高三物理（第04期）好題速遞分項解析匯編 專題20 電學實驗（含解析）

《高三物理（第04期）好題速遞分項解析匯編 專題20 電學實驗（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高三物理（第04期）好題速遞分項解析匯編 專題20 電學實驗（含解析）（17頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

專題 20 電學實驗 1.【湖北省華中師范大學第一附屬中學 2017 屆高三上學期期中考試】現有一電池，電動勢 E 約為 9V，內阻 r 在 35~55Ω 范圍內，允許通過的最大電流為 50mA。為測定該電池的電動勢 和內阻，某同學利用如圖（ a）所示的電路進行實驗。圖中 R 為電阻箱，阻值范圍為 0~9999Ω； R0為保護電阻。 （1）可備選用的定值電阻 R0有以下幾種規(guī)格，本實驗應選用( ) A．20Ω，2.5W B．50Ω，1.0W C．150Ω，1.0W D．1500Ω，5.0W （2）按照圖（ a）所示的電路圖，接好電路，閉合電鍵后，調整電阻箱的阻值，記錄阻值 R 和相應的電壓表示數 U，取得多組數據，然后作出 01RU?—圖像，如圖( b)所示，由圖中 所給的數據可知，電源的電動勢 E= V， r= Ω．(結果保留兩位有效數字) 【答案】（1）C（2）8.3 ，50 考點：測定電源的電動勢和內阻 2.【遼師大附中 2016—2017 學年上學期期中考試】在做測量電源電動勢 E 和內阻 r 的實驗 時，提供的器材是：待測電源一個，內阻為 RV的電壓表一個（量程略大于電源的電動勢） ， 電阻箱一個，開關一個，導線若干。為了測量得更加準確，多次改變電阻箱的電阻 R，讀出 電壓表的相應示數 U，以 1為縱坐標， R 為橫坐標，畫出 U1與 R 的關系圖象,如圖所示。由 圖象可得到直線在縱軸上的截距為 m，直線的斜率為 k，試根據以上信息 (1)在虛線框內畫出實驗電路圖。 (2)寫出 E、的表達式， ? ___________ ； ?r_______________ 【答案】 【答案】①電路圖如右圖所示： ② 1VEkR?， Vrkm? 解得： VkRE1?， kmrV?； 考點：測定電源的電動勢和內阻。 3.【福建省廈門第一中學 2017 屆高三上學期期中考試】為了測量某種材料制成的特種電阻 絲 xR的電阻率，提供的器材有： A．電流表 G，內阻 120g??，滿偏電流 3gImA? B．電流表 A，內阻約為 10Ω，量程為 100mA C．螺旋測微器，刻度尺 D．電阻箱 0R（0~999Ω，0.5A） E．滑動變阻器 R（5Ω，1A） F．電池組 E（6V，0.05Ω） G．一個開關 S 和導線若干 某同學進行了一下操作 （1）用多用電表粗測電阻絲的阻值，當用“1”檔時發(fā)現指針偏轉角度過小，說明電阻較 ______（填“大”或“小” ）應換為“10”檔，并重新進行________，測量時指針位置如 圖 1 所示 （2）把電流表 G 與電阻箱串聯改裝成量程為 6V 的電壓表，則電阻箱的阻值應調為0R =________Ω。 （3）請用改裝好的電壓表設計一個測量電阻 xR阻值的實驗，根據提供的器材和實驗需要， 請將圖 2 中電路圖補充完整。 （4）電阻率的計算：測得電阻絲的長度為 L，電阻絲的直徑為 d，電路閉合后，調節(jié)滑動變 阻器的滑片到合適位置，電流表 G 的示數為 1I，電流表 A 的示數為 2I，請用已知量和測量量 的字母符號*（各量不允許代入數值）寫出計算電阻率的表達式 ?=___________。 【答案】 （1）大；歐姆調零（2） 08R??（3）如圖所示（4） ?? 2104gdIRL???? （3）滑動變阻器 R（5Ω，1A） ，電源電壓為 6V，所以滑動變阻器使用限流式，從圖 1 中可 得被測電阻大約 70Ω，所以電流表內阻和被測電阻相接近，所以采用電流表外接法，如圖所 示 （4）由電阻定律可知，電阻為： 2()LRdS???