2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷四十 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)3(含解析)
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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷四十 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)3(含解析) 一 、實(shí)驗(yàn)題(本大題共5小題 ) 1. 某同學(xué)用下列器材測(cè)量一電阻絲的電阻Rx:電源E,適當(dāng)量程的電流表、電壓表各一只(電流表有內(nèi)阻,電壓表內(nèi)阻不是無(wú)限大),滑動(dòng)變阻器R、RP,開(kāi)關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干.他設(shè)計(jì)如圖(a)所示的電路測(cè)量電阻Rx的值,并有效地消除了因電壓表和電流表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差. 實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.先閉合S1,斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)R和RP,使電流表和電壓表示數(shù)合理,記下兩表示數(shù)為I1,U1; B.閉合S2,調(diào)節(jié)RP,記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2. (1)請(qǐng)你幫他按電路圖在實(shí)物圖(b)上連線;
2、 (2)指出上述步驟B中錯(cuò)誤的做法并進(jìn)行改正 ,寫(xiě)出用測(cè)量數(shù)據(jù)表示被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式 ?。? 2.(xx?奉賢區(qū)一模)如圖甲所示的電路測(cè)定舊電池組的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻.實(shí)驗(yàn)器材有:3節(jié)舊電池(每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V)電壓傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電腦、滑動(dòng)變阻器R1(阻值 0~10Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(阻值 0~100Ω),有電流表(量程0.6A、內(nèi)阻很?。┑珶o(wú)電流傳感器. (1)該電路中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是 ?。ㄟx填“R1”或“R2”); (2)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整; (3)由圖丙可知,該電池組的電動(dòng)勢(shì)E= V,內(nèi)阻r
3、= Ω; (4)(單選)利用上述實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定了同規(guī)格新電池組的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻.通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)舊電池組與新電池組相比,電動(dòng)勢(shì)幾乎沒(méi)有變化,但它們的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系圖線有較大差異,如圖丁所示.則可知新電池及其判斷理由較合理的是 (A) A,因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)相同時(shí),A的內(nèi)阻小,內(nèi)阻小的是新電池 (B) B,因?yàn)檩敵龉β氏嗤瑫r(shí)B對(duì)應(yīng)的外電阻大,電源的內(nèi)阻就小,內(nèi)阻小的是新電池 (C) A,因?yàn)檩敵龉β氏嗤瑫r(shí)A對(duì)應(yīng)的外電阻大,電源的內(nèi)阻就小,內(nèi)阻小的是新電池 (D) B,因?yàn)橥怆娮柘嗤瑫r(shí)B對(duì)應(yīng)的輸出功率大,電源的內(nèi)阻就小,內(nèi)阻小的是新電池.
4、3.(xx?長(zhǎng)寧區(qū)一模)某同學(xué)利用圖(a)所示裝置進(jìn)行DIS實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)繪小燈泡的U﹣I特性曲線,畫(huà)出小燈泡的U﹣I特性曲線如圖(b).請(qǐng)完成下列問(wèn)題: (1)電路圖(a)中“A傳感器”是 傳感器,“B傳感器”是 傳感器; (2)由圖(b)可知,小燈泡燈絲電阻的變化規(guī)律是:阻值隨電流的增大而 ; (3)現(xiàn)將該小燈泡與一阻值為2Ω的定值電阻串聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻為1Ω的電源兩端,電路中的電流約為 A. 4. 某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖1所示,該電路用標(biāo)稱值為12V的蓄電池作為電,導(dǎo)線與接線柱接觸良好.維修人員使用已
