2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 特色專題訓(xùn)練 電學(xué)實(shí)驗(yàn)題巧練（二）.doc

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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 特色專題訓(xùn)練 電學(xué)實(shí)驗(yàn)題巧練（二） 1．(xx貴州七校聯(lián)考)測量一個(gè)長約5 cm、電阻R1約為30 Ω、橫截面為圓形、粗細(xì)均勻的導(dǎo)電材料的電阻率，所用器材如下： 游標(biāo)卡尺(20分度)； 螺旋測微器； 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為18 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì))； 標(biāo)準(zhǔn)電流表A1(量程1.5 A，內(nèi)阻r1＝6 Ω)； 電流表A2(量程2 A，內(nèi)阻r2約為5 Ω)； 滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10 Ω)； 開關(guān)S，導(dǎo)線若干． (1)用游標(biāo)卡尺測得導(dǎo)電材料的長度如圖甲所示，讀數(shù)L＝________cm；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，讀數(shù)D＝________mm. (2)請(qǐng)根據(jù)給出的儀器設(shè)計(jì)測電阻的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，要求獲得較多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)． (3)若某次測量中兩電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2，則由已知量和測量量計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ＝____________． 2．某研究小組想用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測量出電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，又能測出定值電阻Rx的阻值． A．電壓表V1(量程6 V、內(nèi)阻約5 000 Ω) B．電壓表V2(量程3 V、內(nèi)阻約3 000 Ω) C．電流表A(量程1.5 A、內(nèi)阻約0.5 Ω) D．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 Ω、允許通過最大電流4 A) E．待測定值電阻Rx F．電源(電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r) G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干 (1)根據(jù)圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖，在圖乙中連接實(shí)物圖． (2)連接好電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，經(jīng)多次測量，得到多組對(duì)應(yīng)的電流表、電壓表示數(shù)，如下表所示，請(qǐng)將它們?cè)趫D丙所示的同一U－I圖中描出并連線，求出電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω，定值電阻Rx＝________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 電流表A的讀數(shù)(A) 0.4 0.8 1.0 1.2 1.3 1.5 電壓表V1的讀數(shù)(V) 4.11 3.72 3.48 3.35 3.22 3.00 電壓表V2的讀數(shù)(V) 0.78 1.56 2.02 2.42 2.58 2.98 (3)在U－I坐標(biāo)中兩條圖線會(huì)有一個(gè)交點(diǎn)，則在該交點(diǎn)處滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為________Ω. 3．(xx浙江重點(diǎn)中學(xué)二聯(lián))某同學(xué)利用圖甲所示電路測定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響很小，均可以忽略不計(jì)．閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖乙的U－I圖象中的圖線a、b所示． (1)用筆畫線代表導(dǎo)線，將圖丙實(shí)物圖中各元件按圖甲連接成實(shí)驗(yàn)電路． (2)通過分析可知，其中圖乙中圖線________(填“a”或“b”)表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的關(guān)系． (3)根據(jù)U－I圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________．(用圖中給出的坐標(biāo)值表示) 4．(xx高考海南卷)某同學(xué)利用圖甲所示電路測量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化．實(shí)驗(yàn)中使用的器材為：電池E(內(nèi)阻很小)、開關(guān)S1和S2、電容器C(約100 μF)、電阻R1(約200 kΩ)、電阻R2(1 kΩ)、電壓表V(量程6V)、秒表、導(dǎo)線若干． 