，則電阻率為： 24dRL??? ，根據歐 姆定律有： ??102g IUR??? ，所以電阻率為： ?? 2104gIL??? ． 考點：考查了測定金屬電阻率實驗 【名師點睛】考查歐姆表讀數，注意此刻度不均勻，盡量讓指針在中央附近，同時乘以倍率； 確定滑動變阻器與電流表的接法是正確解題的關鍵，測量電阻的方法除了伏安法外，還有 “安安法”（即兩個電流表組合）、“伏伏法”（兩個電壓表組合）等．掌握電阻定律，同 時注意利用電流表與電阻的關系，求出電壓的方法 4． 【福建省廈門第一中學 2017 屆高三上學期期中考試】在描繪小電珠的伏安特性曲線實驗 中，一組同學用量程 3V 的電壓表測量小電珠的電壓，用多用電表的 250mA 檔測量通過小電 珠的電流。 （1）在圖甲電路中，需要將多用電表的兩表筆連接到 a、b 兩處，其中黑表筆應與_______ 連接（填“a”或“b” ） （2）將得到的數據記錄在表格中，當電源為 1.50V 時，對應的多用電表指針指示如圖乙所 示，其讀數為__________mA （3）根據表格中的其他數據，在答題卡的坐標紙上繪制出 I-U 曲線 （4）由 I-U 曲線可以看出，隨電壓，電流的增大，小電珠的電阻_______________ （5）實驗后，某同學用多用電表的歐姆檔測量小電珠的電阻，他將選擇開關置于電阻 “1”檔，調零后將紅黑表筆接在小電珠的兩極上，已知多用電表內部歐姆檔所接電池的 電動勢為 1.5V，歐姆檔刻度盤的中央刻度示數為 15，則指針位于_______區(qū)間。 A． 10R? B． 79R? C． 4.57R? D． 4.5R? 【答案】 （1）b（2）173 或 174（3）如圖所示（4）變大（5）D （5）當電壓為零時，圖象中過 O 點的斜率可以表示常溫下的電阻，由圖可知，電阻約為：0.12?? ；則可知，指針對應的區(qū)間應為 D； 考點：描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗 5.【山東省實驗中學 2017 屆高三第一次診斷性考試】某學習小組用伏安法測量一未知電阻 Rx的阻值，給定器材及規(guī)格為： 電流表 A(量程為 0～5 mA，內阻約為 10?)； 電壓表 V(量程為 0～3 V，內阻約為 3K)： 最大阻值約為 1?的滑動變阻器； 電源 E(電動勢約為 3 V)；開關 S、導線若干． (1)由于不知道未知電阻的阻值范圍，先采用如圖所示的電路試測，讀得電壓表示數大約為 2.5 V，電流表示數大約為 5 mA，則未知電阻 Rx的阻值大約為___ ?． (2)經分析，該電路測量誤差較大，需改進．請直接在圖上改畫：①在不需要的連線上畫 “”表示，②補畫上需要添加的連線． (3)利用改進的電路進行測量，R x的測量值____真實值(選填“大小” 、 “等于”或“小于”) ． 【答案】(1) 50 ? (2)如圖是所示： (3)大于 【解析】（1）未知電阻阻值約為： 32.501xVRAUI?????． 考點：伏安法測電阻 6.【河北省石家莊市第二中學 2017 屆高三上學期第二期聯考】甲和乙兩位同學分別設計了 如圖甲和乙所示的兩個電路來測量某電子產品所用鋰電池的電動勢和內阻，其中 R 為電阻箱， 定值電阻 0 1.9R??。實驗時改變 R 的阻值以及對應電壓表的示數 U，根據記錄的數據得 到如圖丙和丁所示的關系圖線。 （1）可以判斷圖線丙是利用圖 中的實驗數據描出的； （2）甲同學得到的圖線橫截距為 0.5?，縱截距為 0.27，則甲同學測得該鋰電池的電動勢為 V，內阻為 ?（計算結果保留兩位小數） 。 【答案】⑴乙；⑵3.70；0.10 考點：閉合電路的歐姆定律 7.【大慶中學 2016—2017 學年上學期期中考試高三物理試題】在測定金屬絲電阻率的實驗 中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時的刻度位置如圖所示： （1）從圖中讀出金屬絲的直徑為________mm。 （2）實驗中為了減小電流表和電壓表內阻引起的系統(tǒng)誤差，采用圖示電路： ①閉合電鍵 S1，將 S2接 2，調節(jié)滑動變阻器 R1和 R2，使電壓表讀數盡量接近滿量程，讀出此 時電壓表和電流表的示數 U1和 I1； ②將 S2接 1，讀出這時電壓表和電流表的示數 U2和 I2。則金屬絲電阻 Rx＝____________。 （3）若金屬絲的長度為 L，直徑為 D，電阻為 Rx，則該金屬絲電阻率的表達式為 ρ＝____________。 【答案】 （1）0.620（2） 12XRI??（3） 24xRl? 考點：考查了測定金屬電阻率實驗 8.【河南省南陽市第一中學 2017 屆高三上學期第三次月考】在測定一節(jié)干電池的電動勢和 內電阻的實驗中，備有下列器材： A．待測的干電池（電動勢約為 1.5V，內電阻小于 1.0Ω） B．電流表 A1（量程 0—3mA，內阻 1gR＝10Ω） C．電流表 A2（量程 0—0.6A，內阻 2＝0.1Ω） D．滑動變阻器 R1（0—20Ω，10A） E．滑動變阻器 R2（0—200Ω，lA） F．定值電阻 R0（990Ω） G．開關和導線若干 （1）某同學發(fā)現上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，于是他設計了如圖甲 所示的（a） 、 （b）兩個參考實驗電路，其中合理的是______圖所示的電路；在該電路中，為 了操作方便且能準確地進行測量，滑動變阻器應選______（填寫器材前的字母代號） 。 （2）圖乙為該同學根據（1）中選出的合理的實驗電路，利用測出的數據繪出的 I1-I2圖線 （I 1為電流表 A1的示數，I 2為電流表 A2的示數，且 I2的數值遠大于 I1的數值） ，則由圖線 可得被測電池的電動勢 E＝____________V，內阻 r＝____________Ω。 （結果保留小數點后 2 位） 【答案】 （1）B，D；（2）1.50；1. 00； 考點：考查了測量電源電動勢和內阻實驗 9.在把電流表改裝成電壓表的實驗中，把量程 Ig=300μA，內阻約為 100Ω 的電流表 G 改裝 成電壓表，需要測量電流表 G 的內阻 Rg。①采用如圖所示的電路測量電流表 G 的內阻 Rg，可 選用的器材有： A．電阻箱：最大阻值為 999.9Ω； B．電阻箱：最大阻值為 9 999.9Ω； C．滑動變阻器：最大阻值為 2 000Ω； D．滑動變阻器：最大阻值為 50kΩ； E．電源：電動勢約為 6V，內阻很?。?F．開關、導線若干． 為提高測量精度，在上述可供選擇的器材中，可變電阻 R1應該選擇 ；可變電阻 R2應該 選擇 ；（填選用器材的字母代號） ②測電流表 G 的內阻 Rg的實驗步驟如下： a．連接電路，將可變電阻 R1調到最大； b．斷開 S2，閉合 S1，調節(jié)可變電阻 R1使電流表 G 滿偏； c．閉合 S2，保持 R1不變，調節(jié)可變電阻 R2使電流表 G 半偏，此時可以認為電流表 G 的內阻 Rg=R2． 設電流表 G 的內阻 Rg的測量值為 R 測 ，真實值為 R 真 ，則 R 測 R 真 ．（選填“大于”、 “小于”或“等于”） 【答案】 （1）D；A；（2）小于 【解析】 （1）利用半偏法測量電流表 G 的內阻，要保證總電流基本不變，則 R1的阻值遠大于 R2的阻值，故可變電阻 R1應該選擇 D，可變電阻 R2應該選擇 A； （2）由于并聯 R2后，總電阻減小，則總電流增大，所以通過 R2的實際電流大于通過電流表 G 的電流，則 R2的阻值小于電流表 G 的阻值，所以電流表 R 測 ＜R 真 ． 考點：測量電流表的內阻 10.【河北省滄州市第一中學 2017 屆高三 11 月月考】小勇在探究標有“3V 1.5W”字樣的 小燈泡的伏安特性曲線，試驗室除了導線，電鍵，內阻不計、電動勢為 3V 的電池組和待測 小燈泡外，還有如下的實驗器材供選擇： A．