（京津魯瓊專用）2020版高考物理大三輪復習 實驗題熱點巧練 熱點15 電學常規(guī)實驗（含解析）

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1、熱點15　電學常規(guī)實驗 (建議用時：20分鐘) 1．(2019·煙臺高三二模)小明剛從超市購買了一節(jié)干電池，于是他想測定該干電池的電動勢和內(nèi)阻，小明做實驗中，備有下列器材： A．干電池(電動勢約為1.5 V，內(nèi)阻小于0.5 Ω) B．電流表G(滿偏電流1.5 mA，內(nèi)阻為10 Ω) C．電流表A(0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω) D．滑動變阻器R1(0～20 Ω，10 A) E．滑動變阻器R2(0～100 Ω，1 A) F．定值電阻R3＝0.5 Ω G．定值電阻R4＝990 Ω H．開關(guān)、導線若干 (1)為方便且能較準確地進行測量，應選用滑動變阻器________(填

2、寫序號)； (2)小明按照自己設計的實驗方案，畫圖處理數(shù)據(jù)，由于新電池內(nèi)阻很小，發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小，給數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的障礙．請利用本題提供的器材幫助小明改進實驗方案，要求測量誤差盡可能地小，在下面所給方框內(nèi)畫出改進后的電路圖； (3)某同學根據(jù)他設計的實驗測出了六組I1(電流表G的示數(shù))和I2(電流表A的示數(shù))，請在所給坐標紙上使用適當?shù)臄?shù)據(jù)，作出I1和I2的關(guān)系圖線； 序號 1 2 3 4 5 6 I1/mA 1.40 1.36 1.35 1.28 1.20 1.07 I2/A 0.10 0.15 0.23 0.25 0.35 0

3、.50 (4)根據(jù)圖線可得，被測電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω. 2．一細而均勻的導電材料，截面為同心圓環(huán)，如圖a所示，此材料長約3 cm，電阻約為100 Ω，已知這種材料的電阻率為ρ.欲測量該樣品的內(nèi)徑，但內(nèi)徑太小，無法直接測量．現(xiàn)提供以下實驗器材： A．20分度的游標卡尺； B．螺旋測微器； C．電流表A1(量程0～50 mA，內(nèi)阻r1＝100 Ω)； D．電流表A2(量程0～100 mA，內(nèi)阻r2約為40 Ω)； E．滑動變阻器R(0～10 Ω，額定電流2 A)； F．直流電源E(電動勢為12 V，內(nèi)阻很小)； G．上述導電材料R2(長約

4、為3 cm，電阻約為100 Ω)； H．開關(guān)一只，導線若干． 請用上述器材設計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d的實驗方案，回答下列問題： (1)用游標卡尺測得該樣品的長度如圖b所示，其示數(shù)L＝________cm，用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖c所示，其示數(shù)D＝________mm. (2)在所給的方框中畫出設計的實驗電路圖，并標明所選擇器材的物理量符號． Ｋ (3)用已知的物理量和所測得的物理量的符號表示樣品的內(nèi)徑d＝________． 3．(2019·北京豐臺高三模擬)用如圖所示的多用電表進行實驗． (1)將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，發(fā)現(xiàn)指針偏

5、轉(zhuǎn)角度過大．為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________(填選項前的字母)的順序進行操作，再將兩表筆分別與待測電阻相接，進行測量． A．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置 B．將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置 C．將兩表筆短接，旋動部件T，對電表進行校準 (2)測量二極管的正向?qū)娮钑r，紅表筆應接二極管的________(填“正極”或“負極”)． 4．(2019·山師大附中二模)某物理興趣小組的同學要測定某電阻Rx的阻值，通過討論，決定采用下列方法來測定． (1)方法一：用多用電表測量 首先，選用歐姆表“×1”擋進行粗測，正確操作后，表盤指針如圖

6、1所示，則該電阻的測量值為Rx＝________Ω. 　 (2)方法二：用伏安法測量 所用的部分器材：電壓表V(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；電流表A(0～0.6 A，內(nèi)阻約2 Ω)．分析下列問題． ①他們設置了如圖2、圖3所示的兩種電路圖，為減小實驗誤差應選用__________(填“圖2”或“圖3”)作為測量電路； ②請根據(jù)他們所選的電路將圖4所示的實物圖連接好； ③他們選擇了正確的電路后，通過測量，根據(jù)得到的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖5所示的U－I圖象，根據(jù)圖象，可得 Rx＝______Ω. 　 (3)方法三：等效替代法 某同學設計了如圖6所示的測量電路，實驗步驟如下所示：

