2022高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型二 實(shí)驗(yàn)題 電學(xué)實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)訓(xùn)練

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1、2022高考物理大二輪復(fù)習(xí) 題型二 實(shí)驗(yàn)題 電學(xué)實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)訓(xùn)練 1.(16分)某興趣小組用測(cè)定金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度,他們查得金屬絲電阻率為ρ,并粗測(cè)電阻絲的電阻約為5 Ω,實(shí)驗(yàn)室中有以下供選擇的器材: A.電池組(3 V,內(nèi)阻約1 Ω) B.電流表A1(0~3 A,內(nèi)阻0.012 5 Ω) C.電流表A2(0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.125 Ω) D.電壓表V1(0~3 V,內(nèi)阻4 kΩ) E.電壓表V2(0~15 V,內(nèi)阻15 kΩ) F.滑動(dòng)變阻器R1(0~20 Ω,允許最大電流1 A) G.滑動(dòng)變阻器R2(0~2 000 Ω,允許最大電流0.3 A)

2、H.開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干。 (1)為了使實(shí)驗(yàn)電路更節(jié)能,且測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,測(cè)金屬絲電阻時(shí)電流表應(yīng)選　　,電壓表應(yīng)選　　,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選　　。(填寫儀器前字母代號(hào))? (2)將設(shè)計(jì)的電路圖畫在下面虛線框內(nèi)。 (3)若用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑d的讀數(shù)如圖,則直徑d=　　　　　mm。? (4)若用d表示直徑,測(cè)得電阻為R,則金屬絲的長(zhǎng)度為　　　　　　。? 2.(16分)某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 A.待測(cè)干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V,內(nèi)阻為幾歐姆 B.直流電壓表V1、V2,量程均為3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ C.定值電阻R0未知 D.滑動(dòng)變阻器R,

3、最大阻值為Rm E.導(dǎo)線和開(kāi)關(guān) (1)根據(jù)如圖甲所示的實(shí)物連接圖,在圖乙方框中畫出相應(yīng)的電路圖。 甲 乙 (2)實(shí)驗(yàn)之前,需要利用該電路圖測(cè)出定值電阻R0,方法是先把滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大阻值Rm,再閉合開(kāi)關(guān),電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10、U20,則R0=　　　　　　　(用U10、U20、Rm表示)。? 丙 (3)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出U1-U2圖象如圖丙所示,圖中直線斜率為k,與橫軸的截距為a,則兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)E=　　　　　,總內(nèi)阻r=　　　　　。(均用k、a、R0表示)? 3.(16分)(2018

4、·全國(guó)卷Ⅰ)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路探究在25~80 ℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT,其標(biāo)稱值(25 ℃時(shí)的阻值)為900.0 Ω;電源E(6 V,內(nèi)阻可忽略);電壓表V(量程150 mV);定值電阻R0(阻值20.0 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω);電阻箱R2(阻值范圍0~999.9 Ω);單刀開(kāi)關(guān)S1,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2。 甲 實(shí)驗(yàn)時(shí),先按圖甲連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0 ℃。將S2與1端接通,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的滑片位置,使電壓表讀數(shù)為某一值U0;保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,

5、將S2與2端接通,調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)仍為U0;斷開(kāi)S1,記下此時(shí)R2的讀數(shù),逐漸降低溫控室的溫度t,得到相應(yīng)溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0 ℃,實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。 t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/Ω 900.0 680. 0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列問(wèn)題: (1)在閉合S1前,圖甲中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到　　　　　(填“a”或“b”)端;? (2)在圖乙的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出R2-t曲線; 乙 丙

6、(3)由圖乙可得到RT在25~80 ℃范圍內(nèi)的溫度特性,當(dāng)t=44.0 ℃時(shí),可得RT=　　　　Ω;? (4)將RT握于手心,手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖丙所示,該讀數(shù)為　　　　　Ω,則手心溫度為　　　　　℃。? 4.(16分)在探究小燈泡的伏安特性時(shí),所用小燈泡上標(biāo)有“2.5 V,0.6 W”字樣,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有: A.電流表A1(內(nèi)阻約為5 Ω、量程為0~25 mA) B.電流表A2(內(nèi)阻約為1 Ω,量程為0~300 mA) C.電壓表V1(內(nèi)阻約為5 kΩ、量程為0~3 V) D.電壓表V2(內(nèi)阻約為15 kΩ、量程為0~15 V) E.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為10

7、Ω、額定電流為0.6 A) F.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為1 000 Ω、額定電流為0.2 A) G.穩(wěn)壓電源E(電動(dòng)勢(shì)為9.0 V、內(nèi)阻可忽略) H.開(kāi)關(guān)一個(gè)、定值電阻若干、導(dǎo)線若干 由以上信息回答下列問(wèn)題: (1)實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,該實(shí)驗(yàn)所用的電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器應(yīng)分別為　　　　　　(選填器材前的字母)。為保護(hù)滑動(dòng)變阻器和燈泡,應(yīng)在電路中串聯(lián)的定值電阻R0合適的電阻值應(yīng)為　　　　(選填“1 Ω”“10 Ω”“30 Ω”或“100 Ω”)。? 甲 乙 (2)請(qǐng)確定測(cè)量電路中電壓表右側(cè)導(dǎo)線的正確位置后,在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物

