河北省灤縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)限時(shí)練：電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題

第頁(yè)河北省灤縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)限時(shí)練電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題時(shí)間：60分鐘學(xué)校：____________姓名：____________班級(jí)：____________考號(hào)：____________一、實(shí)驗(yàn)題1．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線〞的實(shí)驗(yàn)中，需測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“3V，1.5W〞燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，現(xiàn)有如下器材：直流電源〔電動(dòng)勢(shì)3.0V，內(nèi)阻不計(jì)〕電流表〔量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω〕電流表〔量程600mA，內(nèi)阻約5Ω〕電壓表〔量程3V，內(nèi)阻約3kΩ〕電壓表〔量程15V，內(nèi)阻約200kΩ〕滑動(dòng)變阻器〔阻值0~10Ω，額定電流1A〕滑動(dòng)變阻器〔阻值0~1kΩ，額定電流300mA〕〔1〕在該實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選擇_________〔填“〞或“〞〕，電壓表應(yīng)選擇________〔填“〞或“〞〕，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________〔填“〞或“〞〕〔2〕某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接成如圖甲所示的電路，假設(shè)用該電路測(cè)得燈泡的工作電壓U和電流I，根據(jù)計(jì)算此時(shí)燈泡的，那么燈泡電阻的測(cè)量值________真實(shí)值〔填“大于〞、“等于〞或“小于〞〕?！?〕該同學(xué)連接電路后檢查所有元件都完好，電流表和電壓表已調(diào)零，經(jīng)檢查各局部接觸良好，但閉合開關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)零，那么斷路的導(dǎo)線為_______________〔填導(dǎo)線代號(hào)〕〔4〕圖乙是在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線，假設(shè)將兩個(gè)該種燈泡和一個(gè)6.0Ω的定值電阻一起串聯(lián)與題中的電源組成閉合回路，請(qǐng)估算每個(gè)小燈泡的實(shí)際功率P=_____W〔保存兩位有效數(shù)字〕。2．在信息技術(shù)高速開展、電子計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，擔(dān)負(fù)著信息采集任務(wù)的傳感器在自動(dòng)控制、信息處理技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用．其中熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的元件．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實(shí)驗(yàn)中，安裝好如下圖裝置．〔1〕多用電表的選擇開關(guān)應(yīng)置于檔。〔2〕向杯內(nèi)參加冷水，溫度計(jì)的示數(shù)為20℃，適中選擇多用電表的倍率，讀出熱敏電阻的阻值R1，然后向杯內(nèi)參加熱水，溫度計(jì)的示數(shù)為60℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大．為了較準(zhǔn)確地讀出此溫度下熱敏電阻的阻值R2，多用電表的倍率應(yīng)．〔填“增大〞“減小〞、“不變〞〕3．小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系．該金屬電阻在常溫下的阻值約10Ω，R隨t的升高而增大．實(shí)驗(yàn)電路如下圖，控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫值．實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合S，先將開關(guān)K與1端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，…和電流表的相應(yīng)示數(shù)I1，I2，…．然后將開關(guān)K與2端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的實(shí)數(shù)再次為I1，I2，…，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2，…．〔1〕有以下兩電流表，實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用.