2013高考物理 高频实验模拟新题精选训练12 伏安特性曲线的描绘

2013高考高频实验模拟新题精选训练12 伏安特性曲线的描绘
1（10分）（2013广东省佛山市质检）用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点，在生产与生活中得到广泛应用。

某同学找到一个LED灯泡，研究它的特性，测得它两端电压U和通过的电流I，数据如下表：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
U/V 0.00 ……… 2.60 2.72 2.80 2.92 3.00 3.17 3.30 3.50
I/mA 0.00 ……… 1.29 5.77 8.71 19.05 27.30 38.86 50.63 68.00
①实验室提供的器材如下：
A.电流表（量程0-0.6A，内阻约1Ω）
B.电流表（量程0-100mA，内阻约50Ω）
C.电压表（量程0-6V，内阻约50kΩ）
D.电压表（量程0-15V，内阻约60kΩ）
E.电源（电动势6V，内阻不计）
F.滑动变阻器（阻值范围0-10Ω，允许最大电流3A）
G.开关，导线
该同学做实验时，电压表选用的是，电流表选用的是（填选项字母）；
②请在右图中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整；
③开关S闭合之前，右图中滑动变阻器的滑片应该置于（选填“A端”、“B端”或“AB 正中间”）。

④若该LED灯泡的额定电压为3V，则此LED灯泡的额定功率为。

答案：①C B
②完整电路如图所示。

③A端④8.19×10-2W。

2.（2013广东省韶关市一模）某同学想通过“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来测量一小灯泡
的额定功率．所用器材如下：
A．待测小灯泡一只：额定电压为2.5V，电阻约为几欧
B．电压表一只：量程为3V，内阻约为3kΩ
C．电流表一只：量程为0.6A，内阻约为0.1Ω
D．滑动变阻器一只，干电池两节，开关一个，导线若干
①请在图甲中补全测量小灯泡额定功率的电路图．
②图甲中开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于（选填“A端”、“B端”或“AB 正中间”）；
③该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W；若将小灯泡直接与电动势E=3.0V，内阻r =7.5Ω的电源相连，小灯泡的功率为 W．（结果均保留两位有效数字）
3..(18分)(1) （2013广东省江门市期末）某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图甲所示的电路图。

请回答下列问题：
①图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整。

②考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。

③图甲中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零。

原因可能是图甲中的________(选填a、b、c、d、e、f)处接触不良。

④据实验测得的数据,作出该元件的,I-U图线如图丙所示,则元件Q在U=0.8V时的电阻值是
___________,I-U图线在该点的切线的斜率的倒数1/K (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻值。

4.(10分) （2013江苏南京盐城一模）某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据（I 和U 分别表示小灯泡的电流和电压），则：
U /V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
I /A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 ▲
0.45 0.47 0.49 0.50 （1）当20.1 U V 时对应的电流表如图甲所示，其读数为 ▲ A
（2）实验中所用的器材有：
电压表（量程3V ，内阻约为2 kΩ）
电流表量程(0.6A,内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器（0～5Ω，1 A ）
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。

请在图乙方框中画出该实验的电路图
（3）根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的U -I 曲线
（4）如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V 、内阻为2.0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是 ▲ W （结果保留2位有效数字）
4. (共10分) 答案：（1）0.42A(0.38A ～0.42A 都正确) (2分)
（2）如图乙所示 (4分)
（3）如图丙所示 (2分)
（4）W 28.0( W 25.0～W 32.0都正确) (2分)
0 1 2 0 0.2 0.4 0.6 甲
▲▲▲ U/ V I/ A 0 0.1
0.3 0.5 0.4
0.8 1.2 1.6 2.0 乙
丙
5．（2013山东济南外国语学校测试）有一个小灯泡上标有“4V 2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用；
A.电压表（0～5V，内阻10KΩ）
B.电压表（0～10V，内阻20KΩ）
C.电流表（0～0.3A ，内阻1Ω）
D.电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）
E.滑动变阻器（5Ω，10A）
F.滑动变阻器（500Ω，0.2A）
（1）实验中电压表应选用，电流表应选用 . （用序号字母表示）
（2）为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用（用序号字母表示）。

（3）请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。

【答案】（1）A D（2）E (3)见解析
【解析】（1）因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0～5V的电压表，故选A；
6．（2013云南师大附中）发光二极管在生产和生活中得到了广泛应用。

发光二极管的符号为，正常使用时，带“+”号的一端接高电势，带“—”号的一端接低电势。

某同学想描绘它的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示。

（1）实验室提供的器材如下：
A．电压表（量程0—3V，内阻约20kΩ）
B．电压表（量程0—15V，内阻约100kΩ）
C．电流表（量程0—50mA，内阻约40Ω）
D．电流表（量程0—0.6A，内阻约2Ω）
E．滑动变阻器（阻值范围0—20Ω，允许最大电流2A）
F．电源（电动势6V，内阻不计）
G．开关，导线
该同学做实验时，电压表选用的是，电流表选用的是（填选项字母）。

（2）请在图9甲所示的方框内画出测量时使用的电路图。

（3）根据表中数据，在图乙所示的坐标纸中画出该发光二极管的I—U图线。

（4）若此发光二极管的最佳工作电流为20mA，现将此发光二极管与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，还需串联一个阻值R= Ω的电阻，才能使它工作在最佳状态。

应电压2.45V，串联电阻分压U=3V-2.45V=0.55V，需串联一个阻值R=U/I=27.5Ω的电阻。

7.(10分）（2013安徽皖南八校联考）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导纽
a.b.c,d,e.f,g和h按图甲所示
方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：
（1）若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是＿＿＿＿＿导线断路．
(2)某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的U－I特性图线．如图乙所示．电源的电动势E ＝＿＿＿＿V；小电珠的的电阻随温度的上升而＿＿＿＿＿。

(3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面电源上，每一只小电珠的实际电功率是＿＿＿＿W。

8.（2013山东日照检测）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V，1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源6 V(内阻不计)
B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下)
C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω)
D．直流电压表0～10 V(内阻约为15 kΩ)
E．滑动变阻器10 Ω，2 A
F．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。

(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)。

(2)在方框内画出实验电路图。