2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第二部分 高考題型研究 課時作業(yè)四 電學(xué)實驗基礎(chǔ)命題點（含解析）

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1、課時作業(yè)四　電學(xué)實驗基礎(chǔ)命題點 1．(2018年高考·課標(biāo)全國卷Ⅱ)某同學(xué)組裝一個多用電表．可選用的器材有：微安表頭(量程100 μA，內(nèi)阻900 Ω)；電阻箱R1(阻值范圍0～999.9 Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～99 999.9 Ω)；導(dǎo)線若干． 要求利用所給器材先組裝一個量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表．組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋． 圖1 回答下列問題： (1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱． (2)電阻箱的阻值應(yīng)取R1＝________Ω，R2

2、＝________Ω.(保留到個位) 解析：(1)微安表頭改裝成毫安電流表需要并聯(lián)一個小電阻，再把電流表改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個大電阻，電路如圖2所示． 圖2 (2)接a時改裝成量程為1 mA的電流表，有 IgRg＝(I－Ig)R1 解得R1＝100 Ω 接b時改裝成量程為3 V的電壓表，有 U＝IgRg＋IR2 解得R2＝2 910 Ω. 答案：(1)見解析圖　(2)100　2 910 2．(2019年山東一模)某實驗小組要精確測定額定電壓為2 V的小燈泡正常工作時的電阻，已知該小燈泡正常工作時的電阻大約為500 Ω.實驗室提供的器材有： A．電流表A1(量程為2

3、0 mA，內(nèi)阻r1約為3 Ω，讀數(shù)記為I1) B．電流表A2(量程為3 mA，內(nèi)阻r2＝15 Ω，讀數(shù)記為I2) C．定值電阻R1＝985 Ω D．定值電阻R2＝1 985 Ω E．滑動變阻器R(0～20 Ω) F．電壓表V(量程為6 V，內(nèi)阻RV＝1 kΩ，讀數(shù)記為U) G．蓄電池E(電動勢為10 V，內(nèi)阻很小) H．開關(guān)S一個 (1)如圖3所示是某同學(xué)設(shè)計的實驗電路圖，請你幫他選擇合適的器材，電表1應(yīng)選________，電表2應(yīng)選________，定值電阻應(yīng)選________．(這三空均填寫器材前的字母代號) 圖3 (2)測量小燈泡電阻的表達式為Rx＝_______

4、_(用字母表示)．實驗時，不斷改變滑動變阻器的阻值，當(dāng)電表2的示數(shù)達到________時，其對應(yīng)的結(jié)果為小燈泡正常工作時的電阻． 解析：(1)由于小燈泡額定電壓為2V，而已知電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用此電壓表測量小燈泡兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓，故電表2為B；改裝成3 V量程的電壓表的內(nèi)阻：RV′＝＝ Ω＝1 000 Ω，A2的內(nèi)阻為15 Ω，則定值電阻應(yīng)選C；小燈泡正常工作時的電流約為I＝＝ A＝4 mA左右，電流表的量程較大，電流表不能精確測量電流；電壓表內(nèi)阻已知，對應(yīng)滿偏電流為：Im＝ A＝0.006 A＝6 mA，故用電壓表測量電流更為

5、準(zhǔn)確，因此電表1應(yīng)選用電壓表F. (2)測量小燈泡電阻的表達式為Rx＝＝，因為改裝后的電壓表內(nèi)阻為RV′＝1 000 Ω，則當(dāng)I2＝2 mA時，小燈泡兩端的電壓為2 V，達到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻． 答案：(1)F　B　C　(2)　2 mA 3．(2019年安順監(jiān)測)某同學(xué)測量一只標(biāo)識模糊的電阻Rx的伏安特性，步驟如下： 圖4 (1)用多用表“×10”倍率的電阻擋測量該元件的電阻時，發(fā)現(xiàn)指針偏角過小，該同學(xué)換用“×100”倍率的電阻擋，并重新進行________后再測量，表盤的示數(shù)如圖4甲所示，則Rx的測量值為________kΩ. (2)若用伏安法測量Rx的

