高考物理二轮复习 专题限时集训14 电学实验-人教版高三全册物理试题

word专题限时集训(十四)(建议用时：40 分钟)专题通关练1(易错题)图甲游标卡尺读数为_cm，图乙螺旋测微器读数为_mm，图丙电 阻箱的读数为_。解析 图甲游标卡尺主尺上的读数为 6.1 cm分尺上的读数为 120.05 mm0.60 mm0.060 cm游标尺最终读数为 6.160 cm。图乙螺旋测微器主尺读数为 2.5 mm分尺读数为 10.30.01 mm0.103 mm螺旋测微器最终读数为：2.603 mm(2.6002.604 mm 都可以)。图丙电阻箱的读数为 110 。答案 6.160 2.6002.604 110易错点评：不理解游标卡尺和螺旋测微器的原理是读数出错的主要原因。2(易错题)有一个小灯泡上标有“4 V 2 W的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的 I U 图线。现有如下器材供选用：A电压表(05 V，内阻为 10 k)B电压表(015 V，内阻为 20 k)C电流表(03 A，内阻为 1 )D电流表(00.6 A，内阻为 0.4 )E滑动变阻器(010 ，允许通过的最大电流为 2 A)F滑动变阻器(0500 ，允许通过的最大电流为 1 A)G学生电源(直流，电源电动势为 6 V)、开关、导线假设干- 1 - / 10word(1) 实验时，选用图甲的电路图而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由： _。(2) 实验中所用电压表应选用 _，电流表应选用 _ ，滑动变阻器应选用 _。(用字母表示)(3)把图丙所示的实验器材用实线连接成实物电路图。(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在图丁所示的 I U 坐标系中，请用一光滑的曲 线将各点连接好。解析 (1)描绘小灯泡的 I U 图线所测的数据需从零开始，并要多取几组数据，故滑动变阻器要起到分压的作用，又由小灯泡上标有“4 V 2 W 的字样可知小灯泡内阻比拟小， 所以采用电流表外接法。(2)因小灯泡额定电压为 4 V，如此电压表选量程为 05 V 的电压表。小灯泡的额定电 P 2流为 I A0.5 A，如此电流表只能选 D，滑动变阻器应选最大阻值较小的 E，这样在实 U 4验中移动滑动变阻器的滑片时能使电路中的电流和电压有明显的变化，从而可以减小读数误 差。(3)按题图甲连接实验电路即可，如图(a)所示。(4)按点连线，使图线通过尽可能多的点，不在图线上的点尽可能分布在图线的两侧，如 图(b)所示。- 2 - / 10word答案 (1)描绘小灯泡的 I U 图线所测的数据需从零开始，并要多取几组数据，故滑动变阻器要起到分压的作用，又由小灯泡上标有“4 V 2 W 的字样可知小灯泡内阻比拟小， 所以采用电流表外接法 (2)A D E (3)如图(a)所示 (4)如图(b)所示易错点评：不能合理地选择和使用电学仪器是造成出错的主要原因。3(原创题)某物理兴趣实验小组测量一量程为 0.3 V 的电压表的内阻，电压表的内阻约 为 300 ，除了待测量的电压表外，实验室还有以下实验器材：A干电池(电动势约为 1.5 V，内阻可忽略不计)B电阻箱 R (最大阻值为 999.9 )1C滑动变阻器 R (阻值范围在 0200 )2D滑动变阻器 R (阻值范围在 010 )3E定值电阻 R (R 20 )4 4F定值电阻 R (R 200 )5 5G导线假设干和两个开关 S 、S 。1 2该小组通过讨论设计了如下列图的电路，并进展了以下实验操作：.选择好适宜的实验器材后，按照电路图连接好电路，将滑动变阻器的滑片移至最左端，- 3 - / 10word闭合开关 S ，将电阻箱的阻值调至最大值；2.将开关 S 闭合，缓慢向右移动滑动变阻器的滑片，直到待测电压表的示数为 0.3 V；1.将开关 S 断开，保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱的阻值，直到待测电压表的2示数为 0.1 V，此时读出电阻箱的示数为 602.0 。根据以上操作回答如下问题：(1)为了减小实验误差，滑动变阻器应选择 _，定值电阻应选择_。(填器 材所对应的物理符号)(2)待测电压表的内阻 R _ 。