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电学实验综合测试卷021（9分）在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A两节旧干电池，每节电动势约1.5VB直流电压表、，量程均为03V，内阻约3C电流表A，量程00.6A，内阻小于1D定值电阻R0，阻值2.0E滑动变阻器R，最大阻值15F导线和开关若干(1) 请根据实物图甲所选实物器材，补充完成连线图_；(2) 根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出U-I图象，求出电动势和内阻的值均小于真实值，其产生误差的原因是_；(3) 实验过程中，由于电流表A发生了故障，某同学又设计了图乙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录、的示数并描点如丙图所示，用已描好的点在图丙中绘出U1U2图线_；(4) 由图线可得被测电池组的电动势E=_V，内阻r=_。（结果保留两位有效数字）2（9分）某研究小组同学用如图所示电路测量一个水果电池的电动势和内阻。反复实验，发现测量结果总是与真实值有较大偏差。(1)你认为测量结果总是与真实值有较大偏差的原因可能是么?_。(2)内阻的测量值_真实值(填“大于”或“小于”)。(3)组内一同学发现实验室另有一电源，其电动势E已知，内阻r未知，于是他提出用刚才的电路(仅仅更换电源)测电压表的内阻，再进一步完成刚才的实验。经过讨论，他们测电压表内阻采取的方案是：闭合开关，调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值R，读出电压表的示数U；改变电阻箱的阻值，得到多组数据；以为横坐标，以为纵坐标建立平面直角坐标系，得到的图象如图所示。电压表的内阻为_(结果用E、a、b.c中部分符号表示)。3（9分）利用图甲电路测量某电池的内阻，其中AB为一段粗细均匀的铅笔芯，笔芯上套有一金属滑环P（宽度和电阻不计，与笔芯良好接触并可自由移动）实验器材还有：标准电池（电动势为E0，内阻不计），电阻箱（最大阻值为99.99），灵敏电流计G（量程为600A），待测电池（电动势Ex小于E0，内阻rx未知），开关3个，刻度尺等。主要实验步骤如下：a测量出铅笔芯A、B两端点间的距离L0；b将电阻箱调至某一阻值R，闭合开关S1、S2、S3，移动滑环P使电流计G示数为零，测量出此时的AP长度L；c改变电阻箱的阻值R，重复步骤b，记录下多组R及对应的L值回到以下问题：（1）移动滑环P使G的示数为零此时AP两端电压与电阻箱两端电压UR相等，则UR=_（用L、L0、E0表示）（2）利用记录的多组R、L数据，作出图象如图乙，则随变化的关系式为=_（用Ex、rx、L0、R）表示，待测电池的内阻rx=_（保留两位有效数字）（3）在不在b的操作过程中，若无论怎样移动滑环P，也无法使G的示数为零，经检查发现，有一个开关未闭合，你认为未闭合的开关是_（填S1、S2、S3）（4）本实验中若标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将_（填“偏大”、“不变”或“偏小”）4（9分）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所使用的电流表内阻约为几欧，电压表的内阻约为十几千欧。实验中得到了8组数据，在图甲所示的电流一电压（IU）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。请你判断实验电路的连接方式，根据你的判断在虚线框中画出实验电路图_，并在图乙中连线使之为实验电路_。根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2和I2的关系，下列示意图中正确的是_。A答案A B答案B C答案C D答案D将被测小灯泡与一定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源的电动势为60V，内阻为10。现测得电路中的电流为040A，则定值电阻R所消耗的电功率为W_。5（9分）某物理兴趣小组准备探究某种元件Q(4 V，2 W)的伏安特性曲线，现有下列器材：A电压表V1（05 V，内阻约10 k）B电压表V2（010 V，内阻约20 k）C电流表A（00.6 A，内阻约0.4 ）D滑动变阻器R1（5 ，1 A）E滑动变阻器R2（500 ，0.2 A）F直流电源E（6 V，内阻约1 ）实验中为使实验误差尽量减小，要求电压表示数从零开始变化且多取几组数据，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_。（选填选项的字母）请将图中的实物连线补充完整_。检查实验电路连接正确，然后闭合开关，移动变阻器滑动片，发现电流表和电压表的示数始终为零。在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表的_(选填“欧姆档”，“电流档”或“电压档”)，检查过程中将多用电表的黑表笔与电流表“”接线柱接触, 红表笔依次与电压表和电流表的“+”接线柱接触时，多用电表指针都发生较大角度的偏转，若导线及与接线柱接触良好，说明电路中发生断路故障的元器件是_(选填“电流表”，“电压表”或“元件Q”)。