2019-2020年高考物理 專題二 電學實驗復習題（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理 專題二 電學實驗復習題（含解析） 圖1 1．某同學使用多用電表測量一定值電阻Rx的阻值，先把選擇開關旋到“′1k”檔位并調零，測量時指針偏轉如圖1所示。然后他應通過以下操作完成實驗， （1）請你將以下操作過程補充完整： ①________________________________； ②________________________________； ③將兩表筆接觸待測電阻的兩端，從表盤上讀出數據，再乘以所選倍率即為所測電阻值； ④測量結束后，將選擇開關旋到“OFF”擋。 （2）為更準確地測量該電阻的阻值，某同學設計了圖2所示的電路。 其所用器材有：滑動變阻器R0、電阻箱R、電流表A、電源E、單刀雙擲開關S各一只，以及導線若干。以上器材均滿足實驗所需條件。 ①圖3為該電路的實物圖，其中部分電路已經連接好，請用筆畫完成電路實物圖的連接。 ②測量時，有同學進行了如下一些操作，請將正確的步驟挑選出來，按正確操作順序將步驟前的字母寫到橫線上：___________________________。 A．根據電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調至最大； B．先將單刀雙擲開關擲向b端，調節(jié)滑動變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置，記下A的示數I； C．先將單刀雙擲開關擲向a端，調節(jié)滑動變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置，記下A的示數I； D．再將單刀雙擲開關擲向a端，調節(jié)滑動變阻器，使電流表A的示數變?yōu)镮/2； E．再將單刀雙擲開關擲向b端，同時調節(jié)滑動變阻器和電阻箱，使電流表A的示數也為I； F．再將單刀雙擲開關擲向b端，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱，使電流表A的示數也為I； G．記下此時電阻箱接入電路的電阻值，即等于所測電阻值； 1．（1）見解析（２）①如圖②A、C、F、G。 R0 S E R Rx 【解析】（1）先把選擇開關旋到“′1k”檔位并調零，測量時指針偏轉如圖1所示，指針偏轉角度太大，說明待測電阻小，應該把選擇開關旋到“′100”檔位；將紅黑表筆短接，調整歐姆調零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處； （2）此電路測量電阻的原理是等效替換。正確操作順序是：根據電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調至最大，先將單刀雙擲開關擲向b端a，調節(jié)滑動變阻器，，使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置，記下A的示數I；再將單刀雙擲開關擲向b端，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱，使電流表A的示數也為I；記下此時電阻箱接入電路的電阻值，即等于所測電阻值，所以正確步驟為A、C、F、G。 ２．在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中，用導紐a.b.c,d,e.f,g和h按圖甲所示 方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零．閉合開關后： （1）若不管怎樣調節(jié)滑動變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數總不能為零，則可能是＿＿＿＿＿導線斷路． (2)某同學排除故障后側繪出電源和小電珠的U－I特性圖線．如圖乙所示．電源的電動勢E ＝＿＿＿＿V；小電珠的的電阻隨溫度的上升而＿＿＿＿＿。 (3)將與上面相同的兩個小電珠并聯后接到上面的這一電源上，每一只小電珠的實際電功率是＿＿＿＿W。 ２．（１）可能是g導線斷路（２）3V電阻隨溫度的升高而增大（３）1.05W 【解析】（1）樣調節(jié)滑動變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數總不能為零，說明滑動變阻器不起分壓作用，則可能是g導線斷路． （2）由電源的U－I特性圖線可知電源的電動勢E＝3V，內阻r=1Ω；由小電珠的U－I特性圖線可知小電珠的電阻隨溫度的升高而增大． （3）當兩個小電珠并聯后，接到電源上，由閉合電路歐姆定律得，E=U-2Ir，電源的U－I特性圖線為U=E-2rI=E-2I，在圖乙中作出U=E-2I圖線，如圖。圖線與小電珠U-I圖線交點（0.95 ，1.1），一只小電珠的實際電功率是P=UI=0.95×1.1W=1.05W。 ３．實際電流表有內阻，測量電流表內阻的電路如圖所示。供選擇的儀器如下： ①待測電流表(，內阻約300Ω)，②電流表 (，內阻約100Ω)，③定值電阻(300Ω)，④定值電阻(10Ω)，⑤滑動變阻器 (Ω)，⑥滑動變阻器 (Ω)，⑦干電池(1.5V)，⑧電鍵S及導線若干。 (1)定值電阻應選 ，滑動變阻器應選 。(在空格內填寫序號) (2)用連線連接實物圖。 (3)補全實驗步驟： ①按電路圖連接電路，將滑動變阻器的觸頭移至最 （填“左端”或“右端”） ②閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄和的讀數和； ③多次移動滑動觸頭，記錄和的讀數和； ④以為縱坐標，為橫坐標，作出相應圖線，如圖所示。 (4)根據圖線的斜率及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式 。 ３．（１）　　?。ǎ玻┤鐖D所示?。ǎ常┳钭蠖恕? 【解析】（1）因兩端的電壓約為為，假若兩電流表滿偏，由通過定值電阻的電流為，所以定值電阻約為內阻約300Ω，故定值電阻選；又因電路是分壓法接，所以滑動變阻器小時便于調節(jié)，所以應選滑動變阻器 (Ω) （2）實物連圖如圖所示 （3）首先應使分壓電路中輸出的電壓最小，所以滑動變阻器的觸頭移至最左端 (4) 由部分電路歐姆定律可知，，因，所以 ４．用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內阻r，所給的器材有： A．電壓表V：0～10V B．電流表A：0～0.6A C．滑動變阻器R1(總阻值20) D．固定電阻R2（阻值10） E．固定電阻R3（阻值4） F．固定電阻R4（阻值3） S．單刀雙擲開關S和導線若干 （1）根據以上器材，在誤差盡可能小的情況下，組成一個測量電路，畫出測量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號標出。） （2）用已知的量和實驗中測的量表示待測干電池的電動勢E 和內阻r ４．（１）如圖所示　　 （２） 【解析】一節(jié)干電池的電動勢E約1.5V,內阻r很小，為了減小讀數誤差，不能選電壓表量程選擇0～10V, 只能選電流表；由閉合電路歐姆定律可知，若用電流表則不能用滑運變阻器；只能用單刀雙擲開關和兩個定值電阻組成回路．電流表量程選擇0～0.6A,回路最小總電阻約R≈=2.5Ω,，，若電流表三分之一處讀數，所以其電路的電阻大約為，若電流表三分之二處讀數，所以其電路的電阻大約為，故定阻電阻選擇固定電阻R3和固定電阻R4即可． 按圖按好電路，設按固定電阻R3和固定電阻R4時測的電流分別為和，由閉合電路歐姆定律可得 聯立解得； ５．某實驗小組向描繪有“4V、2W”的小燈泡的U—I圖像，除導線和開關還備有以下器材可供選擇： A.電流表A1,（量程0.6A，內阻約為1） B.電流表A1,（量程3.0A，內阻約為0.2） C.電壓表V1,（量程5.0V，內阻約為5kg） D.電壓表V2,（量程15.0V，內阻約為15kg） E.滑動變阻器R1（最大電阻為5，額定電流500mA） F.滑動變阻器R2（最大電阻為10，額定電流2.0A） （1）實驗中所用的電流表應選＿＿＿＿＿＿；電壓表應選＿＿＿＿＿＿；滑動變阻器應選＿＿＿＿＿＿。（只需填器材前面的字母代號） （2）畫出實驗的電路圖。 （3）經過正確的操作，測得的數據如下表，請根據下表數據在坐標系中描點畫出小燈泡的U—I曲線。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 U/v 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 3.20 3.60 4.00 I/A 0 0.12 0.22 0.30 0.36 0.40 0.43 0.46 0.48 0.49 0.50 ５．（１）A1　V1　R2．（２）如圖左所示（３）如圖右所示 【解析】（1）由得小燈泡電流為0.5A，所以選電流表A1；小燈泡的額定電壓4V，所以電壓表選V1，.滑動變阻器R1的額定電流較小，所以滑動變阻器應選R2．（2）電壓表的內阻遠大于小燈泡電阻，應用安培表外接，且分壓式供電，如圖左所示 ； （3）U—I圖線如圖右所示 ． ６．用以下器材測量待測量程電流表A1(，內阻約300Ω)的內阻， 電源E：干電池(1.5V) 電壓表V(量程10V，內阻約為3kΩ) 電流表A2 (，內阻約100Ω) 定值電阻：阻值為300Ω 定值電阻：阻值為10ΩΩ 滑動變阻器：最大阻值為1000Ω； 滑動變阻器：最大阻值為20Ω 單刀單擲開關S、導線若干 ①定值電阻應選 ，滑動變阻器應選 。(在空格內填寫序號) ②畫出設計的實驗電路圖 A1 R1 E S R4 A2 A B ③用已知的量和實驗中測的量表示待測電流表A1的內阻 ６．（１）?。ǎ玻┤鐖D所示　　（３） 【解析】①因A1兩端的電壓約為為，所以不能用量程10V的電壓表，假若兩電流表滿偏，由通過定值電阻的電流為，所以定值電阻約為內阻約300Ω，故定值電阻選；又因電路是分壓法接，所以滑動變阻器小時便于調節(jié)，所以應選滑動變阻器 (Ω) ②實驗電路如圖所示 ③若某次測量中電流表A1的示數為I1，電流表A2的示數為I2，由部分電路歐姆定律可知， ７．某電流表的量程為50mA，內阻為50Ω，其表面的刻度盤已損壞，要重新通過測量來刻畫出刻度值，有下列器材： A．