2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)十三 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(含解析)
《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)十三 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 課時(shí)作業(yè)十三 電學(xué)實(shí)驗(yàn)(含解析)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)十三 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 填空題 1.(2019年吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三模擬)實(shí)驗(yàn)室中有一塊量程較小的電流表G,其內(nèi)阻約為1 000 Ω,滿偏電流為100 μA,將它改裝成量程為1 mA、10 mA雙量程電流表.現(xiàn)有器材如下: A.滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值50 Ω B.滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值50 kΩ C.電阻箱,最大阻值9 999 Ω D.電池E1,電動(dòng)勢(shì)3.0 V E.電池E2,電動(dòng)勢(shì)4.5 V(所有電池內(nèi)阻均不計(jì)) F.單刀單擲開關(guān)S1和S2,單刀雙擲開關(guān)S3及導(dǎo)線若干 圖1 ] 圖2 (1)采用圖1所示電路測(cè)量電流表G的內(nèi)阻,為提高測(cè)量精確度,選用的滑動(dòng)變阻器為
2、__________,選用的電池為________(填器材前的字母序號(hào));采用此種方法得到表頭內(nèi)阻的測(cè)量值________表頭內(nèi)阻的真實(shí)值(填“>”“=”或“<”). (2)如在步驟(1)中測(cè)得電流表G的內(nèi)阻為900 Ω,將電流表G改裝成雙量程電流表.現(xiàn)有兩種備選電路,如圖2(a)和圖2(b).則圖2________(填“a”或“b”)為合理電路,則在合理電路中R1=________Ω,R2=________Ω. 解析:(1)“半偏電流法”測(cè)定電流表G的內(nèi)電阻Rg,本實(shí)驗(yàn)在要求R?R′的條件下,使得電流表兩端的電壓很小,則要用大的滑動(dòng)變阻器故選B;本實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的分壓盡量大于電流表的
3、電壓,則要選電動(dòng)勢(shì)大一點(diǎn)的電源,故選E;當(dāng)S2接通時(shí),R′有電流流過(guò),R′和Rg并聯(lián),并聯(lián)后的電阻減小,總電流增加,當(dāng)電流表示數(shù)從滿偏電流I1調(diào)到半偏電流時(shí),R′中電流稍大于,則R′ 4、電壓”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)用多用表測(cè)電流或電阻的過(guò)程中________.
A.在測(cè)量電阻時(shí),更換倍率后必須重新進(jìn)行調(diào)零
B.在測(cè)量電流時(shí),更換量程后必須重新進(jìn)行調(diào)零
C.在測(cè)量未知電阻時(shí),必須先選擇倍率最大擋進(jìn)行試測(cè)
D.在測(cè)量未知電流時(shí),必須先選擇電流最大量程進(jìn)行試測(cè)
(2)測(cè)量時(shí)多用表指針指在如圖3所示位置.若選擇開關(guān)處于“10 V”擋,其讀數(shù)為________V;若選擇開關(guān)處于“×10”擋,其讀數(shù)________(選填“大于”“等于”或“小于”)200 Ω.
圖3
解析:(1)多用電表測(cè)量電阻時(shí),更換倍率后都必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,選項(xiàng)A正確;測(cè)量電流前需要進(jìn)行機(jī)械調(diào)零, 5、更換量程時(shí)不需要進(jìn)行再次調(diào)零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在測(cè)量未知電阻時(shí),要先用中等倍率的擋位試測(cè),看指針偏角情況后再換用恰當(dāng)倍率擋測(cè)量,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在測(cè)量未知電流時(shí),必須選擇電流最大量程進(jìn)行試測(cè),避免電表燒壞,故選項(xiàng)D正確.(2)若選擇開關(guān)處于“10 V”擋,則電表的最小刻度為0.2 V,此時(shí)讀數(shù)為5.4 V;若選擇開關(guān)處于“×10”擋,根據(jù)表盤刻盤“左密右疏”可知,指針指示小于15,所以讀數(shù)應(yīng)該小于150 Ω,故小于200 Ω.
