2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題12 電學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測題.doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題12 電學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測題（8分）現(xiàn)給出兩個(gè)阻值不同的電阻R1和R2，用多用電表按正確的操作程序分別測出它們的阻值，測量R1時(shí)選用“100”歐姆擋，其阻值如下圖中指針?biāo)?，R1= ；測量R2時(shí)選用“10”歐姆擋，其阻值如下圖中指針?biāo)荆琑2= 。將某一小量程的電流表改裝成大量程的電流表，其中改裝后量程較大的是電流表與 （填“R1”或“R2”） 聯(lián)（填“串”或“并”）的。2（10分）如下圖甲為多用電表的示意圖，現(xiàn)用它測量一個(gè)阻值約為20的電阻，測量步驟如下：（1）調(diào)節(jié) ，使電表指針停在指針對準(zhǔn) 的“0”刻線（填“電阻”或“電流”）。（2）將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“”檔的 位置。（填“1”、“10”、“100”或“1k”）（3）將紅、黑表筆分別插入“+”、“”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié) ，使電表指針對準(zhǔn) 的“0”刻線（填“電阻”或“電流”）。（4）將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如下圖乙所示，該電阻的阻值為 。（5）測量完畢，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“OFF”位置。3 （8分）如下圖所示是電子拉力計(jì)的示意圖，金屬彈簧右端和滑動(dòng)觸頭P固定在一起（彈簧的電阻不計(jì)，P與R1之間的摩擦不計(jì)）。定值電阻R0；電阻R1是用均勻電阻絲密繞在瓷管上做成的（類似于滑動(dòng)變阻器），其長度為10cm，阻值R1=300，電源電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻不計(jì)。理想電流表的量程為0100mA。當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí)，觸頭P剛好不與電阻R1接觸（即電路斷開）。彈簧的勁度系數(shù)為10000N/m。（1）電路中連入的R0阻值至少應(yīng)為 。（2）設(shè)計(jì)中需要將電流表上的電流數(shù)值改為拉力的數(shù)值，那么在原電流表的40mA處應(yīng)改為 N。分析可知，拉力計(jì)的刻度是否均勻 。（填寫“均勻”或“不均勻”）（3）為了使拉力計(jì)的量程增大應(yīng)采用的措施是（只填寫一條） 。4（6分）某待測電阻Rx（阻值約20）。現(xiàn)在要較準(zhǔn)確地測量其阻值，且測量時(shí)要求兩電表的讀數(shù)均大于其量程的1/3，實(shí)驗(yàn)室還有如下器材：A電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻r1約為10）B電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2=30）C定值電阻R0（100）D滑動(dòng)變阻器R（010）E直流電源E（電動(dòng)勢約4V，內(nèi)阻較?。〧開關(guān)S與導(dǎo)線若干（1）在右圖中虛線框內(nèi)畫出測量電阻Rx的電路圖，并將圖中元件標(biāo)上相應(yīng)符號(hào)；（2）用已知量和一組直接測得的量寫出測量電阻Rx的表達(dá)式為 。5（8分）（1）為了測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，在實(shí)驗(yàn)室里我們通常采取下圖甲電路測量，請根據(jù)電路圖甲連接實(shí)物圖。（2）由于電壓表和電流表內(nèi)阻的影響，下圖甲所示電路存在系統(tǒng)誤差，為了消除這一影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：選擇兩塊量程合適的電壓表V1和V2，一個(gè)滿足實(shí)驗(yàn)要求的電阻箱R，電鍵若干。設(shè)計(jì)如下圖乙所示的測量電路，該同學(xué)進(jìn)行了如下的主要測量步驟：閉合電鍵S2，斷開電鍵S1、S3，記下此時(shí)電壓表V2的讀數(shù)閉合S3，斷開S1，S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，當(dāng)電壓表V2的讀數(shù)與步驟的讀數(shù)相同時(shí)，讀出電阻箱的阻值為R0閉合S1、S2，斷開S3，記下V1的示數(shù)U1再斷開S1，記下V1和V2的示數(shù)U1和U2請利用以上的測量數(shù)據(jù)寫出該電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量值表達(dá)式E= ，r= 。 