高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 第三講 電學(xué)實(shí)驗課后達(dá)標(biāo)檢測卷（含解析）-人教版高三物理試題

電學(xué)實(shí)驗1．(2018·江蘇高考)一同學(xué)測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)如圖1所示是該同學(xué)正準(zhǔn)備接入最后一根導(dǎo)線(圖中虛線所示)時的實(shí)驗電路。請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處：_________________________________________________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的eq\f(1,I)數(shù)據(jù)見下表：R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26eq\f(1,I)/A－16.75.95.34.53.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖2方格紙上作出R-eq\f(1,I)關(guān)系圖像。由圖像可計算出該干電池的電動勢為________V；內(nèi)阻為________Ω。(3)為了得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端。調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33A時，電壓表的指針位置如圖3所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為________V；內(nèi)阻應(yīng)為________Ω。解析：(1)在電學(xué)實(shí)驗中，連接電路時應(yīng)將開關(guān)斷開，電阻箱的阻值調(diào)為最大，以確保實(shí)驗儀器、儀表的安全。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r)，整理可得R＝eq\f(E,I)－r＝E·eq\f(1,I)－r，即R-eq\f(1,I)圖像為直線。描點(diǎn)連線后圖像如圖所示。根據(jù)圖像可知r＝1.2Ω。圖像的斜率為電動勢E，在R-eq\f(1,I)圖像上取兩點(diǎn)(2,1.58)、(5,5.71)，則E＝eq\f(5.71－1.58,5－2)V＝1.38V。(3)根據(jù)歐姆定律，得電流表的內(nèi)阻rA＝eq\f(U,I)＝eq\f(66×10－3,0.33)Ω＝0.2Ω，由E＝I(R＋r′＋rA)得R＝E·eq\f(1,I)－(r′＋rA)，R-eq\f(1,I)圖像的斜率仍為電動勢E，即E＝1.38V，而干電池的內(nèi)阻應(yīng)為r′＝r－rA＝1.0Ω。答案：(1)①開關(guān)未斷開；②電阻箱阻值為零。(2)見解析圖1.38(1.30～1.44均可)1．2(1.0～1.4均可)(3)1.38[結(jié)果與(2)問第一個空格一致]1．0[結(jié)果比(2)問第二個空格小0.2]2．(2018·南京一模)利用電壓表和電阻箱可以測量電池的電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)找到了如下的器材：電池組(電動勢約為6.0V，內(nèi)阻約為1Ω)，靈敏電流計G(滿偏電流Ig＝100μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω)，定值電阻R1(R1＝1Ω)，定值電阻R2(R2＝59.9kΩ)，電阻箱R3(阻值范圍0～9.9Ω可調(diào))，開關(guān)、導(dǎo)線若干。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)還需要一個合適的電壓表，于是把上述G表改裝成電壓表。(1)將G表改裝成量程為6V的電壓表，需將G表與____________(選填R1、R2或R3)串聯(lián)。(2)為了準(zhǔn)確地測量出電池組的電動勢和內(nèi)電阻，請在圖甲虛線框中把實(shí)驗電路圖補(bǔ)充完整，并在對應(yīng)的電阻旁邊標(biāo)上(R1、R2或R3)，如果為變阻箱，請補(bǔ)充完整其符號。(3)某次測量，電壓表示數(shù)如圖乙，其讀數(shù)為_______V。(4)經(jīng)過多次測量，得出圖丙所示的圖像，由圖可求得該電池組的電動勢為_______V，內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)靈敏電流計G(滿偏電流Ig＝100μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω)改裝成量程為6V的電壓表，則有R＝eq\f(U－IgRg,Ig)＝eq\f(6－1×10－4×100,1×10－4)Ω＝59.9kΩ，故需將G表與R2串聯(lián)。(2)根據(jù)題意可知，本實(shí)驗中采用電阻箱與改裝后的電壓表并聯(lián)進(jìn)行分析，并且采用R1與電源串聯(lián)充當(dāng)保護(hù)電阻使用，故電路圖如圖所示。(3)電壓表分度值為0.2V，其讀數(shù)為0.2×22V＝4.4V。(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：U＝E－eq\f(U,R3)(r＋R1)，變形可得eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r＋R1,E)·eq\f(1,R3)，則由圖像性質(zhì)可知eq\f(1,E)＝0.2，eq\f(r＋R1,E)＝eq\f(0.6－0.2,0.8)＝0.5，解得該電池組的電動勢為E＝5.0V，內(nèi)阻為r＝1.5Ω。