新高考物理一轮复习考点巩固练习第九章恒定电流（含解析）

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1．[2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5 V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻Rg待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，导线若干．
(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
(2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻Rg＝________ Ω.
2．[2022·全国乙卷]一同学探究阻值约为550 Ω的待测电阻Rx在0～5 mA范围内的伏安特性．可用器材有：电压表(量程为3 V，内阻很大)，电流表(量程为1 mA，内阻为300 Ω)，电源E(电动势约为4 V，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值可选10 Ω或1.5 kΩ)，定值电阻R0(阻值可选75 Ω或150 Ω)，开关S，导线若干．
(1)要求通过Rx的电流可在0～5 mA范围内连续可调，将图(a)所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；
(2)实验时，图(a)中的R应选最大阻值为________(填“10 Ω”或“1.5 kΩ”)的滑动变阻器，R0应选阻值为________(填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值电阻；
(3)测量多组数据可得Rx的伏安特性曲线．若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示，则此时Rx两端的电压为________ V，流过Rx的电流为________ mA，此组数据得到的Rx的阻值为________ Ω(保留3位有效数字).
3．[2021·全国甲卷]某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡(额定电压2.5 V，额定电流0.3 A)、电压表(量程300 mV，内阻300 Ω)、电流表(量程300 mA，内阻0.27 Ω)、定值电阻R0、滑动变阻器R1(阻值0～20 Ω)、电阻箱R2(最大阻值9 999.9 Ω)、电源E(电动势6 V，内阻不计)、开关S、导线若干．完成下列填空：
(1)有3个阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0～300 mA的U ­ I曲线，R0应选取阻值为________ Ω的定值电阻；
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的________(填“a”或“b”)端；
(3)在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图(b)所示．当流过电流表的电流为10 mA时，小灯泡的电阻为________ Ω(保留1位有效数字)；
(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3 V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为________ Ω.然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示：
(5)由图(b)和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻________(填“增大”“减小”或“不变”)；
(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160 mA，可得此时小灯泡电功率P1＝________ W(保留2位有效数字)；当流过电流表的电流为300 mA时，小灯泡的电功率为P2，则 eq \f(P2,P1) ＝________ (保留至整数).
4．[2021·全国乙卷]一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(小于2 Ω).图中电压表量程为1 V，内阻RV＝380.0 Ω；定值电阻R0＝20.0 Ω；电阻箱R，最大阻值为999.9 Ω，S为开关．按电路图连接电路．完成下列填空：
(1)为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选________ Ω(填“5.0”或“15.0”)；
(2)闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；
(3)根据图(a)所示电路，用R、R0、RV、E和r表示 eq \f(1,U) ，得 eq \f(1,U) ＝__________________________；
(4)利用测量数据，做 eq \f(1,U) ­ R图线，如图(b)所示；
(5)通过图(b)可得E＝________ V(保留2位小数)，r＝________ Ω(保留1位小数)；
(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E′，由此产生的误差为 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(E′－E,E))) ×100%＝________%.
5．[2021·广东卷]某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律．根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材．
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势．选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处．测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________．
(2)再按下图连接好电路进行测量．
①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到________端(填“a”或“b”).
将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置．记录此时电压表和电流表的示数、T和R01.断开开关S.
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S.反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同．记录此时电阻箱的阻值R02.断开开关S.
②实验中记录的阻值R01________R02(填“大于”“小于”或“等于”)，此时热敏电阻阻值RT＝________．
(3)改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律．
第九章 恒定电流
做真题 明方向
1．(1)如图所示 (2)990
解析：流过电阻R0的电流I0＝I－Ig＝9 mA－0.09 mA＝8.91 mA，由欧姆定律可知，Rg＝ eq \f(I0R0,Ig)＝ eq \f(8.91×10,0.09) Ω＝990 Ω.
