2019-2020年高考物理 专题二 电学实验复习题（含解析）.doc

2019-2020年高考物理 专题二 电学实验复习题（含解析）图11某同学使用多用电表测量一定值电阻Rx的阻值，先把选择开关旋到“1k”档位并调零，测量时指针偏转如图1所示。然后他应通过以下操作完成实验，（1）请你将以下操作过程补充完整：_；_；将两表笔接触待测电阻的两端，从表盘上读出数据，再乘以所选倍率即为所测电阻值；测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。（2）为更准确地测量该电阻的阻值，某同学设计了图2所示的电路。其所用器材有：滑动变阻器R0、电阻箱R、电流表A、电源E、单刀双掷开关S各一只，以及导线若干。以上器材均满足实验所需条件。图3为该电路的实物图，其中部分电路已经连接好，请用笔画完成电路实物图的连接。测量时，有同学进行了如下一些操作，请将正确的步骤挑选出来，按正确操作顺序将步骤前的字母写到横线上：_。A根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；B先将单刀双掷开关掷向b端，调节滑动变阻器，使电流表A的指针指到表盘上某一适当位置，记下A的示数I；C先将单刀双掷开关掷向a端，调节滑动变阻器，使电流表A的指针指到表盘上某一适当位置，记下A的示数I；D再将单刀双掷开关掷向a端，调节滑动变阻器，使电流表A的示数变为I/2；E再将单刀双掷开关掷向b端，同时调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表A的示数也为I；F再将单刀双掷开关掷向b端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表A的示数也为I；G记下此时电阻箱接入电路的电阻值，即等于所测电阻值；1（1）见解析（）如图A、C、F、G。R0SERRx【解析】（1）先把选择开关旋到“1k”档位并调零，测量时指针偏转如图1所示，指针偏转角度太大，说明待测电阻小，应该把选择开关旋到“100”档位；将红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到电阻的零刻度处；（2）此电路测量电阻的原理是等效替换。正确操作顺序是：根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大，先将单刀双掷开关掷向b端a，调节滑动变阻器，使电流表A的指针指到表盘上某一适当位置，记下A的示数I；再将单刀双掷开关掷向b端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表A的示数也为I；记下此时电阻箱接入电路的电阻值，即等于所测电阻值，所以正确步骤为A、C、F、G。在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导纽a.b.c,d,e.f,g和h按图甲所示 方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零闭合开关后： （1）若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是导线断路 (2)某同学排除故障后侧绘出电源和小电珠的UI特性图线如图乙所示电源的电动势E V；小电珠的的电阻随温度的上升而。 (3)将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面的这一电源上，每一只小电珠的实际电功率是W。（）可能是g导线断路（）3V电阻随温度的升高而增大（）1.05W【解析】（1）样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，则可能是g导线断路（2）由电源的UI特性图线可知电源的电动势E3V，内阻r=1；由小电珠的UI特性图线可知小电珠的电阻随温度的升高而增大（3）当两个小电珠并联后，接到电源上，由闭合电路欧姆定律得，E=U-2Ir，电源的UI特性图线为U=E-2rI=E-2I，在图乙中作出U=E-2I图线，如图。图线与小电珠U-I图线交点（0.95 ，1.1），一只小电珠的实际电功率是P=UI=0.951.1W=1.05W。实际电流表有内阻，测量电流表内阻的电路如图所示。供选择的仪器如下：待测电流表(，内阻约300)，电流表 (，内阻约100)，定值电阻(300)，定值电阻(10)，滑动变阻器 ()，滑动变阻器 ()，干电池(1.5V)，电键S及导线若干。(1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图。