6（6分）如下圖所示為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理圖。該實(shí)驗(yàn)可用來測量待測電阻Rx的阻值（約500）。實(shí)物圖所給兩電流表量程相同，內(nèi)阻都很小。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R0與待測電阻的阻值接近；將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)到最右端；（2）合上開關(guān)S；（3）將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左端滑動(dòng)， 使兩個(gè)電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)；（4）記下兩個(gè)電流表和的讀數(shù)I1和I2；（5）多次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置，記下和的多組讀數(shù)I1和I2；（6）求Rx的平均值。回答下面問題：（1）不計(jì)電流表內(nèi)阻的影響，用I1、I2和R0表示Rx的公式為Rx= 。（2）考慮電流表內(nèi)阻的影響，用I1、I2、R0、的內(nèi)阻r1、的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx= 。7（8分）一微安表的刻度盤只標(biāo)注了表示量程Ig=100A的刻度線，尚未標(biāo)注其他分刻度線，請用下列全部器材測量微安表的內(nèi)阻：待測微安表：內(nèi)阻Rg約為2k毫伏表：量程250mV，最小分度5mV，內(nèi)阻約為1k滑動(dòng)變阻器R1：050滑動(dòng)變阻器R2：03k直流電源E：電動(dòng)勢E=1.5V，內(nèi)阻r約為1單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1） 在如右圖所示的實(shí)驗(yàn)電路原理圖上標(biāo)明所選用的滑動(dòng)變阻器。（2）下面是主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟，將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上：第一步：斷開S，按電路原理圖連接器材，將兩個(gè)滑動(dòng)變阻器 R1、R2的觸頭分別置于合理的位置；第二步：閉合S，分別調(diào)節(jié)R1和R2至適當(dāng)位置， 。（3）用已知量和測得量的符號(hào)表示微安表的內(nèi)阻Rg= 。8（8分）某同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示電路用來測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，其中電流表內(nèi)阻為RA。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到 。（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改變電阻箱的阻值R，分別測出通過電流表的電流I。下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是 （選填“1”或“2”）方案編號(hào)電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0235.030.025.020.015.0（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的-R圖象是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢E ，內(nèi)阻r 。（用k、b和RA表示）9（10分）測量“水果電池”的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，將一銅片和一鋅片分別插入同一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動(dòng)勢約為1.5V，可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V，額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡。原因是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定電流約為3mA?，F(xiàn)有下列器材：待測“水果電池”電流表：滿偏電流3mA，電阻約10電壓表：量程01.5V，電阻約1000滑動(dòng)變阻器R1：030滑動(dòng)變阻器R2：030k開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材（1）本實(shí)驗(yàn)選用上面所示的實(shí)驗(yàn)原理圖，應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器？ 