甲 (1)按圖甲所示的電路原理圖將圖乙中實(shí)物圖連線． (2)先閉合開關(guān)S2，再斷開開關(guān)S2；閉合開關(guān)S1，同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)．若某時(shí)刻電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電壓表的讀數(shù)為________V(保留2位小數(shù))． (3)該同學(xué)每隔10 s記錄一次電壓表的讀數(shù)U，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示．在坐標(biāo)紙上繪出 U－t 圖線．已知只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大，該數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的表中的時(shí)間是________s. 時(shí)間t/s 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 電壓U/V 2.14 3.45 4.23 4.51 5.00 5.18 (4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路的作用是__________________________． 5．(xx河北保定4月模擬)某同學(xué)嘗試把一個(gè)靈敏電流計(jì)改裝成溫度表，他所選用的器材有： 靈敏電流計(jì)(待改裝)，學(xué)生電源(電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干，導(dǎo)熱性能良好的防水材料，標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，PTC熱敏電阻Rt(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rt＝a＋kt，a>0，k>0)． 設(shè)計(jì)電路圖如圖所示，并按如下步驟進(jìn)行操作： (1)按電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材． (2)將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到________端(填“a”或“b”)，單刀雙擲開關(guān)S擲于________端(填“c”或“d”)，調(diào)節(jié)滑片P使電流計(jì)________，并在以后的操作中保持滑片P位置不動(dòng)，設(shè)此時(shí)電路總電阻為R，斷開電路． (3)向容器中倒入適量開水，觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)示數(shù)下降5 ℃，就將開關(guān)S置于d端，并記錄此時(shí)的溫度t和對(duì)應(yīng)的電流計(jì)的示數(shù)I，然后斷開開關(guān)．請(qǐng)根據(jù)溫度表的設(shè)計(jì)原理和電路圖，寫出電流與溫度的關(guān)系式(用題目中給定的符號(hào)表示)I＝________． (4)根據(jù)對(duì)應(yīng)溫度記錄的電流計(jì)示數(shù)，重新刻制電流計(jì)的表盤，改裝成溫度表．根據(jù)改裝原理，此溫度表表盤刻度線的特點(diǎn)是：低溫刻度在________側(cè)(填“左”或“右”)，刻度線分布________(填“是”或“不是”)均勻的． 6．(xx成都市診斷檢測)小華、小剛共同設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為：電池組(電動(dòng)勢(shì)約6 V，內(nèi)阻r約3 Ω)、電流表(量程2.0 A，內(nèi)阻rA＝0.8 Ω)、電阻箱R1(0～99.9 Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0～Rx)、開關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干．他們認(rèn)為該電路可以用來測電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值． (1)小華先利用該電路準(zhǔn)確地測出了R2接入電路的阻值． 他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I. 此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為________Ω. (2)小剛接著利用該電路測出了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻． ①他的實(shí)驗(yàn)步驟為： a．在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至________(選填“最大值”或“最小值”)，之后閉合開關(guān)S，再閉合________(選填“S1”或“S2”)； b．調(diào)節(jié)電阻________(選填“R1”或“R2”)，得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)； c．?dāng)嚅_開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器． ②圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的－R圖象，圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表________，電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)題巧練(二) 1．