2019-2020年高考物理一輪復習 專題12 電學實驗檢測題.doc

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2019-2020年高考物理一輪復習 專題12 電學實驗檢測題 （8分）現(xiàn)給出兩個阻值不同的電阻R1和R2，用多用電表按正確的操作程序分別測出它們的阻值，測量R1時選用“100”歐姆擋，其阻值如下圖中指針①所示，R1= Ω；測量R2時選用“10”歐姆擋，其阻值如下圖中指針②所示，R2= Ω。將某一小量程的電流表改裝成大量程的電流表，其中改裝后量程較大的是電流表與 （填“R1”或“R2”） 聯(lián)（填“串”或“并”）的。 2．（10分）如下圖甲為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個阻值約為20Ω的電阻，測量步驟如下： （1）調(diào)節(jié) ，使電表指針停在指針對準 的“0”刻線（填“電阻”或“電流”）。 （2）將選擇開關旋轉(zhuǎn)到“Ω”檔的 位置。（填“1”、“10”、“100”或“1k”） （3）將紅、黑表筆分別插入“+”、“－”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié) ，使電表指針對準 的“0”刻線（填“電阻”或“電流”）。 （4）將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如下圖乙所示，該電阻的阻值為 Ω。 （5）測量完畢，將選擇開關旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置。 3． （8分）如下圖所示是電子拉力計的示意圖，金屬彈簧右端和滑動觸頭P固定在一起（彈簧的電阻不計，P與R1之間的摩擦不計）。定值電阻R0；電阻R1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的（類似于滑動變阻器），其長度為10cm，阻值R1=300Ω，電源電動勢E=3V，內(nèi)阻不計。理想電流表的量程為0~100mA。當拉環(huán)不受拉力時，觸頭P剛好不與電阻R1接觸（即電路斷開）。彈簧的勁度系數(shù)為10000N/m。 （1）電路中連入的R0阻值至少應為 Ω。 （2）設計中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值，那么在原電流表的40mA處應改為 N。分析可知，拉力計的刻度是否均勻 。（填寫“均勻”或“不均勻”） （3）為了使拉力計的量程增大應采用的措施是（只填寫一條） 。 4．（6分）某待測電阻Rx（阻值約20Ω）?，F(xiàn)在要較準確地測量其阻值，且測量時要求兩電表的讀數(shù)均大于其量程的1/3，實驗室還有如下器材： A．電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻r1約為10Ω） B．電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2=30Ω） C．定值電阻R0（100Ω） D．滑動變阻器R（0~10Ω） E．直流電源E（電動勢約4V，內(nèi)阻較?。? F．開關S與導線若干 （1）在右圖中虛線框內(nèi)畫出測量電阻Rx的電路圖，并將圖中元件標上相應符號； （2）用已知量和一組直接測得的量寫出測量電阻Rx的表達式為 。 5．（8分）（1）為了測量電源的電動勢和內(nèi)阻，在實驗室里我們通常采取下圖甲電路測量，請根據(jù)電路圖甲連接實物圖。 （2）由于電壓表和電流表內(nèi)阻的影響，下圖甲所示電路存在系統(tǒng)誤差，為了消除這一影響，某同學設計了如下的實驗方案：選擇兩塊量程合適的電壓表V1和V2，一個滿足實驗要求的電阻箱R，電鍵若干。設計如下圖乙所示的測量電路，該同學進行了如下的主要測量步驟： ①閉合電鍵S2，斷開電鍵S1、S3，記下此時電壓表V2的讀數(shù) ②閉合S3，斷開S1，S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，當電壓表V2的讀數(shù)與①步驟的讀數(shù)相同時，讀出電阻箱的阻值為R0 ③閉合S1、S2，斷開S3，記下V1的示數(shù)U1 ④再斷開S1，記下V1和V2的示數(shù)U1′和U2′ 請利用以上的測量數(shù)據(jù)寫出該電源的電動勢和內(nèi)阻的測量值表達式E= ，r= 。 6．（6分）如下圖所示為一電學實驗的原理圖。該實驗可用來測量待測電阻Rx的阻值（約500Ω）。實物圖所給兩電流表量程相同，內(nèi)阻都很小。實驗步驟如下： （1）調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R0與待測電阻的阻值接近；將滑動變阻器的滑動頭調(diào)到最右端； （2）合上開關S； （3）將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動， 使兩個電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)； （4）記下兩個電流表和的讀數(shù)I1和I2； （5）多次改變滑動變阻器滑動頭的位置，記下和的多組讀數(shù)I1和I2； （6）求Rx的平均值。 