- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

2024届湖南省高三下学期第三次模拟联考物理试题

光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，由于其能量来源于“取之不尽”的太阳能辐射，而且清洁、安全、无污染，目前已广泛应用于人们生活的各个方面。小明家里就安装了一套太阳能庭院灯，小明和科技小组的同学拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“12V；2Ω；6A·h”，高亮度LED照明灯的规格为“6W；10V”。

（1）、若通过分压电阻保证LED灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使LED灯连续照明h；

（2）、实验室可提供的器材如下：

电流表A（量程0.6A，内阻约为2Ω）

电压表V（量程15V，内阻约为10kΩ）

滑动变阻器 $\text{[math]}$ （0~20Ω）

电阻箱 $\text{[math]}$ （最大阻值99Ω，最小分度0.1）

电阻箱 $\text{[math]}$ （最大阻值999Ω，最小分度1Ω）

单刀单掷开关 $\text{[math]}$ 、单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 及导线若干

为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行操作：

①闭合开关 $\text{[math]}$ ，断开开关 $\text{[math]}$ ，调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ 使电流表指针满偏：

②保持滑片P不动，把开关 $\text{[math]}$ 与1接通，调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值 $\text{[math]}$ ，则可得电流表的内阻 $\text{[math]}$ ，该测量值真实值（选填“大于”“小于”或“等于”），其中电阻箱应选择（选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；

③闭合开关 $\text{[math]}$ ，把开关 $\text{[math]}$ 与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I和相应电压表的示数U；

④以U为纵坐标，I为横坐标，作出 $\text{[math]}$ 图线如图乙所示，图线斜率的绝对值为k，纵截距为b，根据图线求得电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ；

（3）、在不计电流表内阻测量误差的情况下，测量电动势和内阻时电流表和电压表（选填“会”或“不会”）引起系统误差。

举一反三

图甲所示为用传感器测量某直流电源（在图甲中用电池的符号来表示）的电动势E和内电阻r的实验电路，按此原理测量得到多组数据后作出的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

某同学利用如图（a）所示的电路测量未知电阻 $\text{[math]}$ 的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表可视为理想电流表．操作步骤如下：

菜同学设计图示电路测量一电源的电动势E、内阻r和电流表内阻R_A ，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值R、电压表的示数U、电流表的示数I。

要测量一节干电池的电动势 $\text{[math]}$ 和内阻 $\text{[math]}$ ，现有下列器材：电压表 $\text{[math]}$ ，电阻箱 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ ，开关和导线若干。某实验小组根据所给器材设计了如图1所示的实验电路。由于 $\text{[math]}$ 的阻值无法辨认，实验时先用一欧姆表测量其阻值。该欧姆表的内部结构如图2所示，该表有“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”两个倍率。现用该表测量阻值小于 $\text{[math]}$ 的电阻 $\text{[math]}$ 。

某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A.被测干电池一节

B.电流表1：量程0~3A，内阻约为 $\text{[math]}$

C.电流表2：量程0~0.6A，内阻约为 $\text{[math]}$

D.电压表1：量程0~3V，内阻未知

E.电压表2：量程0~15V，内阻未知

F.滑动变阻器： $\text{[math]}$ ， 2A

G.开关、导线若干

在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.

（1）在上述器材中请选择适当的器材（填写器材前的字母）：电流表选择{#blank#}1{#/blank#}，电压表选择{#blank#}2{#/blank#}.

（2）实验电路图应选择如图中的{#blank#}3{#/blank#}（填“甲”或“乙”）.

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的 $\text{[math]}$ 图象，则干电池的电动势 $\text{[math]}$ {#blank#}4{#/blank#}V，内电阻 $\text{[math]}$ {#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ .

某物理兴趣小组自制了图（a）所示的水果电池组，为测量该电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：

A.待测水果电池组（E约为2.0V，r约为1000Ω）

B.电流表A₁（0~2mA，内阻约为20Ω）

C.电流表A₂（0~0.6A，内阻约为1Ω）

D.电压表V₁（0~3V，内阻约为1000Ω）

E.电压表V₂（0~15V，内阻约为5000Ω）

F.滑动变阻器R₁（0~10Ω）

G.滑动变阻器R₂（0~1500Ω）

H.开关、导线各若干

他们选用图（b）的实验电路进行实验：

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