解析：(1)游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為50 mm，20分度游標(biāo)卡尺精確度為0.05 mm，第5條刻度線與主尺刻度線對(duì)齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為50.05 mm＝0.25 mm，所以該材料的長度為50 mm＋0.25 mm＝50.25 mm＝5.025 cm；螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為2.0 mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為15.00.01 mm＝0.150 mm，因此該材料直徑為2.0 mm＋0.150 mm＝2.150 mm.(2)標(biāo)準(zhǔn)電流表量程為1.5 A，內(nèi)阻為6 Ω，可當(dāng)電壓表使用，將其與待測材料并聯(lián)，再與電流表A2串聯(lián)，由于提供的滑動(dòng)變阻器總電阻小于待測材料電阻，故需要將滑動(dòng)變阻器接成分壓式電路，電路圖見答案．(3)通過并聯(lián)電路特點(diǎn)，可知通過電阻R1的電流為I2－I1，其兩端電壓U＝I1r1，所以待測材料的電阻為R1＝，由電阻定律R1＝ρ，S＝，解得：電阻率ρ＝. 答案：(1)5.025　2.150　(2)如圖所示 (3) 2．解析：電壓表V1測路端電壓，電流表A測干路中的電流，描繪出的U－I圖象中，圖線斜率的絕對(duì)值大小表示電源內(nèi)阻，縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，則E＝4.5 V，r＝1.0 Ω.電壓表V2測定值電阻兩端的電壓，電流表A測通過定值電阻的電流(也是流經(jīng)電源的電流)，可描繪出該定值電阻的U－I圖象，圖線過原點(diǎn)，斜率大小表示定值電阻阻值． 答案：(1)實(shí)物連線如圖甲所示 (2)U－I圖象如圖乙所示　4.5　1.0　2.0　(3)0 3．解析：(1)如圖所示． (2)由題圖甲知電壓表V1測路端電壓，則其U－I圖線應(yīng)為圖線a. (3)結(jié)合題給條件，由閉合電路歐姆定律可得： E＝U1＋I(xiàn)1r E＝U2＋I(xiàn)2r 解得E＝ r＝. 答案：(1)圖見解析　(2)a　(3)　 4．解析：(2)電壓表的量程為6 V，分度值為0.1 V，所以讀數(shù)為 3.60 V. (3)將表中各數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)連線如答圖所示，由圖可知除t＝40.0 s的數(shù)據(jù)外其他各點(diǎn)基本在同一平滑曲線上，故誤差較大的數(shù)據(jù)點(diǎn)只能是t＝40.0 s對(duì)應(yīng)的點(diǎn)． (4)電路中C、R2和S2構(gòu)成的回路，先閉合開關(guān)S2，再斷開開關(guān)S2，目的是實(shí)驗(yàn)前使電容器上下極板所帶電荷充分中和，不影響實(shí)驗(yàn)． 答案：(1)如圖所示 (2)3.60　(3)圖線如圖所示　40.0　(4)放電 5．解析：(2)分析電路可知滑動(dòng)變阻器為限流式接法，所以閉合開關(guān)前，使它的阻值處于最大值狀態(tài)，即將滑片P滑到a端．為了設(shè)計(jì)表盤刻度，應(yīng)使開關(guān)擲于c處，調(diào)節(jié)滑片，使電流計(jì)滿偏． (3)把開關(guān)置于d端，根據(jù)閉合電路歐姆定律得I＝，又Rt＝a＋kt，聯(lián)立得出電流與溫度的關(guān)系式為I＝. (4)因?yàn)镽t＝a＋kt(且a>0，k>0)，所以溫度越低，電阻Rt越小，回路中I越大，所以低溫刻度在右側(cè)，由(3)中關(guān)系式可知電流與溫度不是線性關(guān)系，所以刻度線分布不是均勻的． 答案：(2)a　c　滿偏　(3)　(4)右　不是 6．解析：(1)閉合S、S2，斷開S1，根據(jù)題圖甲和閉合電路歐姆定律可得I＝；閉合S、S1，斷開S2，根據(jù)題圖甲和閉合電路歐姆定律可得I＝；解得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2x＝R1＝3.6 Ω.(2)①a.本實(shí)驗(yàn)利用“電阻箱＋電流表”的方式來測量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為了保證電流表不被燒壞，應(yīng)在閉合開關(guān)前，將電阻箱R1的阻值調(diào)節(jié)到最大值；由于本實(shí)驗(yàn)利用“電阻箱＋電流表”的方式來測量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，因此，閉合開關(guān)S之后，應(yīng)再閉合開關(guān)S1.b.由于實(shí)驗(yàn)中使用電阻箱讀取數(shù)據(jù)，故應(yīng)調(diào)節(jié)R1.②當(dāng)閉合S、S1，根據(jù)題圖甲和閉合電路歐姆定律可得E＝I(r＋rA＋R)(其中R為電阻箱接入電路的電阻的大小)，即＝R＋，當(dāng)R＝0時(shí)，E＝r＋rA，即題圖乙中圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表電流表的內(nèi)阻與電源的內(nèi)阻之和(r＋rA)；根據(jù)表達(dá)式＝R＋和題圖乙所給圖象可得，＝ V－1，＝0.60，解得E＝6.0 V，r＝2.8 Ω. 答案：(1)3.6　(2)①a.最大值　S1　b．R1　②r＋rA(電流表的內(nèi)阻與電源的內(nèi)阻之和)　6.0　2.8