電流表（0～0.6A、內阻為 1Ω ） B．電流表（0～3A、內阻為 0.2Ω） C．電壓表（0～3V、內阻約為 2kΩ） D. 電壓表（0～10V、內阻約為 4.5kΩ） E.滑動變阻器（0～100Ω） F．滑動變阻器（0～20Ω） （1）為了減小實驗誤差，電流表應選 ; 電壓表應選 ；滑動變阻器應選 （填器材 前面的字母代號）小勇利用所選用的實驗器材描繪了小燈泡的伏安特性曲線，如圖甲所示， 則該小燈泡的阻值隨兩端電壓的升高而 （選填“增大” 、 “減小”或“”不變） ． （2）連接完整的實物圖如圖乙所示． （3）如果該小勇在進行操作時，誤將 a、b 間的導線接在在 a、c 間，在閉合開關后，無論 小勇如何移動滑動變阻器的滑動觸頭，小燈泡始終發(fā)光，則小燈泡在該過程中所消耗的電功 率的最小值為 W． 【答案】 （1）A；C；F； 增大；（2）如圖所示；（3）0.32 【解析】 （1）電壓表選擇 0～3V 量程的 C;電表量程應略大于電路中最大電值，燈泡的額定電 流 .5I?，故電流表選擇 A；因本實驗采用分壓式接法，故滑動變阻器選 F；根據 U-I 圖象可知，隨著燈泡兩端電壓的升高燈泡電阻增大； （2）滑動變阻器采用分壓接法；而由于燈泡內阻較小，故燈泡采用電流表外接法；實物圖 如圖所示； 考點：探究小燈泡的伏安特性曲線 11.【黃岡市黃岡中學 2017 屆高三上學期期中考試】測量電阻有多種方法． （1）若用多用電表歐姆擋測電阻，下列說法中正確的是 A．測量電阻時如果指針偏轉過大，應將選擇開關撥至倍率較小的擋位，重新調零后測量 B．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔，則會影響測量結果 C．測量電路中的某個電阻，應該把該電阻與電路斷開 D．測量阻值不同的電阻時都必須重新調零 （2）若用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢 E 和內阻 r，又能同時描繪 小燈泡電阻的伏安特性曲線 A．電壓表 V1（量程 6V、內阻很大） B．電壓表 V2（量程 4V、內阻很大） C．電流表 A（量程 3A、內阻很小） D．滑動變阻器 R（最大阻值 10Ω、額定電流 4A） E．小燈泡（2A、5W） F．電池組（電動勢 E、內阻 r） G．開關一只，導線若干 實驗時，調節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現：若電壓表 V1的示數增大，則電壓表 V2 的示數減?。?①請將設計的實驗電路圖在圖 1 中補充完整． ②每一次操作后，同時記錄電流表 A、電壓表 V1和電壓表 V2的示數，組成兩個坐標點 （I，U 1） 、 （I，U 2） ，標到 U﹣I 坐標系中，經過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖 2 所 示，則電池組的電動勢 E= V、內阻 r= Ω． （結果均保留兩位有效數字） ③在 U﹣I 坐標中兩條圖線在 P 點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為 Ω，電 池組的效率 為 （此空填百分數，保留一位小數） ． 【答案】 （1）AC；（2）①電路圖如圖所示；②4.5；1.0；③0；55.6% （2）①伏安法測電源電動勢與內阻實驗中，電壓表測路端電壓，電壓表示數隨滑動變阻器 接入電路阻值的增大而增大；描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中，電流表測流過燈泡的電流， 燈泡兩端電壓隨滑動變阻器接入電路電阻的增大而減?。