下與右側(cè)線圈磁場方向相反;
磁鐵的S極遠離右側(cè)線圈時穿過右側(cè)線圈的磁場方向豎直向上,磁通量減少,由楞次定律可知,感應電
流磁場方向向上,由安培定則可知,左側(cè)線圈磁場方向向上與右側(cè)線圈磁場方向相同,故B正確,ACD
錯誤。
故選:Bo
【點評】本題考查了楞次定律與安培定則的應用,掌握基礎(chǔ)知識是解題的前提,分析清楚磁鐵的運動情
況,應用安培定則與楞次定律即可解題。
9.(2025?南京一模)某同學利用一塊表頭G和三個定值電阻設計了如圖所示的多量程電流表,該電表有
1、2兩個量程。當只增大電阻Ri的阻值時,下列說法正確的是()
B.兩個量程均變小
C.1的量程變大,2的量程變小
D.1的量程變小,2的量程變大
【分析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律分析判斷。
/g(Rg+Ri+R3)
【解答】解:測電流時,對量程1,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:人=+1
R29
對量程2,根據(jù)閉合電路歐姆定律有:&=+1
R2+R39
當只增大電阻Ri的阻值時,兩個量程均變大。
故A正確,BCD錯誤。
故選:Ao
【點評】本題關(guān)鍵掌握多量程電流表的原理和串并聯(lián)電路的特點。
10.(2025?黑龍江模擬)在一次公開課的展示中,小王老師給同學們做了“探究感應電流的方向”實驗。
王老師拿了一塊磁極方向未知的條形磁鐵,平板小車上安裝線圈、導線、發(fā)光二極管等元件,線圈繞法
及電路連接方式如圖所示,已知桌面的摩擦很小,下列說法中正確的是()
探究感應電流的方向
A.當條形磁鐵向右靠近線圈時,平板小車將向左移動
B.當左側(cè)二極管發(fā)光時,此過程一定是條形磁鐵的S極向右插入線圈
C.在條形磁鐵插入線圈的過程中,如果右側(cè)的二極管發(fā)光則條形磁鐵的右端為N極
D.實驗中發(fā)現(xiàn)左側(cè)二極管發(fā)光的同時,小車又向右移動,則我們無法判斷條形磁鐵哪一端為N極
【分析】根據(jù)楞次定律的推廣含義“來拒去留”判斷;根據(jù)安培定則及楞次定律判斷BCD選項。
【解答】解:A、根據(jù)楞次定律的推廣含義“來拒去留”當條形磁鐵向右靠近線圈時,平板小車也應該
向右移動,故A錯誤;
B、當左側(cè)二極管發(fā)光時,由安培定則可以判斷線圈內(nèi)的感應電流磁場向右,再由楞次定律判斷原磁場
的磁通量可能向左增大或向右減小,因此,條形磁鐵可能S極向右插入線圈或N極向左抽離線圈,故B
錯誤;
C、如果右側(cè)的二極管發(fā)光,根據(jù)安培定則可以判斷線圈內(nèi)的感應電流磁場向左,在條形磁鐵插入線圈
的過程時,磁通量增大,再根據(jù)楞次定律“增反減同”判斷原磁場一定向右,條形磁鐵的右端為一定為
N極,故C正確;
D、如果實驗中發(fā)現(xiàn)左側(cè)二極管發(fā)光的同時,小車又向右移動,結(jié)合安培定則和楞次定律,可知一定是
條形磁鐵左端為N極,右端為S極,故D錯誤。
故選:Co
【點評】本題考查了安培定則和楞次定律的應用,會根據(jù)題意進行準確分析和判斷。
二.多選題(共4小題)
(多選)11.(2025?成都模擬)在探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系的實驗中,可拆變壓器如圖(a)
所示,原線圈有四個接線柱,副線圈有三個接線柱,其簡化圖如圖(b)所示。某同學將正弦交流電源
接在原線圈“0”和“1400”兩個接線柱上,用交流電壓表先測量原線圈各接線柱間的電壓,再測量副
線圈各接線柱間的電壓,將測得的電壓U與對應匝數(shù)n中的部分數(shù)據(jù)描繪在U-n圖上。分析發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)
點大致分布在過原點的直線I與直線H上,如圖(c)所示。下列說法正確的是()
圖(a)圖(b)圖(c)
A.直線I對應為原線圈測得的電壓與匝數(shù)關(guān)系
B.直線I斜率比直線II斜率大的原因可能是鐵芯漏磁
C.電源輸出電壓的最大值約為14V
D.僅增大電源輸出電壓,直線I與直線II的斜率均減小
【分析】根據(jù)圖(c)中的U-n關(guān)系圖,直線I的斜率比直線II的斜率大,結(jié)合有效值和最大值的關(guān)