6、阻值，用到的器材和規(guī)格如下： 滑動變阻器R1(阻值范圍0～50 Ω，允許通過的最大電流為0.5 A) 電流表A(量程0～10 mA，內(nèi)阻約為50 Ω) 電壓表V(量程0～15 V，內(nèi)阻約為5 kΩ) 直流電源E(電動勢15 V，內(nèi)阻不計) 開關(guān)S，導(dǎo)線若干 圖4乙是該同學(xué)連接好的部分實驗電路，請你用筆畫線將電壓表接入圖乙所示的實物電路，并盡可能多測幾組數(shù)據(jù)，使測量結(jié)果更精確． (3)若測量值與真實值相比偏大，請你說明導(dǎo)致測量值偏大的主要原因(不考慮實驗中的偶然誤差)____________________________. 解析：(1)歐姆表偏角過小，說明用×10擋測出電阻較大

7、，此時需換用“×100”倍率的電阻擋，并重新進行歐姆調(diào)零，表盤的示數(shù)如題圖所示，則該電阻的阻值Rx＝22×100 Ω＝2 200 Ω＝2.2 kΩ. (2)因為要多測數(shù)據(jù)，所以滑動變阻器用分壓式接法，而Rx2＞RA·RV，故電流表采用內(nèi)接法，實物連接如圖5所示． 圖5 (3)由圖可知，電流表采用內(nèi)接法，由于電流表的分壓，實驗所測電壓偏大，故電阻的測量值偏大． 答案：(1)歐姆調(diào)零　2.2　(2)見解析圖 (3)引起誤差的原因是因為電流表的分壓 4．(2019年高三聊城模擬)某同學(xué)用一個滿偏電流為10 mA、內(nèi)阻為30 Ω的電流表，一只滑動變阻器和一節(jié)電動勢為1.5 V的干電池組

8、裝成一個歐姆表，如圖6甲所示． 圖6 (1)甲、乙測試筆中，甲表筆應(yīng)是________(選填“紅”或“黑”)表筆． (2)電流表5 mA刻度處應(yīng)標(biāo)的電阻刻度為________Ω. (3)經(jīng)調(diào)零后，將甲、乙兩表筆分別接圖6乙中的a、b兩點，指針指在電流表刻度的4 mA處，則電阻Rx＝________Ω. (4)若誤將甲、乙兩表筆分別接在了圖6乙中的a、c兩點，則Rx的測量結(jié)果________(選填“偏大”或“偏小”)． (5)再給電流表并聯(lián)一個合適的定值電阻R0，就可組裝成一個中間刻度值為15 Ω的歐姆表，則R0＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字) 解析：(1)為了保證電

9、流由正接線柱流入表頭，紅表筆應(yīng)接內(nèi)部電源的負極，則甲應(yīng)為紅表筆． (2)設(shè)歐姆表的內(nèi)阻為R，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，當(dāng)電流表滿偏時，則有：10×10－3 A＝，解得：R＝150 Ω，當(dāng)電流表的示數(shù)為5 mA時，則有：5×10－3 A＝，解得：Rx′＝150 Ω. (3)當(dāng)電流表示數(shù)為4 mA時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有：4×10－3 A＝，解得：Rx＝225 Ω. (4)若誤將甲、乙兩表筆分別接在了題圖乙中的a、c兩點，則回路中的兩個電源串聯(lián)，電流增大，指針偏轉(zhuǎn)更大，故Rx的測量結(jié)果偏小． (5)歐姆表的中間刻度值為15 Ω，說明歐姆表的內(nèi)阻為15 Ω，此時回路中的最大電流為I＝＝

10、 A＝0.1 A，根據(jù)電流表的改裝原理，有：I＝Ig＋， 解得：R0＝＝ Ω≈3.3 Ω. 答案：(1)紅　(2)150　(3)225　(4)偏小　(5)3.3 5．(2019年武漢質(zhì)檢)某同學(xué)用如圖7甲所示的電路測量恒壓源的輸出電壓Ux和定值電阻Rx的阻值．實驗室提供器材如下． 直流電源E(輸出電壓為5 V)；待測電阻Rx(阻值約為100 Ω)；直流電壓表V(量程0～5 V，內(nèi)阻約為15 kΩ)；電阻箱R(阻值范圍0～999.9 Ω)；開關(guān)S，導(dǎo)線若干． 圖7 實驗中調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱、電壓表的示數(shù)，得到如圖7乙所示的－R關(guān)系圖線．回答下列問題．(計算結(jié)果保留兩