V(3)根据该实验的测量原理以与操作过程分析，电压表内阻的测量值_(选填“或“ 变小3 44(2019湖北四地七校联考)在测定两节干电池的电动势和内阻的实验中，某同学用到 的器材有一个电压表，一个电阻箱，一个定值电阻(R 15 )，一个开关 S，两节干电池，0假设干导线，其实验原理图如图甲所示。(1)在图乙的实物图中，局部电路已正确连接，请用笔画线代替导线将余下局部电路连接- 4 - / 10I 3 0 0 word好。(2)改变电阻箱的阻值 R，用电压表(量程 01.5 V)测出定值电阻两端的电压 U。如下三 组电阻箱阻值 R 的调节范围方案中，比拟合理的方案是_。A1575 B150750 C1 5007 500 丙(3)开关 S 断开，调节电阻箱，读出其阻值 R ，开关 S 闭合，读出电压表的示数 U ；如此1 1反复实验，测得多组正确的数据 R 和 U ，R 和 U ，使用测得的数据，在坐标纸上作出电2 2 3 31压表示数的倒数 与电阻箱的阻值 R 的关系图线如图丙所示，结合图线计算出两节干电池的电U动势 E_，内阻 r_。(结果用 a、b 和 R 表示)0(4)用这个方法测得的内阻和真实值相比_(选填“偏大“相等或“偏小)。1.5 V解析 (2)根据欧姆定律，电路中的最大电流约为 I 0.1 A，所以电路中的max R0E 3最小电阻约为 R 30 ，电压表的偏转角度一般大于量程的三分之一，故电min I 0.1maxE E路中的最大电阻约为 R 90 ，所以电阻箱的最大阻值约为(9015) 75 ，max I 1minmax最小阻值等于定值电阻的阻值，所以合理的方案是 A 。(3) 根据闭合电路欧姆定律有I E U 1 1 R r 1 b R r a，I ，得 R ，结合题图丙有 ， b，解得 E ，ra R Rr R U ER ER ER a ER bR0 0 0 0 0 0 0R 。(4)利用欧姆定律求出的电流只是 R 中的电流，由于电压表的分流作用，所以内阻的测量 0 0值偏小。答案 (1)如下列图- 5 - / 10worda(2)A (3) aR (4)偏小bR 00能力提升练5(2019重庆大联考)某学习小组根据如图甲所示的电路来测量待测电阻 R 的阻值。其x主要步骤如下：(1)将电阻箱阻值调为 9.0 后接入 M、N 之间，闭合开关 S。适当移动滑动变阻器的滑 片后，保持滑片的位置不变，改变电阻箱的阻值R，得到 6 组电流表的示数 I 与 R 的数据如下 表：电阻 R/ 4.5 6.0 8.0 10.5 12.5 14.5电流 I/A 0.60 0.46 0.35 0.27 0.23 0.20请根据实验数据在图乙所示的 I R 图象中描点并作出图线。(2)撤去电阻箱，将待测电阻 R 接入 M、N 之间，得到电流表读数为 0.52 A。利用(1)中x测绘的 I R 图象可得 R _，考虑到电流表存在内阻，待测电阻的测量值_(选x填“偏大“偏小或“不受影响)。(3)电池长时间使用后，可认为电动势不变，内阻增大。如果仍然用本实验装置和(1)中 测绘的 I R 图象测定某一电阻的阻值，测量值将_(选填“偏大“偏小或“不受影 响)。假设想再准确测定电阻，可进展误差校正，方法是将一电阻箱接在 M、N 之间，调节 电阻箱的阻值为 7.5 ，仍要利用本实验装置和(1)中测绘的 I R 图象实现对电阻箱阻值的准 确测定，应如何调节滑动变阻器？- 6 - / 10word_。15 0.6 A解析 (1)横轴每格表示 0.5 ，纵轴每格表示 0.02 A，根据实验数据30 30在 I R 图象中描点连线即可。(2)当 I0.52 A 时，由图象读得 R5.3 ，即 R 5.3 。x设滑动变阻器滑片的位置不变时接入电路的阻值为R ，根据闭合电路欧姆定律有 0I E，I 与 R 的关系图线是通过描点得到的，根据 I 的值可以直接从测绘的 I R 图象 R rr R0 A中读得待测电阻的阻值，原理上不存在误差，即待测电阻的测量值不受影响。(3)I R 图象遵循 IE，假设电池的内阻 r 增大，如此同样的 R 对应的 I 将减小，如此根据图线 R rr R0 A读得待测电阻的测量值将偏大。当 R7.5 时从 I R 图象上读得对应的电流 I0.37 A，假 设将阻值为 7.5 的电阻箱接在 M、N 之间，仍要利用本实验装置和(1)中测绘的 I R 图象实现对电阻箱阻值的准确测定，如此需要移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 0.37 A。 