专题18 电学实验（二）-2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编

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2021年高考高三下学期5月模拟物理试题汇编专题18 电学实验（二）1、（2021·福建省龙岩市高三下学期5月三模）在“测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验电路，所用的实验器材有：A.待测电源（电动势约为3V，内阻约为几欧）B.半圆形变阻器（总阻值12Ω，阻值均匀，带有可指示滑片转过角度θ的刻度盘）C.电流表（量程为0.6A，内阻不计）D.定值电阻R0E.开关、导线若干。（1）实验时定值电阻R0有下列三种阻值，应选用______；A.4Ω        B.20Ω        C.40Ω（2）实验中，转动半圆形变阻器滑片，改变角度θ的值，测得对应的电流I，根据测得的多组数据，以为纵坐标，θ为横坐标，作出的-θ图线（用直线拟合）如图乙所示；（3）由乙图可得电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留两位有效数字）2、（2021·北京市西城区高三下学期5月测试）在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为8.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。（1）开关S改接2后，电容器进行的是___________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的I-t图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将___________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。（2）若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q=3.44×10-3 C，则该电容器的电容为___________ μF。（3）关于电容器在整个充、放电过程中的q-t图像和UAB-t图像的大致形状，可能正确的有___________（q为电容器极板所带的电荷量，UAB为A、B两板的电势差）。3、（2021·北京市海淀区高三下学期5月期末）在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中，可选用的器材有：A．电压表V：0~3V，内阻约3kΩ；B．电流表A1：0~0.6A，内阻约0.1Ω；C．电流表A2：0~3A，内阻约0.01Ω；D．滑动变阻器R1：0~100Ω；E．滑动变阻器R2：0~15Ω；F．开关S和导线若干。（1）电流表应选用______，滑动变阻器应选用______；（选填项目前的符号）（2）用所选器材按照图1连接好电路后，将滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关S，通过调整滑动变阻器，得到多组电流I和电压U。根据实验数据，绘制出如图2所示的U-I图像，由图线可求出E=______V，r=________Ω；（结果均保留3位有效数字）（3）通过以上测量方法求得的结果会存在误差，其中由电表引起的误差不能通过多次测量取平均值的方法减小。下列说法中正确的是______。A. 由于电流表的分压作用，使电动势的测量值小于真实值B. 由于电流表的分压作用，使电动势的测量值大于真实值C. 由于电压表的分流作用，使内阻的测量值小于真实值D. 由于电压表的分流作用，使内阻的测量值大于真实值4、（2021·北京市海淀区高三下学期5月期末反馈）现有一电池，电动势E约为9V，内阻r在1~5Ω范围内，允许通过的最大电流为0.6A。为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）所示的电路进行实验，图中R1为保护电阻，R2为电阻箱。（1）可备选用的定值电阻有以下几种规格，则R1宜选用（      ）A．5Ω，2.5W　B．15Ω，1.0W　C．15Ω，10W　D．150Ω，5.0W（2）接好电路，闭合电键，调节电阻箱，记录R2的阻值和相应的电压传感器示数U，测量多组数据。为了利用图（b）更加便捷的测量电源电动势E和内阻r，该同学选定纵轴表示电压的倒数，则横轴应为____。这是因为：_____。（3）该同学利用图（a）测量另一电源的电动势和内阻时，选取R1为10Ω的定值电阻，将电压传感器接在A、C之间。调节电阻箱，测出若干R2的阻值和R1上相应的电压U1，绘出图（c）所示的图像。依据图像，可以测出电源的电动势E=______V。5、（2021·北京市房山区高三下学期5月二模）某小组的同学在做“测量一节干电池的电动势和内阻”的实验，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。实验室提供了两种电路图（图1，图2），已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：电流表A1：量程0-6mA，内阻约12.5Ω电流表A2：量程0-0.6A，内阻约0.125Ω电流表A3：量程0-3A，内阻约0.025Ω电压表V：量程0-3V，内阻约3kΩ滑动变阻器R：0~20Ω，额定电流2A(1)为了实验更精确，电路图应该选择___________（填：“图1”或“图2”）(2)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用___________（填写仪器的字母代号）。