版《一点一练》高考物理复习专题演练专题二十电学实验一含两年高考一年模拟Word格式.docx

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某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：

待测电压表

（量程3V，内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大阻值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关2个，导线若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。

（2）根据设计的电路，写出实验步骤：

________________________________________________________________________

（3）将这种方法测出的电压表内阻记为RV′，与电压表内阻的真实值RV相比，RV′________RV（填“＞”、“＝”或“＜”），主要理由是_____________________________________________________。

4．（2014·

山东理综，22）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。

该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×

10－8Ω·

m，再利用图甲所示的电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。

可供使用的器材有：

电流表：

量程0.6A，内阻约0.2Ω；

电压表：

量程3V，内阻约9kΩ；

滑动变阻器R1：

最大阻值5Ω；

滑动变阻器R2：

最大阻值20Ω；

定值电阻：

R0＝3Ω；

电源：

电动势6V，内阻可不计；

开关、导线若干。

回答下列问题：

（1）实验中滑动变阻器应选______（填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至______（填“a”或“b”）端。

（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。

（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为______V。

（4）导线实际长度为__________m（保留2位有效数字）。

5．（2014·

江苏单科，10）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。

（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。

为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋转如图所示的部件__________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。

从图中的示数可读出合金丝的直径为__________mm。

（2）如图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。

合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。

由此可以推断：

电路中________（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了________（选填“短路”或“断路”）。

（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。

为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？

请写出两条建议。

6．[2014·

四川理综，8

（2）]如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是保护电阻（10Ω），R1是电阻箱（0～99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小）。

在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。

实验具体步骤如下：

（ⅰ）连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；

（ⅱ）闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；

（ⅲ）重复步骤（ⅱ），再测量6组R1和I2值；

（ⅳ）将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。

根据实验回答以下问题：

①现有四只供选用的电流表：

A．电流表（0～3mA，内阻为2.0Ω）

B．电流表（0～3mA，内阻未知）

C．电流表（0～0.3A，内阻为5.0Ω）

D．电流表（0～0.3A，内阻未知）

A1应选用__________，A2应选用__________。

②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值__________（选填“不变”、“变大”或“变小”）。

③在坐标纸上画出R1与I2的关系图。

④根据以上实验得出R＝__________Ω。

一年模拟试题精练

南昌调研）一同学用游标卡尺测一根金属管的深度时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示，则这根金属管的深度是________cm；

该同学又利用螺旋测微器测量一金属板的厚度为5.702mm，则图乙中可动刻度a、b处的数字分别是________、________。

山东淄博一模）利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。

带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。

在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。

可供选择的器材还有：

电池组E（电动势为3.0V，内阻约为1Ω）；

电流表A1（量程0～100mA，内阻约为5Ω）；

电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω）；

电阻箱R（0～999.9Ω）；

实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径。

B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路。

C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大。

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关。

记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏。

重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。

F．断开开关，整理好器材。

（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝__________mm；

（2）实验中电流表应选择__________（选填“A1”或“A2”）；

（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R－L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。

（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果________（选填“有”或“无”）影响。

云南一模）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧。

实验中得到了多组数据，通过描点连线在I－U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。

（1）在虚线框中画出实验电路原理图，并在图乙中用笔画线代替导线连接电路。

（2）根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系，下列示意图中合理的是________。

（3）将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路，电源电动势为6.0V，内阻为1.0Ω。

若电路中的电流为0.40A，则定值电阻R所消耗的电功率为________W。

考点21　电学实验

（二）

1．[2015·

天津理综9（3）]用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约4.5V，内电阻约1Ω）的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：

