(新課標(biāo))2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題八 第2講 電學(xué)實驗精練(含解析)

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1、電學(xué)實驗 (45分鐘) 1.(1)如圖甲所示,當(dāng)電流表使用的量程為0~0.6 A時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表________ A,圖中表針示數(shù)為________ A;當(dāng)電流表使用的量程為0~3 A時,對應(yīng)刻度盤中每一小格代表________ A,圖中表針示數(shù)為________ A. (2)如圖乙所示,當(dāng)電壓表使用的量程為0~3 V時,每小格表示________ V,圖中表針的示數(shù)為________ V;當(dāng)電壓表使用的量程為0~15 V時,則表盤刻度每小格表示________ V,圖中表針示數(shù)為________ V. 解析:(1)當(dāng)電流表使用的量程為0~0.6 A時,刻度盤上的每一小

2、格為0.02 A,表針?biāo)傅氖緮?shù)為0.44 A;當(dāng)電流表使用的量程為0~3 A時,每一小格為0.1 A,表針?biāo)傅氖緮?shù)為2.20 A. (2)當(dāng)電壓表使用的量程為0~3 V時,每小格表示0.1 V,表針?biāo)傅氖緮?shù)為1.70 V;當(dāng)電壓表使用的量程為0~15 V時,每小格表示0.5 V,表針?biāo)傅氖緮?shù)為8.5 V. 答案:(1)0.02 0.44 0.1 2.20 (2)0.1 1.70 0.5 8.5 2.在“用多用電表測電阻、電流和電壓”的實驗中: (1)用多用電表測電流或電阻的過程中________. A.在測量電阻時,更換倍率后必須重新進(jìn)行調(diào)零 B.在測量電流時,更換量程后

3、必須重新進(jìn)行調(diào)零 C.在測量未知電阻時,必須先選擇倍率最大擋進(jìn)行試測 D.在測量未知電流時,必須先選擇電流最大量程進(jìn)行試測 (2)測量時多用表指針指在如圖所示位置.若選擇開關(guān)處于“10 V”擋,其讀數(shù)為________V;若選擇開關(guān)處于“×10”擋,其讀數(shù)________(選填“大于”“等于”或“小于”)200 Ω. 解析:(1)多用電表測量電阻時,更換倍率后都必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,選項A正確;測量電流前需要進(jìn)行機械調(diào)零,更換量程時不需要進(jìn)行再次調(diào)零,選項B錯誤;在測量未知電阻時,要先用中等倍率的擋位試測,看指針偏角情況后再換用恰當(dāng)倍率擋測量,故選項C錯誤;在測量未知電流時,必須選

4、擇電流最大量程進(jìn)行試測,避免電表燒壞,故選項D正確.(2)若選擇開關(guān)處于“10 V”擋,則電表的最小刻度為0.2 V,此時讀數(shù)為5.4 V;若選擇開關(guān)處于“×10”擋,根據(jù)表盤刻盤“左密右疏”可知,此時指針指示雖未知但小于15,所以讀數(shù)應(yīng)該小于150 Ω,故小于200 Ω. 答案:(1)AD (2)5.4 小于 3.(2019·高考天津卷)現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率. (1)某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)是________mm. (2)利用下列器材設(shè)計一個電路,盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻.這段金屬絲的電阻Rx約為100 Ω,畫出實驗電路圖,并標(biāo)明器材代號. 電源

5、E(電動勢10 V,內(nèi)阻約為10 Ω) 電流表A1(量程0~250 mA, 內(nèi)阻R1=5 Ω) 電流表A2(量程0~300 mA, 內(nèi)阻約為5 Ω) 滑動變阻器R(最大阻值10 Ω,額定電流2 A) 開關(guān)S及導(dǎo)線若干 (3)某同學(xué)設(shè)計方案正確,測量得到電流表A1的讀數(shù)為I1,電流表A2的讀數(shù)為I2,則這段金屬絲電阻的計算式Rx=________.從設(shè)計原理看,其測量值與真實值相比________(選填“偏大”“偏小”或“相等”). 解析:(1)d=20.0×0.01 mm=0.200 mm. (2)本題中測量金屬絲的電阻,無電壓表,故用已知內(nèi)阻的電流表A1充當(dāng)電壓表,由于電流表

6、A1的額定電壓UA1=ImR1=1.25 V,比電源電動勢小得多,故電路采用分壓式接法,電路圖如圖所示. (3)當(dāng)電流表A1、A2讀數(shù)分別為I1、I2時,通過Rx的電流為I=I2-I1,Rx兩端電壓U=I1·R1,故Rx==,不考慮讀數(shù)誤差,從設(shè)計原理看測量值等于真實值. 答案:(1)0.200(0.199~0.201均可) (2)圖見解析 (3) 相等 4.(2019·山東濰坊高三檢測)待測電阻Rx的阻值約為20 Ω,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供器材如下: A.電流表A1(量程為150 mA,內(nèi)阻約為10 Ω) B.電流表A2(量程為20 mA,內(nèi)阻r2=30 Ω) C.電壓

7、表V(量程為15 V,內(nèi)阻約為3 000 Ω) D.定值電阻R0=100 Ω E.滑動變阻器R1,最大阻值為5 Ω,額定電流為1.0 A F.滑動變阻器R2,最大阻值為5 Ω,額定電流為0.5 A G.電源,電動勢E=4 V(內(nèi)阻不計) H.電鍵S及導(dǎo)線若干 (1)為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大,測量準(zhǔn)確,測量時電表讀數(shù)不小于其量程的三分之一,請從所給的器材中選擇合適的實驗器材:________________________(均用器材前對應(yīng)的序號字母填寫); (2)根據(jù)你選擇的實驗器材,請你在虛線框內(nèi)畫出測量Rx的最佳實驗電路圖并標(biāo)明元件符號; (3)待測電阻的表達(dá)式為R

