老高考舊教材適用2025版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題6物理實驗分層突破練14電學(xué)實驗

專題分層突破練14電學(xué)試驗A組1.(2024北京東城二模)在“練習(xí)運用多用電表”的試驗中,某同學(xué)進行了如下操作和思索。(1)利用多用電表測量未知電阻,用歐姆擋“×100”測量時發(fā)覺指針示數(shù)如圖所示,為了得到比較精確的測量結(jié)果,下列選項中合理的步驟為(選填字母代號并按操作依次排列)。

A.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“×1k”的位置B.將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“×10”的位置C.將兩表筆分別與被測電阻的兩根引線相接完成測量D.將兩表筆短接,調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向“0Ω”(2)該同學(xué)想進行如圖所示的操作,下列說法正確的是(選填字母代號)。

A.圖甲中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋,選擇合適量程可測量小燈泡兩端電壓B.圖乙中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電流擋,選擇合適量程可測量流經(jīng)小燈泡的電流C.圖丙中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋,選擇合適量程可測量閉合電路中小燈泡的電阻D.圖丁中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋,選擇合適量程可視察到此時歐姆表示數(shù)很小2.為測量某一電源的電動勢和內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路。被測電源的電動勢約為5V,定值電阻R1=5Ω,滑動變阻器R2阻值變更范圍為0~5Ω,兩個電壓表,一個量程為3V,一個量程為5V。甲乙(1)請依據(jù)電路圖,將圖乙中的實物連接完整;其中,電壓表V1的量程為(選填“3V”或“5V”)。

(2)閉合開關(guān)前,將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)為最大。閉合開關(guān)后,調(diào)整滑動變阻器,使滑動變阻器接入電路的電阻漸漸變小。記錄每次調(diào)整后電壓表V1、V2的示數(shù)U1、U2,依據(jù)測得的多組U1、U2,作(U1+U2)-U1R1圖像,作出的圖像斜率肯定值為k,圖像與縱軸的截距為a,則電源的電動勢的測量值E=(3)本試驗由于電壓表的,使測量的電源電動勢比真實值偏。

3.(2024全國甲卷)某同學(xué)要測量微安表內(nèi)阻,可利用的試驗器材有電源E(電動勢1.5V,內(nèi)阻很小),電流表A(量程10mA,內(nèi)阻約10Ω),微安表G(量程100μA,內(nèi)阻Rg待測,約1kΩ),滑動變阻器R(最大阻值10Ω),定值電阻R0(阻值10Ω),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。(1)將圖中所示的器材符號連線,畫出試驗電路原理圖。(2)某次測量中,微安表的示數(shù)為90.0μA,電流表的示數(shù)為9.00mA,由此計算出微安表內(nèi)阻Rg=Ω。

4.(2024河南南陽模擬)一試驗小組為了測量某元件的電阻,進行了如下試驗:(1)首先用多用電表進行粗測,下列關(guān)于多用電表的操作正確的是。

甲乙丙丁A.如圖甲所示,將紅黑表筆短接,進行機械調(diào)零B.如圖乙所示,利用所示旋鈕進行歐姆調(diào)零C.如圖丙所示,用“×10”擋測量時發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過大,為了精確測量,應(yīng)換到“×100”擋D.試驗完成后,擋位調(diào)至如圖丁所示位置(2)為了精確測量該元件的電阻,同學(xué)們又采納了如圖所示電路進行測量。電路由限制電路和測量電路兩大部分組成。試驗用到的器材如下:A.待測電阻RxB.靈敏電流計GC.定值電阻R0=80ΩD.粗細(xì)勻稱的電阻絲AB(總長為L=60.00cm)E.滑動變阻器RF.線夾、開關(guān)以及導(dǎo)線若干G.電源(電動勢為3V)①在閉合開關(guān)S前,可將線夾P2大致固定于電阻絲AB中部位置,滑片P1應(yīng)置于a端。閉合開關(guān)后,先移動滑動變阻器的滑片P1至某一位置,然后不斷調(diào)整線夾P2所夾的位置,直到靈敏電流計G示數(shù)為零,測出此時AP2段電阻絲長度x=12.00cm,則Rx的阻值計算式為(用R0、L、x表示),代入數(shù)據(jù)得Rx=Ω;

②為減小因電阻絲粗細(xì)不勻稱帶來的誤差,將定值電阻R0換成電阻箱,并依據(jù)①中的操作,電阻箱的阻值記為R1;然后將電阻箱與Rx交換位置,保持線夾P2的位置不變,調(diào)整電阻箱,重新使靈敏電流計G示數(shù)為零,此時電阻箱的阻值記為R2,則電阻Rx=。