〔A〕量程0~100mA，內(nèi)阻約2Ω〔B〕量程0~0.6A，內(nèi)阻可忽略〔2〕實(shí)驗(yàn)過程中，要將電阻箱的的阻值由9.9Ω調(diào)節(jié)至10.0Ω，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a〞、“b〞、“c〞，正確的操作順序是.①將旋鈕a由“0〞旋轉(zhuǎn)至“1〞②將旋鈕b由“9〞旋轉(zhuǎn)至“0〞③將旋鈕c由“9〞旋轉(zhuǎn)至“0〞〔3〕實(shí)驗(yàn)記錄的t和R的數(shù)據(jù)見下表“請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出R—t圖象.由圖線求得R隨t的變化關(guān)系為R=。4．某興趣小組要精確測(cè)定額定電壓為3V的節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻。該燈正常工作時(shí)電阻約500Ω。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表A(量程：0～3mA，內(nèi)阻RA＝15Ω)B．定值電阻R1＝1985ΩC．滑動(dòng)變阻器R(0～10Ω)D．電壓表V(量程：0～12V，內(nèi)阻RV＝1kΩ)E．蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻r很小)F．開關(guān)S一個(gè)G．導(dǎo)線假設(shè)干(1)要精確測(cè)定節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻應(yīng)采用下面電路圖中的________。(2)選擇正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，假設(shè)電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用I表示，寫出測(cè)量節(jié)能燈電阻的表達(dá)式Rx＝________(用題目中給的相應(yīng)字母表示)。當(dāng)電流表中的電流強(qiáng)度I＝________mA時(shí)，記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達(dá)式，其計(jì)算結(jié)果即為節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻。5．容量和內(nèi)阻是電池的兩個(gè)重要參數(shù)，電池的容量就是電池放電時(shí)能輸出的總電荷量，通常以安培小時(shí)(A·h)或毫安小時(shí)(mA·h)做單位。某實(shí)驗(yàn)小組為粗略測(cè)量手機(jī)電池在25℃下充滿電時(shí)的內(nèi)阻和容量，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①控制電池溫度為25℃；②正常使用手機(jī)至自動(dòng)關(guān)機(jī)，取出電池，用數(shù)字電壓表〔視為理想電壓表〕測(cè)出電池電壓U0=2.75V;③將電池裝入手機(jī)，用充電器對(duì)手機(jī)充電至100%；④將電池從手機(jī)中取出，按圖1接入電路，閉合K1，讀出數(shù)字電壓表的示數(shù)U1=4.18V;⑤接著閉合K2，讀出數(shù)字電壓表和電流表的示數(shù)U2=4.16V、I2=0.20A．?dāng)嚅_開關(guān)；⑥調(diào)節(jié)電阻R至適宜的阻值且保持不變，閉合開關(guān)K1、K2的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，每隔一段時(shí)間記錄一次電流表和電壓表的示數(shù)。當(dāng)電壓表示數(shù)降為Uo=2.75V時(shí)斷開開關(guān)，停止計(jì)時(shí)。下表是記錄的三組數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)已描到圖2中：完成以下問題：(1)該電池充滿電時(shí)的內(nèi)阻約為r=____Ω(2)將表中數(shù)據(jù)描在圖2中并繪出I-t圖線；(3)該鋰電池的容量約為____A·h〔保存兩位有效數(shù)字〕；(4)之后，實(shí)驗(yàn)小組繼續(xù)用上述方法〔R的值不變〕描繪出該鋰電池在20℃、5℃和-10℃溫度下電池的放電曲線如圖3所示，可知以下說法正確的選項(xiàng)是A.同一電池充滿電后在高溫環(huán)境中比在低溫環(huán)境中內(nèi)阻小B．同一手機(jī)在低溫環(huán)境比在高溫環(huán)境中待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)C．鋰電池的內(nèi)阻是定值，無論如何使用均不會(huì)發(fā)生變化D.不同的使用方法和不同的使用環(huán)境，鋰電池的實(shí)際容量會(huì)發(fā)生變化6．電源的輸出功率與外電路的電阻有關(guān)。圖1是研究它們關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路。為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R0，把它們一起看作電源E〔圖中虛線框內(nèi)局部〕?！?〕在圖2中，按圖1畫出連線，把所示的器件連接成實(shí)驗(yàn)電路?！搽妷罕韮?nèi)阻約為3kΩ，電流表內(nèi)阻約為0.1Ω〕〔2〕實(shí)驗(yàn)中，屢次調(diào)節(jié)電阻R，讀出電壓表和電流表的示數(shù)U〔單位：V〕和I〔單位：A〕。