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2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題6 高中物理實(shí)驗(yàn) 第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn)練習(xí)

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1、第2講 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 1.(2019年河北衡水模擬)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻及電源電動(dòng)勢(shì),已知V1、V2為兩塊完全相同的電壓表,量程為3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ,電源電動(dòng)勢(shì)約為5 V,內(nèi)阻可忽略. (1)首先按以下步驟進(jìn)行操作: ①按圖示原理圖完成電路連接; ②把R1、R2均調(diào)至最大阻值; ③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R1、R2,使V1、V2均有合適示數(shù)且分別為U1、U2,已知U2=U1,此時(shí)電阻箱R1的阻值為1 400 Ω; ④電壓表的內(nèi)阻RV為________Ω. (2)若將R1調(diào)至1 000 Ω并保持不變,調(diào)節(jié)R2,記錄多組對(duì)應(yīng)的U1、U2,以U1為縱坐標(biāo),U2

2、為橫坐標(biāo)描點(diǎn)作圖,在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)得到一條傾斜直線,直線的縱截距為b,則電源的電動(dòng)勢(shì)為______. (3)若將R2調(diào)至0并保持不變,調(diào)節(jié)R1,并記錄多組電壓表示數(shù)U1=U2=U及對(duì)應(yīng)R1的阻值,描點(diǎn)作圖得到一條直線,可以以________為橫坐標(biāo),________為縱坐標(biāo),若得到直線的縱截距為b′,斜率為k′,則電源的電動(dòng)勢(shì)為________. 【答案】(1)2 800 (2)b (3)R1  或 【解析】(1)U2=U1,則R2分壓為U1/3,R2與V2串聯(lián),電流相等,分壓與電阻成正比,故電壓表內(nèi)阻RV為R2的2倍,即2 800 Ω. (2)由閉合電路的歐姆定律得E=U1+R1

3、整理可得U1=-,b=,解得E=b=b. (3)由閉合電路的歐姆定律得 E=U+2R1,整理可得=+,即以為縱軸,R1為橫軸描點(diǎn)作圖.圖象的縱軸截距b′=,解得E=;斜率k′=,解得E==. 2.(2019年廣東茂名檢測(cè))某種新型圓柱形的導(dǎo)電材料,電阻阻值在8~10 Ω之間,為了測(cè)量該導(dǎo)電材料電阻率,實(shí)驗(yàn)室提供了以下實(shí)驗(yàn)器材:                   圖1            圖2 2.A.20分度的游標(biāo)卡尺 B.螺旋測(cè)微器 C.電流表A1(0~100 mA,內(nèi)阻約為10 Ω) D.電流表A2(0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω) E.電壓表V1(0~3 V,內(nèi)

4、阻約為3 kΩ) F.電壓表V2(0~15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ) G.直流電源E(4 V,內(nèi)阻不計(jì)) H.滑動(dòng)變阻器R(0~10 Ω,2 A) I.開關(guān)及導(dǎo)線若干 (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度L.其示數(shù)如圖1所示,其讀數(shù)為_______ mm;用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外徑D,其示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)為_______mm. (2)本次實(shí)驗(yàn)的電流表選用的是________,電壓表選用的是________(填寫所提供器材前的字母).   圖3 (3)測(cè)量新型圓柱形的導(dǎo)電材料電阻R是采用圖3的_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)電路圖. 【答案】(1)41

5、.75(41.70~41.80) 3.627(3.626~3.629) (2)D E (3)甲 3.用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量,指針分別處于a、b位置,如圖所示. (1)若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的擋位,a和b的相應(yīng)讀數(shù)各是多少?請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰? 指針位置 選擇開關(guān)所處擋位 讀數(shù) a 直流電流100 mA ________ mA 直流電壓2.5 V ________ V b 電阻×10 Ω ________Ω (2)如果要用此多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約1.8×103 Ω的電阻,為了使測(cè)量比較精確,應(yīng)選的歐姆擋是______(填“×10”“×100”或“×1

6、k”). 【答案】(1)26.0 0.65 40 (2)×100 【解析】(1)選擇開關(guān)處于直流100 mA,則a讀數(shù)為26.0 mA.選擇開關(guān)處于直流2.5 V,則a讀數(shù)為0.65 V.選擇開關(guān)處于電阻“×10”擋,則b讀數(shù)為40 Ω. (2)測(cè)1.8×103 Ω的電阻應(yīng)選擇“×100”擋. 4.(2019年南昌二模)圖甲是“用伏安法測(cè)量金屬絲電阻率ρ”的實(shí)驗(yàn)電路圖.        甲        乙        丙         丁 (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑d如圖乙所示,可讀出d=________m. (2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)P的位置,讀出MP的長(zhǎng)度為x時(shí)電壓表和

7、電流表的示數(shù),算出對(duì)應(yīng)的電阻R,利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖丙所示的R-x圖象,可得該圖線的斜率k=______Ω/m. (3)利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d,得到金屬絲電阻率ρ的表達(dá)式為________. (4)圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6 A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上,可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)P的位置,讀出多組電壓表和電流表的示數(shù),把實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)繪成如圖丁所示的U-I圖象,得出電源的電動(dòng)勢(shì) E=__________V;若R0=2.0 Ω,則電源的內(nèi)阻r=________Ω. 【答案】(1)3.95×10-4 m (2)10 (3)ρ= (4)2.80 1.

