2022年高考物理 專題二 電學實驗復習題（含解析）

2022年高考物理 專題二 電學實驗復習題（含解析）圖11某同學使用多用電表測量一定值電阻Rx的阻值，先把選擇開關旋到“´1k”檔位并調零，測量時指針偏轉如圖1所示。然后他應通過以下操作完成實驗，（1）請你將以下操作過程補充完整：_；_；將兩表筆接觸待測電阻的兩端，從表盤上讀出數據，再乘以所選倍率即為所測電阻值；測量結束后，將選擇開關旋到“OFF”擋。（2）為更準確地測量該電阻的阻值，某同學設計了圖2所示的電路。其所用器材有：滑動變阻器R0、電阻箱R、電流表A、電源E、單刀雙擲開關S各一只，以及導線若干。以上器材均滿足實驗所需條件。圖3為該電路的實物圖，其中部分電路已經連接好，請用筆畫完成電路實物圖的連接。測量時，有同學進行了如下一些操作，請將正確的步驟挑選出來，按正確操作順序將步驟前的字母寫到橫線上：_。A根據電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調至最大；B先將單刀雙擲開關擲向b端，調節(jié)滑動變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置，記下A的示數I；C先將單刀雙擲開關擲向a端，調節(jié)滑動變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置，記下A的示數I；D再將單刀雙擲開關擲向a端，調節(jié)滑動變阻器，使電流表A的示數變?yōu)镮/2；E再將單刀雙擲開關擲向b端，同時調節(jié)滑動變阻器和電阻箱，使電流表A的示數也為I；F再將單刀雙擲開關擲向b端，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱，使電流表A的示數也為I；G記下此時電阻箱接入電路的電阻值，即等于所測電阻值；1（1）見解析（）如圖A、C、F、G。R0SERRx【解析】（1）先把選擇開關旋到“´1k”檔位并調零，測量時指針偏轉如圖1所示，指針偏轉角度太大，說明待測電阻小，應該把選擇開關旋到“´100”檔位；將紅黑表筆短接，調整歐姆調零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處；（2）此電路測量電阻的原理是等效替換。正確操作順序是：根據電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調至最大，先將單刀雙擲開關擲向b端a，調節(jié)滑動變阻器，使電流表A的指針指到表盤上某一適當位置，記下A的示數I；再將單刀雙擲開關擲向b端，保持滑動變阻器的滑片位置不變，調節(jié)電阻箱，使電流表A的示數也為I；記下此時電阻箱接入電路的電阻值，即等于所測電阻值，所以正確步驟為A、C、F、G。在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中，用導紐a.b.c,d,e.f,g和h按圖甲所示 方式連接好電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調零閉合開關后： （1）若不管怎樣調節(jié)滑動變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數總不能為零，則可能是導線斷路 (2)某同學排除故障后側繪出電源和小電珠的UI特性圖線如圖乙所示電源的電動勢E V；小電珠的的電阻隨溫度的上升而。 (3)將與上面相同的兩個小電珠并聯(lián)后接到上面的這一電源上，每一只小電珠的實際電功率是W。（）可能是g導線斷路（）3V電阻隨溫度的升高而增大（）1.05W【解析】（1）樣調節(jié)滑動變阻器，小電珠亮度能發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數總不能為零，說明滑動變阻器不起分壓作用，則可能是g導線斷路（2）由電源的UI特性圖線可知電源的電動勢E3V，內阻r=1；由小電珠的UI特性圖線可知小電珠的電阻隨溫度的升高而增大（3）當兩個小電珠并聯(lián)后，接到電源上，由閉合電路歐姆定律得，E=U-2Ir，電源的UI特性圖線為U=E-2rI=E-2I，在圖乙中作出U=E-2I圖線，如圖。圖線與小電珠U-I圖線交點（0.95 ，1.1），一只小電珠的實際電功率是P=UI=0.95×1.1W=1.05W。實際電流表有內阻，測量電流表內阻的電路如圖所示。供選擇的儀器如下：待測電流表(，內阻約300)，電流表 (，內阻約100)，定值電阻(300)，定值電阻(10)，滑動變阻器 ()，滑動變阻器 ()，干電池(1.5V)，電鍵S及導線若干。