B組5.(2024山東煙臺、德州高三一模)某試驗小組要測定一節(jié)蓄電池的電動勢及內(nèi)阻,要求測量結(jié)果盡量精確,試驗器材如下:電流表A1(量程200μA,內(nèi)阻為800Ω)電流表A2(量程300mA,內(nèi)阻約為0.3Ω)定值電阻R1(阻值為4Ω)定值電阻R2(阻值為9200Ω)滑動變阻器R(最大阻值50Ω)待測蓄電池一節(jié)(電動勢約為2V)開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干(1)試驗小組連接的實物電路如圖甲所示,圖中虛線框內(nèi)的電表應(yīng)選(選填“A1”或“A2”),圖中虛線框內(nèi)的定值電阻應(yīng)選(選填“R1”或“R2”)。

甲(2)電流表A1示數(shù)用I1表示,電流表A2示數(shù)用I2表示,該小組多次變更滑動變阻器滑片位置,得到了多組I1、I2數(shù)據(jù),并作出I1-(I1+I2)圖像,如圖乙所示。依據(jù)圖像可知,被測蓄電池的電動勢為V,內(nèi)阻為Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

乙(3)從試驗設(shè)計原理來看,該蓄電池電動勢的測量值(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值,內(nèi)阻的測量值(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。

6.如圖甲所示為某種型號熱敏電阻的阻值RT隨溫度t的變更曲線,現(xiàn)利用此熱敏電阻和圖乙所示的電路圖設(shè)計一種溫度測量儀,要求溫度測量時盡可能精確,測量范圍為-20~20℃。供應(yīng)器材如下:甲乙丙A.熱敏電阻RTB.直流電源(電動勢為3V,內(nèi)阻不計)C.電流表A1(量程為50mA,內(nèi)阻很小,作為溫度表運用)D.電流表A2(量程為0.5A,內(nèi)阻很小,作為溫度表運用)E.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)F.定值電阻R1(阻值為60Ω)G.定值電阻R2(阻值為2Ω)H.單刀雙擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干(1)圖乙電路中定值電阻R應(yīng)選用(選填“R1”或“R2”),電流表A應(yīng)選用(選填“A1”或“A2”);

(2)為便于識別,依據(jù)下列步驟調(diào)整此測量儀:①電路接通前,先將電阻箱調(diào)為Ω,然后開關(guān)向(選填“a”或“b”)端閉合,將電流表此時指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為-20℃;

②逐步減小電阻箱的阻值,電流表的示數(shù)不斷變大,依據(jù)圖甲數(shù)據(jù)將電流表上“電流”刻度線標(biāo)為“溫度值”。當(dāng)電流表讀數(shù)如圖丙所示時,應(yīng)將電流表此時指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為℃;

③將開關(guān)向另一端閉合,測試儀即可正常運用。7.(2024全國乙卷)一同學(xué)探究阻值約為550Ω的待測電阻Rx在0~5mA范圍內(nèi)的伏安特性?？捎闷鞑挠须妷罕鞻(量程為3V,內(nèi)阻很大),電流表A(量程為1mA,內(nèi)阻為300Ω),電源E(電動勢約為4V,內(nèi)阻不計),滑動變阻器R(最大阻值可選10Ω或1.5kΩ),定值電阻R0(阻值可選75Ω或150Ω),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。甲(1)要求通過Rx的電流可在0~5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),將圖甲所示的器材符號連線,畫出試驗電路的原理圖。(2)試驗時,圖甲中的R應(yīng)選最大阻值為(選填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑動變阻器,R0應(yīng)選阻值為(選填“75Ω”或“150Ω”)的定值電阻。

(3)測量多組數(shù)據(jù)可得Rx的伏安特性曲線。若在某次測量中,電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖乙和圖丙所示,則此時Rx兩端的電壓為V,流過Rx的電流為mA,此組數(shù)據(jù)得到的Rx的阻值為Ω(保留3位有效數(shù)字)。

乙丙8.(2024全國甲卷)某同學(xué)用圖(a)所示電路探究小燈泡的伏安特性,所用器材有:小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.3A)、電壓表(量程300mV,內(nèi)阻300Ω)、電流表(量程300mA,內(nèi)阻0.27Ω)、定值電阻R0、滑動變阻器R1(阻值0~20Ω)、電阻箱R2(最大阻值9999.9Ω)、電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。完成下列填空:圖(a)(1)有3個阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω的定值電阻可供選擇,為了描繪小燈泡電流在0~300mA的U-I曲線,R0應(yīng)選取阻值為Ω的定值電阻;

(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的(選填“a”或“b”)端;

(3)在流過電流表的電流較小時,將電阻箱R2的阻值置零,變更滑動變阻器滑片的位置,讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖(b)所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時,小燈泡的電阻為Ω(保留1位有效數(shù)字);

圖(b)(4)為使得電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計算知,應(yīng)將R2的阻值調(diào)整為Ω。然后調(diào)整滑動變阻器R1,測得數(shù)據(jù)如下表所示:

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0(5)由圖(b)和上表可知,隨流過小燈泡電流的增加,其燈絲的電阻(選填“增大”“減小”或“不變”);