。（填寫儀器代號(hào)）（2）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，得到UI圖象如上圖所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，則“水果電池”的電動(dòng)勢E V，內(nèi)電阻r 。（3）若不計(jì)測量中的偶然誤差，用這種方法測量得出的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的值與真實(shí)值相比較，電動(dòng)勢E （選填“偏大”或“相等”或“偏小”），內(nèi)電阻r （選填“偏大”或“相等”或“偏小”）。10（8分）一個(gè)標(biāo)有“2.5V，0.3A”字樣的小燈泡，現(xiàn)要測定其在0到2.5V的范圍內(nèi)不同電壓下的電功率，有下列器材可供選擇：A電壓表V（03V，內(nèi)阻RV=3k）B電流表G（0500A，內(nèi)阻RG=600）C電阻箱R1（099.99）D滑動(dòng)變阻器R2（10，2A）E滑動(dòng)變阻器R3（1k，0.5A）F電源（直流4V，內(nèi)阻不計(jì)）（1）為保證實(shí)驗(yàn)安全、準(zhǔn)確、操作方便，應(yīng)選用的器材除小燈泡、電源、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線外，還需要 （均用器材對應(yīng)的字母填寫）（2）根據(jù)你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，完成上面實(shí)物圖的連線。（3）根據(jù)你的設(shè)計(jì)，若從儀表盤上讀到的數(shù)據(jù)分別為U、IG，則小燈泡在該條件下的功率表達(dá)式為 （均用字母表示）。表達(dá)式中除U、IG外，其他符號(hào)的意義為 。11（10分）用下列器材組裝成一個(gè)電路，既能測量出電池組的電動(dòng)勢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6V、內(nèi)阻很大）B電壓表V2（量程3V、內(nèi)阻很大）C電流表A（量程3A、內(nèi)阻很?。〥滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10、額定電流4A）E小燈泡（2A、5W）F電池組（電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r）G開關(guān)一只，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） 請將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在下方的虛線方框中補(bǔ)充完整。（2）每一次操作后，同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)（I，U1）、（I，U2），標(biāo)到UI坐標(biāo)中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如下圖所示，則電池組的電動(dòng)勢E V、內(nèi)阻r 。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）在UI坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為 ，電池組的效率為 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 12（10分）測量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長度的器材如下：A待測螺線管L（符號(hào)）：繞制螺線管金屬絲的電阻率為，電阻RL約為100B螺旋測微器C電流表A1：量程100A，內(nèi)阻RA1500 D電流表A2：量程0.6A，內(nèi)阻RA2=15E電壓表V1：量程6 V，內(nèi)阻RV14 kF電壓表V2：量程3V，內(nèi)阻RV22kG定值電阻：R050H滑動(dòng)變阻器R：全電阻約為1kI電源E：電動(dòng)勢9V，內(nèi)阻忽略不計(jì)J開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如上圖所示，其示數(shù)為d mm。（2）根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)器材，電流表選用 ，電壓表選用 （填寫實(shí)驗(yàn)器材前面的字母）。（3）根據(jù)所給實(shí)物圖，在右側(cè)方框中作出實(shí)驗(yàn)原理圖。 （4）若測得的金屬絲直徑用d表示，電流表G的讀數(shù)用I表示，電壓表V的讀數(shù)用U表示，則由已知量和測得量的符號(hào)表示金屬絲的長度L 。