(1)定值電阻應選 ，滑動變阻器應選 。(在空格內填寫序號)(2)用連線連接實物圖。(3)補全實驗步驟：按電路圖連接電路，將滑動變阻器的觸頭移至最 （填“左端”或“右端”）閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄和的讀數和；多次移動滑動觸頭，記錄和的讀數和；以為縱坐標，為橫坐標，作出相應圖線，如圖所示。(4)根據圖線的斜率及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式 。（）（）如圖所示（）最左端【解析】（1）因兩端的電壓約為為，假若兩電流表滿偏，由通過定值電阻的電流為，所以定值電阻約為內阻約300，故定值電阻選；又因電路是分壓法接，所以滑動變阻器小時便于調節(jié)，所以應選滑動變阻器 ()（2）實物連圖如圖所示（3）首先應使分壓電路中輸出的電壓最小，所以滑動變阻器的觸頭移至最左端 (4) 由部分電路歐姆定律可知，因，所以 用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內阻r，所給的器材有：A電壓表V：010V B電流表A：00.6AC滑動變阻器R1(總阻值20) D固定電阻R2（阻值10）E固定電阻R3（阻值4）F固定電阻R4（阻值3）S單刀雙擲開關S和導線若干 （1）根據以上器材，在誤差盡可能小的情況下，組成一個測量電路，畫出測量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號標出。） （2）用已知的量和實驗中測的量表示待測干電池的電動勢E 和內阻r （）如圖所示（）【解析】一節(jié)干電池的電動勢E約1.5V,內阻r很小，為了減小讀數誤差，不能選電壓表量程選擇010V, 只能選電流表；由閉合電路歐姆定律可知，若用電流表則不能用滑運變阻器；只能用單刀雙擲開關和兩個定值電阻組成回路電流表量程選擇00.6A,回路最小總電阻約R=2.5,，若電流表三分之一處讀數，所以其電路的電阻大約為，若電流表三分之二處讀數，所以其電路的電阻大約為，故定阻電阻選擇固定電阻R3和固定電阻R4即可按圖按好電路，設按固定電阻R3和固定電阻R4時測的電流分別為和，由閉合電路歐姆定律可得 聯(lián)立解得；某實驗小組向描繪有“4V、2W”的小燈泡的UI圖像，除導線和開關還備有以下器材可供選擇：A.電流表A1,（量程0.6A，內阻約為1）B.電流表A1,（量程3.0A，內阻約為0.2）C.電壓表V1,（量程5.0V，內阻約為5kg）D.電壓表V2,（量程15.0V，內阻約為15kg）E.滑動變阻器R1（最大電阻為5，額定電流500mA）F.滑動變阻器R2（最大電阻為10，額定電流2.0A）（1）實驗中所用的電流表應選；電壓表應選；滑動變阻器應選。（只需填器材前面的字母代號）（2）畫出實驗的電路圖。（3）經過正確的操作，測得的數據如下表，請根據下表數據在坐標系中描點畫出小燈泡的UI曲線。1234567891011U/v00.400.801.201.602.002.402.803.203.604.00I/A00.120.220.300.360.400.430.460.480.490.50（）A1V1R2（）如圖左所示（）如圖右所示【解析】（1）由得小燈泡電流為0.5A，所以選電流表A1；小燈泡的額定電壓4V，所以電壓表選V1，.滑動變阻器R1的額定電流較小，所以滑動變阻器應選R2（2）電壓表的內阻遠大于小燈泡電阻，應用安培表外接，且分壓式供電，如圖左所示 ； （3）UI圖線如圖右所示 用以下器材測量待測量程電流表A1(，內阻約300)的內阻，電源E：干電池(1.5V) 電壓表V(量程10V，內阻約為3k)電流表A2 (，內阻約100) 定值電阻：阻值為300定值電阻：阻值為10 滑動變阻器：最大阻值為1000；滑動變阻器：最大阻值為20 單刀單擲開關S、導線若干定值電阻應選 ，滑動變阻器應選 。(在空格內填寫序號)畫出設計的實驗電路圖A1R1ESR4A2AB用已知的量和實驗中測的量表示待測電流表A1的內阻（）（）如圖所示（）【解析】因A1兩端的電壓約為為，所以不能用量程10V的電壓表，假若兩電流表滿偏，由通過定值電阻的電流為，所以定值電阻約為內阻約300，故定值電阻選；又因電路是分壓法接，所以滑動變阻器小時便于調節(jié)，所以應選滑動變阻器 ()實驗電路如圖所示若某次測量中電流表A1的示數為I1，電流表A2的示數為I2，由部分電路歐姆定律可知， 某電流表的量程為50mA，內阻為50，其表面的刻度盤已損壞，要重新通過測量來刻畫出刻度值，有下列器材： A待測電流表 B9V直流電源 C“0-10，1A”滑動變阻器 D.