内容正文:
江西宜春市上高二中2026-2027学年高二上学期9月阶段检测
物理试题
一、单选题:(每题4分共28分)
1. 某电动汽车装配了120块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是,平均工作电压是3.2 V,则下列说法正确的是( )
A. 单块电池充满电后储存的电荷量是200 C
B. 单块电池充满电后储存的电能是
C. 若某块电池充电电流是200 A,则经过30 min可将该电池从其容量的30%充到80%
D. 若该车在某次行驶中平均能耗是,则其续航里程是640 km
【答案】C
【解析】
【详解】A.单块电池充满电后储存的电荷量
远大于200C,故A错误;
B.单块电池充满电后储存的电能
是120块电池的总电能,故B错误;
C.充电电流200A、30min充入的电荷量
占总容量的比例为
因此可将电池从容量30%充到
故C正确;
D.120块电池总电能
续航里程
不等于640km,故D错误。
故选C。
2. 某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线,如图所示,下列判断中正确的是
A. 图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强
B. 图乙反映该电学元件的导电性能随温度的升高而减弱
C. 图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样
D. 图丙反映该电学元件如果加上较高的反向电压(大于)时,反向电流才急剧变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知随着电压增加图线斜率不变,即该元件电阻阻值的倒数不变,阻值不变,导电性能不变,故A错误;
B.由图乙可知随着电压增加图线斜率变小,该元件电阻阻值的倒数变小,阻值增加,导电性能随电压的增大而减弱,但不能说明和温度的变化情况,故B错误;
C.由图丙可知加正向电压和反向电压时图线关于原点不对称,因为横坐标不一样的,故导电性能不一样,故C错误。
D.根据图丙可知该电学元件如果加上较高的反向电压(大于)时,反向电流才急剧变大,故D正确。
故选D。
3. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定,实验室提供的器材有:电压表V(量程0~3 V,内阻约)电流表(量程0-60 mA,内阻约)滑动变阻器R()电源E(输出电压恒为3.0 V)、开关和导线若干,为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,实验电路应选用( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AC.两图均采用分压接法,滑片调至金属丝两端电势相同时,金属丝电流为零。设金属丝电阻为,电压表和电流表的内阻分别为和。图A为电流表外接,电压表电流与金属丝电流之比为
图C为电流表内接,电流表与金属丝两端电压之比为
图C的测量误差较小,故A错误,C正确;
BD.两图均采用限流接法,即使滑动变阻器接入最大阻值,金属丝仍与电源组成闭合回路且总电阻有限,电流不能调至零,故BD错误。
故选C。
4. 如图所示,R是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,电压表和电流表均为理想电表。当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大
B. 电压表的示数增大
C. 电源的总功率增大
D. 电源的输出功率一定减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.光照减弱时,光敏电阻阻值增大,总电阻增大,由闭合电路欧姆定律
总电流减小,电流表示数减小,故A错误;
B.两端电压,减小,则小,不变,因此增大,电压表示数增大,故B正确;
C.电源总功率,不变、减小,因此减小,故C错误;
D.电源输出功率的规律为:当外电阻时输出功率最大,外电阻离越远输出功率越小;增大后增大,但是与内阻大小关系未知,功率变化不能确定,故D错误。
故选B。
5. 石墨烯是二维蜂窝状晶格结构新材料。现设计一电路测量某二维石墨烯样品单位面积的载流子(电子)数。如图所示,在长为a,宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B,电极1、3间接入恒压直流电源、稳定时电流表示数为I,电极2、4之间的电压为U,已知电子电荷量为e,则( )
A. 电极2的电势比电极4的高 B. 电子定向移动的速率为
C. 电极2和4之间的电压与宽度b有关 D. 二维石墨烯样品单位面积的载流子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,电子在洛伦兹力作用下向电极2所在一侧偏转,所以电极2的电势比电极4的低,故A错误;