回答下面問題： （1）不計電流表內(nèi)阻的影響，用I1、I2和R0表示Rx的公式為Rx= 。 （2）考慮電流表內(nèi)阻的影響，用I1、I2、R0、的內(nèi)阻r1、的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx= 。 7．（8分）一微安表的刻度盤只標注了表示量程Ig=100μA的刻度線，尚未標注其他分刻度線，請用下列全部器材測量微安表的內(nèi)阻： 待測微安表：內(nèi)阻Rg約為2kΩ 毫伏表：量程250mV，最小分度5mV，內(nèi)阻約為1kΩ 滑動變阻器R1：0~50Ω 滑動變阻器R2：0~3kΩ 直流電源E：電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r約為1Ω 單刀單擲開關S，導線若干 （1） 在如右圖所示的實驗電路原理圖上標明所選用的滑動變阻器。 （2）下面是主要的實驗操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上： 第一步：斷開S，按電路原理圖連接器材，將兩個滑動變阻器 R1、R2的觸頭分別置于合理的位置； 第二步：閉合S，分別調(diào)節(jié)R1和R2至適當位置， 。 （3）用已知量和測得量的符號表示微安表的內(nèi)阻Rg= 。 8．（8分）某同學設計如下圖所示電路用來測量電源的電動勢和內(nèi)阻，其中電流表內(nèi)阻為RA。 （1）實驗時，應先將電阻箱的電阻調(diào)到 。（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”） （2）改變電阻箱的阻值R，分別測出通過電流表的電流I。 下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是 （選填“1”或“2”） 方案編號 電阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 （3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的-R圖象是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E＝ ，內(nèi)阻r＝ 。（用k、b和RA表示） 9．（10分）測量“水果電池”的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V，可是這種電池并不能點亮額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡。原因是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實驗測定電流約為3mA?，F(xiàn)有下列器材： 待測“水果電池” 電流表：滿偏電流3mA，電阻約10Ω 電壓表：量程0~1.5V，電阻約1000Ω 滑動變阻器R1：0~30Ω 滑動變阻器R2：0~30kΩ 開關、導線等實驗器材 （1）本實驗選用上面所示的實驗原理圖，應該選用哪種規(guī)格的滑動變阻器？ 。（填寫儀器代號） （2）在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，得到U—I圖象如上圖所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，則“水果電池”的電動勢E＝ V，內(nèi)電阻r＝ Ω。 （3）若不計測量中的偶然誤差，用這種方法測量得出的電動勢和內(nèi)電阻的值與真實值相比較，電動勢E （選填“偏大”或“相等”或“偏小”），內(nèi)電阻r （選填“偏大”或“相等”或“偏小”）。 10．（8分）一個標有“2.5V，0.3A”字樣的小燈泡，現(xiàn)要測定其在0到2.5V的范圍內(nèi)不同電壓下的電功率，有下列器材可供選擇： A．電壓表V（0~3V，內(nèi)阻RV=3kΩ） B．電流表G（0~500μA，內(nèi)阻RG=600Ω） C．電阻箱R1（0~99.99Ω） D．滑動變阻器R2（10Ω，2A） E．滑動變阻器R3（1kΩ，0.5A） F．電源（直流4V，內(nèi)阻不計） （1）為保證實驗安全、準確、操作方便，應選用的器材除小燈泡、電源、電流表、開關、導線外，還需要 （均用器材對應的字母填寫） （2）根據(jù)你設計的實驗電路，完成上面實物圖的連線。 （3）根據(jù)你的設計，若從儀表盤上讀到的數(shù)據(jù)分別為U、IG，則小燈泡在該條件下的功率表達式為 （均用字母表示）。表達式中除U、IG外，其他符號的意義為 。 11．（10分）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(nèi)阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線。 A．電壓表V1（量程6V、內(nèi)阻很大） B．電壓表V2（量程3V、內(nèi)阻很大） C．電流表A（量程3A、內(nèi)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(nèi)阻r） G．