《(課標(biāo)版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 第13講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新練習(xí)-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課標(biāo)版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 第13講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新練習(xí)-人教版高三全冊(cè)物理試題(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第13講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新
1.在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電阻Rx約為200 Ω,電壓表的內(nèi)阻約為2 kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10 Ω,測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,結(jié)果由公式Rx=UI計(jì)算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖(a)和圖(b)中電路測(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則 (填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值,且測(cè)量值Rx1 (填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值,測(cè)量值Rx2 (填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。?
答案 Rx1 大于 小于
解析 RxRA=20,RVRx=10,因此Rx屬于大電阻,用電流
2、表內(nèi)接法時(shí)測(cè)量值更接近真實(shí)值,即Rx1更接近真實(shí)值;因Rx1=UI=Rx+RA,故Rx1>Rx,Rx2=UI=R并(即Rx與RV的并聯(lián)值),故Rx2
3、電流方向是 (選填“a→b”或“b→a”),為使測(cè)量比較精確,應(yīng)將選擇開關(guān)旋到 的倍率擋位上,并需要重新調(diào)零,再進(jìn)行測(cè)量。?
答案 (1)①S?、跿 (2)b→a ×10
解析 (1)①首先要對(duì)表盤機(jī)械校零,所以旋動(dòng)部件是S。③歐姆表選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零,將“+”“-”插孔的表筆短接,旋動(dòng)部件T,讓表盤指針指在最右端零刻度處。(2)表盤上的負(fù)極接歐姆表內(nèi)部電源的正極,所以通過P的電流方向是b到a;題圖乙中指針偏轉(zhuǎn)角度太大,為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果,必須使指針指在中間刻度附近,所以要將倍率調(diào)小。
3.(2019陜西寶雞一模)在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,為了安全、準(zhǔn)確、方
4、便地測(cè)出電阻絲的電阻Rx,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)電路圖來完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材如下:
A.待測(cè)金屬絲(Rx約5 Ω)
B.電壓表V(量程為0~1 V,內(nèi)阻RV=1 kΩ)
C.電流表A(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻RA=1 Ω)
D.定值電阻R1(阻值R1=0.5 kΩ)
E.定值電阻R2(阻值R2=2 kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器R3(0~10 Ω)
G.滑動(dòng)變阻器R4(0~1 000 Ω)
H.電源(電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻很小)
I.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 (選填器材前面字母);?
(2)用圖中電路測(cè)量該金屬絲的電阻,若某次測(cè)
5、量中,電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,該金屬絲電阻的表達(dá)式為Rx= (用測(cè)出或已知的物理量的符號(hào)表示)。?
答案 (1)E F (2)3UI-RA
解析 (1)電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V,而電壓表V的量程為0~1 V,內(nèi)阻RV=1 kΩ,必須通過串聯(lián)電阻來擴(kuò)大量程,因此定值電阻應(yīng)選用R2(阻值R2=2 kΩ),從而達(dá)到0~3 V量程,待測(cè)金屬絲阻值Rx約5 Ω,且滑動(dòng)變阻器是限流式接法,因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R3(0~10 Ω)。
(2)電壓表的讀數(shù)為U,那么金屬絲與電流表兩端的總電壓為3U,由于電流表的讀數(shù)為I,則金屬絲電阻Rx=3UI-RA。
4.(2019湖南重點(diǎn)中學(xué)模擬)用下
6、列器材組裝成一個(gè)電路,要求既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線。
A.電壓表V1(量程0~6 V,內(nèi)阻很大)
B.電壓表V2(量程0~3 V,內(nèi)阻很大)
C.電流表A(量程0~3 A,內(nèi)阻很小)
D.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10 Ω,額定電流4 A)
E.小燈泡L(2 A,5 W)
F.電池組(電動(dòng)勢(shì)E,內(nèi)阻r)
G.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn):若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減小。
(1)請(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在如圖所示的虛線框中補(bǔ)充完整。
(2)每一次操作后,同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電
7、壓表V2的示數(shù),組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(I1,U1)、(I2,U2),標(biāo)到U-I坐標(biāo)系中,經(jīng)過多次測(cè)量,最后描繪出兩條圖線,如圖所示,則電池組的電動(dòng)勢(shì)E= V,內(nèi)阻r= Ω(保留兩位有效數(shù)字)。?
(3)在U-I坐標(biāo)系中兩條圖線在P點(diǎn)相交,此時(shí)滑動(dòng)變阻連入電路的阻值應(yīng)為 Ω。?