11、位有效數(shù)字) (1)由圖7乙可知直線在縱軸上的截距b＝________V－1，在橫軸上的截距a＝________Ω. (2)若不考慮電壓表的影響，恒壓源輸出電壓Ux的測量值U1＝______V，定值電阻Rx的測量值R1＝______Ω. (3)若考慮電壓表的影響，恒壓源輸出電壓Ux的測量值為U2，定值電阻Rx的測量值為R2.則U1________U2，R1________R2(選填“大于”“等于”或“小于”)． 解析：(1)由題圖乙可知直線在縱軸上的截距b＝0.20 V－1，在橫軸上的截距a＝－1.0×102 Ω. (2)由歐姆定律可知：Ux＝U＋R，解得＝＋R；則＝0.2，＝，

12、解得Ux＝5.0 V；Rx＝1.0×102 Ω. (3)若考慮電壓表的影響，則可將電壓表的內(nèi)阻與Rx并聯(lián)，等效為Rx′，則由并聯(lián)電阻的關(guān)系可知Rx′

13、0 V，內(nèi)阻RV2＝9 kΩ) 滑動變阻器R(最大阻值約50 Ω) 電源E(電動勢為12 V，內(nèi)阻不計) 開關(guān)S一個、導(dǎo)線若干 實驗過程如下： (1)利用多用電表歐姆擋測量電壓表V1的內(nèi)阻，將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖8甲中________(選填“A”或“B”)方式連接． 圖8 (2)實驗中，兩表的示數(shù)如圖8乙所示，多用電表歐姆擋的讀數(shù)為________Ω，電壓表的讀數(shù)為________V，通過計算可得出歐姆擋電池的電動勢為________V．(以上結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) (3)利用標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1對電壓表V2進行校對，請在下面方框中畫出電路圖． Ｋ (4)校對中

14、發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1示數(shù)為9.00 V時，電壓表V2的示數(shù)為10.00 V，為使V2示數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)給V2表串聯(lián)________ Ω的電阻． 解析：(1)根據(jù)多用電表中兩表筆電流的流向為“紅進黑出”，可知A圖正確． (2)因為電壓表V1的內(nèi)阻為幾十千歐，所以多用電表歐姆擋的讀數(shù)為30.0×103 Ω＝3.00×104 Ω；電壓表V1的量程為10 V，所以分度值為0.2 V，故讀數(shù)為5.8 V；根據(jù)題意中值電阻為15 kΩ，即歐姆表內(nèi)阻為15 kΩ，所以根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E＝5.8 V，解得E＝8.70 V. (3)因為并聯(lián)電路電壓相等，所以要校對電壓表，可將兩電壓表并聯(lián)

15、，由于電壓表電阻過大，而滑動變阻器最大阻值只有50 Ω，所以為了讀數(shù)變化明顯，采用滑動變阻器的分壓接法，電路圖如圖9所示． 圖9 (4)根據(jù)歐姆定律可得×10 V＝9 V，解得R＝1 kΩ＝1 000 Ω. 答案：(1)A　(2)3.00×104　5.8　8.70 (3)見解析圖　(4)1 000 7．(2019年太原一模)在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm. (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖10甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為________ cm(該值接近多次測量的平均值)． (2)用伏安法測金屬絲

16、的電阻Rx.實驗所用器材為：電池組(電動勢3 V，內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干．某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 U/V 0 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0 0.02 0.06 0.16 0.22 0.34 0.46 0.52 由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖10乙中的________圖(選填“A”或“B”)．

17、 圖10 (3)如圖10丙是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖丙中實物間的連線． (4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖10丁所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點．請在圖中標(biāo)出第3、5、7次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點，并描繪出U－I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)． (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為________Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)． 解析：(1)固定刻度讀數(shù)為0，可動刻度讀數(shù)為39.7，所測長度為0＋39.7×0.01

18、 mm＝0.397 mm＝0.039 7 cm. (2)由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約為5 Ω，則有Rx＜，屬于小電阻，用外接法測量誤差小，由記錄的數(shù)據(jù)可知電壓、電流從接近0開始調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該采用分壓接法，故選A. (3)實物圖如圖11所示． (4)描繪出第3、5、7三個點后可見第7次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點誤差太大舍去，然后畫出U－I圖線，如圖12所示．由畫出的圖線可知：Rx＝ Ω＝4.4 Ω. 圖11 圖12 (5)根據(jù)電阻定律R＝ρ，得ρ＝R＝R，代入數(shù)據(jù)可計算出ρ＝1.1×10－6 Ω·m. 答案：(1)0.039 7(0.039 5～0.039 9均可)　(2)A (3)見解析圖　(4)見解析圖　4.4(4.3～4.7均可)　 (5)1.1×10－6 - 10 -