A．电流表：

量程0.6A，内电阻约1Ω

B．电流表：

量程3A，内电阻约0.2Ω

C．电压表：

量程3V，内电阻约30kΩ

D．电压表：

量程6V，内电阻约60kΩ

E．滑动变阻器：

0～1000Ω，额定电流0.5A

F．滑动变阻器：

0～20Ω，额定电流2A

①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________（均填仪器的字母代号）。

②下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。

为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连（均填仪器上接线柱的字母代号）。

③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。

实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。

用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标。

海南单科，12）某同学利用图（a）所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。

实验中使用的器材为：

电池E（内阻很小）、开关S1和S2，电容器C（约100μF）、电阻R1（约200kΩ）、电阻R2（1kΩ）、电压表

（量程6V）、秒表、导线若干。

（1）按图（a）所示的电路原理图将图（b）中实物图连线。

（2）先闭合开关S2，再断开开关S2；

闭合开关S1，同时按下秒表开始计时。

若某时刻电压表的示数如图（c）所示，电压表的读数为________V（保留2位小数）。

（3）该同学每隔10s记录一次电压表的读数U，记录的数据如下表所示。

在给出的坐标纸上绘出U－t图线。

已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是________s。

时间t/s

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

电压U/V

2.14

3.45

4.23

4.51

5.00

5.18

（4）电路中C、R2和S2构成的回路的作用是________________________________________________________________________

3．[2015·

广东理综，34

（2）]某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等。

图1

①使用多用电表粗测元件X的电阻。

选择“×

1”欧姆档测量，示数如图1（a）所示，读数为________Ω。

据此应选择图1中的________（填“b”或“c”）电路进行实验。

②连接所选电路，闭合S；

滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐________（填“增大”或“减小”）；

依次记录电流及相应的电压；

将元件X换成元件Y，重复实验。

图2

③图2（a）是根据实验数据作出的U－I图线，由图可判断元件________（填“X”或“Y”）是非线性元件。

④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图2（b）所示。

闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；

断开S2，读数为1.00V，利用图2（a）可算得E＝________V，r＝________Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）。

4．（2015·

浙江理综，22）图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。

（1）根据图1画出实验电路图；

（2）调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示，电流表量程为0.6A，电压表量程为3V。

所示读数为：

①________、②________、③________、④________。

两组数据得到的电阻分别为________和________。

新课标全国卷Ⅰ，23）利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实际器材有：

待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表A（量程为200mA，内阻为RA＝6.0Ω），开关S。

实验步骤如下：

①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；

②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；

③以

为纵坐标，R为横坐标，作

－R图线（用直线拟合）；

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。

（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则

与R的关系式为____________________________。

（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0Ω时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。

答：

①__________，②__________。

R/Ω

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

I/A

0.143

0.125

①

0.100

0.091

0.084

0.077

I－1/A－1

6.99

8.00

②

11.0

11.9

13.0

（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝________A－1·

Ω－1，截距b＝________A－1。

（4）根据图线求得电源电动势E＝_______V，内阻r＝______Ω。

参考答案

1．解析　游标卡尺读数为d＝12mm＋4×

mm＝12.20mm＝1.220cm

螺旋测微器的读数为h＝6.5mm＋36.1×

0.01mm＝6.861mm

答案　1.220　6.861

2．解析　

（1）定值电阻和毫安表表头是并联关系，电压相等，电流和电阻成反比。

若使用a和b两个接线柱，量程为3mA，则通过R1、R2的电流为2mA，则通过毫安表表头和R1、R2的电流比为1∶2，所以电阻比为2∶1，可得R1＋R2＝

Rg＝50Ω；

若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA，通过R1的电流为9mA，电流比为1∶9，可得电阻比

＝

，即R1＝

（Rg＋R2），整理可得R1＝15Ω，R2＝35Ω。

（2）根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为

Ω＝3000Ω，最小阻值为

Ω＝500Ω。

若定值电阻R0选择为1000Ω，则无法校准3.0mA，所以选用的定值电阻R0的阻值应为300Ω，由于最大阻值要达到3000Ω，所以选用的滑动变阻器R的最大阻值为3000Ω。

