题目内容
（10分）某实验小组设计如图甲所示电路探究硅光电池，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表V1量程选用3 V，内阻为6.0 kΩ；电压表V2量程选用15 V，内阻约为30 kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12 V，内阻不计．(硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件)
①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．
②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2.
(ⅰ)某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1＝ V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为________mA(保留两位小数)．
(ⅱ)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐标纸上建立Ix－Ux坐标系，标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点．请你标出余下的4个坐标点，并绘出Ix－Ux图线．
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| U1/V | 0.00 | 0.00 | 0.06 | 0.12 | 0.24 | 0.42 | 0.72 | 1.14 | 1.74 |
| U2/V | 0.0 | 1.0 | 2.1 | 3.1 | 4.2 | 5.4 | 6.7 | 8.1 | 9.7 |
| Ux/V | 0.0 | －1.0 | －2.0 | －3.0 | －4.0 | －5.0 | －6.0 | －7.0 | －8.0 |
| Ix/mA | 0.00 | 0.00 | －0.01 | －0.02 | －0.04 | －0.07 | －0.12 | －0.19 | －0.29 |
(ⅲ)由Ix－Ux图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成 (填“线性”或 “非线性”)关系．
①如图所示 2分
②(ⅰ)1.40 0.23 (ⅱ)描点绘出，Ix－Ux (ⅲ)非线性 。 每空2分
解析试题分析：①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路．连线如图：
②（ⅰ）电压表V1示数
，内阻为
，由欧姆定律可知通过的电流为
（ⅱ）根据表中数据标出余下的4个坐标点，用描点法平滑曲线绘出
图线如图所示．
（ⅲ）由图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成非线性关系．
考点：测定电源的电动势和内阻．
（8分）要精确测量一个直流电源的电动势和内电阻，给定下列实验器材：
| A．待测电源（电动势约4．5V，内阻约2Ω） |
| B．电流表A1（量程0．6A，内阻为1Ω） |
| C．电压表V1（量程15V，内阻为3kΩ） |
| D．电压表V2（量程3V，内阻为2kΩ） |
F．定值电阻R2＝1000Ω)
G．滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω）
H．开关及导线
（1）该实验中电压表应选___________（填选项前面的序号），定值电阻应选________（填选项前面的序号）。
（2）在方框中画出实验电路图。
（3）若将滑动变阻器滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为Ⅰ，从理论上分析，电源电动势E和内电阻r间的关系式应为E＝________。
（8分）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻Rx，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
（1）从图中读出金属丝的直径为 mm。
（2）为此取两节新干电池、开关和若干导线及下列器材：
| A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ |
| B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ |
| C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω |
| D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω |
F．滑动变阻器，0～100 Ω
①要求较准确地测出其阻值，电流表应选_______，滑动变阻器选 (填序号)
②实验中实物接线如图所示，发现有两处错误，请指出其中最明显的一处错误．
______________________________
在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm
（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
| I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
（3） 图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U─I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω(保留两位有效数字)．
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)．
A．1×10-2Ω
m B．1×10-3Ωm C．1×10-6Ω
m D．1×10-8Ωm 
