2027届高三物理一轮复习试题第10章第7讲实验13：用多用电表测量电学中的物理量（Word版含解析）

这是一份2027届高三物理一轮复习试题第10章第7讲实验13：用多用电表测量电学中的物理量（Word版含解析），共39页。试卷主要包含了某物理兴趣小组练习使用多用电表等内容，欢迎下载使用。
请根据下列步骤完成电阻测量:
(1)旋动部件 ,使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到电阻挡“×100”倍率的位置。
(3)将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件 ,使指针对准电阻的 (选填“0刻线”或“∞刻线”)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按 的顺序进行操作,再完成测量读数。
A.将K旋转到电阻挡“×1 k”倍率的位置
B.将K旋转到电阻挡“×10”倍率的位置
C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两接线柱相接
D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
2.(10分)(2025河北石家庄检测)某同学自制了一个多用电表,电流表、电压表、电阻表均为双量程,电表电路如图所示,M、N分别接表笔。所用器材如下:
A.电流表G(满偏电流Ig=1 mA,内阻Rg=450 Ω);B.定值电阻R1、R2、R3;C.滑动变阻器R(最大阻值为120 Ω);D.电源(电动势为1.5 V,内阻不计);E.开关S1、S2;F.表笔两只、导线若干。
(1)将S2接3,S1分别接1、2时为电流表,其量程分别为0~10 mA和0~100 mA,定值电阻R2的阻值为 Ω。
(2)现将S2接4,S1接2时,电阻表的挡位为 (选填“×1”或“×10”)倍率;欧姆调零后将待测电阻Rx接在M、N间,发现电流表指针偏转角很小,将挡位换成另一挡位,再次欧姆调零时,滑动变阻器R的滑片应 (选填“向上”或“向下”)移动;欧姆调零后,电流表G示数为0.6 mA,则待测电阻Rx= Ω。
(3)将S2接5、S1接1,若R3=55 Ω,则此时电压表量程为 V。
3.(14分)(2026甘肃白银模拟)某物理兴趣小组练习使用多用电表。将多用电表的选择开关旋至电阻挡的某挡位时,其内部电路如图甲所示。已知电源电动势E=1.5 V,内阻r=1 Ω,灵敏电流表满偏电流Ig=10 mA,内阻rg=90 Ω,多用电表表盘如图乙所示,表盘中值刻度为“15”。
甲
乙
(1)图甲中A为 (选填“红表笔”或“黑表笔”)。将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后多用电表的总内阻为 Ω。将某电阻接入红、黑表笔间,表盘示数如图乙所示,则该电阻的阻值为 Ω。
(2)若用该多用电表的电阻挡对图丙中二极管的正向电阻进行粗略测量,则B应与二极管的 (选填“C”或“D”)端相连;若采用“×10”倍率测量时,发现指针偏转角过大,应换 (选填“×1”或“×100”)倍率,再重新进行欧姆调零。在测电路中的二极管的正向电阻时,电路中的电源 (选填“需要”或“不需要”)断开。实验时,手不能触碰金属杆,否则测量值会 (选填“偏大”或“偏小”)。
丙
4.(8分)(2025福建福州质检)小军同学学习了多用电表的原理后,自己设计了一个可以用来测量电流和电阻的多用电表,并标定了刻度,其电路图如图所示。将电阻表中央刻度值设计为“15”,通过调整S1、S2的开闭状态,可以形成电阻挡“×1”“×10”“×100”三个倍率。所用的器材有:电源E(电动势E=15 V,内阻可忽略);电流表A(量程0~10 mA,内阻RA=900 Ω);电阻箱R0(0~9 999.9 Ω);定值电阻R1=100 Ω,R2阻值未知;开关两个(S1、S2),表笔两个(a、b),导线若干。
回答下列问题:
(1)表笔b与接线柱 (选填“1”或“2”)连接时,多用电表为测电流的挡位。
(2)测量电流时,若将开关S1闭合、S2断开,电流表的量程被扩大至 mA。
(3)当使用电阻表的“×10”倍率时,发现指针偏转幅度较大,此时应该换成电阻表的 (选填“×1”或“×100”)倍率。调整S1、S2的状态换成相应挡位后,应重新进行欧姆调零,调零后电阻箱的阻值为 Ω。
5.(10分)(2026湖北武汉模拟)小明同学研究了多用电表的结构原理,利用学校实验室的器材,自己组装了一个有多挡倍率的电阻表。学校可供使用的器材如下:电流表(量程0~200 μA,内阻490 Ω,表盘可调换),干电池3节(每一节干电池电动势为1.5 V、内阻为0.8 Ω),定值电阻两个(R1=10 Ω,R2=100 Ω),多量程多用电表表盘,滑动变阻器两个,其中微调滑动变阻器RP1(最大阻值500 Ω)和粗调滑动变阻器RP2(最大阻值20 kΩ)。
甲
乙
(1)为了测量一个阻值在100 Ω到200 Ω之间的待测电阻,他用一节干电池组装了如图甲所示的电阻表,经过准确的计算将电流表表盘调换成如图乙所示的多用电表表盘,则组装的这个电阻表的倍率应为 (选填“×1”“×10”或“×100”),图甲中与电流表并联的电阻R应选用定值电阻中的 (选填“R1”或“R2”)。
