2025版衡水中學(xué)學(xué)案高考物理二輪專題與專項(xiàng)第1部分專題7第17講含答案及解析

第一部分專題起第17講A組·基礎(chǔ)練1.(多選)(2024·北京卷)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。如圖2所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標(biāo)記感應(yīng)電流的方向。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________(填選項(xiàng)前的字母)。A．需要記錄感應(yīng)電流的大小B．通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向C．圖2中甲和乙表明，感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)【答案】BC【解析】本實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素，故不需要記錄感應(yīng)電流的大小，故A錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的方向，故B正確；由題圖2甲和乙知，條形磁體插入N極和S極時(shí)，電流方向不同，故感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)，故C正確。故選BC。2.(2024·海南卷)用如圖a所示的電路觀察電容器的充放電現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)器材有電源E、電容器C、電壓表、電流表、電流傳感器、計(jì)算機(jī)、定值電阻R、單刀雙擲開關(guān)S1、開關(guān)S2、導(dǎo)線若干。(1)閉合開關(guān)S2，將S1接1，電壓表示數(shù)增大，最后穩(wěn)定在12.3V。在此過程中，電流表的示數(shù)________(填選項(xiàng)標(biāo)號(hào))A．一直穩(wěn)定在某一數(shù)值B．先增大，后逐漸減小為零C．先增大，后穩(wěn)定在某一非零數(shù)值(2)先后斷開開關(guān)S2、S1，將電流表更換成電流傳感器，再將S1接2，此時(shí)通過定值電阻R的電流方向________(選填“a→b”或“b→a”)，通過傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，畫出電流隨時(shí)間變化的I－t圖像，如圖b，t＝2s時(shí)I＝1.10mA，圖中M、N區(qū)域面積比為8∶7，可求出R＝________kΩ(保留2位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)B(2)a→b5.2【解析】(1)電容器充電過程中，當(dāng)電路剛接通后，電流表示數(shù)從0增大至某一最大值，后隨著電容器的不斷充電，電路中的充電電流在減小，當(dāng)充電結(jié)束電路穩(wěn)定后，此時(shí)電路相當(dāng)于開路，電流為0。故選B。(2)根據(jù)電路圖可知充電結(jié)束后電容器上極板帶正電，將S1接2，電容器放電，此時(shí)通過定值電阻R的電流方向a→b；t＝2s時(shí)I＝1.10mA可知此時(shí)電容器兩端的電壓為U2＝IR，電容器開始放電前兩端電壓為12.3V，根據(jù)I－t圖像與橫軸圍成的面積表示放電量可得0～2s間的放電量為Q1＝ΔU·C＝(12.3－1.10×10－3×R)C,2s后到放電結(jié)束期間放電量為Q2＝ΔU′·C＝1.10×10－3·RC，根據(jù)題意eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(8,7)，解得R＝5.2kΩ。B組·綜合練3.(2024·浙江6月選考)在測(cè)繪發(fā)光二極管在導(dǎo)通狀態(tài)下的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，(1)用多用電表歐姆擋判斷發(fā)光二極管的正負(fù)極選用×100擋時(shí)，變換表筆與二極管兩極的連接方式，發(fā)現(xiàn)電表指針均不偏轉(zhuǎn)。選用________擋(選填“×10”或“×1k”)重新測(cè)試，指針仍不偏轉(zhuǎn)，更換二極管極性后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)，此時(shí)與多用電表紅色表筆相連的是二極管________(選填“正極”或“負(fù)極”)。(2)圖(A)是已完成部分連線的實(shí)物圖，為實(shí)現(xiàn)電壓可從零開始調(diào)節(jié)，并完成實(shí)驗(yàn)，P應(yīng)連接________接線柱(選填“a”“b”“c”或“d”)，Q應(yīng)連接________接線柱(選填“a”“b”“c”或“d”)。某次選用多用電表量程為50mA擋測(cè)量，指針如圖(B)所示，則電流I＝________mA。(3)根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)，繪出伏安特性曲線如圖(C)所示，說明該二極管是________元件(選填“線性”或“非線性”)，正常發(fā)光時(shí)電壓在________V范圍?！敬鸢浮?1)×1k負(fù)極(2)ad45.0(3)非線性1.9～2.5【解析】(1)指針未偏轉(zhuǎn)，說明可能電阻過大，應(yīng)換用×1k擋繼續(xù)實(shí)驗(yàn)；根據(jù)“紅進(jìn)黑出”原則及二極管單向?qū)щ娦钥芍t色表筆相連的是二極管負(fù)極。