系,以及僅增大電源輸出電壓,不會改變線圈的匝數(shù)比分析求解。
【解答】解:A、根據(jù)圖(c)中的U-n關(guān)系圖,由于原線圈的匝數(shù)較多,且電源接在“0”和“1400”
兩個接線柱上,因此直線I對應的應該是原線圈的電壓與匝數(shù)關(guān)系,而直線II對應的才是副線圈的電壓
與匝數(shù)關(guān)系,故A錯誤;
B、直線I的斜率比直線II的斜率大,這意味著在相同的匝數(shù)下,副線圈的電壓更低。這可能是由于鐵
芯漏磁導致的能量損失,使得副線圈的實際電壓低于理論值,故B正確;
C、計算電源輸出電壓的最大值從圖(c)中可以看出,當n=800時,對應的電壓約為8V,故n=1400
時,電壓為14V,由于這是有效值,最大值為迎倍的有效值,即14/V,故C錯誤;
D、僅增大電源輸出電壓,不會改變線圈的匝數(shù)比,因此直線I和直線H的斜率均不會減小,故D錯誤;
故選:ABo
【點評】本題考查了探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系的實驗,理解實驗目的、步驟、數(shù)據(jù)處理以及
誤差分析是解決此類問題的關(guān)鍵。
(多選)12.(2025?河南二模)電流傳感器可以像電流表一樣測量電流,它的反應非???,可以捕捉到瞬
間的電流變化。此外,由于它與計算機相連,還能顯示出電流i隨時間t變化的圖像。如圖1所示,電
源的電動勢為8.0V,單刀雙擲開關(guān)先接通電鍵“1”,待電流傳感器的示數(shù)為0后,再接通“2”,電容
器放電的i-t圖像如圖2所示,圖線與坐標軸所圍約40小格,則()
i/mA
!|電流—
痣感器上
—O
R
-----------■V246--
圖1------------------------------圖2
A.電容器的放電量約為3.2X1()-3C
B.電容器的電容約為4.0義10%
C.其他條件不變,只將電阻換成另一個阻值較小的電阻,充電時間將變短
D.其他條件不變,只將電容器換成另一個電容較大的電容器,則得到的i-t圖線與坐標軸所圍成的面
積不變
【分析】根據(jù)i-t圖像中圖線與坐標軸所包圍面積的物理意義計算;根據(jù)電容的定義式計算;根據(jù)i-t
圖像中圖線與坐標軸所包圍面積的物理意義結(jié)合電容定義式分析判斷。
【解答】解:A.電容器在全部放電過程中釋放的電荷量在數(shù)值上等于i-t圖像中圖線與坐標軸所包圍
的面積,則
Q=0.2X103X0.4X40C=3.2X103C
故A正確;
B.充電完畢后,電容器極板間電壓等于電源電動勢8.0V,根據(jù)電容定義式可得
C=%髀**^=4.0X1。力
故B正確;
C.其他條件不變,只將電阻換成另一個阻值較小的電阻,由閉合電路歐姆定律知,將開關(guān)擲向1時電
容器開始充電的電流增大,則曲線與縱軸交點的位置將向上移動,而充電時曲線與橫軸所圍成的面積將
不變,所以充電時間將變短,故c正確;
D.其他條件不變,只將電容器換成另一個電容較大的電容器,根據(jù)
可知充電時,電容器極板上電荷量將增大,則得到的i-t圖線與坐標軸所圍成的面積變大,故D錯誤。
故選:ABCo
【點評】本題關(guān)鍵掌握i-t圖像中圖線與坐標軸所包圍面積的物理意義。
(多選)13.(2025?南充模擬)在探究變壓器的線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系時,某同學分別在可拆變壓器
的鐵芯上繞制了兩個線圈,制作了一個如圖所示的降壓變壓器,線圈a連接到學生電源的交流輸出端,
線圈b與小燈泡相連接,兩線圈的電阻均可忽略不計。閉合電源開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡很亮,為了降低小燈
泡的亮度,下列措施可行的是()
B.將交流輸出電壓適當減小
C.將線圈a、b增加相同匝數(shù)
D.將線圈a改接在直流輸出端
【分析】根據(jù)變壓器的變壓規(guī)律寫出輸出電壓的表達式,然后逐項分析即可。
【解答】解:為了降低小燈泡的亮度,則需要減小變壓器的副線圈的電壓,設線圈a的匝數(shù)為m,輸入
電壓為Ui,線圈b的匝數(shù)為n2,輸出電壓為U2,因為變壓器的變壓規(guī)律是
。2n2
可得
A.減少線圈b的匝數(shù)可行,可以減小U2,則可以降低小燈泡的亮度,故A正確;