（3）为准确地判断出哪个电阻损坏，d点应和接线柱“c”相连；

若电流表无示数，则说明R2断路，若电流表有示数，则说明R1断路。

答案　

（1）15Ω　35Ω　

（2）300　3000　（3）c　见解析

3．解析　

（1）实验电路图如图所示。

（2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；

闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；

保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻。

（3）断开S2，调节电阻箱R0使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，RV′＞RV

答案　

（1）见解析图　

（2）见解析　（3）＞　理由见解析

4．解析　

（1）由R＝ρ

得，铜线电阻Rx约1.7Ω，电路中Rx＋R0约4.7Ω，若选R1＝5Ω的滑动变阻器，则电路中电流将超过电流表量程，故滑动变阻器选R2。

为保护电路，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片移至a端，使其电阻为最大。

（2）连接图见答案。

（3）电压表量程3V，指针在2后第3条刻度线，故读数为2.30V，估读为2.29或2.31均可。

（4）R0＋Rx＝

Ω＝4.6Ω，Rx＝1.6Ω，由Rx＝ρ

得L＝94m。

答案　

（1）R2　a　

（2）如图所示

（3）2.30（2.29、2.31均正确）

（4）94（93、95均正确）

5．解析　

（1）读数时应先旋紧部件旋钮B，以防止测微螺杆发生转动；

螺旋测微器的示数d＝41.0×

0.01mm＝0.410mm。

（2）根据题意，电流表指针停在0刻度位置，应是电路发生了断路，电压表读数十分接近电动势，故应是电路中7、9之间出现了断路。

（3）因

＜

，故电流表应内接；

为减小偶然误差，应测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值，或者作出UI图象，由图象求出电阻值。

答案　

（1）B　0.410　

（2）7、9　断路

（3）电流表改为内接；

测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。

（或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值）

6．解析　①依题意有I2（Rx＋RA2）＝I1（R0＋RA1＋R1），整理得R1＝

（RA2＋Rx）－（R0＋RA1），若要求得Rx，必须知道RA2才行。

结合实验中测得电流数据，两个电流表量程应选0～0.3A，因此，A1应选用D，A2应选用C。

②当R1变小时，电路中总电流变大，要使A1示数I1＝0.15A，应减小电路中的电流，故使滑动变阻器阻值变大。

③如图所示

④图线的斜率等于

，在图线上取两点，求得斜率为240Ω/A，则

＝240，解得Rx＝31Ω

答案　①D　C　②变大　③关系图线见解析图　④31

1．解析　图中游标卡尺主尺读数为10mm，20分度游标尺精确度为0.05mm，游标尺上第12条刻度线与主尺对齐，故游标尺读数为12×

0.05mm＝0.60mm，所以金属管深度为10.60mm＝1.060cm。

螺旋测微器固定刻度部分读数为5.5mm，可动刻度最小分度值为0.01mm，可动刻度部分读数应为20.2×

0.01，因此a处数字应为20，b处数字为25。

答案　1.060　20　25

2．解析　

（1）螺旋测微器的读数d＝0.5mm＋23.0×

0.01mm＝0.730mm；

（2）根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最大电流Imax＝

A＝143mA，所以电流表应选A1；

（3）根据闭合电路欧姆定律得Ig＝

，则R＝

－r－Rx，根据电阻定律应得Rx＝ρ

，联立以上两式可得R＝－

L＋

－r，根

据函数斜率的概念得

，解得ρ＝

；

（4）本题中若考虑电流表内阻RA，可将电流表内阻看作电源内阻的一部分，则有R＝－

－（r＋RA），对图象的斜率没有影响，即电流表内阻对电阻率的测量结果无影响。

答案　

（1）0.728～0.732　

（2）A1　（3）

R0　（4）无

3.

解析　

（1）描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，由图甲所示图象可知，灯泡电阻约为R＝

Ω≈14.6Ω，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：

根据实验电路图连接实物电路图，如图所示：

（2）由图甲所示图象可知，随灯泡电流与电压的增大，电压与电流的比值增大，即随灯泡电流与电压的增大，灯泡电阻增大。

根据P＝

可知，灯泡电阻随U2增大，PU2斜率减小，故A、B错误；

根据P＝I2R可知，PI2图象斜率增大，C错误，D正确。

（3）由图甲所示图象可知，电流为0.4A时，灯泡两端电压为4V，电阻两端电压UR＝E－Ir－UL＝（6－0.4×

1－4）V＝1.6V，电阻消耗的电功率P＝URI＝1.6×

0.4W＝0.64W。

答案　

（1）见解析　

（2）D　（3）0.64