B.当电子稳定通过样品时,其所受电场力与洛伦兹力平衡,则有
解得
故B错误;
C.设样品每平方米载流子数为n,电子定向移动的速率为v,则时间t内通过样品的电荷量
根据电流的定义式得
联立解得
即电极2和4之间的电压与宽度b无关,故C错误;
D.根据C选项分析可知,二维石墨烯样品单位面积的载流子数为
故D正确。
故选D。
6. 在如图所示的电路中,定值电阻、、、、,电容器的电容,电源的电动势,内阻不计。闭合开关、,电路稳定后,下列说法正确的是( )
A. 保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,流过的电荷量为
B. 保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,流过的电荷量为
C. 保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,流过的电荷量约为
D. 保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,流过的电荷量约为
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设电阻、、、两端电压分别为、、、,由题中电路图及闭合电路欧姆定律可知,,,,
代入数据联立解得,,,
电源负极电势为零,则可得,
因此
此时下电极板带正电。
极板所带电荷量
当保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,点则直接与电源正极相连,则
点所在电路不变,电势不变,则
此时下电极板带负电。
极板所带电荷量
两个过程电容器极板电性发生改变,所以经过的电荷量为,故A错误,B正确;
CD.保持开关闭合,断开开关,此时电阻在干路,和、 和分别串联后并联在电路中,由闭合电路欧姆定律得通过电阻的电流满足
电路稳定后,电极板所带电荷全部通过电路释放完,则由公式可得通过的电荷量为
代入数据解得,故CD错误。
故选B。
7. 图1所示的电路中,电源的图像如图3所示,灯泡的图像如图2所示。图1所示电路中定值电阻的阻值,下列说法正确的是( )
A. 电源内阻为
B. 开关闭合时电源的热功率小于1 W
C. 开关闭合时灯的功率为0.72 W
D. 开关闭合时电源的总功率大于3 W
【答案】D
【解析】
【详解】A.因U-I图像的斜率大小等于电源内阻,可知电源内阻为,A错误;
BCD.电源的电动势E=3V,开关闭合时将电阻R看做电源内阻,则满足U=E-(R+r)I=3-2I
将此关系画在灯泡的U-I图像上如图,可知电路的电流约为I=1.1A,灯泡两端电压约为UL=0.6V,根据
可知电源的热功率大于1 W,灯的功率为PL=IUL=0.66W
电源的总功率,BC错误,D正确。
故选D。
二、多选题(每题6分共18分,少选得3分,多选错选不得分)
8. 如图所示,电路中E、r为电源的电动势和内电阻,、、为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表,开关闭合时,平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器的滑片向b端移动时,则( )
A. 电阻消耗的功率减小
B. 电源的效率减小
C. 带电小液滴将向上运动
D. 若电流表、电压表的示数变化量分别为和,则
【答案】BD
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器的滑片向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路总电流增大,故电阻消耗的功率增大,故A错误;
B.电源的效率为,电路总电流增大,可知电源的效率减小,故B正确;
C.电路总电流增大,电源内阻和两端的电压增大,可知电容器两端的电压减小,两极板间电场强度减小,带电小液滴所受电场力小于重力,带电小液滴的将向下运动,故C错误;
D.根据电路可知
电容器两端的电压减小,可知通过R3的电流减小,电路总电流增大,可知通过R2的电流增大,且满足
根据闭合电路的欧姆定律
可得
故,故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示的电路中,、均为定值电阻,且,为滑动变阻器,闭合开关,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I变化关系如图乙所示,其中图线上的M、N两点是滑片在变阻器两个不同端点时分别得到的。下列各值正确的是( )
A. 电源电动势为6 V;
B. 电源内阻为;
C. 定值电阻的阻值;
D. 接入电路的阻值时电源的输出功率最大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.图乙是电源路端电压随干路电流变化的图像,纵轴截距为,表示电流为零时的路端电压,故电动势。由闭合电路欧姆定律可知,图线斜率的大小为内阻。点对应,,故,故A正确,B错误;
