2022届高考物理二轮专练 专题24 电学实验（一）

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专题24  电学实验（一）1．（10分）（2021高考新课程II卷海南卷）在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E（电动势约，内阻约），待测电阻（阻值小于），电压表V（量程，内阻约），电流表A（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），单刀开关，单刀双掷开关，导线若干．某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路．回答下列问题：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到_________（填“a”或“b”）端；（2）实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将拨向_________（填“c”或“d”）；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是________（填正确选项前的标号）；A．电流表分压      B．电压表分流      C．电源内阻分压（3）实验时，若已知电流表的内阻为，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将拨向________（填“c”或“d”）；读得电压表的示数为，电流表的示数为，则______（结果保留两位有效数字）．2.（6分）(2021新高考福建)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为，材料未知.实验过程如下：
（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示.该电阻丝的直径为__________.（2）对多用电表进行机械调零.（3）将多用电表的选择开关旋至__________倍率的电阻挡（填“”“”“”或“”）.（4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线.（5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示.该电阻丝的电阻值为__________.（6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置.（7）实验测得的该电阻丝电阻率为__________（结果保留3位有效数字）.3．（10分）（2021新高考北京卷）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。（1）该同学先用欧姆表“”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是__________。（2）除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：A．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω）B．电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0. 02 Ω）C．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________。（选填实验器材前对应的字母）
（3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U - I图线，根据图线得出该金属丝电阻R =__________Ω（结果保留小数点后两位）。（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。 4.（9分）（2021高考新课程湖北卷）小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6 A的电流表、一个电池组（电动势E不大于4.5 V、内阻r未知）、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻（用作保护电阻），开关S和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下∶第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数基本一致， 据此他认为5个电阻的阻值相等，均设为R。第二步∶取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻R0，记下电流表的示数I0。第三步∶取下定值电阻R0，将n个（n=1，2，3，4，5）待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数In。请完成如下计算和判断∶
（1）根据上述第二步，与R0、R1、E、r的关系式是=           。（2）定义，则Y与n、R、R0、E的关系式是Y=          。（3）已知R0=12.0Ω，实验测得I0=0.182 A，得到数据如下表∶n12345In/A0.3340.2860. 2500.2240.200Y/A-12.5001. 9981.4951. 0300. 495根据上述数据作出Y-n图像，如图（b）所示，可得R=      Ω（保留2位有效数字），同时可得E=_    _V（保留2位有效数字）。（4）本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值      _影响（选填“有"或“无"）。5.（8分）（2021新高考辽宁卷）某同学将一量程为250μA的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。
（1）微安表铭牌标示内阻为0.8kΩ，据此计算R1的阻值应为    kΩ。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。（2）开关闭合前，R2的滑片应该移动到      端。（3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是        （填选项前的字母）。A、1,2断路 B、3,4断路 C、3,5短路（4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98μA，此时需要     （填写“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 6．（6分）（2021高考河北物理）某同学研究小灯泡的伏安特性，实验室提供的器材有：小灯泡（，），直流电源（），滑动变阻器，量程合适的电压表和电流表，开关和导线若干。设计的电路如图1所示。      （1）根据图1，完成图2中的实物连线。
（2）按照图1连线后，闭合开关，小灯泡闪亮一下后熄灭，观察发现灯丝被烧断，原因可能是_______（单项选择，填正确答案标号）。A．电流表短路B．滑动变阻器的滑片接触不良C．滑动变阻器滑片的初始位置在b端（3）更换小灯泡后，该同学正确完成了实验操作，将实验数据描点作图，得到图像，其中一部分如图3所示。根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为________（保留三位有效数字）。 7. （2021年6月浙江选考物理）小李在实验室测量一电阻R的阻值。（1）因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图2所示，其读数___________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表___________（填“内”或“外”）接法。（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：①器材与连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图___________；
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________（填“有”或“无”）明显的实验误差，其理由是___________。8.（10分）（2021高考全国甲卷）某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）、电压表（量程300mV，内阻300Ω）、电流表（量程300mA，内阻0.27Ω）、定值电阻R0、滑动变阻器R1（阻值0~20Ω）、电阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）、电源E（电动势6V，内阻不计）、开关S、导线若干。完成下列填空:：
 （1）有3个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U—I曲线，R0应选取阻值为______Ω的定值电阻；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的________（填“a”或“b”）端；（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为__________Ω（保留1位有效数字）；（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V，该同学经计算知，应将R2的阻值调整为_________Ω。然后调节滑动变阻器R1，测得数据如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0260.0280.0300.0（5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻_______（填“增大”“减小”或“不变”）；（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA，可得此时小灯泡电功率P1=________W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300mA时，小灯泡的电功率为P2，则P2/P1=____________（保留至整数）。