2019-2020年高考物理二輪復習 特色專題訓練 電學實驗題巧練（二）.doc

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2019-2020年高考物理二輪復習 特色專題訓練 電學實驗題巧練（二） 1．(xx貴州七校聯考)測量一個長約5 cm、電阻R1約為30 Ω、橫截面為圓形、粗細均勻的導電材料的電阻率，所用器材如下： 游標卡尺(20分度)； 螺旋測微器； 直流電源E(電動勢為18 V，內阻可忽略不計)； 標準電流表A1(量程1.5 A，內阻r1＝6 Ω)； 電流表A2(量程2 A，內阻r2約為5 Ω)； 滑動變阻器R2(最大阻值10 Ω)； 開關S，導線若干． (1)用游標卡尺測得導電材料的長度如圖甲所示，讀數L＝________cm；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，讀數D＝________mm. (2)請根據給出的儀器設計測電阻的實驗電路原理圖，要求獲得較多的實驗數據． (3)若某次測量中兩電流表A1、A2的讀數分別為I1、I2，則由已知量和測量量計算電阻率的表達式ρ＝____________． 2．某研究小組想用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電源的電動勢E和內阻r，又能測出定值電阻Rx的阻值． A．電壓表V1(量程6 V、內阻約5 000 Ω) B．電壓表V2(量程3 V、內阻約3 000 Ω) C．電流表A(量程1.5 A、內阻約0.5 Ω) D．滑動變阻器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(電動勢E、內阻r) G．開關一只，導線若干 (1)根據圖甲所示實驗電路圖，在圖乙中連接實物圖． (2)連接好電路后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的阻值，經多次測量，得到多組對應的電流表、電壓表示數，如下表所示，請將它們在圖丙所示的同一U－I圖中描出并連線，求出電源的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω，定值電阻Rx＝________Ω.(結果保留兩位有效數字) 電流表A的讀數(A) 0.4 0.8 1.0 1.2 1.3 1.5 電壓表V1的讀數(V) 4.11 3.72 3.48 3.35 3.22 3.00 電壓表V2的讀數(V) 0.78 1.56 2.02 2.42 2.58 2.98 (3)在U－I坐標中兩條圖線會有一個交點，則在該交點處滑動變阻器連入電路的阻值應為________Ω. 3．(xx浙江重點中學二聯)某同學利用圖甲所示電路測定電源的電動勢和內阻．實驗中電表內阻對實驗結果影響很小，均可以忽略不計．閉合開關S后，滑動變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程中，兩電壓表示數隨電流表示數變化情況分別如圖乙的U－I圖象中的圖線a、b所示． (1)用筆畫線代表導線，將圖丙實物圖中各元件按圖甲連接成實驗電路． (2)通過分析可知，其中圖乙中圖線________(填“a”或“b”)表示電壓表V1示數隨電流表A示數變化的關系． (3)根據U－I圖象中坐標軸上所標出的數據，可求出電源的電動勢E＝________，內阻r＝________．(用圖中給出的坐標值表示) 4．(xx高考海南卷)某同學利用圖甲所示電路測量電容器充電時兩極板間的電壓隨時間的變化．實驗中使用的器材為：電池E(內阻很小)、開關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、導線若干． 甲 (1)按圖甲所示的電路原理圖將圖乙中實物圖連線． (2)先閉合開關S2，再斷開開關S2；閉合開關S1，同時按下秒表開始計時．若某時刻電壓表的示數如圖丙所示，電壓表的讀數為________V(保留2位小數)． (3)該同學每隔10 s記錄一次電壓表的讀數U，記錄的數據如下表所示．在坐標紙上繪出 U－t 圖線．已知只有一個數據點誤差較大，該數據點對應的表中的時間是________s. 時間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構成的回路的作用是__________________________． 5．(xx河北保定4月模擬)某同學嘗試把一個靈敏電流計改裝成溫度表，他所選用的器材有： 靈敏電流計(待改裝)，學生電源(電動勢為E，內阻不計)，滑動變阻器，單刀雙擲開關，導線若干，導熱性能良好的防水材料，標準溫度計，PTC熱敏電阻Rt(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關系為Rt＝a＋kt，a>0，k>0)． 設計電路圖如圖所示，并按如下步驟進行操作： (1)按電路圖連接好實驗器材． (2)將滑動變阻器滑片P滑到________端(填“a”或“b”)，單刀雙擲開關S擲于________端(填“c”或“d”)，調節(jié)滑片P使電流計________，并在以后的操作中保持滑片P位置不動，設此時電路總電阻為R，斷開電路． (3)向容器中倒入適量開水，觀察標準溫度計，每當標準溫度計示數下降5 ℃，就將開關S置于d端，并記錄此時的溫度t和對應的電流計的示數I，然后斷開開關．