5、凋好的多用電表直流50V擋檢測(cè)故障,他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn). (1)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用電表指示如圖2所示,讀數(shù)為 V,說(shuō)明 (選填“蓄電池”、“保險(xiǎn)絲”、“開(kāi)關(guān)”或“小燈”)正常. (2)紅表筆接b點(diǎn),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí),表針不偏轉(zhuǎn),閉合開(kāi)關(guān)后,多用電表指示仍然和圖2相同,可判定發(fā)牛故障的器件是 ?。ㄟx填“蓄電池”、“保險(xiǎn)絲”、“開(kāi)關(guān)”或“小燈”). 5..某同學(xué)為了測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)阻,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): A-V-Ω 接 電 壓 表 圖1 (1)他先用多用電表進(jìn)行了正確的測(cè)量,測(cè)量時(shí)指針位置如圖1
6、所示,得出電壓表內(nèi)阻為3.00×103Ω,此時(shí)電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆檔表盤(pán)中央刻度值為“15”,表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V,則電壓表的示數(shù)應(yīng)為 V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (2)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻RV,該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的電路圖,實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S,按圖2連接好電路; B.把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端; C.將電阻箱R0的阻值調(diào)到零; D.閉合開(kāi)關(guān)S; E.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3V位置; R0 V R a b P E S RV 圖2 F.保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P位置不變
7、,調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表的指針指到1.5V位置,讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值; G.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S。 實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有: a.待測(cè)電壓表 b.滑動(dòng)變阻器:最大阻值2000 c.滑動(dòng)變阻器:最大阻值10 d.電阻箱:最大阻值9999.9,阻值最小該變量為0.1 e.電阻箱:最大阻值999.9,阻值最小該變量為0.1 f.電池組:電動(dòng)勢(shì)約6V,內(nèi)阻可忽略 g.開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干 按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,回答下列問(wèn)題: ①要使測(cè)量更精確,除了選用電池組、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和待測(cè)電壓表外,還應(yīng)從提供的滑動(dòng)變阻器中選用 (填“b”或
8、“c”),電阻箱中選用 (填“d”或“e”)。 ②電壓表的內(nèi)阻RV的測(cè)量值R測(cè)和真實(shí)值R真相比,R測(cè) R真(填“>”或“<”);若RV越大,則越 (填“大”或“小”)。 xx萬(wàn)卷作業(yè)卷(四十)答案解析 一 、實(shí)驗(yàn)題 1.【考點(diǎn)】: 伏安法測(cè)電阻. 【專題】:實(shí)驗(yàn)題. 【分析】:(1)根據(jù)電路圖,結(jié)合量程及電表極性,即可求解; (2)根據(jù)歐姆定律,結(jié)合并聯(lián)電阻公式,并依據(jù)題意:即先閉合S1,斷開(kāi)S2與閉合S2,兩種情況,即可求解. 【解析】: 解:(1)由電路圖,連接實(shí)物圖,如下圖所示: (2)A.先閉合S1,斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)R和RP,
9、使電流表和電壓表示數(shù)合理,記下兩表示數(shù)為I1,U1; B.閉合S2,保持RP不變,記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2. 當(dāng)先閉合S1,斷開(kāi)S2,根據(jù)歐姆定律,則有:RP=; 當(dāng)閉合S2,則有:= 聯(lián)立上式,解得: 故答案為:(1)如上圖所示; (2)應(yīng)該保持RP不變,測(cè)出電流表和電壓表的讀數(shù)為I2、U2;. 2. 考點(diǎn): 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻. 專題: 實(shí)驗(yàn)題;恒定電流專題. 分析: (1)為方便實(shí)驗(yàn)操作,應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器. (2)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖. (3)由圖示圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻. (4)新舊電池的電動(dòng)勢(shì)相差不多,舊電池內(nèi)阻明