1【命題立意】本題考查多用電表讀數(shù)以及電表改裝?！舅悸伏c(diǎn)撥】歐姆檔讀數(shù)時(shí)需要乘以倍率?！敬鸢浮浚靠?分）900 300 R2 并 【解析】用面板讀數(shù)乘以倍率即為讀數(shù)，故R1=900，R2=300。把小量程的電流表改裝成大量程電流表，需要并聯(lián)一個(gè)小電阻。2【命題立意】本題考查多用電表的使用?！舅悸伏c(diǎn)撥】使用多用電表測量電阻，注意倍率選擇和歐姆調(diào)零?！敬鸢浮浚ǔ龢?biāo)注外，每空2分）（1）調(diào)零螺絲 電流 （2）1 （3）調(diào)零旋鈕 （1分） 電阻 （1分）（4）19.0 【解析】使用多用電表歐姆檔，先機(jī)械調(diào)零。中值電阻為15，測量20的電阻時(shí)，要使用1的倍率，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零；由刻度盤和倍率可知，測量電阻的阻值為19.0。3【命題立意】本題考查傳感器相關(guān)知識(shí)?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)歐姆定律和胡克定律解答。【答案】（每空2分）（1）30 （2）850 不均勻 （3）更換勁度系數(shù)更大的彈簧 【解析】（1）當(dāng)P移動(dòng)到R1的最右端時(shí)，電流表恰好滿偏，則有。（2），解得x=8.5cm，F(xiàn)=kx=850N；由于電流與拉力不成正比，所以刻度不均勻。（3）換勁度系數(shù)更大的彈簧，彈簧伸長相同的長度時(shí)，需要的拉力更大。4【命題立意】本題考查電阻的測量。【思路點(diǎn)撥】本題沒有電壓表，要把電流表改裝成電壓表使用。【答案】（1）如右圖所示（4分）（2）（2分）【解析】從題給出的器材中知，這里對電阻Rx的測量可用伏安法來設(shè)計(jì)電路。由于題給出的器材中沒有電壓表，而電流表A2的內(nèi)阻r2已知，因此電壓表可由電流表A2和固定電阻R0（100）串聯(lián)。通過計(jì)算我們不難發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)完全符合題中的測量要求。考慮到題給出的其它器材規(guī)格與要求，控制電路宜采用分壓式控制電路。完整的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)成如右圖所示。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)在某次合適的測量中，記下A1表與A2表的示數(shù)分別為I1 與I2，則有（I1-I2）Rx=I2（r2+R0），故。5【命題立意】本題考查電源電動(dòng)勢的測量?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，連接實(shí)物圖。根據(jù)歐姆定律列方程求解電動(dòng)勢和內(nèi)阻?！敬鸢浮浚?）如右圖所示（4分）（2）（2分）；（2分）【解析】（1）略（2）設(shè)電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r，電壓表V2的電阻為R。由步驟可知，電壓表V1的電阻為R0。由步驟可知電壓表V1和電源構(gòu)成閉合電路，則。由步驟可知，電壓表V1、電壓表V2和電源構(gòu)成閉合電路，則，聯(lián)立解得；。6【命題立意】本題考查電流表內(nèi)阻的測量?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)知識(shí)求解?！敬鸢浮浚?）（3分）（2）（3分）【解析】（1）若不計(jì)電流表內(nèi)阻，則有：I1R0=I2Rx，故（2）若考慮電流表內(nèi)阻，則有：I1（r1+R0）=I2（r2+Rx），故有：7【命題立意】本題考查電表內(nèi)阻的測量。【思路點(diǎn)撥】微安表只有滿偏電流刻度線，必須使微安表滿偏從而測電流。把毫伏表與微安表串聯(lián)，從而測量微安表兩端的電壓。需要注意兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，一個(gè)作粗調(diào)，一個(gè)作細(xì)調(diào)?！敬鸢浮浚?）如右圖所示（3分）（2）使微安表滿偏，記下這時(shí)毫伏表的示數(shù)U （2分）（3）（3分） 【解析】（1）微安表內(nèi)阻比較大，因而把阻值較小的滑動(dòng)變阻器用作分壓接法，從而粗調(diào)電壓；而阻值較大的滑動(dòng)變阻器用作限流接法，從而微調(diào)電壓。而微安表和毫伏表的內(nèi)阻比較接近，因而兩者并聯(lián)，所作電路圖如右圖所示。（2）因要使用微安表的刻度，故而必須使微安表滿偏，記下此時(shí)毫伏表的示數(shù)。（3）根據(jù)歐姆定律可知，微安表的內(nèi)阻為。8【命題立意】本題考查測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)?！