B.將交流輸出電壓U減小,可以減小U2,小燈泡會變暗,故B正確;
C.將線圈a、b增加相同匝數(shù),可以增大U2,小燈泡會更亮,故C錯誤;
D.直流電不能在副線圈產(chǎn)生電流,小燈泡將不會發(fā)光,故D錯誤。
故選:ABo
【點評】本題考查了變壓器變壓規(guī)律的應用,基礎(chǔ)題。
(多選)14.(2025?云南模擬)法拉第在日記中記錄了其發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程,某同學用現(xiàn)有器材重
現(xiàn)了其中一個實驗。如圖所示,線圈P兩端連接到靈敏電流計上,線圈Q通過開關(guān)S連接到直流電源
上.將線圈Q放在線圈P的里面后,則()
A.開關(guān)S閉合瞬間,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.開關(guān)S斷開瞬間,電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.保持開關(guān)S閉合,迅速拔出線圈Q瞬間,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
D.保持開關(guān)S閉合,迅速拔出線圈Q瞬間,電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
【分析】產(chǎn)生感應電流的條件是閉合電路的磁通量發(fā)生變化,指針偏轉(zhuǎn)時說明電路中產(chǎn)生了感應電流,
將產(chǎn)生感應電流的情況與螺線管中磁場的變化情況聯(lián)系在一起即可得到答案。
【解答】解:A.開關(guān)S閉合瞬間,通過線圈Q的電流增加,則穿過線圈P的磁通量增加,則P中會
產(chǎn)生感應電流,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故A正確;
B.開關(guān)S斷開瞬間,穿過線圈P的磁通量減小,則P中會產(chǎn)生感應電流,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故B
錯誤;
CD.保持開關(guān)S閉合,迅速拔出線圈Q瞬間,則穿過線圈P的磁通量減小,則P中會產(chǎn)生感應電流,
電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),故C正確,D錯誤。
故選:AC。
【點評】閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化有幾種方式:可以線圈面積的變化,也可以磁場的變化,也可以
線圈與磁場的位置變化。
三.填空題(共2小題)
15.(2025?焦作模擬)某實驗小組利用DIS等實驗器材測量同一電池組的電動勢和內(nèi)阻,實驗裝置如圖甲
所示,多次改變電阻箱的阻值,記錄外電路總電阻阻值R,用電壓傳感器測得路端電壓U,并在計算機
11
上顯示出如圖乙所示的萬一后關(guān)系圖線。圖線在橫軸的交點為a,在縱軸的交點為b,由圖線可知,E=
11
-,r=——(均用a、b表不)。
b——a—
數(shù)據(jù)電壓
采集器傳感器
計算機
11
【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律求出圖像表達式,結(jié)合圖像的斜率求解。
【解答】解:由題圖可知,外電路的總電阻為R=Ro+Ri
利用閉合電路歐姆定律得E=U+%
-1V11
變形為―
UERE
由此可知巳-玄關(guān)系圖線在縱軸的截距b=I
解得E=1
圖線斜率k=—2
解得r=-%
故答案為:-;-,
ba
【點評】本題考查了應用了伏安法測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗。掌握實驗原理是解題的前
提,應用圖像法處理實驗數(shù)據(jù),根據(jù)閉合電路歐姆定律求出圖像的函數(shù)表達式,根據(jù)圖象的斜率與截距
求出電源電動勢與內(nèi)阻。
16.(2025?思明區(qū)校級三模)(1)利用螺旋測微器和游標卡尺分別測量金屬棒的直徑和長度,測量結(jié)果分
別如圖(a)和(b)所示,則該金屬棒的直徑d=1.848mm,金屬棒的長度為L=5.015cm?