開關一只，導線若干 實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小。 （1） 請將設計的實驗電路圖在下方的虛線方框中補充完整。 （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(shù)，組成兩個坐標點（I，U1）、（I，U2），標到U—I坐標中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如下圖所示，則電池組的電動勢E＝ V、內(nèi)阻r＝ Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)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 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 12．（10分）測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度的器材如下： A．待測螺線管L（符號）：繞制螺線管金屬絲的電阻率為ρ，電阻RL約為100Ω B．螺旋測微器 C．電流表A1：量程100μA，內(nèi)阻RA1＝500 Ω D．電流表A2：量程0.6A，內(nèi)阻RA2=15Ω E．電壓表V1：量程6 V，內(nèi)阻RV1＝4 kΩ F．電壓表V2：量程3V，內(nèi)阻RV2＝2kΩ G．定值電阻：R0＝50Ω H．滑動變阻器R′：全電阻約為1kΩ I．電源E：電動勢9V，內(nèi)阻忽略不計 J．開關S一個，導線若干 （1）實驗中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如上圖所示，其示數(shù)為d＝ mm。 （2）根據(jù)所給實驗器材，電流表選用 ，電壓表選用 （填寫實驗器材前面的字母）。 （3）根據(jù)所給實物圖，在右側(cè)方框中作出實驗原理圖。 （4）若測得的金屬絲直徑用d表示，電流表G的讀數(shù)用I表示，電壓表V的讀數(shù)用U表示，則由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度L＝ 。 1．【命題立意】本題考查多用電表讀數(shù)以及電表改裝。 【思路點撥】歐姆檔讀數(shù)時需要乘以倍率。 【答案】（每空2分）900 300 R2 并 【解析】用面板讀數(shù)乘以倍率即為讀數(shù)，故R1=900Ω，R2=300Ω。把小量程的電流表改裝成大量程電流表，需要并聯(lián)一個小電阻。 2．【命題立意】本題考查多用電表的使用。 【思路點撥】使用多用電表測量電阻，注意倍率選擇和歐姆調(diào)零。 【答案】（除標注外，每空2分）（1）調(diào)零螺絲 電流 （2）1 （3）調(diào)零旋鈕 （1分） 電阻 （1分）（4）19.0 【解析】使用多用電表歐姆檔，先機械調(diào)零。中值電阻為15Ω，測量20Ω的電阻時，要使用1的倍率，然后進行歐姆調(diào)零；由刻度盤和倍率可知，測量電阻的阻值為19.0Ω。 3．【命題立意】本題考查傳感器相關知識。 【思路點撥】根據(jù)歐姆定律和胡克定律解答。 【答案】（每空2分）（1）30 （2）850 不均勻 （3）更換勁度系數(shù)更大的彈簧 【解析】（1）當P移動到R1的最右端時，電流表恰好滿偏，則有。（2），，解得x=8.5cm，F(xiàn)=kx=850N；由于電流與拉力不成正比，所以刻度不均勻。（3）換勁度系數(shù)更大的彈簧，彈簧伸長相同的長度時，需要的拉力更大。 4．【命題立意】本題考查電阻的測量。 【思路點撥】本題沒有電壓表，要把電流表改裝成電壓表使用。 【答案】（1）如右圖所示（4分）（2）（2分）【解析】從題給出的器材中知，這里對電阻Rx的測量可用伏安法來設計電路。由于題給出的器材中沒有電壓表，而電流表A2的內(nèi)阻r2已知，因此電壓表可由電流表A2和固定電阻R0（100Ω）串聯(lián)。通過計算我們不難發(fā)現(xiàn)，這種設計完全符合題中的測量要求。考慮到題給出的其它器材規(guī)格與要求，控制電路宜采用分壓式控制電路。完整的實驗電路設計成如右圖所示。進行實驗時在某次合適的測量中，記下A1表與A2表的示數(shù)分別為I1 與I2，則有（I1-I2）Rx=I2（r2+R0），故。 5．【命題立意】本題考查電源電動勢的測量。 【思路點撥】根據(jù)實驗電路，連接實物圖。根據(jù)歐姆定律列方程求解電動勢和內(nèi)阻。 【答案】（1）如右圖所示（4分）（2）（2分）；（2分） 【解析】（1）略（2）設電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，電壓表V2的電阻為R。由步驟①②可知，電壓表V1的電阻為R0。由步驟③可知電壓表V1和電源構(gòu)成閉合電路，則。由步驟④可知，電壓表V1、電壓表V2和電源構(gòu)成閉合電路，則，，聯(lián)立解得；。 6．【命題立意】本題考查電流表內(nèi)阻的測量。 【思路點撥】根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)知識求解。 