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，通過電腦描繪出UI圖，擬合圖線，得到的函數(shù)解析式為U=4-5I，那么電源E輸出最大功率的最大值是，對(duì)應(yīng)的外電阻的阻值是。7．某研究小組收集了兩個(gè)電學(xué)元件：電阻R0〔約為5Ω〕和舊電池〔電動(dòng)勢(shì)約為3V〕。實(shí)驗(yàn)室備有如下器材：A．直流電壓表V1、V2〔量程均為3V，內(nèi)阻均約為3kΩ〕B．電流表A〔量程300mA，內(nèi)阻為5Ω〕C．滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為20D．開關(guān)S一只，導(dǎo)線假設(shè)干〔1〕為了盡量準(zhǔn)確測(cè)定電阻R0的阻值，小組設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，如下圖為其對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物連線補(bǔ)充完整。〔2〕為測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖。某次實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)如圖丙所示，那么電壓表讀數(shù)是V.〔3〕根據(jù)圖乙所示的電路圖，分別用E、r、R0表示電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和定值電阻值，那么U1與U2的函數(shù)關(guān)系式為。實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，讀出直流電壓表V1、V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描出U1——U2圖象如圖丁所示，圖中直線的斜率為k，與橫軸的截距為b，那么電源的電動(dòng)勢(shì)E=，內(nèi)阻r=〔用k、b、R0表示〕。8．在“測(cè)定金屬絲的電阻率〞的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d時(shí)的刻度如圖1所示，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，金屬絲的電阻大約為5Ω，用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R，然后由ρ＝Req\f(S,L)算出該金屬絲的電阻率。(1)從圖25中可以讀出該金屬絲的直徑d＝________mm。(2)為了測(cè)量該金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)小組取來兩節(jié)干電池，如圖2所示，將金屬絲拉直后兩端固定在帶有刻度的絕緣底座兩端的接線柱上，底座的中間有一個(gè)可沿金屬絲滑動(dòng)的金屬觸頭P，觸頭上固定了接線柱，按下P時(shí)，觸頭才與金屬絲接觸，觸頭的位置可以從刻度尺上讀出。實(shí)驗(yàn)采用的電路原理圖如圖3所示。請(qǐng)根據(jù)該原理圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖4連接成實(shí)驗(yàn)電路。(3)閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器觸頭調(diào)至一適宜位置后不動(dòng)，屢次改變P的位置，得到幾組U、I、L的數(shù)據(jù)，用R＝eq\f(U,I)計(jì)算出相應(yīng)的電阻值后作出L－R圖線如圖5所示。取圖線上兩個(gè)點(diǎn)間數(shù)據(jù)之差ΔL和ΔR，假設(shè)金屬絲直徑為d，那么該金屬絲的電阻率ρ＝________?！緟⒖即鸢浮恳?、實(shí)驗(yàn)題1．〔1〕A2；V1；R1〔2〕小于〔3〕h〔4〕0.19W2．歐姆減小3．〔1〕A 〔2〕①②③〔或①③②〕 〔3〕如下圖。0.04t+8.8〔范圍：0.04t+8.6~0.04t+9.0〕4．(1)C(2)eq\f(IRV〔R1＋RA〕,U－IRV)1.55．(1)0.10(2)如圖〔3〕3.5(4)AD(1)根據(jù)④將電池從手機(jī)中取出，按圖1接入電路，閉合K1，讀出數(shù)字電壓表的示數(shù)U1=4.18V可知電池電動(dòng)勢(shì)為E=U1=4.18V。根據(jù)⑤接著閉合K2，讀出數(shù)字電壓表和電流表的示數(shù)U2=4.16V、I2=0.20A．由E=U2+I2r，解得該電池充滿電時(shí)的內(nèi)阻約為r=0.10Ω?！?〕用平滑曲線繪出I-t圖線。6．〔1〕如下圖?！?〕0.8W5Ω.7．〔1〕如右圖?！?〕2.24~2.26〔3〕U1=U2-〔2分〕【命題意圖】此題考查電阻測(cè)量和電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)量實(shí)驗(yàn)、實(shí)物電路連線、電壓表讀數(shù)、圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)?！?〕對(duì)圖乙所示電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律，E=U2+Ir，I=，兩式聯(lián)立解得：U1=U2-。U1——U2圖象的斜率k=，解得電池內(nèi)阻r=；由U2-=0得U1——U2圖象在橫軸的截距b=，解得：電池電動(dòng)勢(shì)E=。8．(1)1.700(2)如下圖