(3)补全实验步骤：按电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最 （填“左端”或“右端”）闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录和的读数和；多次移动滑动触头，记录和的读数和；以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图所示。(4)根据图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 。（）（）如图所示（）最左端【解析】（1）因两端的电压约为为，假若两电流表满偏，由通过定值电阻的电流为，所以定值电阻约为内阻约300，故定值电阻选；又因电路是分压法接，所以滑动变阻器小时便于调节，所以应选滑动变阻器 ()（2）实物连图如图所示（3）首先应使分压电路中输出的电压最小，所以滑动变阻器的触头移至最左端 (4) 由部分电路欧姆定律可知，因，所以 用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：A电压表V：010V B电流表A：00.6AC滑动变阻器R1(总阻值20) D固定电阻R2（阻值10）E固定电阻R3（阻值4）F固定电阻R4（阻值3）S单刀双掷开关S和导线若干 （1）根据以上器材，在误差尽可能小的情况下，组成一个测量电路，画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。） （2）用已知的量和实验中测的量表示待测干电池的电动势E 和内阻r （）如图所示（）【解析】一节干电池的电动势E约1.5V,内阻r很小，为了减小读数误差，不能选电压表量程选择010V, 只能选电流表；由闭合电路欧姆定律可知，若用电流表则不能用滑运变阻器；只能用单刀双掷开关和两个定值电阻组成回路电流表量程选择00.6A,回路最小总电阻约R=2.5,，若电流表三分之一处读数，所以其电路的电阻大约为，若电流表三分之二处读数，所以其电路的电阻大约为，故定阻电阻选择固定电阻R3和固定电阻R4即可按图按好电路，设按固定电阻R3和固定电阻R4时测的电流分别为和，由闭合电路欧姆定律可得 联立解得；某实验小组向描绘有“4V、2W”的小灯泡的UI图像，除导线和开关还备有以下器材可供选择：A.电流表A1,（量程0.6A，内阻约为1）B.电流表A1,（量程3.0A，内阻约为0.2）C.电压表V1,（量程5.0V，内阻约为5kg）D.电压表V2,（量程15.0V，内阻约为15kg）E.滑动变阻器R1（最大电阻为5，额定电流500mA）F.滑动变阻器R2（最大电阻为10，额定电流2.0A）（1）实验中所用的电流表应选；电压表应选；滑动变阻器应选。（只需填器材前面的字母代号）（2）画出实验的电路图。（3）经过正确的操作，测得的数据如下表，请根据下表数据在坐标系中描点画出小灯泡的UI曲线。1234567891011U/v00.400.801.201.602.002.402.803.203.604.00I/A00.120.220.300.360.400.430.460.480.490.50（）A1V1R2（）如图左所示（）如图右所示【解析】（1）由得小灯泡电流为0.5A，所以选电流表A1；小灯泡的额定电压4V，所以电压表选V1，.滑动变阻器R1的额定电流较小，所以滑动变阻器应选R2（2）电压表的内阻远大于小灯泡电阻，应用安培表外接，且分压式供电，如图左所示 ； （3）UI图线如图右所示 用以下器材测量待测量程电流表A1(，内阻约300)的内阻，电源E：干电池(1.5V) 电压表V(量程10V，内阻约为3k)电流表A2 (，内阻约100) 定值电阻：阻值为300定值电阻：阻值为10 滑动变阻器：最大阻值为1000；滑动变阻器：最大阻值为20 单刀单掷开关S、导线若干定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)画出设计的实验电路图A1R1ESR4A2AB用已知的量和实验中测的量表示待测电流表A1的内阻（）（）如图所示（）【解析】因A1两端的电压约为为，所以不能用量程10V的电压表，假若两电流表满偏，由通过定值电阻的电流为，所以定值电阻约为内阻约300，故定值电阻选；又因电路是分压法接，所以滑动变阻器小时便于调节，所以应选滑动变阻器 ()实验电路如图所示若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，由部分电路欧姆定律可知， 某电流表的量程为50mA，内阻为50，其表面的刻度盘已损坏，要重新通过测量来刻画出刻度值，有下列器材： A待测电流表 B9V直流电源 C“0-10，1A”滑动变阻器 D.“0-100，50mA”滑动变阻器 E“0.6A，0.5”标准电流表 F“3A，0.01”标准电流表 G5标准电阻 F20标准电阻 I. 