10、顯大于新電池內(nèi)阻,分析圖示圖象,然后答題. 解答: 解:(1)為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R1. (2)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖,實(shí)物電路圖如圖所示: (3)由圖示電源U﹣I圖象可知,圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為4.3,電源電動(dòng)勢(shì)E=4.3V,電源內(nèi)阻:r==≈5Ω. (4)舊電池內(nèi)阻大于新電池內(nèi)阻,當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí),電池的輸出功率最大,由圖示圖象可知,B的內(nèi)阻小,A的內(nèi)阻大,則B對(duì)應(yīng)的是新電池,A對(duì)應(yīng)的是舊電池,故D正確,故選D. 故答案為:(1)R1;(2)電路圖如圖所示;(3)4.3;5;(4))D. 點(diǎn)評(píng): 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連接實(shí)物電路圖、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻
11、、判斷電池的新舊,知道實(shí)驗(yàn)原理、掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則、會(huì)應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題. 3.考點(diǎn): 描繪小電珠的伏安特性曲線. 專題: 實(shí)驗(yàn)題. 分析: (1)根據(jù)電路圖與實(shí)驗(yàn)原理確定傳感器的類型. (2)分析圖示圖象,根據(jù)歐姆定律判斷燈泡如何變化. (3)在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U﹣I圖象,由圖示圖象求出燈泡的電壓與電流. 解答: 解:(1)描繪燈泡伏安特性曲線,電壓表測(cè)燈泡兩端電壓,電流表測(cè)電流,由圖示可知,A是電壓傳感器,B是電流傳感器. (2)由圖示圖象可知,開(kāi)始隨電壓與電流的增大,電壓與電流的比值不變,后來(lái)隨電壓增大電流增大,電壓與電流的比值增大,由歐姆定律
12、可知,燈泡電阻先不變后增大,由此可知,隨電流增大,燈泡電阻先不變后增大. (3)電阻與燈泡組成等效電源,等效電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻為3Ω,電源的U﹣I圖象如圖所示: 由圖示圖象可知,燈泡兩端電壓為1.4V,電流為0.52A. 故答案為:(1)電壓;電流;(2)先不變后增大;(3)0.52(0..53). 點(diǎn)評(píng): 知道實(shí)驗(yàn)原理、分析清楚圖示圖象應(yīng)用歐姆定律即可解題,要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法. 4. 考點(diǎn): 用多用電表測(cè)電阻;閉合電路的歐姆定律.. 專題: 實(shí)驗(yàn)題;恒定電流專題. 分析: (1)先找準(zhǔn)刻度,得到最小分度,再讀數(shù);電壓表測(cè)量是路端電壓; (2)閉
13、合開(kāi)關(guān)后,多用表指示讀數(shù)等于路端電壓,說(shuō)明小燈泡斷路.
解答:
(1)量程為50V,故最小刻度為1V,故讀數(shù)為11.5V;
電壓表測(cè)量是路端電壓,接進(jìn)電源的電動(dòng)勢(shì),說(shuō)明蓄電池正常;
(2)閉合開(kāi)關(guān)后,多用表指示讀數(shù)等于路端電壓,說(shuō)明小燈泡斷路;
故答案為:(1)11.5V,蓄電池;(2)小燈.
點(diǎn)評(píng):
本題關(guān)鍵是明確用多用電表電壓擋檢測(cè)電路故障的方法,結(jié)合閉合電路歐姆定律來(lái)判斷各個(gè)部分的電路情況,基礎(chǔ)題目.
5..【答案】(1)1.0 (2)① c d ② > 小
【解析】(1)多用電表的中值電阻即為其內(nèi)阻,內(nèi)阻為1.50×103Ω,與內(nèi)阻為3.00×103Ω電壓表串聯(lián),電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V,可得電壓表的讀數(shù)即為RV兩端電壓為1.0V.
(2)①由于滑動(dòng)變阻器的分壓影響產(chǎn)生誤差,故選擇阻值小的c能減小誤差;又由于使用半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻,電阻箱最大阻值應(yīng)大于3.00×103Ω,故選擇d.
② R0=0時(shí),電壓表的指針指到3.0V位置,電壓表中的電流();使電壓表的指針指到1.5V位置時(shí),電阻箱的電阻為R0,電壓表中的電流,而滑動(dòng)變阻器的分壓影響,故即R測(cè)
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