8、x=________,式中各符號的物理意義為______________________________________________________________. 解析:(1)由于電源電動勢為4 V,電壓表V量程為15 V,測量中電壓表示數(shù)達(dá)不到其量程的三分之一,故電壓表不能使用;可將電流表A2與定值電阻R0串聯(lián)當(dāng)作電壓表與電流表A1配合使用,用伏安法測量待測電阻阻值,由于改裝的電壓表內(nèi)阻已知,故電流表A1采用外接法,改裝的電壓表量程為20 mA×130 Ω=2.6 V,兩個滑動變阻器最大阻值均為5 Ω,無法起到限流作用,故滑動變阻器采用分壓式接法;此時考慮到干路最小電流約為0.8

9、 A,故滑動變阻器只能選擇R1,經(jīng)過估算當(dāng)電流表A1滿偏時,電流表A2也正好滿偏,非常匹配,滿足電表讀數(shù)不小于其量程的三分之一.故器材選擇ABDEGH. (2)如圖所示. (3)待測電阻Rx=,其中,I1、I2分別為A1和A2的示數(shù),R0與r2分別為定值電阻和A2內(nèi)阻的阻值. 答案:(1)ABDEGH (2)圖見解析 (3) I1、I2分別為A1和A2的示數(shù),R0與r2分別為定值電阻和A2內(nèi)阻的阻值 5.(2019·山東青島高三質(zhì)檢)某同學(xué)用圖甲所示電路測量電流表G1的內(nèi)阻r1.供選擇的儀器如下: 待測電流表G1(0~5 mA,內(nèi)阻約200 Ω);電流表G2(0~10 mA,

10、內(nèi)阻約100 Ω);定值電阻R1(100 Ω);定值電阻R2(200 Ω);滑動變阻器R3(0~1 000 Ω);滑動變阻器R4(0~400 Ω);電源E(電動勢6 V,內(nèi)阻可不計);開關(guān)S及導(dǎo)線若干. (1)實驗中要求電流表G1能達(dá)到滿偏,則定值電阻應(yīng)選________(選填“R1”或“R2”),滑動變阻器應(yīng)選________(選填“R3”或“R4”),按照電路圖,閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑動觸頭移至________端(選填“a”或“b”). (2)在圖乙所示實物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接. (3)實驗步驟如下:按電路圖連接電路,將滑動變阻器的滑動觸

11、頭移至一端;閉合開關(guān)S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2;多次移動滑動觸頭,記錄相應(yīng)的G1、G2的讀數(shù)I1、I2;以I1為縱坐標(biāo),I2為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖丙所示.若圖中直線的斜率為k,請用題中所給符號寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式r1=________. 解析:(1)因為電流表G2的量程是待測電流表G1的2倍,所以定值電阻和待測電流表內(nèi)阻接近,定值電阻應(yīng)選R2;滑動變阻器采用限流式接法,電路中最小電阻R== Ω=600 Ω,則滑動變阻器應(yīng)選用R3;為保證電路安全,應(yīng)將滑動觸頭移至a端,使電路中的起始電流最小. (2)據(jù)電路圖連實物圖如圖所示. (3)根據(jù)電

12、流關(guān)系可得I2=I1+,又=k,解得r1=(-1)R2. 答案:(1)R2 R3 a (2)圖見解析  (3)(-1)R2 6.(2019·高考江蘇卷)某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率.實驗操作如下: (1)螺旋測微器如圖所示.在測量電阻絲直徑時,先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間,再旋動________(選填“A”“B”或“C”),直到聽見“喀喀”的聲音,以保證壓力適當(dāng),同時防止螺旋測微器的損壞. (2)選擇電阻絲的________(選填“同一”或“不同”)位置進(jìn)行多次測量,取其平均值作為電阻絲的直徑. (3)甲圖中Rx為待測電阻絲.請用筆畫線代替導(dǎo)線,將滑動變阻器接

13、入乙圖實物電路中的正確位置. (4)為測量Rx,利用(2)中甲圖所示的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值,作出的U1-I1關(guān)系圖象如圖所示.接著,將電壓表改接在a、b兩端,測得5組電壓U2和電流I2的值,數(shù)據(jù)見下表: U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出U2-I2圖象. (5)由此,可求得電阻絲的Rx=________ Ω.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率. 解析:(1)A起固定作用,便于讀數(shù);B為粗調(diào),調(diào)節(jié)B使電阻絲與測微螺桿、測砧剛好接觸;然后調(diào)節(jié)C,C起微調(diào)作用.(2)電阻絲電阻R=ρ,測量一段電阻絲的電阻,S為這段電阻絲的橫截面積,而不是某位置處的橫截面積,故應(yīng)在不同位置進(jìn)行多次測量,取平均值作為電阻絲的直徑以減小誤差.(4)把U2和I2的數(shù)據(jù)在方格紙中描點連線.(5)結(jié)合(4)中U1-I1及U2-I2圖象中圖線的斜率可知R0+Rx+RA=49.0 Ω,R0+RA=25.0 Ω,解得Rx=24.0 Ω. 答案:(1)C (2)不同 (3)如圖(a)所示 (4)如圖(b)所示 (5)24.0(23.0~25.0都算對) - 7 -

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