“0-100，50mA”滑動變阻器 E“0.6A，0.5”標準電流表 F“3A，0.01”標準電流表 G5標準電阻 F20標準電阻 I. 開關及導線若干(1)應選用的器材 (填選用器材序號)。(2)畫出實驗電路圖(3)待刻度電流表的電流表刻度值x = 說明式中各物理量的表示意義 。（）ABCEGI（）如圖所示（）【解析】（1）應選用的器材有ABCEGI （2）如圖所示重新通過測量來刻畫出刻度值，需要測量電流表中電流。由于標準電流表量程遠大于待測電流表，且待測電流表內阻已知，所以設計成“0.6A，0.5”標準電流表與5標準電阻串聯(lián)后與待測電流表并聯(lián)電路，滑動變阻器采用分壓式接法。由IxR=I(+)解得。式中I為E表示數，為E表內阻，為5標準電阻，R為待刻畫表內阻 利用如圖所示電路測量一量程為300 mV的電壓表的內阻RV，RV約為300。實驗步驟如下：按電路圖正確連接好電路，把滑動變阻器R的滑片P滑到a端，閉合開關S2，并將電阻箱R0的阻值調到較大；閉合開關S1，調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的指針指到滿刻度；保持開關S1閉合和滑動變阻器滑片P的位置不變，斷開開關S2，調整電阻箱R0的阻值大小，使電壓表的指針指到滿刻度的一半；讀出此時電阻箱R0的阻值，即為電壓表內阻RV的測量值。實驗所提供的器材除待測電壓表、電阻箱（最大阻值999.9)、電池（電動勢約1.5 V，內阻可忽略不計）、導線和開關之外，還有如下可供選擇的實驗器材：A滑動變阻器（最大阻值150）；B滑動變阻器（最大阻值10）；C定值電阻（阻值約20）；D定值電阻（阻值約200）。 根據以上設計的實驗方法，回答下列問題：（1）對于上述測量方法，從實驗原理分析可知，在測量無誤的情況下，實際測出的電壓表內阻的測量值R測 真實值RV（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）為了使測量比較精確，從可供選擇的實驗器材中，滑動變阻器R應選用 ，定值電阻R'應選用 （填字母代號）。（3）在其它元件不變的情況下，為使測量更準確,可換用一電動勢更_的電池（內阻可忽略）（填“大”或“小”）（1）大于 （2分） （2） B C （4分） （3） 大 （2分）【解析】當電阻箱接入電路后，電阻箱和電壓表組成的支路分的電壓增大，電阻箱上分得的電壓大于原來的一半，所以電壓表的測量值大于真實值。要想測量比較精確，要求電阻箱接入電路后對整個電路的電阻影響較小，所以滑動變阻器選擇B，若定值電阻R過大，不能使電壓表達到滿偏，所以R選擇C，在本試驗其它元件不變的條件下，選擇電動勢大的電池目的是減小實驗誤差，提高精度。從下表中選出適當的實驗器材，設計一電路來測量電流表A1的內阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測出多組數據。 （1）畫出電路圖，標明所用器材的代號。 （2）若選測量數據中的一組來計算r1，則所用的表達式為r1= ，式中各符號的意義是： 。器材（代號）規(guī)格電流表（A1）量程10mA、內阻r1待測（約40）電流表（A2）量程500A、內阻r2=750電壓表（V）量程10V、內阻r3=10k電阻（R1）阻值約為100、做保護電阻用滑動變阻器（R2）總阻值約為50電源（E）電動勢1.5V、內阻很小開關（S2）、電線若干（1）如圖所示的兩個圖中任一個均可 。 （2），I1、I2分別表示通過電流表A1和A2的電流，r1、 r2分別是它們的電阻?！窘馕觥浚ǎ┮螂妷罕砹砍烫?，所以只能用內阻已知的電流表來替代，所以電路設計如圖（）兩個并聯(lián)電壓相等，所以，解得 1)多用電表的表盤如圖所示，用100mA的量程測量直流電流時，指針所示電流值為_mA（2）某物理實驗小組利用實驗室提供的器材測量一待測電阻的阻 值?？蛇x用器材的代號和規(guī)格如下：電流表A1 (量程250mA,內阻r1為 5)電流表A2 (量程300mA,內阻r2約為5)待測電阻Rx（阻值約為100); 滑動變阻器R（最大阻值10); 電源E (電動勢約為9V,內阻r約為1); 單刀單擲開關S,導線若千。 請在右邊的方框中把電流表的代號A1、A2填在相應的中，并且把實驗電路 原理圖連接完整 需要直接測量的物理量是_,被測電阻的計算式為及Rx=_。（）或（）電路如圖兩電流表的電流【解析】（）用100mA的量程測量直流電流，可直接讀出或（）方框中應把量程大的電流表放在干路上，小量程的放在支路上，所以設計的電路如圖所示，由部分電路歐姆定律得