开关及导线若干(1)应选用的器材 (填选用器材序号)。(2)画出实验电路图(3)待刻度电流表的电流表刻度值x = 说明式中各物理量的表示意义 。（）ABCEGI（）如图所示（）【解析】（1）应选用的器材有ABCEGI （2）如图所示重新通过测量来刻画出刻度值，需要测量电流表中电流。由于标准电流表量程远大于待测电流表，且待测电流表内阻已知，所以设计成“0.6A，0.5”标准电流表与5标准电阻串联后与待测电流表并联电路，滑动变阻器采用分压式接法。由IxR=I(+)解得。式中I为E表示数，为E表内阻，为5标准电阻，R为待刻画表内阻 利用如图所示电路测量一量程为300 mV的电压表的内阻RV，RV约为300。实验步骤如下：按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a端，闭合开关S2，并将电阻箱R0的阻值调到较大；闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度；保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S2，调整电阻箱R0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半；读出此时电阻箱R0的阻值，即为电压表内阻RV的测量值。实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9)、电池（电动势约1.5 V，内阻可忽略不计）、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材：A滑动变阻器（最大阻值150）；B滑动变阻器（最大阻值10）；C定值电阻（阻值约20）；D定值电阻（阻值约200）。 根据以上设计的实验方法，回答下列问题：（1）对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R测 真实值RV（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用 ，定值电阻R应选用 （填字母代号）。（3）在其它元件不变的情况下，为使测量更准确,可换用一电动势更_的电池（内阻可忽略）（填“大”或“小”）（1）大于 （2分） （2） B C （4分） （3） 大 （2分）【解析】当电阻箱接入电路后，电阻箱和电压表组成的支路分的电压增大，电阻箱上分得的电压大于原来的一半，所以电压表的测量值大于真实值。要想测量比较精确，要求电阻箱接入电路后对整个电路的电阻影响较小，所以滑动变阻器选择B，若定值电阻R过大，不能使电压表达到满偏，所以R选择C，在本试验其它元件不变的条件下，选择电动势大的电池目的是减小实验误差，提高精度。从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据。 （1）画出电路图，标明所用器材的代号。 （2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1= ，式中各符号的意义是： 。器材（代号）规格电流表（A1）量程10mA、内阻r1待测（约40）电流表（A2）量程500A、内阻r2=750电压表（V）量程10V、内阻r3=10k电阻（R1）阻值约为100、做保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值约为50电源（E）电动势1.5V、内阻很小开关（S2）、电线若干（1）如图所示的两个图中任一个均可 。 （2），I1、I2分别表示通过电流表A1和A2的电流，r1、 r2分别是它们的电阻。【解析】（）因电压表量程太大，所以只能用内阻已知的电流表来替代，所以电路设计如图（）两个并联电压相等，所以，解得 1)多用电表的表盘如图所示，用100mA的量程测量直流电流时，指针所示电流值为_mA（2）某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻 值。可选用器材的代号和规格如下：电流表A1 (量程250mA,内阻r1为 5)电流表A2 (量程300mA,内阻r2约为5)待测电阻Rx（阻值约为100); 滑动变阻器R（最大阻值10); 电源E (电动势约为9V,内阻r约为1); 单刀单掷开关S,导线若千。 请在右边的方框中把电流表的代号A1、A2填在相应的中，并且把实验电路 原理图连接完整 需要直接测量的物理量是_,被测电阻的计算式为及Rx=_。（）或（）电路如图两电流表的电流【解析】（）用100mA的量程测量直流电流，可直接读出或（）方框中应把量程大的电流表放在干路上，小量程的放在支路上，所以设计的电路如图所示，由部分电路欧姆定律得