答案 (1)如下列图(2)5.3(5.25.4 均可) 数为 0.37 A不受影响 (3)偏大移动 滑动变阻器的滑片，使电流表示6(2019湖南永州联考)如图甲所示为一利用光敏电阻测量储液罐中液面高度装置的示 意图。当罐中装满液体时，液面与出液口高度差为h，罐外有一竖直放置的管，管内一侧有沿竖直线排列的多个光敏电阻，另一侧有一列光强稳定的光源。液面上一浮块与一块遮光板通过定滑轮相连，遮光板可随浮块的升降在管内上下运动，光敏电阻的总长度和遮光板的总长 度都为 h。当储液罐内装满液体时，遮光板的上沿与最下面的光敏电阻的下边缘等高，管内的光均匀地照射在光敏电阻上，光敏电阻和仪表相连。现要求设计一电路以利用上述装置测量 液面的高度。- 7 - / 10x x word甲为将问题简化，假设管内只有 3 个光敏电阻 R 、R 、R ，分别位于管的上端、下端和中央；1 2 3它们的暗电阻均为 R10 k，被管内光源照亮时电阻均为 R1.0 k。给定的仪器还有： 直流电源 E(电动势为 9 V，电阻不计)，3 个定值电阻，阻值分别为 R 2.5 k，R 1.8 k，4 5R 1.5 k；电压表 V(量程为 03 V，内阻可视为无穷大)，开关一个，导线假设干。6要求：当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。(1)如图乙所示为某次电压表的示数为_V。(2)选择适宜的定值电阻，在如图丙所示虚线框内画出电路图，并用题中给定的符号标明 图中各元件。(3)液面与出液口等高时电压表的示数为_V。(结果保存两位有效数字)(4)假设管内的光强变暗，使得光敏电阻被照亮时的阻值变为 1.2 k，如此定值电阻的 阻值应变为_k，便可达到题目要求。(结果保存两位有效数字)解析 (1)电压表量程为 03 V，每小格表示 0.1 V，指针示数为 1.40 V。(2)当罐内装满液体时，3 个光敏电阻均受到光照射，电阻均为 1.0 k，可把三个光敏电阻串联后再与R U定值电阻 R 串联，接在直流电源两端，把电压表接在定值电阻两端，如此有 ，故3RR ExR 1.5 k，电压表应与电阻 R 并联构成电路，当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。 x 6(3)当液面与出液口等高时，光源完全被遮光板遮住，此时三个光敏电阻的阻值均为 10 k，- 8 - / 10x x x 如此电压表的示数为 UwordER 0.43 V。(4)假设光敏电阻被照亮时的阻值变为 1.2 k， 3RR 66ER为使电压表满量程，如此定值电阻的阻值变为 R ，R 满足 3 V ，解得R 31.2 kxR 1.8 k。x答案 (1)1.40 (2)如下列图(3)0.43 (4)1.8题押题依据内容号核心考点核心素养测 电 源 的 电迁移应用伏阻法测量电源的电动科学探究：利用图象处理实验数据，动 势 和 内 电势和内阻，角度新颖，综合性强表现电学实验中的数形结合。阻某同学仅用一个电压表、一个电阻箱、一个开关和假设干导线测量某一电源的电动势 E 和内阻 r。(1)请你根据上述器材，设计出测量电源的电动势和内阻的实验电路，并按你设计的实验电路进展实物连接，图甲中已连好了局部电路，要求在不变动已有电路的前提下，正确完成 其余电路的连接。(2)实验中，该同学屡次改变电阻箱的阻值 R 并测得对应的电压 U，再根据多组 R、U 数 U U据作出 U 图象，如此 U 图线为图乙中的_(填“或“)图线。R R(3)该电源的电动势测量值为 E _V，内阻 r _。(结果保存两位小测 测数)- 9 - / 10测word解析 (1)根据所给器材设计电路图如图(a)所示，所以实验电路的实物连线图如图(b) 所示。U U U(2)由闭合电路欧姆定律可得 U 图线的表达式为 UE r，所以 U 图线为图乙中的R R R图线。U(3)U 图线的纵轴截距为该电源的电动势测量值，如此 E 1.47 V，图线的斜率绝对值 R 测1.471.00为该电源内阻的测量值，有 r 0.98 。0.48答案(1)见解析图 (2) (3)1.47(1.461.48 均正确) 0.98(0.961.00 均正确)- 10 - / 10