答案：(1)R2(2)見解析圖(3)4.4(4)5.01.53．(2018·江蘇七市三模)氧化膜電阻是用真空鍍膜等工藝將金屬氧化淀積在絕緣基體表面上形成的薄膜電阻，常用色環(huán)來標(biāo)識阻值，如圖甲所示。某學(xué)習(xí)小組為了測量色環(huán)不清晰的氧化膜電阻的阻值。準(zhǔn)備了下列器材：A．待測氧化膜電阻Rx；B．電流表A1(量程150μA，內(nèi)阻約40Ω)；C．電流表A2(量程1mA，內(nèi)阻約10Ω)；D．電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約10kΩ)；E．滑動變阻器R(阻值0～20Ω，允許最大電流1A)；F．直流電源E(輸出電壓5V，內(nèi)阻不計)；G．多用電表；H．開關(guān)S、導(dǎo)線若干。(1)用多用電表粗測電阻時，將選擇開關(guān)旋至“×100”擋，調(diào)零后將紅、黑表筆與氧化膜電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)的角度很小，再將選擇開關(guān)旋至________(選填“×1”“×10”或“×1k”)擋，正確操作后，多用電表示數(shù)如圖乙所示。(2)用伏安法測量該電阻阻值，電流表應(yīng)選用________(填寫器材代號)。請在圖丙中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接。(3)正確連接電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)而電流表指針始終不偏轉(zhuǎn)。在不斷開電路的情況下，使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障，將多用電表的________(選填“紅”或“黑”)表筆與電流表“＋”接線柱保持接觸，另一表筆依次與氧化膜電阻的左、右接線柱以及滑動變阻器的左上接線柱接觸，發(fā)現(xiàn)多用電表指針均發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說明電路在何處發(fā)生何種故障：___________________________。解析：(1)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)的角度很小，說明選擇的擋位較小，應(yīng)選擇較大的擋位，所以應(yīng)將選擇開關(guān)旋至“×1k”擋。(2)由題圖乙可知氧化膜電阻的阻值為28kΩ，電路中的最大電流為：I＝eq\f(E,R)＝eq\f(5,28000)A＝178μA，所以電流表應(yīng)選A1，因為電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)小于被測電阻的阻值，所以電流表采用內(nèi)接法，故電路如圖所示。(3)正確連接電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)而電流表指針始終不偏轉(zhuǎn)。在不斷開電路的情況下，使用多用電表直流電壓擋檢查電路故障，將多用電表的黑表筆與電流表“＋”接線柱保持接觸，另一表筆依次與氧化膜電阻的左、右接線柱以及滑動變阻器的左上接線柱接觸，發(fā)現(xiàn)多用電表指針均發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說明電流表“＋”接線柱與氧化膜電阻的左接線柱間的連接發(fā)生斷路。答案：(1)×1k(2)A1見解析圖(3)黑電流表“＋”接線柱與氧化膜電阻的左接線柱間的連接發(fā)生斷路4．(2018·蘇錫常鎮(zhèn)二模)某實(shí)驗小組用如下器材來測量電壓表的內(nèi)阻。A．待測電壓表(量程3V，內(nèi)阻約幾千歐)；B．電流表(量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)；C．電池組(電動勢約3V，內(nèi)阻可忽略)；D．滑動變阻器R0；E．電阻箱R(0～9999Ω)；F．開關(guān)和導(dǎo)線若干。(1)圖甲是某同學(xué)設(shè)計的電路，大家討論后一致認(rèn)為此電路不可行，你認(rèn)為原因是________。A．R0阻值較小B．電流表存在內(nèi)阻C．電壓表無法準(zhǔn)確讀數(shù)D．電流表無法準(zhǔn)確讀數(shù)(2)同學(xué)們改用圖乙電路進(jìn)行測量，設(shè)電阻箱的阻值為R，電壓表的示數(shù)為U，為了根據(jù)圖像能求得電壓表的內(nèi)阻，應(yīng)該作________圖線(選填“eq\f(1,U)-R”“U-R”或“U-eq\f(1,R)”)。(3)請根據(jù)你選擇的坐標(biāo)軸和下表的數(shù)據(jù)，在圖丙中標(biāo)上合適的標(biāo)度作出相應(yīng)圖線。R/kΩ0.61.52345U/V2.521.81.51.31.13eq\f(1,R)/kΩ－11.670.670.50.330.250.20eq\f(1,U)/V－10.400.500.560.670.780.88(4)根據(jù)你所畫出的圖線，求出電源的電動勢E＝______V，電壓表內(nèi)阻RV＝________kΩ(保留兩位有效數(shù)字)。解析：(1)設(shè)計者認(rèn)為電壓表測自身的電壓，電流表測流過電壓表的電流，據(jù)RV＝eq\f(UV,IA)可求出電壓表內(nèi)阻。