2024届高考物理二轮专题复习与测试专题强化练十七电学实验与创新

这是一份2024届高考物理二轮专题复习与测试专题强化练十七电学实验与创新，共13页。
(1)将多用电表的选择开关调到直流电压挡．如图甲所示，闭合开关，将电压表并联在A、B两点间，电压表示数为U1，并联在A、C两点间，电压表示数也为U1，并联在B、C两点间，电压表示数为零，已知R1，R2阻值相差不大，出现上述情况的原因可能是________________．
A．AB段断路 B．BC段断路
C．AB段短路 D．BC段短路
(2)将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置，将红，黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表的指针指在表盘________(选填“左侧”或“右侧”)零刻度线处，将光敏电阻与欧姆表直接相连，通过用手遮挡的方式来改变照射到光敏电阻的光照强弱，在不改变选择开关位置的情况下，欧姆表指针位置发生变化，如图乙所示，由此可判断光照变弱时，该光敏电阻的阻值________(选填“变大”或“变小”)．
(3)如图丙所示是一个简单的欧姆表电路示意图，其中电流表电流为500 μA，内阻为100 Ω，电池电动势为1.5 V，内阻为1 Ω；变阻器R1最大阻值为5 000 Ω.
①调零后测量某定值电阻时，指针指在刻度盘的正中央，则该定值电阻阻值为________Ω.
②使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.4 V、内阻增大到4 Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为300 Ω，则这个电阻的阻值应为________Ω.
解析：(1)电压表有示数说明并联部分无短路，串联部分无断路，电压表无示数说明并联部分可能短路或者串联部分断路．根据题意电压表并联在A、C两点间，电压表示数为U1，当并联在A、B两点间时，电压表示数也为U1，当并联在B、C两点间时，电压表的示数为零，则可以判断电路的故障可能是AB段断路，也可能是BC段短路，故选AD.
(2)将选择开关调到电阻挡“×1k”的位置，将红，黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使表的指针指在表盘电阻挡零刻度线即右侧零刻度线处．由图乙可知，遮挡后电阻变大，由此可判断光照变弱时，该光敏电阻的阻值变大．
(3)调零后，欧姆表内阻R内＝eq \f(1.5,0.5×10－3) Ω＝3 000 Ω，
指针指在刻度盘的正中央，表盘中值电阻等于欧姆表内阻，即R＝R内＝3 000 Ω.
电动势变为1.4 V调零后，欧姆表内阻
R′内＝eq \f(1.4,0.5×10－3) Ω＝2 800 Ω，
由300 Ω对应的电流列出关系式
I＝eq \f(1.5,3 000＋300)＝eq \f(1.4,2 800＋R真)，
解得R真＝280 Ω.
答案：(1)AD (2)右侧 变大 (3)3 000 280
2．某物理兴趣小组在物理实验室测量一根粗细均匀的合金丝的电阻率，实验室里有一半径10 cm的量角器，但是缺少刻度尺．该小组首先取一段合金丝绕在该量角器上，并接入如图1所示的电路中，通过金属夹所夹位置改变合金丝接入电路的长度，接入电路的合金丝所对应的圆心角θ可以由量角器读出．实验时多次改变金属夹所夹位置，通过调节滑动变阻器的阻值，使每次电流表的读数I达到一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多组U、θ的值，作出U-θ图像如图2所示．
(1)在实验开始前，滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“左端”或“右端”)．
(2)实验中电流表指针位置如图3所示，则读数I＝________A.
(3)在实验时，b端应与________相连接．
A．d端 B．e端
C．g端 D．c端
(4)已知合金丝的横截面积为4.0×10－8 m2，则合金丝的电阻率为________Ω·m(结果保留2位有效数字)．
解析：(1)本实验采用滑变分压接法，需要为使合金丝的电压从0开始记录，故需要将滑动变阻器的滑片P应置于左端；(2)电流表量程是0～0.6 A，由图3所示表盘可知，其分度值为0.02 A，示数为0.40 A；(3)在实验时，b端应与e端相连，通过改变金属夹的位置来改变所接入的合金丝的电阻；(4)已知合金丝的横截面积为4.0×10－8 m2，读图可知，当θ＝eq \f(π,2)时，所对应的电压大小为0.92 V，则根据欧姆定律，可得此时合金丝的电阻为R＝eq \f(U,I)＝eq \f(0.92,0.40) Ω＝2.3 Ω，
则根据电阻率的公式可得R＝ρeq \f(l,S)，
ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(2.3×4×10－8,\f(π,2)×0.1) Ω·m≈5.9×10－7 Ω·m.
答案：(1)左端 (2)0.40 (3)B (4)5.9×10－7或[(5.7～6.1)×10－7]均正确
3．(2023·广东广州一模)如图(a)是一种双量程电流表内部各元件的连接图．
(1)这种电流表“3 A”量程的内阻________0.22 Ω(选填“大于”“小于”)；
(2)某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表，选择“×10”挡，欧姆调零后将红、黑表笔分别接到电流表的“－”“0.6 A”接线柱，指针指示如图(b)，示数为________，保持黑表笔不动，将红表笔从“－”接线柱移到“3 A”接线柱，示数几乎与图(b)相同，由此可知电流表内部阻值为0.88 Ω的电阻发生________故障(选填“断路”“短路”)；
(3)由于0.88 Ω的故障电阻阻值较小，该同学设想用如图(c)的电路测得一段阻值为4.40 Ω的电阻丝，再将它分成等长的5段，用其中一段替代．实验时移动小金属夹P到电阻丝的某位置时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和1.30 V，接下来应将P向________(选填“左”“右”)移动．
(4)用电阻丝替代故障电阻后，若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值，则会导致用该电流表“0.6 A”量程测电流时的测量值________(选填“偏大”“偏小”)．
解析：(1)电流表接“3 A”的量程时，根据并联电路的总电阻小于分支电阻，由图(a)可知此时电流表的内阻为电路的总电阻，小于分支的电阻0.22 Ω；
(2)欧姆表表盘10～15之间有5格，每小格代表1 Ω，据读数规则，要读到下一位，且倍率为“×10”，故读数为14.0×10 Ω＝140 Ω.根据欧姆表电流流向“红进黑出”，由图(a)可知，140 Ω为接线柱中间两电阻10 Ω、130 Ω之和，说明此时10 Ω、130 Ω两电阻并未与0.22 Ω，0.88 Ω两电阻并联；保持黑表笔不动，将红表笔从“－”接线柱移到“3 A”接线柱，示数几乎与图(b)相同，说明更换接线柱后，电流表总电阻的阻值几乎未发生变化，故可推知电流表内部10 Ω、130 Ω与0.22 Ω串联，阻值为0.88 Ω的电阻发生断路，若短路则欧姆表示数应为0；
(3)由示数U＝1.30 V，I＝0.50 A，可得R＝eq \f(U,I)＝2.6 Ω