(2)用多用電表粗測金屬棒的阻值:將多用電表的功能旋鈕調(diào)至“X100Q”擋并進行一系列正確操作
后,指針靜止時如圖(c)所示,則金屬棒的阻值約為700
三
三40
三
I一35
三
r_30
0=111111111111111111111
三05101520
圖(a)圖(b)圖(c)
【分析】(1)根據(jù)螺旋測微器及游標卡尺的精確度讀數(shù);
(2)根據(jù)指針位置及倍率讀數(shù)。
【解答】解:(1)螺旋測微器的精確度為0.01mm,讀數(shù)為1.5mm+34.8X0.01mm=1.848mm
游標卡尺的精確度為0.05mm,讀數(shù)為50mm+3X0.05mm=5.015cm
(2)指針位于7的位置,讀數(shù)諛700。
故答案為:(1)1.848;5.015;(2)700
【點評】本題考查儀器的讀數(shù),解題關(guān)鍵掌握讀數(shù)的方法及原理。
四.實驗題(共4小題)
17.(2025?安徽模擬)某興趣小組選擇不同的方法測量一電流表的內(nèi)阻:
(1)興趣小組先直接用多用電表的歐姆擋測量電流表的內(nèi)阻,當用“X10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)過大,
應該換用XI(填“XI”或“X100”)擋,重新歐姆調(diào)零后進行測量,表盤指針如圖甲所示,則
讀數(shù)為17Q;該小組實驗后發(fā)現(xiàn)歐姆表內(nèi)部電源電動勢減少,內(nèi)阻增加,但仍然能歐姆調(diào)零,則
用該方法測量的電流表內(nèi)阻的測量值(填“大于”“小于”或“等于")真實值。
(2)該興趣小組要進一步精確測量該電流表的內(nèi)阻,實驗室有下列器材:
電源E(電動勢3V,內(nèi)阻不計),滑動變阻器Ri(0?5Q,額定電流1A),待測電流表Ai(量程0.3A,
內(nèi)阻約15C),滑動變阻器R2(0?50Q,額定電流0.5A),電流表A2(量程0.6A,內(nèi)阻約2Q),導線
若干、開關(guān)一個,定值電阻Ro(阻值14Q)。
請結(jié)合實驗要求選擇合適的器材將電路圖在乙圖中補充完整;滑動變阻器應選R1(填“Ri”或“R2”)。
某次實驗時電流表Ai、A2的示數(shù)分別為Ii=0.210A>l2=0.444A,則待測電流表的內(nèi)阻RAI=15.6
Q。
【分析】(1)根據(jù)歐姆表的倍率和讀數(shù)規(guī)則讀數(shù),并由歐姆表的原理分析誤差;
(2)由于滑動變阻器采用分壓式接法,為了方便調(diào)節(jié),應選量程較小的滑動變阻器,結(jié)合電路安全等
畫出電路圖;
(3)根據(jù)并聯(lián)電路電壓相同的特點分析求解電流表的內(nèi)阻。
【解答】解:(1)用此歐姆表粗測電流表的阻值,當用義10擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,可知待測電
阻較小,應該換用XI擋。
重新歐姆調(diào)零后進行測量,表盤指針如圖甲所示,則讀數(shù)為表盤指針讀數(shù)為:17X10=17。;
當電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時,歐姆得重新調(diào)零,由于滿偏電流Ig不變,由公式/g=M
可知歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)得調(diào)小,待測電阻的測量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的,由/=萬'=
R內(nèi)+R外
igR內(nèi)=ig
內(nèi)外i+外
R內(nèi)
可知當R內(nèi)變小時,I變小,指針跟原來的位置相比偏左了,歐姆表的示數(shù)變大了,即調(diào)零后用該表測
量的電流表的內(nèi)阻的測量值大于真實值。
(2)根據(jù)題意可知,用定值電阻和電流表并聯(lián)測電壓,電路圖如圖所示,
電路采用分壓,為了調(diào)節(jié)方便,滑動變阻器選擇阻值較小的R1;
某次實驗時電流表Ai、A2的示數(shù)分別為:h=0.210A、k=0.444A,則待測電流表的內(nèi)阻為:RAI=
Io—71C0.444_0,210r/czc
-A--R----X14Q=15.6C。
12oUn.Z.LU
故答案為:(1)XI、17、大于;(2)見解析、Ri、15.6。
【點評】本題考查了測量電流表的內(nèi)阻實驗,理解測量方法、操作步驟以及數(shù)據(jù)分析是解決此類問題的
關(guān)鍵。
18.(2025?福州校級模擬)某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。部分實驗操作如下:
圖1圖2
(1)螺旋測微器如圖1
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