2022年高考物理电流表和电压表电阻的测量练习

这是一份2022年高考物理电流表和电压表电阻的测量练习，共4页。试卷主要包含了选择题，实验题等内容，欢迎下载使用。
1．(2008·广东理科基础)某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是( )
A．电流表烧坏 B．电压表烧坏
C．小灯泡烧坏 D．小灯泡不亮
【解析】 电压表内阻很大，所在支路电流非常小，电压表和电流表均不会被烧坏，所以A、B错．电流表内阻远小于小灯泡的电阻，通过小灯泡的电流几乎为零，故小灯泡不亮，选项C错，D对．
【答案】 D
2．两个电压表甲、乙是由完全相同的两个电流表改装成的，它们的量程分别为5V,15V，为了测量15V～20V的电压，把甲、乙串联起来使用，则两表的( )
A．读数相同
B．指针偏转角度相同
C．读数正比于表的内阻
D．指针偏转角度正比于表的内阻
【解析】 两电压表串联，流过表头的电流相同，所以两表的指针偏转角度相同，串联电路的电压分配和电阻成正比，所以两表的读数即电压与其内阻成正比．
【答案】 BC
3．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是( )
①甲表是电流表，R增大时量程增大 ②甲表是电流表，R增大时量程减小 ③乙表是电压表，R增大时量程增大 ④乙表是电压表，R增大时量程减小
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【解析】 由电表的改装原理可知，电流表应是G与R并联，改装后加在G两端的最大电压Ug＝IgRg不变，所以并联电阻R越大，I＝Ig＋IR越小，即量程越小．对于电压表应是G与R串联，改装后量程U＝IgRg＋IgR，可知R越大，量程越大，故正确选项为C.
【答案】 C
4．用伏安法测电阻时，为了提高测量的精度，可在连接电路时，如图所示将电压表的一端P预留出来，使P分别跟a、b两点接触一下，同时注意观察电流表、电压表的示数，则下面的决定正确的是( )
①两次比较若电流表的示数变化显著，则P应接在a点
②两次比较若电流表的示数变化显著，则P应接在b点
③两次比较若电压表的示数变化显著，则P应接在a点
④两次比较若电压表的示数变化显著，则P应接在b点
A．只有①②④ B．只有②③
C．只有①④ D．①②③④都正确
【解析】 如果两次比较电流表的示数变化显著，说明电压表的分流作用明显，则P应该在b点．如果两次比较电压表的示数变化显著，说明电流表的分压作用明显，则P应接在a点．故B项正确．
【答案】 B
5．两个定值电阻R1、R2串联接在U＝12V的稳压直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端，如图所示，电压表示数为8V，如果把它改接在R2的两端，则电压表的示数将( )
A．小于4V B．等于4V
C．大于4V而小于8V D．等于或大于8V
【解析】 电压表指针偏转的角度取决于通过电压表电流的大小，电压表的示数为U＝IRV.当RV并联在R1两端时，a、b间电阻为R1与RV并联后的等效电阻，它将小于R1，因a、b间为8V，可推知R2R2两端时，R2与RV并联后的等效电阻将小于R2，故电压表的示数一定小于4V.
【答案】 A
6．一个电压表由表头G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小，可采用的改进措施是( )
A．在R上串联一个比R小得多的电阻
B．在R上串联一个比R大得多的电阻
C．在R上并联一个比R小得多的电阻
D．在R上并联一个比R大得多的电阻
【解析】 若在R上再串一个电阻，只会导致电压表的内阻更大，读数比实际值更小，误差更大，不行；若在R上并联一个电阻，可以引起总电阻的减小，但若并联一个比R小得多的电阻，并联的总电阻也会比R小得多，会引起电压表的示数比实际值大，造成更大的误差．所以只能在R上并联一只比R大得多的电阻，使并联的总电阻稍小于R，可以满足要求．综上可知，选项D正确．
【答案】 D
7．如图所示，电流表G的内阻不能忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4V时，电流表的指针刚好满偏，当a、b间的电压为3V时，如果仍要使G的指针满偏，下列方法中可行的是( )
①保持R2不变，增大R1
②增大R1，减小R2
③保持R2不变，减小R1
④增大R2，减小R1
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【解析】 R1增大，可使G分得的电流增大，可行．R2减小，可使G上的电压增大，也可行．综上知，A选项正确．
【答案】 A
8．有一未知的电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用如图中(a)、(b)两种电路进行测试，利用(a)测的数据为“”，利用(b)测得数据为“”，那么，该电阻测的较准确的数值及它与真实值比较的情况是( )
A．560Ω，偏大 B．560Ω，偏小
C．700Ω，偏小 D．700Ω，偏大
【解析】 比较(a)、(b)两图的电压读数，可知(a)图电压测的准，(b)图电流测的准．电压的变化ΔU＝0.1V，eq \f(ΔU,U)＝eq \f(,2.7)＝eq \f(1,27)，电流的变化ΔI＝1mA，eq \f(ΔI,I)＝eq \f(1,4)，可见eq \f(ΔI,I)>eq \f(ΔU,U)，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，即说明所测电阻Rx是一个大电阻，故应采取电流表内接法，即(b)图测量的较准确，Rx＝eq \,4.0mA)＝700Ω，此种解法测量值偏大，故D项正确．