C.滑片在最右端时,接入电路的阻值为零,被短路,外电阻仅为。图乙中电流最大的点对应,,由欧姆定律得,故C正确;
D.设外电路总电阻为,由闭合电路欧姆定律得
电源的输出功率为
由均值不等式得
等号仅在外电阻等于内阻时成立,此时电源输出功率最大。由图甲的串并联关系,最大功率对应的满足
将题给及前述数值代入,所需的变阻器阻值为,故D错误。
故选AC。
10. 某物理爱好者设计了一个三挡位(“”“”“”)的电阻表,其内部结构如图所示,S为单刀三掷开关,R为调零电阻,、、为定值电阻,表头G的满偏电流为,内阻为,干电池的电动势为E,内阻为r。用此电阻表测量一待测电阻的阻值。下列说法正确的是( )
A. 电阻表的红色表笔应该连接在图中b。
B. 当电阻表的挡位为“”时,应将单刀三掷开关S与3接通。
C. 若从“”挡位换成“”挡位,在进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该向下调节。
D. 若电源电动势原来为1.5 V,一段时间后,电动势降为1.2 V,用此电阻表欧姆调零后测量某电阻,读数为,则该电阻的真实值为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电阻表的红色表笔应该接内部电源的负极,可知应连接在图中a,A错误。
B.当电阻表的挡位为“”时,内阻最小,此时电流计满偏时电路的总电流最大,即与电流计并联的电阻最小,则应将单刀三掷开关S与3接通,B正确。
C.若从“”挡位换成“”挡位,内阻变大,电流计满偏时总电流减小,则在进行欧姆调零时,调零电阻R的阻值应该变大,则滑片应该向上调节,C错误。
D.若电源电动势原来为1.5 V,调零时对应的内阻为R内,则
一段时间后,电动势降为1.2 V,用此电阻表欧姆调零后
可知
可知测量某电阻,读数为,则该电阻的真实值为,D正确。
故选BD。
三、实验题:(每空2分共28分)
11.
(1)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动K,使指针对准电流的0刻线;
②将K旋转到电阻挡“”的位置;
③将插入“”“”插孔的表笔短接,旋动T;使指针对准电阻的0刻线;
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的待测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按___________的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“”的位置
B.将K旋转到电阻挡“”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(2)如图所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为___________;测直流电流时,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为___________mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为___________V。
【答案】(1)ADC (2) ①. ②. 48 ③. 24.0
【解析】
【小问1详解】
①电表使用前要调节机械调零旋钮,使指针指在0刻线位置,故调节S旋钮;
③欧姆表测量前要进行欧姆调零,调节T旋钮,使指针对准零刻度线;
④指针偏转度过小,说明电阻偏大,故需选择较大的倍率;每次换挡要重新调零,再进行电阻的测量;故顺序为ADC;
【小问2详解】
[1] 欧姆表读数=刻度盘读数×倍率,则读数为
[2] 选用量程为100mA的电流挡,由图示表盘可知,其分度值为2mA,指针指在刻度24处,所以读数为
[3] 选用量程为50V的电压挡,由图示表盘可知,其分度值为1V,指针指在刻度24处,读数为
12. 某同学要将一微安表先改装成量程为1 mA的电流表,再改装成量程为3 V的电压表,并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图,虚线框中是改装后电压表电路,是量程为3 V、内阻约为的标准电压表。已知微安表满偏电流为,标记的内阻为,电阻箱、调节范围为。步骤如下:
(1)微安表改装。根据题给条件,图甲中电阻箱的阻值应分别调节到( ),( );
(2)对比校准。当标准电压表的示数为1.60 V时,微安表的指针位置如图乙所示,由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值,而是___V(保留2位有效数字);
(3)校正改装表。通过检测发现:电阻箱、阻值是不准确的,而微安表标记的内阻准确。要使改装电压表量程的真实值为3 V,需适当调节电阻箱、。以下调节方案可行的有____(填序号)。
A. 保持不变,将增大到合适值
B. 保持不变,将减小到合适值
C. 保持不变,将增大到合适值
【答案】(1) ①. ②.
