2022届高考物理二轮专题复习11电学实验

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(2)用螺旋测微器测量其直径，示数如图乙所示，由图可知其直径D＝_________mm；
(3)实验小组决定使用伏安法测量圆柱体的电阻，已知其电阻约为100 Ω，实验所用直流电源的电动势约为4 V、内阻可忽略，电流表V的量程为0～30 mA、内阻约为30 Ω，电压表V的量程为0～3 V、内阻约为10 kΩ，滑动变阻器R1阻值的变化范围为0～15 Ω，允许通过的最大电流为2.0 A，为减小测量误差，实验中实验电路应采用丙图中的___________ ；（R代表圆柱体的电阻）
【答案】(1)4.240 (1)4.950 (1)A
【解析】(1)由题图甲可知，游标尺是20分度的，游标尺的精度是。游标卡尺的示数为
。
(2)由题图乙可知，螺旋测微器的示数为。
(3)因为，所以电流表应采用外接法；待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为测量多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，因此应选择图A所示电路图。
2．某同学要将量程为3 mA的毫安表G改装成量程为30 mA的电流表。他先测量出毫安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测，可供选择的器材如下：毫安表头G（量程3 mA，内阻约为几百欧姆）
A．滑动变阻器R1（0～1 kΩ）
B．滑动变阻器R1′（0～10 kΩ）
C．电阻箱R（0～9999.9 Ω）
D．电源E1（电动势约为1.5 V）
E．电源E2（电动势约为9 V）
F．开关、导线若干
具体实验步骤如下：
a．按电路原理图a连接线路；
b．将R1的阻值调到最大，闭合开关S1后调节R1的阻值，使毫安表G的指针满偏；
c．闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置；
d．记下R2的阻值
回答下列问题：
(1)为减小实验误差，实验中电源应选用_____（填E1或E2），滑动变阻器应选用_____（填R1或R′1）；
(2)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90 Ω，则毫安表G内阻的测量值Rg＝_____Ω，与毫安表内阻的真实值Rg′相比，Rg____Rg′；（填“＞”“＝”或“＜”）
(3)若按照第二问测算的Rg，将上述毫安表G改装成量程为30 mA的电流表，则需要并联一个阻值R＝_____Ω的电阻；
(4)接着该同学对改装后的电表按照图b所示电路进行校准，当标准毫安表的示数为16.0 mA时，改装表的指针位置如图c所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是_____mA。
【答案】(1)E2R′1 (2)180 ＜ (3)20 (4)32.0
【解析】(1)根据实验原理，当S2闭合后，电路总电阻会减小，总电流会变大，则当毫安表G的指针偏转到量程的三分之一位置时，通过R2的电流会大于毫安表读数的2倍，会产生误差；为了使得当S2闭合后电路总电阻变化较小，则滑动变阻器用电阻阻值较大的R1′，这样的话要想能使毫安表能调节到满偏，则所用电源的电动势应该较大，即采用E2。
(2)根据以上分析可知，如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90Ω，因认为通过R2的电路等于毫安表电流的2倍，则毫安表G内阻等于R2的阻值的2倍，即毫安表G内阻的测量值Rg＝180 Ω，实际上因通过R2的电流会大于毫安表读数的2倍，则毫安表内阻的真实值偏大，即与毫安表内阻的真实值Rg′相比，Rg>1正常工作时是个常数。把这样的放大电路对应接到本装置中，①接极_____，②接极_____，③接极_____，④接极_____。（均填“b”“c”或“e”）
【答案】(1)在电磁铁的铁芯上用导线缠绕一个两端接通的多匝线圈 (2)B (3)b e c e
【解析】(1)当大苹果离开压力传感器后，压力传感器电阻明显变大，放大器输入电压减小，电磁铁电流减小，根据电磁感应原理，闭合线圈会产生感应电流，感应电流产生的磁场使电磁铁的磁场减小变慢了些，从而起到延迟释放衔铁的作用。
(2)根据图甲装置图，苹果是通过杠杆去压传感器的，压力传感器对1 N表现敏感，1 N指的是对压力传感器的压力，而不是苹果的重力，故A错误；增大传感电路的电源电动势，R1和R2的分压都增大，小的苹果就导致通过电磁铁的电流足够大了，使得电磁铁始终保持吸动状态，从而使小苹果进入下面通道，故B正确；大苹果质量标准变大后，遇到之前标准的苹果要求不吸合，减小R2，可以使输入放大电路电压减小使电磁铁电流变小不吸合，苹果进入上方通道，这样操作还要注意到R1对大压力不敏威，所以仅仅调整R2是不完善的，应该先调整托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准的大苹果经过托盘秤时，R1处在最灵敏的压力区间，故C项似是而非，不满足实验设计的灵敏原则。
(3)根据电流方向和大小关系，b、e接放大器输入端，电流从b流向e，c、e接放大器输出端，电流从c流向e。
类型
名称（参数）
电压表
V1（量程3 V，内阻为2 kΩ）；V2（量程15 V，内阻为15 kΩ）
电流表
A1（量程3 mA，内阻为12 Ω）；A2（量程0.6 A，内阻为0.1 Ω）
滑动变阻器
R1（最大阻值10 Ω，额定电流3A）；R2（最大阻值为1 kΩ，额定电流0.5 A）
定值电阻
R3（阻值为1 Ω）；R4（阻值为20 Ω）；R5（阻值为2 kΩ）
电源
E（电动势为6 V，内阻不计）