8、0 5.(2019年牡丹江三模)(1)某同學(xué)用伏安法測(cè)量一個(gè)阻值約為10 Ω的電阻,備選的實(shí)驗(yàn)器材有: 電流表A1,量程3 A; 電流表A2,量程0.6 A; 電壓表V1,量程15 V; 電壓表V2,量程3 V; 滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值5 Ω; 滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值3 kΩ; 電源E,電動(dòng)勢(shì)5 V; 開關(guān)S及導(dǎo)線若干. 本實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”),連接方式應(yīng)選擇________接法(填“限流”或“分壓”),為了提高實(shí)驗(yàn)精度,電流表應(yīng)該選擇______(填“A1”或“A2”),電壓表應(yīng)選擇________(填“V1”或“V2”).

9、 (2)該同學(xué)測(cè)量另一未知阻值的電阻時(shí),先按圖甲連接實(shí)驗(yàn)電路,然后再按圖乙連接實(shí)驗(yàn)電路,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)變化相對(duì)較大,電壓表讀數(shù)變化相對(duì)較小,則應(yīng)選擇圖______接法.(填“甲”或“乙”) 甲         乙 【答案】(1)R1 分壓 A2 V2 (2)乙 【解析】(1)因待測(cè)電阻為10 Ω,故滑動(dòng)變阻器只能采用相近的滑動(dòng)變阻器,故只能選擇R1;因阻值小于待測(cè)電阻,為了便于操作及安全,應(yīng)選擇分壓接法;電源電動(dòng)勢(shì)為5 V,為了提高實(shí)驗(yàn)精度,電壓表應(yīng)選擇3 V量程,即選擇V2;則電路中電流最大約為 A=0.3 A,故電流表選擇A2. (2)電流表讀數(shù)變化相對(duì)較大,電壓表讀數(shù)變化相

10、對(duì)較小,說明電壓表的分流較大,故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法,故選圖乙. 6.(2019年湖南益陽調(diào)研)某實(shí)驗(yàn)小組要描繪小燈泡(2.5 V 0.5 W)的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室提供以下器材可供選擇: A.直流電源3 V(內(nèi)阻不計(jì)) B.直流電流表0~300 mA(內(nèi)阻約為5 Ω)) C.直流電流表0~600 mA(內(nèi)阻約為1 Ω) D.直流電壓表0~3 V(內(nèi)阻約為3 kΩ) E.滑動(dòng)變阻器0~100 Ω(允許通過的最大電流為0.5 A) F.滑動(dòng)變阻器0~10 Ω(允許通過的最大電流為2 A) G.導(dǎo)線和開關(guān) 實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測(cè)量. (1)實(shí)驗(yàn)中電流表

11、應(yīng)選用________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______.(填器材前的字母標(biāo)號(hào)) (2)圖中已將可能用到的儀器畫出,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,將圖中各器材連接成完整的電路. (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出的小燈泡I-U圖線如圖所示.由此可知,當(dāng)電壓為1.5 V時(shí),小燈泡的燈絲電阻為______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字〉. (4)如果將該小燈泡直接與電動(dòng)勢(shì)為2 V、內(nèi)阻為10 Ω的電池連接,此時(shí)小燈泡的功率為______W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 【答案】(1)B F (2)如圖所示 (3)8.6 (4)0.094 【解析】(1)已知小燈泡的額定電壓為2.5 V,額定功率為0.5 W,可知額

12、定電流I== A=0.2 A,為了保證電流表讀數(shù)的準(zhǔn)確性,所以選擇B;實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化,并能進(jìn)行多次測(cè)量,應(yīng)該采用分壓式接法,滑動(dòng)變阻器最大阻值較小的,采用分壓式能使小燈泡兩端電壓變化更加均勻,作出的圖象更加準(zhǔn)確,所以選擇F; (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,將圖中各器材連接成完整的電路,如圖所示. (3)根據(jù)圖線可知,當(dāng)電壓為1.5 V時(shí),電流為0.175 A,根據(jù)歐姆定律可知小燈泡的內(nèi)阻為 Ω≈8.6 Ω (4)如果將該小燈泡與電動(dòng)勢(shì)為2 V,內(nèi)阻為10 Ω的電池連接,在小燈泡的I-U圖中畫出電池的I-U圖線,如圖所示,兩圖線的交點(diǎn)I=0.125 A,U=0.75 V,表示流過小燈泡的電流與小燈泡兩端的電壓,所以其功率P=UI≈0.094 W. - 6 -

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