8、完整連接起來(lái)。 (3)連接好電路后,通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置,并通過(guò)計(jì)算機(jī)描繪了該小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示。若將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后直接接在電動(dòng)勢(shì)E=3 V、內(nèi)阻r=5 Ω的電源上,每個(gè)小燈泡所消耗的實(shí)際功率為　　　　W。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)? 丙 5.(18分)實(shí)際電流表都有內(nèi)阻,為了測(cè)量電流表G1的內(nèi)阻rg,提供的器材如下: ①待測(cè)電流表G1(0~5 mA,內(nèi)阻約300 Ω) ②電流表G2 (0~15 mA,內(nèi)阻約100 Ω) ③定值電阻R1(R1=150 Ω) ④滑動(dòng)變阻器R2(0~20 Ω) ⑤電源(電動(dòng)勢(shì)為3 V) ⑥開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干 (1)為

9、了使測(cè)量結(jié)果盡量精確,設(shè)計(jì)并在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖。 (2)對(duì)照所畫電路圖連接如圖所示的實(shí)物圖。 (3)閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片至某一位置,記錄G1和G2的讀數(shù)I1和I2,則待測(cè)電流表的內(nèi)阻可表示為rg=　　　　　。? 6.(18分)(2016·全國(guó)卷Ⅲ)某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行,足夠大的電磁鐵(未畫出)的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方,S極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。 (1)在圖中畫出連線,完成實(shí)驗(yàn)電路。要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路,且在開(kāi)關(guān)閉合后,金屬棒沿箭頭所示的方向移動(dòng)。

10、 (2)為使金屬棒在離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度,有人提出以下建議: A.適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離 B.換一根更長(zhǎng)的金屬棒 C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流 其中正確的是　　　　(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào))。? 答案： 1.答案 (1)C　D　F (2)如圖所示 (3)0.950 (4) 解析 (1)由于電源電動(dòng)勢(shì)為3 V,電表讀數(shù)要達(dá)到半偏,則電壓表選D; 由I=可知,電路中最大電流約為0.5 A,則電流表選C; 為了節(jié)能和使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,滑動(dòng)變阻器采用限流接法,故滑動(dòng)變阻器電阻不能太大,選F; (2)為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,由Rx=5 Ω,則有Rx<,可知電流表采用外接

11、法,電路見(jiàn)答案圖; (3)由主尺上讀出0.5 mm,螺旋尺上讀數(shù)為45.0×0.01 mm,d=0.950 mm; (4)由電阻定律R=ρ和S=π 得L=。 2.答案 (1)見(jiàn)解析圖　(2)Rm (3) 解析(1)根據(jù)如題圖甲所示的實(shí)物連接圖畫原理圖,要注意兩個(gè)電壓表所測(cè)部分,V1測(cè)滑動(dòng)變阻器的電壓,V2測(cè)路端電壓。 (2)由電路連接關(guān)系可知,所以有R0=Rm。 (3)由閉合電路歐姆定律可知E=U2+r,整理可得U1=U2-E,所以有k=,可得r=。由題圖可知:當(dāng)U1=0時(shí)U2=a,即可得E=a=a。 3.答案 (1)b (2)將(60.0,320.0)和(70.0,2

12、70.0)兩個(gè)點(diǎn)畫進(jìn)圖中并連出圓滑的R2-t曲線 (3)450.0　(4)620.0　33.0 解析 (1)滑片在b端可以使R1的阻值全部接進(jìn)電路,保證安全。 (2)描點(diǎn)后注意與已有曲線連接成一個(gè)完整的圓滑曲線。 (3)從R2-t曲線中可讀出t=44.0 ℃時(shí)R2=450.0 Ω,所以RT=R2=450.0 Ω。 (4)從R2-t曲線中找到縱坐標(biāo)為620.0的點(diǎn),其橫坐標(biāo)為33.0 ℃。 4.答案 (1)B、C、E　10 Ω　(2)如圖所示 (3)0.21(0.20~0.23) 解析 (1)小燈泡的額定電壓為2.5 V,電壓表選C;小燈泡的額定電流I==0.24 A=2

13、40 mA,電流表選B,滑動(dòng)變阻器采用分壓式,選最大阻值較小的E。 為保護(hù)滑動(dòng)變阻器,保護(hù)電阻R0的阻值至少為R=-Rm=5 Ω 故保護(hù)電阻選阻值為10 Ω的定值電阻。 (2)由題意可知小燈泡的阻值R≈10.4 Ω,有R<,電流表采用外接法,實(shí)物連接圖見(jiàn)答案圖。 (3)由于E=3 V,r=5 Ω,可作出電源的U-I圖象如圖所示,圖線與伏安特性曲線的交點(diǎn)(1.87 V,0.22 A)為兩個(gè)燈泡的工作電壓和電流,每一個(gè)燈泡的功率P=UI=0.21 W。 5.答案 (1)電路圖見(jiàn)解析圖　(2)實(shí)物圖見(jiàn)解析圖　(3) 解析 (1)電路圖如圖所示 (2)實(shí)物圖如圖所示 (3)待測(cè)電流表的內(nèi)阻rg=。 6.答案 (1)連線如圖所示。 (2)AC 解析 (1)據(jù)題干要求由左手定則知,棒中電流由a流向a1,連線如答案圖。 (2)由動(dòng)能定理知,F安x-Ffx=mv2① F安=BIl ② 聯(lián)立解得(BIl-Ff)x=mv2 若使棒獲得更大速度,可增加導(dǎo)軌間距l(xiāng),或適當(dāng)增大棒中的電流,故A、C正確。若只換一根更長(zhǎng)的金屬棒,導(dǎo)軌間距不變,安培力不變,但Ff與m均增大,故v減小,所以B錯(cuò)誤。