(2)他按照第(1)问中的组装方式组装了电阻表后,进行了正确的欧姆调零操作。接着用它测量待测电阻的阻值,指针偏转位置如图乙所示,则读出待测电阻阻值的测量值为 Ω。
(3)上面的操作和测量进行完之后,小明同学再利用题目所给的实验器材,组装了一个倍率为“×1 000”的电阻表,请你设计正确的电路连接方案,在图丙中把需要用到的器材连接起来。
丙
答案：
1.答案 (1)S (3)T 0刻线 (4)ADC
解析 (1)首先要对表盘机械校零,所以旋动部件S。
(3)接着是欧姆调零,将“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件T,让表盘指针对准电阻的0刻线。
(4)当两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,必须使指针在中间刻度附近,所以要将倍率调大。原因是指针偏转小,说明阻值大,则只有调大倍率才能准确测量。所以正确顺序是ADC。
2.答案 (1)45 (2)×1 向上 100 (3)0~1.0
解析 (1)由题图所示电路图可知,开关S1接1时分流电阻阻值较大,是电流挡的小量程,即0~10 mA量程;开关S1接位置2时分流电阻阻值较小,是电流挡的大量程,即为0~100 mA量程;由题意可知Ig=1 mA=0.001 A,I1=10 mA=0.01 A, I2=100 mA=0.1 A,由欧姆定律得R1=Ig(Rg+R2)I2-Ig,R1+R2=IgRgI1-Ig,代入数据解得R1=5 Ω,R2=45 Ω。
(2)将S2接4,S1接2时,R2与电流表串联再与R1并联,三者的总电阻为R总1=(Rg+R2)R1R1+R2+Rg=4.95 Ω;将S2接4,S1接1时,R2与R1串联再与电流表并联,三者的总电阻为R总2=(R1+R2)RgR1+R2+Rg=45 Ω,电阻表的倍率大的挡位内阻大,所以将单刀双掷开关S与2接通时,电阻表的挡位为“×1”倍率。结合上述分析可知,将挡位换成另一挡位,即将单刀双掷开关S与2接通换成与1接通,电流表满偏时,干路电流减小了,则调零时需增大滑动变阻器接入电路的电阻,即滑动变阻器R的滑片向上移动。结合上述分析可知,挡位换成另一挡位调零后,电流表满偏时,干路电流为10 mA,则电阻表的内阻为R内=EI=150 Ω,将电阻Rx接在M、N间,电流表的指针对准刻度盘上的0.6 mA处,干路电流为I'=101×0.6 mA=6 mA,则电阻Rx=EI'-R内=100 Ω。
(3)将S2接5,S1接1,若R3=55 Ω,根据欧姆定律可得此时电压表最大测量值为U=Ig+IgRgR1+R2R3+IgRg=1.0 V。
3.答案 (1)黑表笔 150 60 (2)D ×1 需要 偏小
解析 (1)根据“红进黑出”可知,A为黑表笔,B为红表笔。欧姆调零后多用电表的总内阻R内=EIg=1.510×10-3 Ω=150 Ω。由于中值电阻等于多用电表的内阻,可知选择的倍率是“×10”,题图乙中示数R=6×10 Ω=60 Ω。
(2)二极管具有单向导电性,由于A与多用电表内部电源正极相连,故A、B应分别接二极管的C、D端;若采用“×10”倍率测量时,发现指针偏转角过大,说明电阻的阻值较小,所以应该换小倍率,即“×1”倍率,且要重新进行欧姆调零。多用电表在测电路中的二极管的正向电阻时,电路中的电源需要断开;实验时,手不能触碰金属杆,否则会将自身电阻并联进电路,测量值偏小。
4.答案 (1)1 (2)0~100 (3)×1 6
解析 (1)表笔b与接线柱1连接时,多用电表为测电流的挡位。
(2)测量电流时,若将开关S1闭合、S2断开,则有IARA=(I-IA)R1,解得I=100 mA,即电流表的量程被扩大至0~100 mA。
(3)当使用电阻表的“×10”倍率时,发现指针偏转幅度较大,说明倍率选择过高,此时应该换成电阻表的“×1”倍率。
当S1闭合时,可得中值电阻R中1=EI=150.1 Ω=150 Ω,因中值刻度为15,可知为电阻表的“×10”倍率;则当S2闭合时为电阻表的“×1”倍率,此时中值电阻,即电阻表内阻R中2=R内=15 Ω,此时电流表量程为0~1 A,则有I'=ER中2=1 A,则电流表内阻RA2=IARAI'=10×900×10-31 000×10-3 Ω=9 Ω,可知调整S1、S2的状态换成相应挡位后,调零后电阻箱的阻值为15 Ω-9 Ω=6 Ω。
5.答案 (1)×10 R1 (2)160 (3)见解析图
解析 (1)由指针所指刻线和待测电阻的大约阻值可知,组装的这个电阻表的倍率应为“×10”;由电阻表的倍率可知电阻表的中值电阻为R中=15×10 Ω=150 Ω,电路中的最大电流为Im=ER中=1.5150 A=0.01 A,图甲中与电流表并联的电阻R的阻值为R=IgRgIm-Ig=200×10-6×4900.01-200×10-6 Ω=10 Ω,故电阻R应选用定值电阻中的R1。
(2)电阻表指针所指的刻线为16,倍率为“×10”,则待测电阻阻值的测量值为Rx=16×10 Ω=160 Ω。
(3)由题意可知组装的新电阻表的中值电阻为R中'=15×1 000 Ω=1.5×104 Ω,使用两节干电池时电路中的最大电流为Im'=2ER中'=31.5×104 A=2×10-4 A=200 μA,则电路连接方案如图所示。