6（9分）某实验小组计划测量一未知电阻的阻值，已经连接好实物图如图1所示。(1)请根据实物图在图2所示方框中画出该实验的电路图_，并标明表示各元件的字母。(2)图3中电阻箱的读数是_；如果将电阻箱的阻值由10.0调节到9.00，应_。先使电阻箱阻值调至如图3所示，再将S2接到A，闭合S1，记录下对应的电压表示数为2.20V，然后断开S1；保持电阻箱示数不变，将S2切换到B，闭合S1，此时电压表的读数为2.80V，然后断开S1，不计电源内阻，电压表可视为理想电表，据此可知，定值电阻R1的阻值为_。(计算结果保留3位有效数字)。7（9分）一根固定在刻度尺上的均匀电阻丝R(总阻值小于5 )两端各有1个固定的接线柱a、b,刻度尺的中间有1个可沿电阻丝滑动的触头c,c的上端为接线柱,触头c与电阻丝通常不接触,当用手按下时,才与电阻丝接触且可在刻度尺上读出触点的位置。现提供以下器材来测量该电阻丝的电阻率。A电压表(03 V15 V,电阻约为3 k或15 k)B电流表(00.6 A3 A,电阻约为0.5 或0.1 )C电池组(电动势为3 V,内阻很小) D保护电阻R0=2 E.开关S F.螺旋测微器 G.导线若干(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径时,示数如图甲所示,则该电阻丝的直径d=_mm;(2)根据所提供的器材在图乙的方框中画出该实验的电路图,要求:改变触头c的位置,电流表的示数不变;能够进行多次测量;(3)按(2)中设计的实验电路图用笔画线代替导线连接图丙中的实物图(注意量程的选择);(4)通过改变触头c的位置,分别量出多组与电阻丝长度L对应的电压U的数据(电流表示数维持0.4 A不变),并已描绘在坐标纸上,得到的UL图线如图丁所示。UL图线的斜率k=_,根据实验得到的数据可计算出该电阻丝的电阻率=_;(结果均保留两位有效数字)下列有关实验的说法正确的是_。A用螺旋测微器在被测电阻丝同一位置测三次,求出直径的平均值B电路中的电流不宜过大,通电时间不宜过长,故实验中应接入一保护电阻R0C实验中电阻丝的电阻率的测量值等于真实值D在UL坐标系中通过描点连线得到的图线是电阻丝的伏安特性曲线8（9分）某同学在实验过程中组装了一个欧姆表，内部电路如图所示。已知该同学选用的电源的电动势E=1.5 V，内阻r=2 ，电流计满偏电流Ig=300A，内阻rg=250，可选用的滑动变阻器有两个，最大阻值分别为R1=999，R2=9999。(1)该同学应选用的滑动变阻器为_ (选填“R1”或“R2”)。(2)正确进行机械调零和欧姆调零后，该同学进行电阻的测量，则A、B间所接的待测电阻Rx与电流计示数I间应满足的关系为Rx=_ (用题中字母表示)。(3)若测量某电阻R0时，电流计指针偏转到满偏刻度的处，则R0=_。(4)若将一个阻值25的定值电阻与电流计并联，则改装后欧姆表的倍率将会变_(选填“大”或“小”)。(5)若该同学组装的欧姆表由于长时间不用，电源电动势减小，内阻增大，使用过程中，发现该欧姆表依然可以进行欧姆调零，但其测量的结果比真实值_(选填“大”或“小)。9（9分）某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：A 电压表V，量程03V，内阻约5kB 电流表A1，量程0300mA，内阻约0.25C 电流表A2，量程0100mA，内阻约5D滑动变阻器R1，最大阻值10，额定电流2.0AE. 滑动变阻器R2，最大阻值100，额定电流1.0AF. 直流电源E，电动势约3V，内阻2上述器材中，电流表应选_，滑动变阻器应选_（填写所选器材前的字母代号）。请将虚线框内图1所示的实验电路图补画完整，并在图2中进行实物连线。如图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线。从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的特点是_。在实验中，当小灯泡两端加2.5V的电压时，此时小灯泡的电阻为_（保留两位有效数字）。在滑动变阻器滑动过程中，若用P、I、U、R分别表示小灯泡的功率、通过的电流、两端的电压和电阻，则下列图像可能正确的是_10（9分）指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。请回答下列问题：（1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“10”挡，经正确操作后，指针指示如图甲，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_档（选填“1”“100”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为_。（2）图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。其中，电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10；电池电动势为1.5V、内阻为1；变阻器R0的阻值范围为05000。该欧姆表的两只表笔中，_是红表笔。（选填“A”或“B”）；该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1进行刻度的。