徽{節(jié)滑動變阻器時，電壓表 V1的示 數增大，則電壓表 V2的示數減小，則 V1測路端電壓，V 2測燈泡兩端電壓，電路圖如圖所 示． ②電源的 U-I 圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動勢 E=4.5V，電源內阻4.52.1.0UVrIA???? ． ③由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點坐標，即燈泡電壓 UL=2.5V，此時電路電流 I=2.0A， 電源電動勢 E=Ir+UL+IR 滑 ，即 4.5V=2.0A1Ω+2.5V+2.0AR 滑 ，則 R 滑 =0Ω． 電池組的效率 2.510%10.6%4E????； 考點：電阻的測量；測量電源的電動勢及內阻 12.【溫州中學 2017 屆高三 11 月選考模擬考試】實驗室有一破損的雙量程電壓表，兩量程 分別是 3V 和 15V，其內部電路如圖所示.因電壓表的表頭 G 已燒壞，無法知道其電學特性， 但兩個精密電阻 R1、R 2完好，測得 R1=2.9kΩ，R 2=14.9kΩ.現有兩個表頭，外形都與原表頭 G 相同，已知表頭 G1的滿偏電流為 1mA，內阻為 70Ω；表頭 G2的滿偏電流 0.5mA，內阻為 100Ω，又有兩個定值電阻 r1=40Ω，r 2=30Ω.若保留 R1、R 2的情況下，對電壓表進行修復， 則： （1）原表頭 G 滿偏電流 I=________，內阻 r=_________. （2）用于修復電壓表的器材有：______________________ （填器材符 號）. （3）在虛線框中畫出修復后的電路. （4）在利用修復的電壓表，某學習小組用伏安法測量一未知電阻 Rx的阻值，又提供器材及 規(guī)格為：電流表 A 量程 0~5mA，內阻未知；最大阻值約為 100Ω 的滑動變阻器；電源 E（電 動勢約 3V）;開關 S、導線若干。由于不知道未知電阻的阻值范圍，學習小組為較精確測出 未知電阻的阻值，選擇合適的電路，請你幫助他們補完整電路連接，正確連線后讀得電壓表 示數為 2.0V,電流表示數為 4mA，則未知電阻阻值 Rx為___________Ω； 【答案】 （1）１mA；100Ω （2）G 1和 r2 （3）電路如圖；（4）500Ω 【解析】 （1）由圖示電路圖可知，電壓表量程：I g（r g+R1）=3V，I g（r g+R2）=15V， 代入數據解得：I g=1mA，r g=100Ω； （2）修復電壓表，表頭滿偏電流為，I g=1mA，電阻應為：r g=100Ω，需要的實驗器材為： G1、r 2．即將 G1、r 2串聯在電路中使用，即可得到 100Ω 的內阻； 考點：伏安法測電阻 13.【江西省吉安市第一中學 2017 屆高三上學期期中考試】有一標有“6.0V，1.0A”的小型 直流電動機轉子是由銅導線繞制的線圈組成，其電阻率幾乎不隨溫度變化，阻值約為 0.8Ω．某同學想設計一個電路測量電動機線圈的電阻．已知當電壓低于 0.5V 時，電動機不 轉動，現提供的器材除導線和開關外還有： 直流電源 E：8V（內阻不計）； 直流電壓表 V1：0～3V（內阻約為 5kΩ）； 直流電壓表 V2：0～15V（內阻約為 15kΩ） 直流電流表 A2：0～3A（內阻約為 0.1Ω） 滑動變阻器 R1：0～10Ω，2A 標準電阻 R2：3Ω （1）需要選用的電流表是 ，電壓表是 ． （2）根據要求在虛線框中將需要測量的電路圖補充完整． （3 若某一次實驗中電壓表的示數為 2.0V，電流表的示數為 0.50A，電動機線圈電阻為 Ω． （4）另一個小組的同學將電動機與一個電阻箱并聯，并用電動勢為 12.0V，內阻為 3Ω 的電 源為其供電，電路如圖所示，當電阻箱示數為 5.0Ω 時，電源輸出功率恰好達到最大，此時 電動機的輸出功率是 W. 【答案】 （1）A 1 V1（2）如圖；（3）1 （4）4.16 【解析】 （1）測電動機線圈電阻，應控制電動機不轉，測出電動機兩端電壓與通過電動機的 電流，電動機不轉時，通過電動機的電流與電動機兩端電壓都很小，電流表選 A1，電壓表選 V1； 考點：測量電動機線圈的電阻