7、A．按圖6連接好實驗電路． B．保持開關(guān)S2斷開，將開關(guān)S1閉合，然后調(diào)節(jié)電阻箱R和滑動變阻器R′.待電路穩(wěn)定后電阻箱讀數(shù)R1如圖7所示，記下此時電壓表的示數(shù)． C．閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器的滑片位置不變，然后調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表的讀數(shù)與步驟B中的示數(shù)相同，此時電阻箱的讀數(shù)R2＝26 Ω. 　 ①在步驟B中電阻箱的讀數(shù)為R1＝________Ω； ②由以上實驗測得電阻Rx的阻值為Rx＝________Ω. 熱點15　電學常規(guī)實驗 1．解析：(1)為方便實驗操作，滑動變阻器的阻值不能太大，選擇D比較合適． (2)由于沒有電壓表，給定的電流表G可與定值電阻 R4串聯(lián)作電壓

8、表使用；圖象的斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，由于新電池內(nèi)阻很小，發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小，給數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的障礙，所以電源串聯(lián)一個電阻作等效內(nèi)阻，實驗電路如圖甲所示． (3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應點，然后作出I1－I2圖象如圖乙所示． (4)由閉合電路歐姆定律可知：I1(R4＋RG)＝E－I2(r＋R3)，變形I1＝E－I2(r＋R3)，由圖可知，圖象與縱坐標的交點為1.48 mA，解得E＝1.48 V；由圖象可知r＝0.32 Ω. 答案：(1)D　(2)見解析圖甲　(3)見解析圖乙 (4)1.48(1.47～1.49均正確)　0.32(0.25～0.35 均正確)

9、2．解析：(1)由游標卡尺主尺讀得30 mm，游標尺上第3條刻度線與主尺刻度線對齊，則該樣品的長度L＝30 mm＋0.15 mm＝30.15 mm＝3.015 cm.螺旋測微器固定刻度上分度值為0.5 mm，可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈，測微螺桿前進或后退0.5 mm，由固定刻度讀得3 mm，由可動刻度讀得0.205 mm，該樣品的外徑為3 mm＋0.205 mm＝3.205 mm. (2)采用分壓式電路，用已知內(nèi)阻的電流表A1作為電壓表，電流表A2外接可以消除系統(tǒng)誤差．電路圖如圖所示． (3)由測量時兩電流表讀數(shù)可得待測電阻R2＝.樣品橫截面積S＝，由電阻定律可得R2＝，聯(lián)立解得樣品的內(nèi)徑d＝

10、 . 答案：(1)3.015　3.205　(2)實驗電路圖見解析　(3) 3．解析：(1)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明所選擋位太大，應換小擋進行測量，應將旋轉(zhuǎn)開關(guān)K置于“×10”的位置，然后進行歐姆調(diào)零，再測電阻，因此合理實驗步驟是BC. (2)測量二極管正向?qū)娮钑r，應把紅表筆接二極管負極，黑表筆接二極管正極． 答案：(1)BC　(2)負極 4．解析：(1)歐姆表讀數(shù)＝刻度盤讀數(shù)×倍率，讀數(shù)是Rx＝7 Ω.　 (2)①由于待測電阻的阻值遠小于電壓表的內(nèi)阻，所以電流表使用外接法，故選圖2作為測量電路； ②所連實物圖如圖所示： ③U－I圖象的斜率表示電阻的阻值，由所作的圖象可知，圖象的斜率為k＝＝6.25，故被測電阻的阻值為Rx＝6.25 Ω. (3)①在步驟B中電阻箱的讀數(shù)為R1＝20 Ω； ②由于R1與Rx串聯(lián)在電路中所起的作用與R2相同(電壓表指針指示同一位置)，則有R1＋Rx＝R2，故有Rx＝R2－R1.由題意可知R1＝20 Ω，R2＝26 Ω，故被測電阻的阻值為Rx＝R2－R1＝26 Ω－20 Ω＝6 Ω. 答案：(1)7　(2)①圖2　②如解析圖所示 ③6.25　(3)①20?、? - 6 -