新高考物理二轮复习专题练习：专题15电学实验专题训练（含答案）

这是一份新高考物理二轮复习专题练习：专题15电学实验专题训练（含答案），共18页。试卷主要包含了，开关和导线若干等内容，欢迎下载使用。
专题15 电学实验 专题训练
1．（2022·江苏南通·二模）某小组测量阻值约3kΩ的电阻R，实验室提供了下列器材：
A．电压表V（量程3V，内阻约5kΩ）
B．电流表A（量程1mA，内阻约60Ω）
C．灵敏电流计G（量程0.3mA，内阻约100Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值0~100Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R2（阻值0~9999Ω）
F．电阻箱R3（阻值0~999.9Ω）
G．电源（E=3V，内阻很小）若干
H．开关、导线若干
（1）采用图甲电路进行测量，电阻箱应选用________________（选填“R2”或“R3”）；

（2）请用笔画线代替导线将图甲的实物图连接完整_______；
（3）测量数据如下表所示，请在图乙中作出U-I图像_______。根据图像求出电阻Rx=________kΩ（结果保留两位有效数字）。

U/V
0.7
1.14
1.70
2.10
2.50
I/mA
0.25
0.40
0.60
0.75
0.90
（4）另一小组利用上述器材设计了如图丙所示的电路测量R，下列实验操作步骤，正确顺序是________；

①读出电流表A和电压表V的读数
②减小R3，移动R1滑片，使电流计G示数为0
③闭合S1、S2、S3，移动R1滑片，使电流计G示数逐渐减小到0
④将R3的阻值调至最大，R2调至某一值，R1滑片调至合适的位置
⑤将R3的阻值调为0，移动R1滑片，使电流计G示数为0
（5）根据（4）求出阻值R'，则R'和Rx更接近理论值的是________，理由是________。
2．（2022·全国·模拟预测）碳膜电阻是用专用设备使气态碳氢化合物在高温和真空中分解，分解出的碳均匀沉积在陶瓷圆柱体或陶瓷管的圆周表面上形成一层结晶碳膜，再根据所需的电阻值，改变碳膜厚度和螺旋刻槽螺距，然后装上铜制端帽，焊出引线，表面喷漆封装而成，碳膜电阻属于负温度系数电阻，即温度升高时其阻值减小，某研究性学习小组想精确测量一个碳膜电阻的阻值随温度变化的曲线，已知20 ℃时该电阻的阻值约为990 Ω，实验室提供如下器材。
A．电流表A（量程0.6 A，内阻约为）
B．电压表V（量程3 V，内阻为）
C．滑动变阻器（0~）
D．滑动变阻器（0~）
E．定值电阻
F．定值电阻
G．电源E（电动势为6 V，内阻约为）
H．导线若干、开关S一个
（1）实验中需要先测定该电阻在20 ℃时阻值的准确值，要求电表的示数可以从零开始变化且读数要能超过其量程的，所选的器材中滑动变阻器应选择___________（填器材的符号），请帮该小组同学设计测量20 ℃时的阻值的实验电路图并画在图甲的方框中（请标注出所选器件的符号）；( )
（2）小组同学又找来了一个最大阻值为的电阻箱和一个量程为、阻值为的毫安表G，设计了如图乙所示的电路来测量温度大于20 ℃时的阻值，测量时调节电阻箱接入电路的阻值，使毫安表的指针指在表盘中央，记录不同温度下电阻箱接入电路的阻值，则与之对应的的阻值为___________。

3．（2022·浙江温州·二模）在“测定干电池的电动势和内阻”实验中：
（1）甲同学用多用电表“直流电压2.5V挡”直接粗略测量一节干电池的电动势，在测量前应该调节图1中电表上的部件______（填“A”或“B”），测量时多用电表的黑表笔应该接干电池的______（填“正极”或“负极”）。正确连接后，指针示数如图2所示，读数为______V。

（2）乙同学利用电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻（1Ω）、开关及导线若干来测定两节相同干电池的电动势和内电阻；
①部分电路连线如图3所示，请在答题纸上完成最合理的实物连接图________；
②乙同学正确连接后，调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数。读得两组电压表的示数分别为2.20V、2.36V，电流表的示数其中一组为0.32A，另一组电流表示数如图为______A，由以上数据可求得一节干电池的电动势______V、内阻______Ω。

4．（2021·江西南昌·三模）在测量定值电阻阻值的实验中，提供的实验器材如下：电压表V1（量程3V，内阻r1=3.0kΩ），电压表V2（量程5V，内阻r2=5.0kΩ），滑动变阻器R（额定电流1.5A，最大阻值100Ω），待测定值电阻Rx，电源E（电动势6.0V，内阻不计），开关和导线若干。
回答下列问题：
（1）将虚线框中的电路原理图补充完整______。

（2）根据下表中的实验数据（U1、U别为电压表V1、V2的示数），在图（a）给出的坐标纸上绘制U2-U1图像______。
测量次数
1
2
3
4
5
U1/V
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
U2/V
1.61
2.41
3.21
4.02
4.82