但圖甲電路閉合開關(guān)后，電路中電流太小，電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，故D項是電路不可行的原因。(2)對題圖乙，由閉合電路歐姆定律可得E＝U＋eq\f(U,RV)R，整理得eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(1,ERV)R，則為了根據(jù)圖像能求得電壓表的內(nèi)阻，應(yīng)該作eq\f(1,U)-R圖線。(3)選擇作eq\f(1,U)-R圖線，描點(diǎn)連線如圖。(4)據(jù)eq\f(1,U)-R圖線縱截距可得eq\f(1,E)＝0.34，解得：E＝2.9V。據(jù)圖線斜率可得：eq\f(1,ERV)＝eq\f(0.88－0.34,5－0)，解得：RV＝3.2kΩ。答案：(1)D(2)eq\f(1,U)-R(3)見解析圖(4)2.9(2.8～3.2均可)3.2(2.8～3.5均可)5．(2018·蘇州一模)小明同學(xué)學(xué)過“練習(xí)使用多用電表”后想進(jìn)一步研究多用電表的有關(guān)問題。(1)他先用多用電表測量某元件的電阻，操作如下：先選用歐姆表“×100”倍率擋開始測量，發(fā)現(xiàn)指針偏角過小，則應(yīng)換用________(選填“×10”或“×1k”)擋；換擋后必須將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零后再重新測量。(2)為了弄清歐姆表有關(guān)問題，小明查閱資料后發(fā)現(xiàn)，歐姆表內(nèi)部電路可等效為一個無內(nèi)阻的電源、一個理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如圖甲所示。為了測定該歐姆表電源的電動勢和“×1k”擋位的內(nèi)電阻，他設(shè)計了如圖乙所示的測量電路。①將上述調(diào)零后的歐姆表接入電路時，紅表筆應(yīng)和________(選填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。②將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使歐姆表的示數(shù)如圖丙所示，這時電壓表的示數(shù)如圖丁所示。歐姆表和電壓表的讀數(shù)分別為________Ω和________V。③調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0kΩ和4.00V。從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為________kΩ。④據(jù)前面的實(shí)驗數(shù)據(jù)計算得，此多用電表等效電源的電動勢為________V，該電阻擋的內(nèi)電阻為________kΩ。解析：(1)多用電表的歐姆擋表盤的0刻線在右端，選“×100”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角過小，說明被測阻值較大，應(yīng)改用“×1k”擋，換擋后必須將紅表筆和黑表筆短接，調(diào)零后再重新測量。(2)①電流從紅表筆流入電表，從黑表筆流出電表；電流從電壓表正接線柱流入，故紅表筆應(yīng)和1相連，黑表筆接2；②歐姆表讀數(shù)＝倍率×表盤讀數(shù)＝1k×15.0Ω＝15.0kΩ＝1.50×104Ω；電壓表分度值是0.1V，讀數(shù)為3.60V；③由于滑動變阻器被短路，故歐姆表讀數(shù)即為電壓表阻值為12.0kΩ；④歐姆表的中值電阻等于內(nèi)電阻，故歐姆表“×1k”擋位的內(nèi)電阻為15.0kΩ；根據(jù)閉合電路歐姆定律，電動勢為：E＝U＋eq\f(U,R)r＝4.00V＋eq\f(4.00,12)×15V＝9.00V。答案：(1)×1k短接(2)①1②1.50×1043.60③12.0④9.00(9.0)15.06．(2018·鹽城、南京一模)在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗中，A、B、C三位學(xué)生用導(dǎo)線按如圖甲所示方式連接好電路，電路中所有元件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開關(guān)后：(1)A學(xué)生發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，這是由于導(dǎo)線_______斷路。(2)B學(xué)生發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，這是由于導(dǎo)線_______斷路。(3)C學(xué)生發(fā)現(xiàn)反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)都不能調(diào)為零，這是由于導(dǎo)線________斷路。(4)電路檢查無錯誤后，用正確的電路測得小燈泡兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線，如圖乙所示。現(xiàn)將它與19Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在電動勢為8V內(nèi)阻為1Ω的電源上，則小燈泡的實(shí)際功率是________W。解析：(1)電壓表示數(shù)為2V，說明連接電壓表的導(dǎo)線正常，電流表示數(shù)為零且燈泡不亮，說明電路斷開，所以應(yīng)為導(dǎo)線d斷路。(2)電流表示數(shù)