(3)正确连接电路并测量后，该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反应路端电压随电流变化的U-I图线，如图3，请据此图线判断被测干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果保留到小数点后两位）(4)由于电表内阻的影响，电压表和电流表的测量值可能与“电池两端电压”和“流过电池的电流”存在一定的偏差。下列分析正确的是___________。A.电压表测量值偏大B.电流表测量值偏小C.电流表测量值偏大D.电压表量值测偏小6、（2021·北京市朝阳区高三下学期5月二模）（1）某同学用多用电表测量某些电学量。经过正确操作，两次测量时的指针位置均指在如图1所示的位置。一次测量直流电压，所选量程为50V，则读数应为______V ；一次测量电阻，记录的读数为1600Ω，则所选倍率为______（选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）。（2）在上一问用多用电表测量完电阻后，需要继续测量一个阻值约为13Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下有些操作步骤是必需的，请选择正确的操作并按正确顺序写出序号______；①将红表笔和黑表笔接触②把选择开关旋转到“×1”位置③把选择开关旋转到“×10”位置④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点（3）常用的多用电表是由小量程的电流表（表头）改装而成的。有一块满偏电流为50µA、内阻为800Ω的小量程电流表，现要将它改装成0~1mA、0~10mA两个量程的电流档，某同学设计了如图2、图3所示的两个电路。在图2所示的电路中R1______R2（选填“>”或“<”）；从保护表头的角度，请你分析说明图2、图3哪种设计更合理：______。                    7、（2021·北京市昌平区高三下学期5月二模）在“测量电源的电动势和内阻”实验中，
 （1）甲同学将一电压表与干电池两极直接相连，此时电压表的示数为U。该干电池的电动势的真实值用 E表示，若忽略偶然误差，则U____________E（选填“>”“＜”或“=”）（2）乙同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图所示。他根据记录的数据作出的U─I图像如图所示。①通过图像可求出电池的电动势E=____________V，内阻r=____________Ω。②若忽略偶然误差，利用该电路测得的电动势和真实值相比____________选填“偏小”“偏大”或“相等”）。（3）丙同学利用如图所示的电路测量电源的电动势。其中Ex为待测电源，E0为电动势已知的标准电源，内阻不计。R0为保护电阻，R1为滑动变阻器总电阻。移动滑动触头C，使电流计G的示数为0时，测得A、C间的电阻为RAC，则待测电源的电动势Ex=____________。8、（2021·安徽省芜湖市高三下学期5月质检）某同学设计如图所示的电路，其中实验器材为：干电池一节（电动势、内阻未知）电流表A（量程，内阻小于）电流表（量程，内阻未知）电流传感器（相当于理想电流表）电阻箱（）滑动变阻器（）三个电学黑箱（每个黑箱内仅一只电学元件，可能是定值电阻、电容器、电感线圈；图中未画出）开关、；导线若干。连接好电路，该同学依次完成了下列实验。（1）探测黑箱元件：先断开开关、，将调至适当位置，分别将三个黑箱接在、两接线柱间，再闭合，实验分别发现电流传感器的示数随时间按如图甲、乙、丙所示的规律变化，则甲、乙、丙对应的三个电学黑箱里分别是___________、___________、___________。（2）测电流表A的内阻：用导线将接线柱与直接短接，先后闭合开关、，调节电阻箱和滑动变阻器，使电流表的示数满偏，此时电流表A的示数为、电阻箱的示数为，则电流表A的内阻___________。（3）测量干电池的电动势和内阻：先断开开关、，用导线将接线柱与直接短接，再闭合开关，多次调节电阻箱重新实验，并记录多组电阻箱R1的阻值和电流表的示数。根据所测实验数据绘出的图象，由此求出干电池的电动势___________、内阻___________。（保留2位小数）9、（2021·安徽省八校高三下学期5月模拟）同学们利用西红柿自制了水果电池，现在通过实验测量水果电池的电动势和内阻，(1)甲同学采用图a测量电路测量水果电池的电动势，用电压表测量结果如图b所示，读数为___，测量结果比水果电池电动势___（选填“偏小”、“偏大”或“相等”）。            (2)实验室可提供以下器材，乙同学设计了电路图测量水果电池电动势和内阻。微安表（，内阻为）；电阻箱；开关（一个）；导线若干。①请在虚线框中画出乙同学设计的电路图_______（如图c所示）；②同学们完成了实验数据记录，通过图像法来分析数据，做出与的图像如图d所示，则电源电动势为___，水果电池的内阻为____。（结果保留三位有效数字）10、（2021·安徽省马鞍山市高三下学期5月三模）用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内电阻，其中R为电阻箱。（1）进行了如下的实验操作：①按图示电路进行连接，闭合开关之前，调节电阻箱的阻值为______ （选填“最大”或“最小”）②闭合开关S1，把S2与1连接，调节电阻箱的阻值，记录对应的电压表示数U和电流表示数I；③以U为纵坐标，I为横坐标，作U–I图线，如图乙所示。则待测电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。（2）为了消除上述操作带来的系统误差，进行了如下的操作：闭合开关S1，把开关S2与2连接，当电阻箱的阻值为R0时，电压表的示数为U0，电流表的示数为I0。若乙图中U–I图线斜率的绝对值用k表示，则电源内阻的精确值r=______。（用题目中物理量字母表示）