（3）由U2-U1图像得到待测定值电阻的阻值Rx=______Ω（结果保留三位有效数字）。
（4）完成上述实验后，若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻Ry（阻值约为700Ω）的阻值，在不额外增加器材的前提下，要求实验精度尽可能高，请在图（b）的虚线框内画出你改进的电路图______。
5．（2021·天津市滨海新区塘沽第一中学模拟预测）（1）在用“单摆测重力加速度”的实验中：
①某同学在实验中测得的小球直径为d，测定了摆线的长度为l，用秒表记录小球完成n次全振动的总时间为t，则当地的重力加速度的表示式为g=____________（用d、l、n、t表示）。若该同学用游标卡尺测定了小球的直径，如图1所示，则小球直径为__________cm；

②为了尽可能减小实验误差，下述操作中可行的是__________。
A．选用不可伸长的细线作为摆线
B．当小球通过最高点时开始计时
C．让小球尽可能在同一竖直面内摆动
D．减小摆球的质量
（2）用电流表和电压表测一个电阻值约为25kΩ、额定功率为0. 05W的电阻Rx的阻值，备用器材有：
A．量程0～100μA，内阻约为500Ω的电流表A1
B．量程0～500μA，内阻约为300Ω的电流表A2
C．量程0～1V，内阻约为10kΩ的电压表V1
D．量程0～15V，内阻约为100kΩ的电压表V2
E. 量程0～50V，内阻约为500kΩ的电压表V3
F. 直流稳压电源，两端的输出电压为16V
G. 滑动变阻器，阻值范围0～500Ω，允许最大电流1A
H. 待测电阻Rx，开关和导线若干
①为了测量准确，电压表应选________，电流表应选________（填写仪器前的序号）；
②若测量值为R测，真实值为R真，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下，R测________R真（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
③在下面方框内画出实验电路图______。

6．（2021·河北衡水中学三模）导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，其电阻值发生相应变化，这种现象称为应变电阻效应，图甲所示，用来称重的电子吊秤，就是利用了这个应变效应。电子吊秤实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是∶挂钩上挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变（宏观上可认为形状不变）。拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成将所称物体重量变换为电信号。

物理小组找到一根拉力敏感电阻丝RL，其阻值随拉力F变化的图像如图乙所示，小组按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤"。电路中电源电动势E=3V，内阻r=1；灵敏毫安表量程为10mA，内阻Rg=50；R1是可变电阻器，A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在A、B两接线柱之间固定不动，通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，现完成下列操作步骤∶
步骤a.滑环下不吊重物时，闭合开关调节可变电阻R1使毫安表指针满偏；
步骤b.滑环下吊上已知重力的重物G，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
步骤c.保持可变电阻R1接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数I；
步骤d.换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；
步骤e.将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。
（1）试写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式F=___；
（2）设R-F图像斜率为k，试写出电流表示数I与待测重物重力G的表达式I=______（用E、r、R1、、R0、k、θ表示）；
（3）若R-F图像中R0=100，k=0.5/N，测得，毫安表指针半偏，则待测重物重力G=_____N；
（4）若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“简易吊秤”称重前，进行了步骤a操作，则测量结果____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
7．（2021·浙江温州·三模）小亮同学设计了如图所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率。

（1）闭合开关S1、S2，调节电阻箱，当电压表读数为2.00V，电流表示数如图2所示I=___________A，电阻丝的电阻的测量值为___________Ω（保留三位有效数字），此测量值___________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
（2）断开S2，通过改变接线夹接触金属丝的位置来调节接入电路中金属丝的长度，并通过改变电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变。记录接入电路中金属丝的长度L和对应电阻箱的阻值R，作出“R-I”图线，如图3所示。金属丝的电阻率记为、直径记为d，图线斜率的绝对值为k，则电阻率的表达式=___________；
（3）小亮同学测出金属丝的直径d=0.35mm，由此可求得金属丝的电阻率为___________Ω·m（计算结果保留两位有效数字）。
8．（2021·福建漳州·三模）类太阳光的LED （ 发光二极管）光源照明具有稳定节能、绿色环保等优势，近年来广泛应用于人们的日常生活中。某实验小组要描绘一个标有“4.0 V， 1.0 W”全光谱系列LED灯珠正向导电的伏安特性曲线，要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。选用的器材有∶
A．电池组（电动势为6.0 V，内阻约1Ω）；
B．电流表（量程为0~300 mA，内阻约5Ω）；
C．电压表（量程为0~3 V，内阻3 kΩ）；
D．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2 A）；
E．定值电阻（阻值1 kΩ）
F.定值电阻（阻值10kΩ）
G.开关一个、导线若干。
（1）实验电路如图甲。请用笔画线代替导线，补画一条导线连接成完整的电路。( )

（2）定值电阻应选_________（选填“E”或“F”）；
（3）实验得到LED灯珠的伏安特性曲线如图乙。对本实验理解正确的是_______。（ 填正确答案标号）
A．LED灯珠正向电阻阻值随两端电压的增大而增大
B．若滑动变阻器采用限流接法，也能绘制出完整的曲线
C．当LED灯珠两端的电压小于3 V时；电流表示数变化不明显，误差大
D．当LED灯珠两端的电压为3 V左右时，应多测几组数据，描绘的曲线更精确
9．（2021·浙江·模拟预测）（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“