請根據溫度表的設計原理和電路圖，寫出電流與溫度的關系式(用題目中給定的符號表示)I＝________． (4)根據對應溫度記錄的電流計示數，重新刻制電流計的表盤，改裝成溫度表．根據改裝原理，此溫度表表盤刻度線的特點是：低溫刻度在________側(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、小剛共同設計了圖甲所示的實驗電路，電路中的各個器材元件的參數為：電池組(電動勢約6 V，內阻r約3 Ω)、電流表(量程2.0 A，內阻rA＝0.8 Ω)、電阻箱R1(0～99.9 Ω)、滑動變阻器R2(0～Rx)、開關三個及導線若干．他們認為該電路可以用來測電源的電動勢、內阻和R2接入電路的阻值． (1)小華先利用該電路準確地測出了R2接入電路的阻值． 他的主要操作步驟是：先將滑動變阻器滑片調到某位置，接著閉合S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數I；再閉合S、S1，斷開S2，調節(jié)電阻箱的電阻值為3.6 Ω時，電流表的示數也為I. 此時滑動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勢和內電阻． ①他的實驗步驟為： a．在閉合開關前，調節(jié)電阻R1或R2至________(選填“最大值”或“最小值”)，之后閉合開關S，再閉合________(選填“S1”或“S2”)； b．調節(jié)電阻________(選填“R1”或“R2”)，得到一系列電阻值R和電流I的數據； c．斷開開關，整理實驗儀器． ②圖乙是他由實驗數據繪出的－R圖象，圖象縱軸截距與電源電動勢的乘積代表________，電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω.(計算結果保留兩位有效數字) 電學實驗題巧練(二) 1．解析：(1)游標卡尺主尺讀數為50 mm，20分度游標卡尺精確度為0.05 mm，第5條刻度線與主尺刻度線對齊，故游標尺讀數為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為2.0 mm，可動刻度部分讀數為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)標準電流表量程為1.5 A，內阻為6 Ω，可當電壓表使用，將其與待測材料并聯，再與電流表A2串聯，由于提供的滑動變阻器總電阻小于待測材料電阻，故需要將滑動變阻器接成分壓式電路，電路圖見答案．(3)通過并聯電路特點，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，圖線斜率的絕對值大小表示電源內阻，縱軸截距表示電源電動勢，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(也是流經電源的電流)，可描繪出該定值電阻的U－I圖象，圖線過原點，斜率大小表示定值電阻阻值． 答案：(1)實物連線如圖甲所示 (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圖線應為圖線a. (3)結合題給條件，由閉合電路歐姆定律可得： E＝U1＋I1r E＝U2＋I2r 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，所以讀數為 3.60 V. (3)將表中各數據在坐標紙上描點連線如答圖所示，由圖可知除t＝40.0 s的數據外其他各點基本在同一平滑曲線上，故誤差較大的數據點只能是t＝40.0 s對應的點． (4)電路中C、R2和S2構成的回路，先閉合開關S2，再斷開開關S2，目的是實驗前使電容器上下極板所帶電荷充分中和，不影響實驗． 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)分析電路可知滑動變阻器為限流式接法，所以閉合開關前，使它的阻值處于最大值狀態(tài)，即將滑片P滑到a端．為了設計表盤刻度，應使開關擲于c處，調節(jié)滑片，使電流計滿偏． (3)把開關置于d端，根據閉合電路歐姆定律得I＝，又Rt＝a＋kt，聯立得出電流與溫度的關系式為I＝. (4)因為Rt＝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，由(3)中關系式可知電流與溫度不是線性關系，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，根據題圖甲和閉合電路歐姆定律可得I＝；閉合S、S1，斷開S2，根據題圖甲和閉合電路歐姆定律可得I＝；解得滑動變阻器接入電路的阻值R2x＝R1＝3.6 Ω.(2)①a.本實驗利用“電阻箱＋電流表”的方式來測量電源的電動勢和內阻，為了保證電流表不被燒壞，應在閉合開關前，將電阻箱R1的阻值調節(jié)到最大值；由于本實驗利用“電阻箱＋電流表”的方式來測量電源的電動勢和內阻，因此，閉合開關S之后，應再閉合開關S1.b.由于實驗中使用電阻箱讀取數據，故應調節(jié)R1.②當閉合S、S1，根據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R＝0時，E＝r＋rA，即題圖乙中圖象縱軸截距與電源電動勢的乘積代表電流表的內阻與電源的內阻之和(r＋rA)；根據表達式＝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?、趓＋rA(電流表的內阻與電源的內阻之和)　6.0　2.8