答案:(1)AD (2)5.4 小于
3.某同學(xué)制作了一個(gè)簡(jiǎn)單的多用電表,圖4甲為多用電表的內(nèi)部電路圖.已知選用的電流表的內(nèi)阻Rg=5 Ω、滿偏電流Ig=25 mA,當(dāng)選 6、擇開關(guān)接3時(shí)為量程為0~100 V的電壓表.該多用電表表盤如圖4乙所示,下排刻度均勻,C為上排刻度線的中間刻度,由于該同學(xué)粗心,上排刻度線對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)沒(méi)有標(biāo)出.
圖4
(1)若指針指在圖4乙所示位置,選擇開關(guān)接1時(shí)其讀數(shù)為________;選擇開關(guān)接3時(shí)其讀數(shù)為________.
(2)為了測(cè)該多用電表歐姆擋的內(nèi)阻和表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì),這位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)電阻箱,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
①將選擇開關(guān)接2,紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1使電表指針滿偏;
②將電表紅、黑表筆與電阻箱相連,調(diào)節(jié)電阻箱使電表指針指在C處,此時(shí)電阻箱的示數(shù)如圖4丙所示,則C處刻度應(yīng)為________Ω.
③ 7、計(jì)算得到多用電表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)為________V.(保留兩位有效數(shù)字)
(3)調(diào)零后將電表紅、黑表筆與某一待測(cè)電阻相連,若指針在圖4乙所示位置,則待測(cè)電阻的阻值為________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)
解析:(1)選擇開關(guān)接1時(shí)測(cè)電流,多用電表為量程是0~25 mA的電流表,其分度值為0.5 mA,示數(shù)為17.0 mA.選擇開關(guān)接3時(shí)測(cè)電壓,多用電表為量程是0~100 V的電壓表,其分度值為2 V,其示數(shù)為68 V.
(2)②由圖丙所示的電阻箱可知,電阻箱示數(shù)為0×1 000 Ω+1×100 Ω+5×10 Ω+0×1 Ω=150 Ω.
③指針指在C處時(shí),電流表示數(shù)為12.5 mA= 8、1.25×10-2 A,C處電阻為中值電阻,則電表內(nèi)阻為150 Ω,電源電動(dòng)勢(shì)E=I×2R=1.25×10-2×2×150 V=3.8 V.
(3)根據(jù)第(1)問(wèn)可知,調(diào)零后將電表紅、黑表筆與某一待測(cè)電阻相連,此時(shí)電路中的電流值為17.0 mA,而表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)為E=3.8 V,表內(nèi)總電阻等于中值電阻,為150 Ω,所以待測(cè)電阻的阻值約為R= Ω-150 Ω=74 Ω.
答案:(1)17.0 mA 68 V (2)②150?、?.8 (3)74
4.某技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局曾對(duì)市場(chǎng)中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行抽查,檢驗(yàn)負(fù)責(zé)人說(shuō):“十幾個(gè)不合格產(chǎn)品中,大部分存在導(dǎo)體電阻不合格問(wèn)題,主要是銅材質(zhì)量不合格 9、,使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅,電阻率達(dá)不到要求……”.
(1)欲測(cè)量某捆電線的電阻率是否合格,經(jīng)查閱,純銅的電阻率為1.7×10-8 Ω·m,取長(zhǎng)度為100 m(真實(shí)長(zhǎng)度)的電線,橫截面積取1 mm2,可供選用的器材有:
A.電源(電動(dòng)勢(shì)約為6 V,內(nèi)阻不計(jì));
B.待測(cè)長(zhǎng)度為100 m的電線一捆;
C.電壓表V1(量程為0~3 V,內(nèi)阻為6 kΩ);
D.電壓表V2(量程為0~15 V,內(nèi)阻為20 kΩ);
E.電流表A1(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.125 Ω);
F.電流表A2(量程為0~3 A,內(nèi)阻約為0.025 Ω);
H.定值電阻R1=1 kΩ;
G.定值 10、電阻R2=6 kΩ;
K.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為5 Ω,允許通過(guò)的最大電流為3 A).
為使實(shí)驗(yàn)盡可能準(zhǔn)確,電表的示數(shù)均要達(dá)到滿偏的以上,請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在圖5甲中完成實(shí)物圖的連線,注意閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.
圖5
(2)請(qǐng)你選擇合適的器材,電壓表為________,電流表為________,定值電阻為________.(填儀器前的序號(hào))
(3)某次測(cè)量得電壓表示數(shù)為2.50 V,電流表讀數(shù)如圖5乙所示,為________A.
