（衡水万卷）2020届高三物理二轮复习 周测卷二十 电磁学实验（含解析）

电磁学实验 一 、实验题（本大题共5小题 ）1. 某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用小灯泡上标有“3.8V 0.5A”的字样，现有电压表（04.5 V内阻约为3k）、电源、开关和导线若干，以及以下器材：A电流表（00.6A内阻约为1） B电流表（03A内阻约为0.25）C滑动变阻器（020）D滑动变阻器（0500）（1）实验中如果即满足测量要求，又要误差较小，电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（选填相应器材前的字母）（2）下列给出了四个电路图，请你根据实验要求选择正确的实验电路图AAVRSBAVRSDAVRSCAVRS（3）下图是实验所用器材实物图，图中已连接了部分导线，请你补充完成实物间的连线。I/AU/V0 1 2 3 40.60.40.2（4）某同学在实验中得到了几组数据，在下图所示的电流电压（IU）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线，根据此电流电压图线可知，小灯泡的电阻随电压的增大而_（填“增大”、“不变”或“减小”），其原因是_，同时可以根据此图像确定小灯泡在电压为2 V时的电阻R = （5）根据此电流电压图线，若小灯泡的功率是P，通过小灯泡的电流是I，下列给出的四个图中可能正确的是 。IPAIPBI2PCI2PD2. 某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率。步骤如下：0 252015乙丙5670510甲cm(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为 cm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为 mm；(3)用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为 。(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱形导体电阻R电流表A1(量程04 mA，内阻约50 )电流表A2(量程010 mA，内阻约30 )电压表V1(量程03 V，内阻约10 k)电压表V2(量程015 V，内阻约25 k)直流电源E(电动势4 V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围015 ，额定电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围02 k，额定电流0.5 A)开关S，导线若干为减小实验误差，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出合理的测量电路图，并标明所用器材的代号。3. 利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9)，电阻R0(阻值3.0)，电阻R1(阻值3.0)，电流表(量程为200mA，内阻为RA=6.0)，开关S实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；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；以为纵坐标，R为横坐标，作- R图线(用直线拟合)求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b回答下列问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则1/I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=3.0时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表。答： ， 。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I-1/A-16.998.0010.011.011.913.0(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= ，截距b= A-1(4)根据图线求得电源电动势E= V，内阻r = 4.（1）某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。断开开关，红表笔接a点时多用表指示如题6图2所示，读数为 V，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和题6图2相同，可判断发生故障的器件是 。（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）ab蓄电池保险丝开关小灯c图1图2（2）为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如题6图3所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L（LPQ）。D图3QCP他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出绳PC、QC的拉力大小TP、TQ。随后，改变重物悬挂点C的位置，每次将P到C的距离增加10cm，并读出测力计的示数，最后得到TP、TQ与绳长的关系曲线如题6图4所示。由实验可知：曲线中拉力最大时，C与P点的距离为 cm，该曲线为 （选填：TP或TQ）的曲线。在重物从P移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是 （选填：P或Q）点所在的立柱。曲线、相交处，可读出绳的拉力为T0= N，它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0= 。图4T/NPC(cm)0801004020601601.02.03.04.05.01201405. 某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数分别如图 (a)、(b)所示，长度为_ cm，直径为_ mm.(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下将滑动变阻器R1的阻值置于最_处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.将电阻箱R2的阻值调至最_(填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280 .(3)由此可知，圆柱体的电阻为_.2020万卷周测卷（二十）答案解析一 、实验题1.【答案】（1）A（2分）；C（2分） （2）C（2分） （3）见图（2分） （4）增大（2分）；电压升高使电流增大于是功率增大导致温度升高，灯丝电阻随温度升高而增大（2分）；5（2分） （5）D（4分）2. 【答案】(1) 5.015 (2分) (2) 4.700 (2分) (3) 220 (2分)(4)如图所示 (4分)(电压表选V1、电流表选A2、分压接法、电流表外接各1分)R1ERV1A23. 【答案】(1) 或(2)0.1109.09(3)见图(c)答1.06.0(4)3.01.0【解析】(1)由于电流表与电阻R1并联，且RA=6.0，R1=3.0，当电流表示数为I时，电路总电流应为3I。根据闭合电路欧姆定律有：E=3I(+R0+R+r)，代入数据整理得：(2)根据图（b）可得电流表示数为110mA=0.110A；所以1/I=9.09(3)见图(c)答(4) 根据和图象可得：，解得：E=3V r=1.04. 【答案】（1）11.5V（11.2.V11.8V之间的值均可），蓄电池；小灯。（2）60，TP；Q；4.30，【解析】(1)由题图2可知，直流50V挡的最小分度为lV，故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5V左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值，说明a、c两点与电源之间是通路，只能是此电路之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障，但故障的具体位置不能确定。同理可知，两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势，说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形成了一闭合回路，故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。(2)由题图4可读出，中拉力最大时，c与p点的距离为60 cm。此时以C点为研究对象，如图所示，竖直方向,水平方向。当时，即，若C点左移即减小，则增大，减小，减小，增大，即,故为的曲线，为的曲线。由题图4可知图线I对应的极值最大，故受到最大拉力的是Q点所在的立柱。曲线I、相交处，可读出绳的拉力 为4.30 N。此时满足关系：解得： 5.【答案】(1)5.015.315(2)大大(3)1 280