高考物理复习 电学实验专项训练.docx
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高考物理复习电学实验专项训练
高考物理复习电学实验专项训练
（时间:
45分钟 满分:
100分）
1.（16分）某兴趣小组用测定金属丝的电阻率的实验方法测出金属丝的长度,他们查得金属丝电阻率为ρ,并粗测电阻丝的电阻约为5Ω,实验室中有以下供选择的器材:
A.电池组（3V,内阻约1Ω）
B.电流表A1（0~3A,内阻0.0125Ω）
C.电流表A2（0~0.6A,内阻约为0.125Ω）
D.电压表V1（0~3V,内阻4kΩ）
E.电压表V2（0~15V,内阻15kΩ）
F.滑动变阻器R1（0~20Ω,允许最大电流1A）
G.滑动变阻器R2（0~2000Ω,允许最大电流0.3A）
H.开关,导线若干。
（1）为了使实验电路更节能,且测量结果尽量准确,测金属丝电阻时电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 。
（填写仪器前字母代号）
（2）将设计的电路图画在下面虚线框内。
（3）若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图,则直径d= mm。
（4）若用d表示直径,测得电阻为R,则金属丝的长度为 。
2.（16分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内阻。
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻为几欧姆
B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ
C.定值电阻R0未知
D.滑动变阻器R,最大阻值为Rm
E.导线和开关
（1）根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。
甲
乙
（2）实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0= （用U10、U20、Rm表示）。
（3）实验中移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E= ,总内阻r= 。
（均用k、a、R0表示）
丙
3.（16分）在测量未知电阻Rx阻值的实验中,可供选择的器材有:
待测电阻Rx（阻值约300Ω）
电流表A1（量程20mA,内阻约50Ω）
电流表A2（量程50mA,内阻约10Ω）
电阻箱R（0~999.9Ω）
滑动变阻器R1（20Ω,2A）
滑动变阻器R2（1750Ω,0.3A）
电源E（电动势6.0V,内阻不计）
开关S及导线若干。
丙
某同学采用如下方案进行测量:
①按图甲连好电路,调节滑片P和R的阻值,使电流表指针指在合适位置,记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0。
②将电流表A1改接到另一支路（如图乙）,保持电阻箱阻值R0不变,调节P,使A2示数仍为I2,记下此时A1示数I1'。
③计算得到Rx的阻值。
（1）该同学按图甲连成如图丙所示的电路,请指出第 （填图丙中表示导线的数字）条导线连接错误。
（2）正确连线后,闭合S,将P从左向右滑动,发现开始时A2示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）造成的。
（3）待测电阻Rx= （用I1、I2、R0、I1'中的某些量表示）;针对该实验方案,下列说法正确的是 （填选项前的字母）。
A.电流表A1的内阻不会造成系统误差
B.电流表A2的内阻会造成系统误差
4.（16分）在探究小灯泡的伏安特性时,所用小灯泡上标有“2.5V,0.6W”字样,实验室提供的器材有:
A.电流表A1（内阻约为5Ω、量程为0~25mA）
B.电流表A2（内阻约为1Ω,量程为0~300mA）
C.电压表V1（内阻约为5kΩ、量程为0~3V）
D.电压表V2（内阻约为15kΩ、量程为0~15V）
E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω、额定电流为0.6A）
F.滑动变阻器R2（最大阻值为1000Ω、额定电流为0.2A）
G.稳压电源E（电动势为9.0V、内阻可忽略）
H.开关一个、定值电阻若干、导线若干
由以上信息回答下列问题:
（1）实验前设计的电路图如图甲所示。
为了减小实验误差,该实验所用的电流表、电压表、滑动变阻器应分别为 （选填器材前的字母）。
为保护滑动变阻器和灯泡,应在电路中串联的定值电阻R0合适的电阻值应为 （选填“1Ω”“10Ω”“30Ω”或“100Ω”）。
甲
乙
（2）请确定测量电路中电压表右侧导线的正确位置后,在图乙中用笔画线代替导线,将实物完整连接起来。
（3）连接好电路后,通过改变滑动变阻器的滑片位置,并通过计算机描绘了该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。
