高三物理二轮复习（通用版）对应练习——电学基础实验 word版含解析

这是一份高三物理二轮复习（通用版）对应练习——电学基础实验 word版含解析，共9页。试卷主要包含了0 kΩ和4，00　15，考查描绘小电珠的伏安特性曲线]，44 A，5 Ω等内容，欢迎下载使用。

1.(大连期末)用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。
(1)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”刻度线。
②将K旋转到电阻挡“×100”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“0”刻度线。
(2)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为a、b，指针指示位置如图乙所示。则通过P的电流方向是________(选填“a→b”或“b→a”)，为使测量比较精确，应将选择开关旋到________的倍率挡位上，并需要重新调零，再进行测量。
解析：(1)①首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S。③欧姆表选挡后要进行欧姆调零，将“＋” “－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处。(2)表盘上的负极接欧姆表内部电源的正极，所以通过P的电流方向是b到a；题图乙中指针偏转角度太大，为了得到比较准确的测量结果，必须使指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调小。
答案：(1)①S ③T (2)b→a ×10
2．(全国卷Ⅰ)某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：

多用电表；
电压表：量程5 V，内阻十几千欧；
滑动变阻器：最大阻值5 kΩ；
导线若干。
回答下列问题：
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点。
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示，多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和______V。
(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为________kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为______kΩ。
解析：(1)使用多用电表测电阻时，换挡后需重新进行欧姆调零，故应将两表笔短接进行调零。
(2)电流应从多用电表的红表笔流入、黑表笔流出，故红表笔应接“1”。
(3)从图(b)可以看出指针指向欧姆挡15.0位置，电阻挡为“×1 k”，故读数为15.0 kΩ；由于电压表量程为5 V，指针所指位置为3.60，故读数为3.60 V。
(4)当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，多用电表读数即为电压表内阻，所以电压表内阻为12.0 kΩ。
(5)设多用电表内电池的电动势为E、多用电表内阻为R，由第(3)、(4)问可知eq \f(E,R＋15.0 kΩ)＝eq \f(3.60 V,12.0 kΩ)，eq \f(E,R＋12.0 kΩ)＝eq \f(4.00 V,12.0 kΩ)，两式联立解得：E＝9.00 V，R＝15.0 kΩ。
答案：(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0
(5)9.00 15.0
3.考查描绘小电珠的伏安特性曲线]
(福建高考)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。
(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；
(2)某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为________A；
(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为____________W(保留两位小数)。
解析：(1)电流表示数要从零开始逐渐增大，滑动变阻器要用分压接法，如图甲所示。
(2)电流表示数为0.44 A。
(3)当外电路的总电阻与电源内阻相等时，电源有最大的输出功率，即小电珠的总功率最大，此时R外＝r＝1 Ω，I＝eq \f(E,R外＋r)＝eq \f(3,2) A＝1.5 A，U外＝eq \f(E,2)＝1.5 V，即每只小电珠两端的电压为1.5 V，通过图像可知每只小电珠的电流为I0＝0.38 A，n＝eq \f(I,I0)≈4(只)；通过每只小电珠的电流为I0，两端电压为U，根据闭合电路欧姆定律得：U＋nI0r＝E，而U＋4I0＝3 V，U＝－4I0＋3 V，如图乙所示，图线的交点纵、横坐标分别为U≈1.5 V，I0≈0.38 A，P＝UI0＝0.57 W，P总＝nP＝0.57×4 W＝2.28 W。
答案：(1)如解析图甲所示 (2)0.44 (3)4 2.28
4．考查测定金属的电阻率]
(北京市朝阳区高三期末)在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的________图(选填“甲”或“乙”)。
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图2所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

图3 图4
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U­I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx＝________Ω(保留两位有效数字)。
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为______(填选项前的符号)。
A．1×10－2 Ω·m B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的选项是________(有多个正确选项)。
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用U­I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
解析：(1)螺旋测微器的读数为0 mm＋39.7×0.01 mm＝0.397 mm。
(2)通过给定的数据发现电压接近从0开始，故滑动变阻器采用的是分压式接法。
(3)对滑动变阻器的分压式接法，连线时应使测量电路在开始时分到的电压为0。
(4)图线应过原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧。图线的斜率反映了金属丝的电阻，所以Rx＝4.5 Ω。
(5)由R＝ρl/S，S＝π(d/2)2，取d＝4×10－4m、l＝0.5 m、R＝4.5 Ω，解出ρ≈1×10－6 Ω·m。
(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，选项A错误；由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，则可以消除系统误差，选项B错误，选项C正确；利用U­I图像处理数据，相当于多次测量取平均值，可以减小偶然误差，选项D正确。
答案：(1)0.397(0.395～0.399均可)
(2)甲 (3)如图(a) (4)如图(b) 4.5(4.3～4.7均可)
(5)C (6)CD