(2)2.5 (3)A
【解析】
【小问1详解】
[1]表头两端电压(并联部分电压),则
改装后满偏干路电流为1mA,由并联电路电流规律,流过 R1的电流:
由欧姆定律
[2]改装后电流表(表头与 R1 的并联体)内阻
干路满偏电流1mA时,由串联电路电压规律和欧姆定律
【小问2详解】
表头满偏,表盘50小格,分度值。图乙中指针已偏转32小格,此时标准电压表示数为1.60V。每小格代表的电压值为,则量程为0.05 V×50 = 2.5V
实际量程2.5V小于预期3V,说明改装电路的实际总电阻比设计值偏小。
【小问3详解】
改装好的量程为
由第(2)问知实际量程2.5V < 3V,要把量程调大到3V,需增大U。
A.R1保持不变,R2增大,表达式中 R2 与 两项都增大,量程增大,A正确;
B.R1保持不变,R2减小,量程减小,B错误;
C.R2保持不变,R1增大, 减小,量程减小,C错误。
故选A。
13. 某实验小组在测定电源电动势和内阻的实验中,除待测电源(电动势约为3V,内阻r约为3Ω)外,实验室提供了以下器材∶
A. 电流表(量程50mA,内阻为Rg=6Ω)
B. 电压表V1(量程3V,内阻约5kΩ)
C. 电压表V2(量程15V,内阻约500Ω)
D. 电阻箱R0(0~999.9Ω)
E. 滑动变阻器R1(0~10Ω)
F. 滑动变阻器R2(0~1000Ω)
G. 开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差,实验中电压表选择____;为了实验操作方便,滑动变阻器选择____;(选填“A、B、C、D、E、F、G”字母代号)
(2)由于所给电流表的量程太小,实验小组用电阻箱R0与毫安表并联,可使其量程扩大,取R0=2 Ω,则改装后的电流表量程为原量程的____倍;
(3)把改装后的电流表记作A,则应该选择的实验电路是下图中的____(填“甲”或“乙”);
(4)根据实验数据画出图线(U是电压表读数,I是改装后电流表的读数),如图丙所示。由图线可得,待测电源的电动势E=_______V,内阻r=__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1) ①. B ②. E
(2)4 (3)乙
(4) ①. 2.98(2.96~3.00) ②. 3.40(3.38~3.42)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电动势约为3V,为尽量减小实验误差,电压表应选量程为3V的,故选B;电源内阻较小,为了实验操作方便,滑动变阻器应选择阻值较小的E。
【小问2详解】
由
可知改装后的电流表量程为原量程的4倍。
【小问3详解】
由于改装后的电流表内阻已知,因此电流表相对电源应采用内接法,应该选择的实验电路是图中的乙。
【小问4详解】
[1][2]改装后电流表的内阻为
由闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势,结合图像有
图像的,斜率绝对值为
可得
四、计算题:
14. 如图所示,电源的电动势,内阻,定值电阻,电动机M内部线圈电阻。当开关、均闭合时,电阻的电功率,求:
(1)此时流过电源的干路电流I;
(2)电动机的输出功率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)电阻的电功率
根据闭合电路欧姆定律,有
解得
(2)开关与均闭合时,流过电阻的电流
流过电动机M的电流
电动机的输入功率
电动机的热功率
电动机的输出功率
解得
15. 下图所示的是应变式传感加速度计的原理图。支架AB固定在待测系统上。滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端。其下端连有一滑动触头,可在滑动变阻器上自由滑动。随着待测系统沿水平方向做变速运动,滑块相对支架将发生位移,并通过电路转化成电信号,从电压表输出。已知电压表量程为,滑块质量为,弹簧的劲度系数,电源电动势,内阻不计,滑动变阻器的总阻值,有效总长度。当待测系统静止时,滑动触头P位于滑动变阻器的中点,取A→B方向为加速度正方向。
(1)确定该加速度计测量加速度的范围;
(2)为保证电压表能正常工作,电路中的至少为多大;
(3)根据的最小值,写出待测系统沿A→B做变速运动时电压表的示数与加速度a的关系式。
【答案】(1) - 8m/s2 ≤ a ≤ 8m/s2;(2)R0 = 10Ω;(3)当加速度a向左时U = 4+ 0.5a
;当加速度a向右时U= 4-0.5a
【解析】
【详解】(1)P端左右移动最多4cm,弹簧最大形变量0.04m,物体加速度大小为
am= = m/s2= 8m/s2
该加速度计测量加速度的范围是
- 8m/s2 ≤ a ≤ 8m/s2
(2)当P在最右端时,电压表读数最大,当读数为8V时,R0两端电压为2V
=
计算得
R0= 10Ω
(3)当加速度向左大小为a时,弹簧的形变量
x =
电压表的输出电压
U = 8 × = 4 + = 4 + 0.5a
当加速度向右大小为a时,弹簧的形变量
x =
电压表的输出电压
U′ = 8 × = 4 - = 4 - 0.5a
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江西宜春市上高二中2026-2027学年高二上学期9月阶段检测