舅悸伏c(diǎn)撥】在閉合開關(guān)時(shí)需要保護(hù)電流表不被燒壞，因而需要調(diào)節(jié)電阻箱，使其阻值最大。根據(jù)歐姆定律，把表達(dá)式變換成題中需要的函數(shù)形式，在根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求解即可。【答案】（每空2分）（1）最大值 （2）2 （3） 【解析】（1）為保護(hù)電流表，將電阻箱的電阻調(diào)到最大值；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若電阻箱的阻值太大，電流很小，實(shí)驗(yàn)誤差大，所以比較合理的是方案2；（3）由閉合電路的歐姆定律有：，整理得，所以，解得，。9【命題立意】本題考查電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量，同時(shí)考查誤差分析。【思路點(diǎn)撥】根據(jù)教材上測量電源內(nèi)阻和電動(dòng)勢的原理分析，但是要注意電流表和電壓表的位置關(guān)系?！敬鸢浮浚靠?分）（1）R2 （2）1.5V 500 （3）相等 偏大【解析】（1）“水果電池”電動(dòng)勢約為1.5V，電流約為3mA，估算其內(nèi)阻約為500，要使電路電流變化范圍大一些，需要選用與電源內(nèi)阻接近的滑動(dòng)變阻器，故選用R2。（2）根據(jù)圖象可知：縱截距表示電動(dòng)勢，斜率絕對值表示內(nèi)阻。故電動(dòng)勢為1.50V，內(nèi)電阻為500。（3）根據(jù)歐姆定律可得，由此可知電動(dòng)勢E測量值等于真實(shí)值，而內(nèi)電阻測量值大于真實(shí)值，因?yàn)檫€包含電流表內(nèi)阻。10【命題立意】本題考查實(shí)驗(yàn)器材的選取、實(shí)物圖的連接和功率的計(jì)算?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)小燈泡的額定電壓和電流確定電壓表和電流表，再根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器的選擇。【答案】（1）ACD（2分）（2）實(shí)物連線圖如右圖所示（4分）（3） （2分）；其中RG、RV分別是電流表G、電壓表V的內(nèi)阻，R1是把電阻箱作為分流電阻提供的有效電阻（2分）【解析】（1）由于要測量小燈泡在不同電壓下的電功率，需要測量小燈泡的電壓和電流，但電流表量程太小，需要并聯(lián)電阻箱改裝，故選A、C。電壓要從0開始變化，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，選用阻值較小的，故選D。（2）控制電路采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，測量電路由于小燈泡電阻較小，改裝后的電流表采用外接法。實(shí)物電路圖如上圖所示。（3）電壓表和小燈泡并聯(lián)，故通過小燈泡的電流為，故小燈泡的功率為。11【命題立意】本題考查雙測電路，既能測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，又能測量小燈泡的伏安特性曲線?！舅悸伏c(diǎn)撥】在雙測電路中有兩種形式：一種是通過單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)，其本質(zhì)就是兩個(gè)測量電路測量不同的物理量；另一種形式就是通過多個(gè)電表測量多個(gè)物理量，然后根據(jù)電路知識(shí)得到不同的物理量。在具體解答時(shí)根據(jù)不同題目選擇解題思路。【答案】（每空2分）（1）如右圖所示；（2）4.5 1.0 （3）0 56% 【解析】（1）先作出測量電源內(nèi)阻和電動(dòng)勢的電路圖，然后在此基礎(chǔ)上增加伏安特性曲線電路，需要注意，小燈泡額定電壓為2.5V，且電阻較小，故伏特表直接與小燈泡并聯(lián)，而電壓表則測量路端電壓，電路如右圖所示。（2）根據(jù)圖象可知，傾斜的直線為計(jì)算電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的圖線，該圖線的縱截距為電動(dòng)勢大小，圖線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻大小。據(jù)此可知電動(dòng)勢E4.5V，r1.0（3）由圖象可知，小燈泡兩端電壓為2.5V，電源內(nèi)電壓為2V，故滑動(dòng)變阻器連入電路阻值為0。電源的效率為100%=56%。12【命題立意】本題考查實(shí)驗(yàn)器材的選取、螺旋測微器讀數(shù)和電阻的測定?！舅悸伏c(diǎn)撥】根據(jù)電阻定律可得導(dǎo)線的長度?！敬鸢浮浚?）1.1250.001（2分）（2）C（1分） E（1分）（3）如右圖（4分）（4） （2分）【解析】（1）讀數(shù)為1.1250.001 （2）由于電源電動(dòng)勢為9V，故電壓表采用E。估算電流最大為0.09A，故電流表選C。（3）實(shí)驗(yàn)原理如右圖所示（4）電壓表V通過的電流為，