(4)經(jīng)分析計(jì)算,這捆電線電阻率是否達(dá)標(biāo)________.(選填“是”或“否”)
解析:(1)該捆電線的電阻約為Rx=ρ=1.7 11、 Ω,小于滑動(dòng)變阻器的最大電阻,故滑動(dòng)變阻器采用限流式接法;電路中的最大電流大于0.6 A,故電流表選量程較大的A2;閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大端,電壓表V1的量程太小,而電壓表V2的量程又太大,示數(shù)達(dá)不到滿偏量程的以上,故應(yīng)把R2與V1串聯(lián)起來(lái),擴(kuò)大V1的量程;電流表采用外接法.測(cè)量電路如圖6所示.
圖6
(2)由(1)中分析可知電壓表選C,電流表選F,定值電阻選G.
(3)電流表的讀數(shù)I=2.50 A.
(4)被測(cè)電線的電阻R== Ω=2.0 Ω,電阻率ρ==Ω·m=2.0×10-8 Ω·m>1.7×10-8 Ω·m,故該電線電阻率不達(dá)標(biāo).
答案:(1)圖見(jiàn) 12、解析 (2)C F G (3)2.50 (4)否
5.實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)定一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,并測(cè)量保護(hù)電阻的阻值Rx.已知電池組的電動(dòng)勢(shì)約為6 V,電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻的阻值均約為幾十歐,可選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
電流表A1(量程0~30 mA)
電流表A2(量程0~100 mA)
電壓表V1和電壓表V2(量程均為0~6 V)
滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~5 Ω)
滑動(dòng)變阻器R2(阻值0~300 Ω)
開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干
圖7
某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
①實(shí)驗(yàn)電路圖如圖7甲所示,正確連接電路;將滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S;
②逐漸減小滑動(dòng)變阻器R 13、的阻值,測(cè)量并記錄多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)U1、U2、I.
根據(jù)上面信息,回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用__________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________.
(2)如圖7乙所示是根據(jù)步驟②的測(cè)量數(shù)據(jù)作出的U1-I圖象,由圖象可知,電源電動(dòng)勢(shì)E=________ V,電源內(nèi)阻r=________ Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)用U1、U2、I表示待測(cè)保護(hù)電阻的阻值Rx=______,考慮到電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,實(shí)驗(yàn)中待測(cè)電阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比__________(選填“偏小”“偏大”或“相等”).
解析:(1)由題意可知,電動(dòng)勢(shì)約為6 V,而電池內(nèi)阻和待測(cè)電 14、阻的阻值均約為幾十歐,電流表應(yīng)該選取A2,由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器采用限流式接法,應(yīng)比Rx與內(nèi)阻之和或差不多,故應(yīng)選R2.(2)由圖象可知,圖線在縱軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)大小,可知E=5.9 V,圖線的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻,故r=||=25 Ω.(3)由部分電路的歐姆定律得Rx=,由于電壓表的分流作用,電流表的示數(shù)小于實(shí)際通過(guò)待測(cè)電阻Rx的電流I1,Rx的真實(shí)值為Rx0=,其中I 15、可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路原理圖8(a)連接線路;
②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖7(a)中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;
③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏;
④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00 V,記下電阻箱的阻值.
回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2”).
(2)根據(jù)圖8(a)所示電路將圖8(b 16、)中實(shí)物圖連線.
(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位).
(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標(biāo)號(hào)).
A.100 μA B.250 μA
C.500 μA D.1 mA
解析:(1)滑動(dòng)變阻器R1的阻值較小,在分壓電路中便于調(diào)節(jié),故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R1.
(2)實(shí)物圖連線如圖9所示.
圖9
(3)電阻箱阻值為0時(shí),電壓表滿偏電壓Ug=2.5 V,電阻箱阻值R=630.0 Ω時(shí),電壓表的示數(shù)UV=2.00 V,此時(shí)電阻箱兩端的電壓UR=Ug-UV=0.5 V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可得=,
故Rg=R=×630.0 Ω=2 520 Ω.
(4)電壓表的滿偏電流為Ig,則IgRg=Ug,
故Ig== A≈1 mA,選項(xiàng)D正確.
答案:(1)R1 (2)圖見(jiàn)解析 (3)2 520 (4)D
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