物理试题
一、单选题:(每题4分共28分)
1. 某电动汽车装配了120块“刀片电池”,每块“刀片电池”的容量是,平均工作电压是3.2 V,则下列说法正确的是( )
A. 单块电池充满电后储存的电荷量是200 C
B. 单块电池充满电后储存的电能是
C. 若某块电池充电电流是200 A,则经过30 min可将该电池从其容量的30%充到80%
D. 若该车在某次行驶中平均能耗是,则其续航里程是640 km
2. 某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线,如图所示,下列判断中正确的是
A. 图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强
B. 图乙反映该电学元件的导电性能随温度的升高而减弱
C. 图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样
D. 图丙反映该电学元件如果加上较高的反向电压(大于)时,反向电流才急剧变大
3. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定,实验室提供的器材有:电压表V(量程0~3 V,内阻约)电流表(量程0-60 mA,内阻约)滑动变阻器R()电源E(输出电压恒为3.0 V)、开关和导线若干,为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化,实验电路应选用( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,R是光敏电阻,当光照强度增大时,它的阻值减小,电压表和电流表均为理想电表。当外界的光照强度减弱时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大
B. 电压表的示数增大
C. 电源的总功率增大
D. 电源的输出功率一定减小
5. 石墨烯是二维蜂窝状晶格结构新材料。现设计一电路测量某二维石墨烯样品单位面积的载流子(电子)数。如图所示,在长为a,宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场,磁感应强度为B,电极1、3间接入恒压直流电源、稳定时电流表示数为I,电极2、4之间的电压为U,已知电子电荷量为e,则( )
A. 电极2的电势比电极4的高 B. 电子定向移动的速率为
C. 电极2和4之间的电压与宽度b有关 D. 二维石墨烯样品单位面积的载流子数为
6. 在如图所示的电路中,定值电阻、、、、,电容器的电容,电源的电动势,内阻不计。闭合开关、,电路稳定后,下列说法正确的是( )
A. 保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,流过的电荷量为
B. 保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,流过的电荷量为
C. 保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,流过的电荷量约为
D. 保持开关闭合,断开开关,电路稳定后,流过的电荷量约为
7. 图1所示的电路中,电源的图像如图3所示,灯泡的图像如图2所示。图1所示电路中定值电阻的阻值,下列说法正确的是( )
A. 电源内阻为
B. 开关闭合时电源的热功率小于1 W
C. 开关闭合时灯的功率为0.72 W
D. 开关闭合时电源的总功率大于3 W
二、多选题(每题6分共18分,少选得3分,多选错选不得分)
8. 如图所示,电路中E、r为电源的电动势和内电阻,、、为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表,开关闭合时,平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器的滑片向b端移动时,则( )
A. 电阻消耗的功率减小
B. 电源的效率减小
C. 带电小液滴将向上运动
D. 若电流表、电压表的示数变化量分别为和,则
9. 如图甲所示的电路中,、均为定值电阻,且,为滑动变阻器,闭合开关,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I变化关系如图乙所示,其中图线上的M、N两点是滑片在变阻器两个不同端点时分别得到的。下列各值正确的是( )
A. 电源电动势为6 V;
B. 电源内阻为;
C. 定值电阻的阻值;
D. 接入电路的阻值时电源的输出功率最大
10. 某物理爱好者设计了一个三挡位(“”“”“”)的电阻表,其内部结构如图所示,S为单刀三掷开关,R为调零电阻,、、为定值电阻,表头G的满偏电流为,内阻为,干电池的电动势为E,内阻为r。用此电阻表测量一待测电阻的阻值。下列说法正确的是( )
A. 电阻表的红色表笔应该连接在图中b。
B. 当电阻表的挡位为“”时,应将单刀三掷开关S与3接通。
C. 若从“”挡位换成“”挡位,在进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该向下调节。
D. 若电源电动势原来为1.5 V,一段时间后,电动势降为1.2 V,用此电阻表欧姆调零后测量某电阻,读数为,则该电阻的真实值为
三、实验题:(每空2分共28分)
11.