答案 (1)見解析 (2)4.5 1.0 (3)0
解析 (1)伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中,電壓表測(cè)路端電壓,電壓表示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的增大而增大;描繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中,電流表測(cè)流過燈泡的電流,燈泡兩端電壓隨滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的增大而減小;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí),電壓表V1的示數(shù)
8、增大,則電壓表V2的示數(shù)減小。由于小燈泡額定電壓U額=P額I額=2.5 V,與電壓表V2量程比較接近,故V2測(cè)燈泡兩端電壓,V1測(cè)路端電壓,電路圖如圖所示。
(2)電源的U-I圖線是一條傾斜直線,由題圖線可知,電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5 V,電源內(nèi)阻r=ΔUΔI=4.5-2.52.0-0 Ω=1.0 Ω。
(3)由題圖所示圖像可知,兩圖線的交點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2.0 A,2.5 V),即燈泡電壓UL=2.5 V,此時(shí)電路電流I=2.0 A,電動(dòng)勢(shì)E=Ir+UL+IR滑,解得R滑=0。
5.(2019廣東肇慶模擬)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲的電路,其中RT為熱敏電阻,電壓表量程為0~3 V,內(nèi)阻RV
9、約為10 kΩ,電流表量程為0~0.5 A,內(nèi)阻RA約為幾歐,R為電阻箱。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
甲
乙
(1)該實(shí)驗(yàn)小組首先利用該電路進(jìn)行描繪熱敏電阻的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,記錄不同情況下電壓表的示數(shù)U1、電流表的示數(shù)I和電阻箱的阻值R,在I-U坐標(biāo)系中,將各組U1、I的數(shù)值標(biāo)記在相應(yīng)位置,描繪出熱敏電阻的部分伏安特性曲線,如圖乙中曲線所示。為了完成該實(shí)驗(yàn),應(yīng)將導(dǎo)線c端接在 (選填“a”或“b”)點(diǎn)。?
(2)利用(1)中記錄的數(shù)據(jù),通過分析計(jì)算可得外電路的電壓U2的計(jì)算式為 。(用U1、I、R和RA表示)?
(3)實(shí)驗(yàn)小組利用
10、(2)中的公式,計(jì)算出各組的U2,將U2和I的數(shù)據(jù)也描繪在I-U坐標(biāo)系中,如圖乙中直線所示。根據(jù)圖像分析可知:電源的電動(dòng)勢(shì)E= V,內(nèi)電阻r= Ω。?
(4)實(shí)驗(yàn)中查詢得到RA=4.0 Ω,當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)到6 Ω時(shí),熱敏電阻消耗的電功率P= W。?
答案 (1)a (2)U2=U1+I(R+RA)
(3)6.0 5.0 (4)0.60(0.58~0.62均可)
解析 (1)利用伏安法測(cè)電阻,由題圖可知熱敏電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,所以采用電流表外接法;故導(dǎo)線c應(yīng)接在a點(diǎn)。
(2)根據(jù)串、并聯(lián)電路規(guī)律可知,外電壓U2=U1+I(R+RA)。
(3)由U2=E-
11、Ir,故電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0 V,內(nèi)電阻r=6.0-4.00.4 Ω=5.0 Ω。
(4)等效電源內(nèi)阻r0=(5.0+4.0+6.0) Ω=15 Ω;在I-U圖像中作等效電源的外電路伏安特性曲線U=6-15I,如圖所示;與熱敏電阻的伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(2.5 V,0.24 A),所以熱敏電阻的電功率為0.60 W。
6.(2019湖北武漢模擬)用圖甲所示裝置測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和某導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子)的電阻率。水平管道長(zhǎng)為l、寬度為d、高為h,置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。管道上下兩面是絕緣板,前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開關(guān)S、電阻箱R、靈敏電流計(jì)G(
12、內(nèi)阻為Rg)連接。管道內(nèi)始終充滿導(dǎo)電液體,液體以恒定速度v自左向右通過。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記下相應(yīng)的電流表讀數(shù)。
甲
(1)圖乙所示電阻箱接入電路的電阻值為 Ω。?
乙
(2)與N板相連接的是電流計(jì)G的 極(選填“正”或“負(fù)”)。?
(3)圖丙所示的電流計(jì)讀數(shù)為 μA。?
丙
(4)將實(shí)驗(yàn)中每次電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)的電流計(jì)讀數(shù)I繪制出1I-R圖像為圖丁所示的傾斜直線,其延長(zhǎng)線與兩軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為(-a,0)和(0,b),則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,導(dǎo)電液體的電阻率為 。?
丁
答案 (1)290.1 (2)負(fù)
13、 (3)25.0 (4)abdv (a-Rg)lhd
解析 (1)電阻箱的示數(shù)R=2×100 Ω+9×10 Ω+1×0.1 Ω=290.1 Ω。
(2)根據(jù)左手定則可知,帶正電的離子向前表面偏轉(zhuǎn),帶負(fù)電的離子向后表面偏轉(zhuǎn),故N板帶負(fù)電,則與N板相連接的是電流計(jì)G的負(fù)極。
(3)題圖丙所示的電流計(jì)讀數(shù)為25.0 μA。
(4)液體以恒定速度v自左向右通過管道,則所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡,即Bqv=qE,又E=Ud,解得U=Bdv,則回路中產(chǎn)生的電流為I=UR總=BdvR+Rg+r,變形得1I=1Bdv·R+1Bdv·(Rg+r),由題知斜率k=ba=1Bdv,解得B=abdv,縱截距b=1Bdv·(Rg+r),解得r=a-Rg,根據(jù)電阻定律得r=ρl'S,其中l(wèi)'=d,S=lh,聯(lián)立解得ρ=(a-Rg)lhd。