(2)實(shí)現(xiàn)電壓可從零開始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，P應(yīng)連接a；根據(jù)圖C可知電壓表選取0～3V量程，故Q接d；多用電表量程為50mA，分度值為1mA，需要估讀到0.1mA，故電表的讀數(shù)為4×10mA＋5×1mA＋0×0.1mA＝45.0mA。(3)根據(jù)圖像可知I隨U非線性變化，故說明該二極管是非線性元件，根據(jù)圖像可知正常發(fā)光時(shí)即有電流通過時(shí)電壓在1.9～2.5V范圍。4.(2024·甘肅卷)精確測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻需要考慮電表內(nèi)阻的影響?？捎闷鞑挠校弘妷罕?量程1.5V，內(nèi)阻約為1.5kΩ)、電流表(量程0.6A)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、干電池和導(dǎo)線若干。某小組開展了以下實(shí)驗(yàn)。(1)考慮電流表內(nèi)阻影響①用圖1所示電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻。從圖2電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內(nèi)阻RA＝________Ω(保留2位有效數(shù)字)；②用圖3所示電路測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻分別用U、I、r和RA表示。則干電池電動(dòng)勢(shì)E＝U＋________(用I、r和RA表示)；③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得多組電表讀數(shù)，作出圖4所示的U－I圖像。則待測(cè)干電池電動(dòng)勢(shì)E＝________V(保留3位有效數(shù)字)、內(nèi)阻r＝________Ω(保留1位小數(shù))。(2)考慮電壓表內(nèi)阻影響該小組也嘗試用圖5所示電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無法完成。原因是________(單選，填正確答案標(biāo)號(hào))。A．電路設(shè)計(jì)會(huì)損壞儀器B．滑動(dòng)變阻器接法錯(cuò)誤C．電壓太大無法讀數(shù)D．電流太小無法讀數(shù)【答案】(1)1.0I(r＋RA)1.401.0(2)D【解析】(1)由圖2可知，電壓表讀數(shù)為U＝0.60V電流表讀數(shù)為I＝0.58A根據(jù)歐姆定律可得電流表內(nèi)阻為RA＝eq\f(U,I)＝eq\f(0.60,0.58)Ω≈1.0Ω由閉合電路的歐姆定律可知，干電池電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E＝U＋I(xiàn)(r＋RA)將E＝U＋I(xiàn)(r＋RA)變形為U＝－(r＋RA)I＋E根據(jù)圖像可知，縱截距b＝E＝1.40V斜率的絕對(duì)值|k|＝r＋RA＝eq\f(1.40－1.00,0.20－0)Ω＝2.0Ω所以待測(cè)干電池電動(dòng)勢(shì)為E＝1.40V電源內(nèi)阻為r＝1.0Ω。(2)由于將電壓表串聯(lián)接在電路中，電壓表內(nèi)阻很大，電路中電流太小，故無法完成實(shí)驗(yàn)的原因可能是電流太小無法讀數(shù)。故選D。5.(2024·新課標(biāo)全國(guó)卷)學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻RV。可選用的器材有：多用電表，電源E(電動(dòng)勢(shì)5V)，電壓表V1(量程5V，內(nèi)阻約3kΩ)，定值電阻R0(阻值為800Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。完成下列填空：(1)利用多用電表粗測(cè)待測(cè)電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)________(把下列實(shí)驗(yàn)步驟前的字母按正確操作順序排列)。A．將紅、黑表筆短接B．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆C．將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“×10”位置再將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的________(填“正極、負(fù)極”或“負(fù)極、正極”)相連，歐姆表的指針位置如圖(a)中虛線Ⅰ所示。為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋________(填“×1”“×100”或“×1k”)位置，重新調(diào)節(jié)后，測(cè)量得到指針位置如圖(a)中實(shí)線Ⅱ所示，則組測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻為________kΩ(結(jié)果保留1位小數(shù))。(2)為了提高測(cè)量精度，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖(b)所示的電路，其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)，閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于________(填“a”或“b”)端；(3)閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片滑到某一位置時(shí)，電壓表V1，待測(cè)電壓表的示數(shù)分別為U1、U，則待測(cè)電壓表內(nèi)阻RV＝________(用U1、U和R0表示)；(4)測(cè)量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，則待測(cè)電壓表內(nèi)阻RV＝________kΩ(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)CAB負(fù)極、正極×1001.6(2)R1a(3)eq\f(UR0,U1－U)(4)1.57【解析】(1)利用多用電表粗測(cè)待測(cè)電壓表的內(nèi)阻。