【答案】（1）（3分）（2）（3分）【解析】（1）若不計電流表內(nèi)阻，則有：I1R0=I2Rx，故（2）若考慮電流表內(nèi)阻，則有：I1（r1+R0）=I2（r2+Rx），故有： 7．【命題立意】本題考查電表內(nèi)阻的測量。 【思路點撥】微安表只有滿偏電流刻度線，必須使微安表滿偏從而測電流。把毫伏表與微安表串聯(lián)，從而測量微安表兩端的電壓。需要注意兩個滑動變阻器，一個作粗調(diào)，一個作細調(diào)。 【答案】（1）如右圖所示（3分）（2）使微安表滿偏，記下這時毫伏表的示數(shù)U （2分）（3）（3分） 【解析】（1）微安表內(nèi)阻比較大，因而把阻值較小的滑動變阻器用作分壓接法，從而粗調(diào)電壓；而阻值較大的滑動變阻器用作限流接法，從而微調(diào)電壓。而微安表和毫伏表的內(nèi)阻比較接近，因而兩者并聯(lián)，所作電路圖如右圖所示。（2）因要使用微安表的刻度，故而必須使微安表滿偏，記下此時毫伏表的示數(shù)。（3）根據(jù)歐姆定律可知，微安表的內(nèi)阻為。 8．【命題立意】本題考查測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗。 【思路點撥】在閉合開關時需要保護電流表不被燒壞，因而需要調(diào)節(jié)電阻箱，使其阻值最大。根據(jù)歐姆定律，把表達式變換成題中需要的函數(shù)形式，在根據(jù)數(shù)學知識求解即可。 【答案】（每空2分）（1）最大值 （2）2 （3） 【解析】（1）為保護電流表，將電阻箱的電阻調(diào)到最大值；（2）實驗時，若電阻箱的阻值太大，電流很小，實驗誤差大，所以比較合理的是方案2；（3）由閉合電路的歐姆定律有：，整理得，所以，，解得，。 9．【命題立意】本題考查電源電動勢和內(nèi)阻的測量，同時考查誤差分析。 【思路點撥】根據(jù)教材上測量電源內(nèi)阻和電動勢的原理分析，但是要注意電流表和電壓表的位置關系。 【答案】（每空2分）（1）R2 （2）1.5V 500Ω （3）相等 偏大 【解析】（1）“水果電池”電動勢約為1.5V，電流約為3mA，估算其內(nèi)阻約為500Ω，要使電路電流變化范圍大一些，需要選用與電源內(nèi)阻接近的滑動變阻器，故選用R2。（2）根據(jù)圖象可知：縱截距表示電動勢，斜率絕對值表示內(nèi)阻。故電動勢為1.50V，內(nèi)電阻為500Ω。（3）根據(jù)歐姆定律可得，，由此可知電動勢E測量值等于真實值，而內(nèi)電阻測量值大于真實值，因為還包含電流表內(nèi)阻。 10．【命題立意】本題考查實驗器材的選取、實物圖的連接和功率的計算。 【思路點撥】根據(jù)小燈泡的額定電壓和電流確定電壓表和電流表，再根據(jù)題意確定滑動變阻器的選擇。 【答案】（1）ACD（2分）（2）實物連線圖如右圖所示（4分） （3） （2分）；其中RG、RV分別是電流表G、電壓表V的內(nèi)阻，R1是把電阻箱作為分流電阻提供的有效電阻（2分） 【解析】（1）由于要測量小燈泡在不同電壓下的電功率，需要測量小燈泡的電壓和電流，但電流表量程太小，需要并聯(lián)電阻箱改裝，故選A、C。電壓要從0開始變化，滑動變阻器采用分壓接法，選用阻值較小的，故選D。（2）控制電路采用滑動變阻器分壓接法，測量電路由于小燈泡電阻較小，改裝后的電流表采用外接法。實物電路圖如上圖所示。（3）電壓表和小燈泡并聯(lián)，故通過小燈泡的電流為，故小燈泡的功率為。 11．【命題立意】本題考查雙測電路，既能測量電源電動勢和內(nèi)阻，又能測量小燈泡的伏安特性曲線。 【思路點撥】在雙測電路中有兩種形式：一種是通過單刀雙擲開關實現(xiàn)，其本質(zhì)就是兩個測量電路測量不同的物理量；另一種形式就是通過多個電表測量多個物理量，然后根據(jù)電路知識得到不同的物理量。在具體解答時根據(jù)不同題目選擇解題思路。 【答案】（每空2分）（1）如右圖所示；（2）4.5 1.0 （3）0 56% 【解析】（1）先作出測量電源內(nèi)阻和電動勢的電路圖，然后在此基礎上增加伏安特性曲線電路，需要注意，小燈泡額定電壓為2.5V，且電阻較小，故伏特表直接與小燈泡并聯(lián)，而電壓表則測量路端電壓，電路如右圖所示。（2）根據(jù)圖象可知，傾斜的直線為計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線，該圖線的縱截距為電動勢大小，圖線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻大小。據(jù)此可知電動勢E＝4.5V，r＝1.0Ω（3）由圖象可知，小燈泡兩端電壓為2.5V，電源內(nèi)電壓為2V，故滑動變阻器連入電路阻值為0。電源的效率為100%=56%。 12．【命題立意】本題考查實驗器材的選取、螺旋測微器讀數(shù)和電阻的測定。 【思路點撥】根據(jù)電阻定律可得導線的長度。 【答案】（1）1.1250.001（2分）（2）C（1分） E（1分）（3）如右圖（4分） （4） （2分） 【解析】（1）讀數(shù)為1.1250.001 （2）由于電源電動勢為9V，故電壓表采用E。估算電流最大為0.09A，故電流表選C。（3）實驗原理如右圖所示（4）電壓表V通過的電流為，