(1)用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动K,使指针对准电流的0刻线;
②将K旋转到电阻挡“”的位置;
③将插入“”“”插孔的表笔短接,旋动T;使指针对准电阻的0刻线;
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的待测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按___________的顺序进行操作,再完成读数测量。
A.将K旋转到电阻挡“”的位置
B.将K旋转到电阻挡“”的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(2)如图所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为___________;测直流电流时,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为___________mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为___________V。
12. 某同学要将一微安表先改装成量程为1 mA的电流表,再改装成量程为3 V的电压表,并与标准电压表对比校准。图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图,虚线框中是改装后电压表电路,是量程为3 V、内阻约为的标准电压表。已知微安表满偏电流为,标记的内阻为,电阻箱、调节范围为。步骤如下:
(1)微安表改装。根据题给条件,图甲中电阻箱的阻值应分别调节到( ),( );
(2)对比校准。当标准电压表的示数为1.60 V时,微安表的指针位置如图乙所示,由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值,而是___V(保留2位有效数字);
(3)校正改装表。通过检测发现:电阻箱、阻值是不准确的,而微安表标记的内阻准确。要使改装电压表量程的真实值为3 V,需适当调节电阻箱、。以下调节方案可行的有____(填序号)。
A. 保持不变,将增大到合适值
B. 保持不变,将减小到合适值
C. 保持不变,将增大到合适值
13. 某实验小组在测定电源电动势和内阻的实验中,除待测电源(电动势约为3V,内阻r约为3Ω)外,实验室提供了以下器材∶
A. 电流表(量程50mA,内阻为Rg=6Ω)
B. 电压表V1(量程3V,内阻约5kΩ)
C. 电压表V2(量程15V,内阻约500Ω)
D. 电阻箱R0(0~999.9Ω)
E. 滑动变阻器R1(0~10Ω)
F. 滑动变阻器R2(0~1000Ω)
G. 开关、导线若干。
(1)为尽量减小实验误差,实验中电压表选择____;为了实验操作方便,滑动变阻器选择____;(选填“A、B、C、D、E、F、G”字母代号)
(2)由于所给电流表的量程太小,实验小组用电阻箱R0与毫安表并联,可使其量程扩大,取R0=2 Ω,则改装后的电流表量程为原量程的____倍;
(3)把改装后的电流表记作A,则应该选择的实验电路是下图中的____(填“甲”或“乙”);
(4)根据实验数据画出图线(U是电压表读数,I是改装后电流表的读数),如图丙所示。由图线可得,待测电源的电动势E=_______V,内阻r=__________Ω。(结果均保留三位有效数字)
四、计算题:
14. 如图所示,电源的电动势,内阻,定值电阻,电动机M内部线圈电阻。当开关、均闭合时,电阻的电功率,求:
(1)此时流过电源的干路电流I;
(2)电动机的输出功率。
15. 下图所示的是应变式传感加速度计的原理图。支架AB固定在待测系统上。滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端。其下端连有一滑动触头,可在滑动变阻器上自由滑动。随着待测系统沿水平方向做变速运动,滑块相对支架将发生位移,并通过电路转化成电信号,从电压表输出。已知电压表量程为,滑块质量为,弹簧的劲度系数,电源电动势,内阻不计,滑动变阻器的总阻值,有效总长度。当待测系统静止时,滑动触头P位于滑动变阻器的中点,取A→B方向为加速度正方向。
(1)确定该加速度计测量加速度的范围;
(2)为保证电压表能正常工作,电路中的至少为多大;
(3)根据的最小值,写出待测系统沿A→B做变速运动时电压表的示数与加速度a的关系式。
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