当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4时，欧姆表仍可调零，则调零后R0接入电路的电阻将变_（填“大”或“小”），若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为300，则这个待测电阻的真实阻值为_。11（10分）某物理学习兴趣小组为了测量待测电阻，设计了如下实验，用到的实验器材有:学生电源、灵敏电流计、电流表、滑动变阻器、电阻箱、定值电阻、开关、导线若干。按设计方案完成以下实验步骤：按照图甲所示的原理图连接好实验电路；将滑动变阻器滑片调至适当位置，滑动变阻器滑片调至最左端，闭合开关；调整逐步增大输出电压并反复调整和使灵敏电流计读数为零，此时电流表的示数为，电阻箱和电流表示数如图乙和丙所示;实验完毕，整理器材根据上述实验回答以下问题：(1)电阻箱的读数为_，电流表A1的示数为_；(2)待测电阻的阻值为_ (计算结果保留三位有效数字)；(3)电流表的内阻对测量结果_影响(选填“有”或“无”)；(4)为提高本实验的精确度可采取的措施:_。12（10分）某物理研究小组尝试利用一个电流计准确地测量一节干电池的电动势和内阻。已知干电池的电动势约为1.5V，内阻几欧姆，可利用的仪器有：A电流计G（量程Ig30mA，内阻Rg未知）B电阻箱R（0 99.99）C定值电阻箱R0（R030）D开关E导线若干回答下列问题：（1）该小组首先设计如图甲所示的电路图。闭合开关S，将电阻的阻值调到17.00时，电流计恰好满偏；将电阻的阻值调到42.00时，电流计指针指在如图乙所示位置，则电流计的读数为 _mA 。由以上数据可得到干电池电动势E _ V。（2）该小组发现图甲所示电路无法测量电源的内阻，原因是_。于是他们又设计了一个电路测量干电池的内阻，如图丙所示。（3）闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，读出对应的电流计的读数I，然后在图丁的- 坐标系中描出相应的点，并根据所描点的规律作出的图线。（4）结合两个实验电路图的数据，可求出电流计电阻Rg_，干电池内阻r _。 参考答案1 连线如图: 电压表的分流作用 如图: 2.9V 3.4【解析】（1）实物图如图所示；（2）由图可知，电流表不是流过干路电路，原因是电压表的分流造成的；（3）对应的图象如图所示；（4）由闭合电路欧姆定律可知，E=U2+r，整理得：U1=U2-E，当U2=1.20V时，U1=0.20V；当U2=2.20V时，U1=1.58V；代入解得：E=2.9V；r=3.4点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验方法，关键在明确根据闭合电路欧姆定律得出对应的表达式，再分析图象的意义，求得电动势和内电阻。2 电源内阻较大 小于 【点睛】水果电池内阻较大，与电压表相比不能忽略，电压表量测出的只是外压，由此分析测量值与真实值之间的误差；利用闭合电路的欧姆定律列出方程，变形得到题目要求的图象公式，根据公式分析斜率和纵截距的意义。3 1.1 S1 不变【解析】（1）由于电流计电流为零，则待测电源的电流不会影响标准电源中的电流，由欧姆定律可知：UR=E0（2）由闭合电路欧姆定律可知：UR=R则有：变形可得：；由公式可得，图象的斜率表示，故 图象的与纵轴的交点表示：则由图可知： ； 联立解得：r=1.1；电源应用标准电源的电动势表示；（3）电流计示数不能为零，则说明无法将UR与待测电源的路端电压相等，如果S2断开，则电动势接在L两端，有可能为零，而如果S3没有闭合则电流计一定为零；只有S1没有闭合时，此时待测电源与R、G和L形成回路，电流无法为零；（4）如果标准电源内阻不能忽略，只需改变L0的数值即可，而根据（2）中数据处理可知，结果与L0无关，故对实验没有影响；点睛：本题考查补偿法测量电动势和内电阻的实验，解题的关键在于明确电路结构，知道补偿电源的作用，从而明确测量方法，再分析实验过程，明确误差以及可能出现的问题的处理方法4 电路图； 实物图如图，； D； 0.64；【解析】因描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，小灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，又电压从零调到最大值，滑动变阻器应用分压式，故电路图如图所示根据电路图连线实物图如下图。点睛：伏安特性曲线实验变阻器应用分压式，小灯泡电阻较小电流表应选外接法，注意导体与电源伏安特性曲线的区别由I-U图线得电路中的电流为040A时灯泡的电压，可得R的电压，根据功率公式计算电阻R的功率。5 A； D； 电压档； 电流表；【解析】待测元件额定电压为4V，则电压表应选A；为保证安全，方便实验操作，滑动变阻器应选：D实验要求电压表示数从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；，电流表内阻为0.4，电压表内阻为10k，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：实验电路连接正确，闭合开关，调节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转，说明电路存在断路在不断开电路的情况下，应该使用多用电表直流电压挡检查电路故障；检查过程中将多用表的红，黑表笔与电流表“+”，“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是电流表断路点睛：在选择电流表与电压表时要注意保证流过表的电流或电压要大于1/3量程，这样可以减少读数误差，在选择电路结构时，实验要求电压表示数从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。