(a) (b)
5．考查电表内阻的测量]
(全国甲卷)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表○的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干。
(a)
实验步骤如下：
①按电路原理图(a)连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值。
回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器______(填“R1”或“R2”)。
(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。
(b)
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________ Ω(结果保留到个位)。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)。
A．100 μA B．250 μA
C．500 μA D．1 mA
解析：(1)滑动变阻器R1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器R1。
(2)实物图连线如图所示。
(3)电阻箱阻值为0时，电压表满偏电压Ug＝2.5 V，电阻箱阻值R＝630.0 Ω时，电压表的示数UV＝2.00 V，此时电阻箱两端的电压UR＝Ug－UV＝0.5 V，根据串联电路电压与电阻成正比可得eq \f(UV,UR)＝eq \f(Rg,R)，
故Rg＝eq \f(UV,UR)R＝eq \f(2.00,0.5)×630.0 Ω＝2 520 Ω。
(4)电压表的满偏电流为Ig，则IgRg＝Ug，
故Ig＝eq \f(Ug,Rg)＝eq \f(2.5,2 520) A≈1 mA，选项D正确。
答案：(1)R1 (2)见解析图 (3)2 520 (4)D
6.(北京市朝阳区高三期末)在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，备有下列器材：
A．待测的干电池一节
B．电流表A1(量程0～3 mA，内阻Rg1＝10 Ω)
C．电流表A2(量程0～0.6 A，内阻Rg2＝0.1 Ω)
D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，1.0 A)
E．电阻箱R0(0～9 999.9 Ω)
F．开关和若干导线
(1)某同学发现上述器材中没有电压表，他想利用其中的一个电流表和电阻箱改装成一块电压表，其量程为0～3 V，并设计了图甲所示的a、b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路)，其中合理的是______(选填“a”或“b”)电路；此时R0的阻值应取________ Ω。
(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1­I2图像(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)。根据该图线可得被测电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。
解析：(1)首先需要剩余一个电流表测量电流，又因为电路中的电流不会小于3 mA，所以要用A2来测量电流，因此需要将A1进行改装，故选b电路；其次根据电表的改装原理可知，U＝I(r＋R0)，即3＝0.003×(10＋R0)，解得R0＝990 Ω。
(2)根据闭合电路欧姆定律可知，
I1×1 000＝E－I2r，将图像延长，根据纵截距知该电源的电动势为1.48 V，根据斜率可得内阻为0.84 Ω。
答案：(1)b 990
(2)1.48 (1.46～1.49之间均正确) 0.84(0.82～0.87之间均正确)
7．(哈尔滨三中模拟)某实验小组正在测定一节新型电池的电动势(约为3 V)和内阻，现要选取一个定值电阻R0当做保护电阻。
(1)首先为了准确测量定值电阻R0的阻值，在操作台上准备了如下实验器材：
A．电压表V(量程3 V，电阻约为4 kΩ)
B．电流表A1(量程1 A，内阻约0.5 Ω)
C．电流表A2(量程3 A，内阻约0.5 Ω)
D．定值电阻R0(阻值约为3 Ω)
E．滑动变阻器R(0～10 Ω)
F．开关S一个，导线若干
根据上述器材，在测量R0阻值时应选择________(填序号)为电流表，其实验电路图应选择以下哪种接法______(填字母)，经测量定值电阻R0阻值为2.8 Ω。
(2)之后为了测量该新型电池的电动势和内阻，设计了如下实验，在下图中将所选器材进行连接。
(3)根据实验记录做出U­I图线如图所示，从中可以求出待测新型电池的内阻为______Ω，电池电动势为_____ V(保留两位有效数字)。
解析：(1)新型电池的电动势约为3 V，定值电阻R0的阻值约为3 Ω，则通过的定值电阻R0的最大电流约为1 A，故在测量R0阻值时应选择电流表B；由于电压表内阻远大于R0的阻值，故电流表采用外接的方法，即图a所示。
(2)电路图实物连接如图所示。
(3)在电源的U­I图线中，图线斜率的绝对值表示定值电阻和电源内阻之和，即R0＋r＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(ΔU,ΔI)))＝3.75 Ω，所以电源的内阻r＝0.95 Ω，I＝0时对应的路端电压U表示电源的电动势，故E＝2.9 V。
答案：(1)B a (2)图见解析 (3)0.95 2.9考点一
多用电表的使用与读数
考点二
以测电阻为核心的电学实验
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
考点三
以测电源电动势为核心的电学实验