首先應(yīng)選擇歐姆擋即C選項(xiàng)：將多用電表選擇開關(guān)置于歐姆擋“×10”位置；接著將紅、黑表筆短接即A選項(xiàng)；進(jìn)行歐姆調(diào)零即B選項(xiàng)：調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向零歐姆。故首先操作順序?yàn)镃AB。由多用電表使用時(shí)電流“紅進(jìn)黑出”的規(guī)則可知：測(cè)量電阻時(shí)電源在多用電表表內(nèi)，故將多用電表的紅、黑表筆分別與待測(cè)電壓表的“負(fù)極、正極”相連；讀數(shù)時(shí)歐姆表的指針位置如圖(a)中虛線Ⅰ所示，偏轉(zhuǎn)角度較小即倍率選擇過小，為了減少測(cè)量誤差，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋倍率較大處，而根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知選擇“×1k”倍率又過大，故應(yīng)選擇歐姆擋“×100”的位置；測(cè)量得到指針位置如圖(a)中實(shí)線Ⅱ所示，則組測(cè)得到的該電壓表內(nèi)阻為R＝16.0×100Ω＝1.6kΩ。(2)圖(b)所示的電路，滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式連接，為了方便調(diào)節(jié)，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器即R1；為保護(hù)電路，且測(cè)量電路部分電壓從零開始調(diào)節(jié)，閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于a端。(3)通過待測(cè)電壓表的電流大小與定值電阻電流相同為I＝eq\f(U1－U,R0)根據(jù)歐姆定律得待測(cè)電壓表的阻值為RV＝eq\f(U,I)＝eq\f(UR0,U1－U)。(4)測(cè)量得到U1＝4.20V，U＝2.78V，帶入待測(cè)電壓表的阻值表達(dá)式RV＝eq\f(UR0,U1－U)則待測(cè)電壓表內(nèi)阻RV＝eq\f(2.78×800,4.20－2.78)Ω≈1566Ω≈1.57kΩ。6.(2024·廣東卷)某科技小組模仿太陽能發(fā)電中的太陽光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，制作光源跟蹤演示裝置，實(shí)現(xiàn)太陽能電池板方向的調(diào)整，使電池板正對(duì)光源。圖甲是光照方向檢測(cè)電路。所用器材有：電源E(電動(dòng)勢(shì)3V)、電壓表(V1)和(V2)(量程均有3V和15V，內(nèi)阻均可視為無窮大)；滑動(dòng)變阻器R；兩個(gè)相同的光敏電阻RG1和RG2；開關(guān)S；手電筒；導(dǎo)線若干。圖乙是實(shí)物圖。圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側(cè)裝有光敏電阻，電池板固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上?？刂茊卧c檢測(cè)電路的連接未畫出?？刂茊卧獙?duì)光照方向檢測(cè)電路無影響。請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)操作和判斷。(1)電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成虛線框中滑動(dòng)變阻器R、電源E、開關(guān)S和電壓表(V)間的實(shí)物圖連線。(2)光敏電阻阻值與光照強(qiáng)度關(guān)系測(cè)試。①將圖甲中R的滑片置于________端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照強(qiáng)度比RG2表面的??；②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。(V)的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)U1為________V，U2的示數(shù)為1.17V。由此可知，表面光照強(qiáng)度較小的光敏電阻的阻值________(填“較大”或“較小”)；③斷開S。(3)光源跟蹤測(cè)試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射到RG1和RG2；②閉合S。并啟動(dòng)控制單元?？刂茊卧獧z測(cè)并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)兩電壓表的示數(shù)U1<U2，圖乙中的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電池板________(填“逆時(shí)針”或“順時(shí)針”)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至________時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，電池板正對(duì)手電筒發(fā)出的光?！敬鸢浮?1)見解析