【答案】 D
9．在如图所示的电路，电流表A1与A2均为相同的安培表，当电路两端接入某一电压恒定的电源时，A1的示数为3mA，A22改接在R2所在支路上，如图中虚线所示，再接入原来的电源，那么关于A1与A2的示数情况，以下说法正确的是
( )
A．电流表A1示数必增大，电流表A2示数必增大
B．电流表A1示数必增大，电流表A2示数必减小
C．电流表A1示数必增大，电流表A2示数不一定减小
D．电流表A1示数不一定增大，电流表A2示数也不一定减小
【解析】 等效电路如右图所示．因为R2>R1＋RA2，所以根据滑动变阻器并联式电路的特点可知B正确．
【答案】 B
10．如图所示，(甲)、(乙)两个电路，都是由同一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成，下列说法正确的是( )
①(甲)表是电流表，R增大时量程增大 ②(甲)表是电流表，R增大时量程减小 ③(乙)表是电压表，R增大时量程增大 ④(乙)表是电压表，R增大时量程减小
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【解析】 (甲)表是电流表，当R增大时，其分流最大值IR＝eq \f(IgRg,R)变小；(乙)表是电压表，当R增大时，其分压最大值UR＝IgR变大，所以R增大时电流表总量程减小，电压表总量程增大．②③的说法正确，①④的说法错误．
【答案】 C
二、实验题(共40分)
11．(2008·高考四川理综)如图所示为用伏安法测量电阻的原理图．图中，为电压表，内阻为4000Ω；为电流表，内阻为50Ω；E为电源，R为电阻箱，Rx为待测电阻，S为开关．
(1)当开关闭合后电压表读数U＝1.6V，电流表读数I＝2.0mA，若将Rx＝eq \f(U,I)作为测量值，所得结果的百分误差是________．
(2)若将电流表改为内接，开关闭合后，重新测得电压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果的百分误差是________．
(百分误差＝|eq \f(实际值－测量值,实际值)|×100%)
【解析】 (1)测量值为R＝eq \f(U,I)＝800Ω，因电流表外接，所以R＝eq \f(RxRV,Rx＋RV)，故真实值为Rx＝1000Ω，对应的百分误差为eq \f(1000－800,1000)×100%＝20%.
(2)电流表内接时，百分误差为|eq \f(1050－1000,1000)|×100%＝5%.
【答案】 (1)20% (2)5%
12．现用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备有器材的规格如下：
待测电阻Rx(约100Ω)；
直流毫安表(量程为10mA，内阻约为50Ω)；
直流电压表(量程为3V，内阻约为5kΩ)；
直流电源E(输出电压为4V，允许的最大电流为1A)；
滑动变阻器R(阻值范围为0～15Ω，允许的最大电流为1A)；
开关S、导线若干．
根据器材的规格和实验要求，请画出正确的电路图．
【解析】 用伏安法测电阻，首先要判明电流表应该内接还是外接，由题目所给器材规格来看，显然不满足RA≪Rx的条件，满足RV≫Rx的条件，所以应采用电流表外接法．
滑动变阻器若使用如图甲所示的电路，当滑动触头P处于最左端，滑动变阻器的阻值最大时，由题设条件知，流过电流表的电流I＝eq \f(U,R＋RA＋\f(RVRx,RV＋Rx))≈
超过电流表的量程，因此变阻器应采用分压接法
正确的电路图如图乙所示
画图的关键是：毫安表需外接，变阻器接成分压电路；注意电表的“＋”、“－”接线柱．实验开始前将滑动变阻器的滑动触头滑至分压为零的位置．
【答案】 如图乙所示
【总结提升】 用伏安法测电阻，首先要明确电流表的内外接法，当RA≪Rx时选内接法，当RV≫Rx时选外接法；其次是滑动变阻器的连接，应先考虑限流接法，若不能满足实验要求则用分压接法．
13．(2010·唐山朝中测试)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差．按图所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差．
A．该实验的第一步是：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器RP和R1，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；第二步是：将电键S2接1，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2.
B．由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx＝________.
C．将实物图中给出的仪器按照电路图的要求连接起来．
【解析】 闭合电键S1，将电键S2接2时，由欧姆定律得Rx＋Rp＝eq \f(U1,I1)；电键S2接1时，由欧姆定律得Rp＝eq \f(U2,I2)；联立解得Rx＝eq \f(U1,I1)－eq \f(U2,I2).
【答案】 eq \f(U1,I1)－eq \f(U2,I2) 实物图连接如图所示