(6)該同學(xué)觀測到小燈泡剛起先發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功率W1=W(保留2位有效數(shù)字);當(dāng)流過電流表的電流為300mA時,小燈泡的電功率為W2,則W2W1答案：1.答案(1)BDC(2)AB解析(1)歐姆擋測電阻時指針偏轉(zhuǎn)角度過大,是由于擋位過大,需選取小擋位,進行歐姆調(diào)零后再測阻值,故依次為BDC。(2)圖甲中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋,選擇合適量程可測量小燈泡兩端電壓,A正確;圖乙中將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電流擋,選擇合適量程可測量流經(jīng)小燈泡的電流,B正確;測量小燈泡電阻時,小燈泡必需與外部電路斷開,C錯誤;由圖結(jié)合歐姆表的內(nèi)部電路可知,二極管兩端為負(fù)向電壓,此時二極管電阻無窮大,可視察到此時歐姆表示數(shù)很大,D錯誤。2.答案(1)電路圖見解析5V(2)ak(3)分流作用小解析(1)實物連接如圖所示。閉合開關(guān)前,滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)為最大,兩個電壓表的示數(shù)相同;試驗時,將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)小,則V2的示數(shù)變小,V1的示數(shù)變大,因此V1應(yīng)選用量程為5V的電壓表。(2)由閉合電路歐姆定律可得E=U1+U2+U1R1r,則U1+U2=E-rU1R(3)由于本試驗電壓表的分流作用,使測量的電源電動勢比真實值偏小。3.答案(1)電路圖連接如圖所示(2)990解析(1)為精確測出微安表兩端的電壓,可讓微安表與定值電阻R0并聯(lián),再與電流表串聯(lián)。由于電源電壓過大,并且為了測量多組數(shù)據(jù),因此滑動變阻器采納分壓式接法,試驗電路原理圖如圖所示。(2)流過定值電阻R0的電流I=IA-Ig=9.00mA-0.09mA=8.91mA微安表兩端的電壓U=IR0=8.91×10-2V微安表的內(nèi)阻Rg=UI4.答案(1)B(2)R0xL-解析(1)將紅黑表筆短接,進行的是歐姆調(diào)零,A錯誤;圖乙所示為利用歐姆調(diào)零旋鈕進行歐姆調(diào)零,B正確;用“×10”擋測量時發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度過大,即讀數(shù)太小,為了減小誤差,應(yīng)使指針停留在刻度盤中間13區(qū)域,要增大讀數(shù),應(yīng)換到較小倍率“×1”(2)①當(dāng)靈敏電流計G示數(shù)為零時,說明Rx的分壓和AP2部分的分壓相等,即URx=U·RxRx+R0=UAP2=U·RAP2RAB=U·LAP2LAB=U·xL,整理得R5.答案(1)A2R2(2)1.91.0(3)等于等于解析(1)虛線框內(nèi)的電表應(yīng)選A2,因為虛線框在干路上,選擇量程大的電流表。蓄電池的電動勢為2V,改裝后電壓表量程為2V,所以串聯(lián)電阻R=UIg-RA1=9200Ω,故選R(2)依據(jù)I1(R2+RA1)=E-(I1+I2)(r+R1),整理得I1=ER2+RA1-(I1+I2)r+R1R2+RA1,所以ER2+R(3)因為考慮了電表內(nèi)阻,所以電動勢的測量值等于真實值,內(nèi)阻測量值等于真實值。6.答案(1)R2A2(2)38.0a4解析(1)由圖知RT變更范圍為4Ω≤RT≤38Ω,若選電流表A1,電路中總電阻要大于3V50mA=60Ω,故定值電阻選R1,此時電路中電流變更范圍為360+38A≤I≤360+4A,變更范圍太小;若選電流表A2,電路中總電阻要大于3V0.5A=6Ω,定值電阻選R2(2)由圖甲,-20℃時熱敏電阻阻值為38.0Ω,電路接通前,先將電阻箱調(diào)為38.0Ω,開關(guān)應(yīng)向a端閉合,將電阻箱所在電路接通;電流表讀數(shù)為0.30A,電路中總電阻為3V0.3A=10Ω,則RT=10Ω-R2=8.7.答案(1)見解析圖(2)10Ω75Ω(3)2.304.20548解析(1)電流表內(nèi)阻已知,電流表與R0并聯(lián)擴大電流表量程,進而測量通過Rx的電流,電壓表測量Rx兩端的電壓;滑動變阻器采納分壓式接法,滿意通過Rx的電流在0~5mA內(nèi)連續(xù)可調(diào)的條件,電路圖如下。(2)電路中R應(yīng)選最大阻值為10Ω的滑動變阻器,便利電路的調(diào)整,測量效率高、試驗誤差小;通過Rx的電流最大為5mA,須要將電流表量程擴大為原來的5倍,依據(jù)并聯(lián)分流,即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比,可知5mA-1mA1(3)電壓表每小格表示0.1V,向后估讀一位,即U=2.30V;電流表每小格表示0.02mA,本位估讀,即讀數(shù)為0.84mA,電流表量程擴大為原來的5倍,所以通過Rx的電流為I=4.20mA;依據(jù)歐姆定律可知Rx=UI=8.答案(1)10(2)a(3)0.7(4