6 (1)电路图如图所示； (2)20.00； 先将“1”档调到9，再将“10”档调到0； 5.45；【解析】（1）根据实物图画出实验的电路图如图；（2）图3中电阻箱的读数是20.00；如果将电阻箱的阻值由10.0调节到9.00，应先将“1”档调到9，再将“10”档调到0。（3）由题意可知，电阻箱R与定值电阻R1两端的电压之比为：2.2：(2.8-2.2)=11:3；可得 解得R1=7 （1）1.990 （2） （3） （4）2.0N/m，1.610-5m B(3)按(2)中设计的实验电路图的实物图如图所示：(4)UL图线的斜率，则，则，代入数据解得；A、应该用螺旋测微器在被测电阻丝的三个不同位置各测量一次，然后求出直径的平均值，故A错误；B、电路中的电流不宜过大，通电时间不宜过长，防止电阻发热，导致电阻率发生变化，故实验中应接入一保护电阻R0，故B正确；C、电流表采用外接法，电流测量值大于真实值，故电阻率的测量值小于真实值，故C错误；D、电阻丝的伏安特性曲线是指IU曲线，而本实验中电路中的电流是固定的，D错误。点睛：本题考查了测定金属丝电阻率的实验，关键明确实验原理，根据欧姆定律、电阻定律列式分析，会用图象法处理数据。8 R2 10000 小 大9 B D（如图所示） 随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大 8.3 AC【解析】小灯泡额定电流为0.3A，故电流表选A1。根据题意，要求小灯泡两端电压从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，应选用总阻值较小的R1；滑动变阻器采用分压式接法，同时灯泡的电阻较小，为了减小误差，故只能采用电流表外接法，如图所示：从绘制出的伏安特性曲线的弯曲情况可以看出，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大；当小灯泡电压为2.5V时，从图中读出此时流过小灯泡的电流为0.3A，故=8.3由公式和可知，图A和图C的描述均正确；图B中斜率代表电流，与实际情况不符；图D中P和R关系不明，故错误。【点睛】首先要明白实验原理，根据给定的仪表进行选择；然后要判断实验电路的接法，知道本实验是采用电流表外接法，和滑动变阻器的分压式解法，连接电路并绘制电路图；根据图象切线斜率的物理意义，可以判断电阻率的变化；伏安特性曲线中的U和I一一对应，可以求出任一电压对应下的电阻值；10 100 3000 A 小 290【解析】（1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“10”挡，经正确操作后，指针偏角很小，说明倍率档选择较小，则为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡“100”档；待测电阻为30100=3000。（2）该欧姆表的两只表笔中，红表笔内部接电源的负极，则A是红表笔。电池电动势为1.5V、内阻为1时，调零电阻； 电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4时调零电阻，则调零后R0接入电路的电阻将变小；电动势为1.5调零后，欧姆表内部的中性电阻的电动势变为1.45调零后，欧姆表内部的中性电阻；由300对应的电流列出关系式： 故对应1.45V时的电阻R真=290点睛：本题考查多用电表中的欧姆表的原理，注意掌握此类问题的解决方法还是闭合电路欧姆定律的应用；欧姆表读数要乘以倍率；欧姆表的中值电阻等于其内阻值.11 （1）50.0 （2）180 （3）75.0 （4）无 （5）在保证电表安全的情况下，适当增大滑动变阻器的输出电压【点睛】电阻箱各旋钮示数与倍率的乘积之和是电阻箱示数，根据图示电流表确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数。根据实验数据应用欧姆定律求出待测电阻阻值。根据实验电路与实验原理分析实验误差。使用灵敏度更高的灵敏电流计或增加分压电路电压都会提高实验的精确度。12 20.0； 1.5； G表内阻未知； 30； 3；【解析】（1）由图乙所示表盘可知，其分度值为1mA，示数为：20.0mA；由闭合电路欧姆定律可知：E=I（r+Rg+R），由题意可知：E=3010-3（r+Rg+17.00），E=2010-3（r+Rr+42.00），解得：E=1.5V；（2）由闭合电路欧姆定律可以求出：r+Rg，由于不知电流计内阻Rg，无法求出电源内阻r；（4）由图丙所示电路图可知，电源电动势：E=U+Ir=I（Rg+R0）+（+I）r，整理得： ，由图示图象可知：=42，k=120，解得：r=3，Rg=30；点睛：对电流表读数时要先确定其量程与分度值，然后根据指针位置读数，读数时视线要与刻度线垂直；根据图示电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式是求电源内阻与电流计内阻的前提与关键。
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