2．(1)如图所示 (2)10 Ω 75 Ω (3)2.30 4.20 548
解析：(1)要求通过Rx的电流可在0～5 mA范围内连续可调，则应用滑动变阻器的分压式接法，电流表的量程为1 mA，需测到5 mA，则要对电流表改装，与其并联一个电阻R0，电压表的内阻很大，则电流表采用外接法．
(2)滑动变阻器采用分压式接法，R应选最大阻值较小的滑动变阻器；电流表量程1 mA改装为量程5 mA，则R0＝ eq \f(U,I)＝ eq \f(1 mA×300 Ω,5 mA－1 mA)＝75 Ω，故R0应选阻值为75 Ω的定值电阻．
(3)电压表的分度值为0.1 V，读数时需估读到分度值的下一位，读数为2.30 V，电流表的分度值为0.02 mA，此时示数为0.84 mA，考虑到改装关系，流过Rx的电流为5×0.84 mA＝4.20 mA，利用R＝ eq \f(U,I)解得Rx≈548 Ω.
3．(1)10 (2)a (3)0.7 (4)2 700 (5)增大 (6)7.4×10－2 10
解析：(1)当滑动变阻器的滑片处于b端时，小灯泡所在测量电路分得的电压等于电源电动势6 V，电流表满偏时，测量电路的阻值为R＝ eq \f(U,I)＝ eq \f(6 V,300 mA)＝20 Ω，而小灯泡本身具有一定的电阻，所以作为保护电阻，R0一定小于20 Ω，故R0选择阻值为10 Ω的定值电阻；(2)开关闭合前，应使测量电路分得的电压最小，故滑片应处于a端；(3)由图(b)可知，流过电流表的电流为10 mA时，小灯泡两端电压约为7 mV，由欧姆定律可知小灯泡的电阻为RL＝ eq \f(U1,I1)＝0.7 Ω；(4)电压表满量程时小灯泡两端的电压为3 V，而电压表两端电压为300 mV＝0.3 V，所以R2两端电压为2.7 V，由串联分压规律有 eq \f(U2,UV)＝ eq \f(R2,RV)，解得R2＝2 700 Ω；(5)由图(b)和表中数据可知，随着小灯泡电流的增大， eq \f(U,I)的值不断增大，故灯丝电阻不断增大；(6)小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160 mA，此时小灯泡的电功率P1＝160 mA×46 mV×10＝7.4×10－2 W；当流过电流表的电流为300 mA时，小灯泡的电功率为P2＝300 mA×250 mV×10＝0.75 W，则 eq \f(P2,P1)≈10.
4．(1)15.0 (3) eq \f(R0＋RV,ER0RV)R＋ eq \f(rR0＋rRV＋R0RV,ER0RV) (5)1.53(1.50～1.56均可) 0.6(0.4～0.8均可) (6)5
解析：(1)为了保护电压表，在闭合开关前，需满足 eq \f(Um,R0)> eq \f(E,R0＋R＋r)，可得R>8 Ω，所以选15.0 Ω.(3)根据闭合电路的欧姆定律得 eq \f(E,R＋r＋\f(R0RV,R0＋RV))＝ eq \f(U,\f(R0RV,R0＋RV))，整理得 eq \f(1,U)＝ eq \f(R0＋RV,ER0RV)R＋ eq \f(rR0＋rRV＋R0RV,ER0RV).(5)从图中可知图线过点(9.5 Ω，1.00 V－1)和(24 Ω，1.50 V－1)，即 eq \f(R0＋RV,ER0RV)＝ eq \f(400,7 600E)V－1/Ω＝ eq \f(1.50－1.00,24－9.5) V－1/Ω，解得E＝1.53 V，r＝0.6 Ω.(6)若电压表是理想电表，则 eq \f(1,U)＝ eq \f(1,ER0)R＋ eq \f(r＋R0,ER0)，同理可得 eq \f(1,20.0E′) V－1/Ω＝0.034 V－1/Ω，解得E′＝1.47 V，误差为| eq \f(E′－E,E)|×100%≈5%.
5．(1)短接 减小 (2)①b ②大于 R01－R02
解析：(1)使用多用电表的欧姆挡前应先欧姆调零，即将两表笔短接．温度越高，相同倍率下多用电表的指针向右偏转的角度越大，则电阻阻值越小，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．
(2)①闭合开关前，为了保护电路，应该将滑动变阻器的滑片移到b端．②将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表和电流表的示数与改接前一致，则R01＝R02＋RT，所以R01>R02，RT＝R01－R02.U/mV
24.0
46.0
76.0
110.0
128.0
152.0
184.0
216.0
250.0
I/mA
140.0
160.0
180.0
200.0
220.0
240.0
260.0
280.0
300.0