待測電流表 B．9V直流電源 C．“0-10Ω，1A”滑動變阻器 D.“0-100Ω，50mA”滑動變阻器 E．“0.6A，0.5Ω”標準電流表 F．“3A，0.01Ω”標準電流表 G．5Ω標準電阻 F．20Ω標準電阻 I. 開關及導線若干 (1)應選用的器材 (填選用器材序號)。 (2)畫出實驗電路圖 (3)待刻度電流表的電流表刻度值x = ．說明式中各物理量的表示意義 。 ７．（１）ABCEGI（２）如圖所示（３） 【解析】（1）應選用的器材有ABCEGI （2）如圖所示 重新通過測量來刻畫出刻度值，需要測量電流表中電流。由于標準電流表量程遠大于待測電流表，且待測電流表內阻已知，所以設計成“0.6A，0.5Ω”標準電流表與5Ω標準電阻串聯后與待測電流表并聯電路，滑動變阻器采用分壓式接法。由IxR=I(+)解得。式中I為E表示數，為E表內阻，為5Ω標準電阻，R為待刻畫表內阻 ８．利用如圖所示電路測量一量程為300 mV的電壓表的內阻RV，RV約為300Ω。 實驗步驟如下： ①按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合開關S2，并將電阻箱R0的阻值調到較大； ②閉合開關S1，調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度； ③保持開關S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關S2，調整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的一半；讀出此時電阻箱R0的阻值，即為電壓表內阻RV的測量值。實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9Ω)、電池（電動勢約1.5 V，內阻可忽略不計）、導線和開關之外，還有如下可供選擇的實驗器材： A．滑動變阻器（最大阻值150Ω）； B．滑動變阻器（最大阻值10Ω）； C．定值電阻（阻值約20Ω）； D．定值電阻（阻值約200Ω）。 根據以上設計的實驗方法，回答下列問題： （1）對于上述測量方法，從實驗原理分析可知，在測量無誤的情況下，實際測出的電壓 表內阻的測量值R測 真實值RV（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應選用 ，定值電阻R'應選用 （填字母代號）。 （3）在其它元件不變的情況下，為使測量更準確,可換用一電動勢更________的電池（內阻可忽略）（填“大”或“小”） ８．（1）大于 （2分） （2） B C （4分） （3） 大 （2分） 【解析】當電阻箱接入電路后，電阻箱和電壓表組成的支路分的電壓增大，電阻箱上分得的電壓大于原來的一半，所以電壓表的測量值大于真實值。 要想測量比較精確，要求電阻箱接入電路后對整個電路的電阻影響較小，所以滑動變阻器選擇B，若定值電阻R′過大，不能使電壓表達到滿偏，所以R′選擇C，在本試驗其它元件不變的條件下，選擇電動勢大的電池目的是減小實驗誤差，提高精度。 ９．從下表中選出適當的實驗器材，設計一電路來測量電流表A1的內阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測出多組數據。 （1）畫出電路圖，標明所用器材的代號。 （2）若選測量數據中的一組來計算r1，則所用的表達式為r1= ，式中各符號的意義是： 。 器材（代號） 規(guī)格 電流表（A1） 量程10mA、內阻r1待測（約40Ω） 電流表（A2） 量程500μA、內阻r2=750Ω 電壓表（V） 量程10V、內阻r3=10kΩ 電阻（R1） 阻值約為100Ω、做保護電阻用 滑動變阻器（R2） 總阻值約為50Ω 電源（E） 電動勢1.5V、內阻很小 開關（S2）、電線若干 ９．（1）如圖所示的兩個圖中任一個均可 。 （2），I1、I2分別表示通過電流表A1和A2的電流，r1、 r2分別是它們的電阻。 【解析】（１）因電壓表量程太大，所以只能用內阻已知的電流表來替代，所以電路設計如圖 （２）兩個并聯電壓相等，所以，解得 １０． 1)多用電表的表盤如圖所示，用100mA的量程測量直流電流時，指針所示電流值為__________mA （2）某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測量一待測電阻的阻 值。可選用器材的代號和規(guī)格如下： 電流表A1 (量程250mA,內阻r1為 5Ω) 電流表A2 (量程300mA,內阻r2約為5Ω) 待測電阻Rx（阻值約為100Ω); 滑動變阻器R（最大阻值10Ω); 電源E (電動勢約為9V,內阻r約為1Ω); 單刀單擲開關S,導線若千。 ①請在右邊的方框中把電流表的代號A1、A2填在相應的中，并且把實驗電路 原理圖連接完整 ②需要直接測量的物理量是______,被測電阻的計算式為及Rx=______。 １０．（１）或 （２）①電路如圖　?、趦呻娏鞅淼碾娏? 【解析】（１）用100mA的量程測量直流電流，可直接讀出或 （２）方框中應把量程大的電流表放在干路上，小量程的放在支路上，所以設計的電路如圖所示，由部分電路歐姆定律得