若将两个这样的小灯泡并联后直接接在电动势E=3V、内电阻r=5Ω的电源上,每个小灯泡所消耗的实际功率为 W。
（结果保留两位有效数字）
丙
5.（18分）实际电流表都有内阻,为了测量电流表G1的内阻rg,提供的器材如下:
①待测电流表G1（0~5mA,内阻约300Ω）
②电流表G2（0~15mA,内阻约100Ω）
③定值电阻R1（R1=150Ω）
④滑动变阻器R2（0~20Ω）
⑤电源（电动势为3V）
⑥开关S及导线若干
（1）为了使测量结果尽量精确,设计并在虚线框中画出实验的电路图。
（2）对照所画电路图连接如图所示的实物图。
（3）闭合开关S,移动滑片至某一位置,记录G1和G2的读数I1和I2,则待测电流表的内阻可表示为rg= 。
6.（18分）（2016·全国Ⅲ卷）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。
两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
（1）在图中画出连线,完成实验电路。
要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当增加两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
其中正确的是 （填入正确选项前的标号）。
电学实验专项训练
1.答案
（1）C D F
（2）如图所示
（3）0.950 （4）
解析
（1）由于电源电动势为3V,电表读数要达到半偏,则电压表选D;
由I=
可知,电路中最大电流约为0.5A,则电流表选C;
为了节能和使测量结果尽量准确,滑动变阻器采用限流接法,故滑动变阻器电阻不能太大,选F;
（2）为了使测量结果尽量准确,由Rx=5Ω,则有Rx<
可知电流表采用外接法,电路见答案图;
（3）由主尺上读出0.5mm,螺旋尺上读数为45.0×0.01mm,d=0.950mm;
（4）由电阻定律R=ρ
和S=π
得L=
。
2.答案
（1）见解析图
（2）
Rm
（3）
解析
（1）根据如题图甲所示的实物连接图画原理图,要注意两个电压表所测部分,V1测滑动变阻器的电压,V2测路端电压。
（2）由电路连接关系可知
所以有R0=
Rm。
（3）由闭合电路欧姆定律可知E=U2+
r,整理可得U1=
U2-
E,所以有k=
可得r=
。
由题图可知:
当U1=0时U2=a,即可得E=
a=
a。
3.答案
（1）6
（2）R2 （3）
R0 A
解析
（1）第6条导线应该接滑动变阻器上边的接线柱。
（2）因待测电阻阻值约300Ω,和电阻箱并联以后的电阻在150Ω左右,如果滑动变阻器阻值选择得过大（此题中的R2=1750Ω）,则开始的阶段待测电阻与滑动变阻器并联后的阻值也在100Ω左右,这样的话在待测电阻上的分压将是很小的,等到滑片接近最右端时,分压突然可达到电源电压,故发生此情况的原因就是滑动变阻器阻值选择得过大,即选了R2。
（3）在甲电路中,根据欧姆定律可得（I2-I1）R0=I1Rx;在乙电路中,根据欧姆定律可得（I2-I1'）Rx=I1'R0;联立两式可解得Rx=
R0;若考虑电流表A1的内阻r,则上述表达式可列成（I2-I1）R0=I1（Rx+r）,（I2-I1'）Rx=I1'（R0+r）;同样可解得Rx=
R0,故电流表A1的内阻不会造成系统误差,选项A正确;因为两次使得通过电流表A2的电流相同,即并联支路两端的电压相同,故电流表A2的内阻也不会造成系统误差,选项B错误。
4.答案
（1）B、C、E 10Ω
（2）如图
（3）0.21（0.20~0.23）
解析
（1）小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选C;小灯泡的额定电流I=
=0.24A=240mA,电流表选B,滑动变阻器采用分压式,选最大阻值较小的E。
为保护滑动变阻器,保护电阻R0的阻值至少为R=
-Rm=5Ω
故保护电阻选阻值为10Ω的定值电阻。
（2）由题意可知小灯泡的阻值R≈10.4Ω,有R<
电流表采用外接法,实物连接图见答案图。
（3）由于E=3V,r=5Ω,可作出电源的U-I图象如图所示,图线与伏安特性曲线的交点（1.87V,0.22A）为两个灯泡的工作电压和电流,每一个灯泡的功率P=
UI=0.21W。
5.答案
（1）电路图见解析图
（2）实物图见解析图 （3）
解析
（1）电路图如图所示
（2）实物图如图所示
（3）待测电流表的内阻rg=
。
6.答案
（1）连线如图所示。
（2）AC
解析
（1）据题干要求由左手定则知,棒中电流由a流向a1,连线如答案图。
（2）由动能定理知,F安x-Ffx=
mv2①
F安=BIl②
联立解得（BIl-Ff）x=
mv2
若使棒获得更大速度,可增加导轨间距l,或适当增大棒中的电流,故A、C正确。
若只换一根更长的金属棒,导轨间距不变,安培力不变,但Ff与m均增大,故v减小,所以B错误。
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