2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 5-13 電學(xué)實(shí)驗(yàn)真題對(duì)點(diǎn)練（含解析）

電學(xué)實(shí)驗(yàn)1(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖51320(a)所示的電路探究在25 80 范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標(biāo)稱值(25 時(shí)的阻值)為900.0 ；電源E(6 V，內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150 mV)；定值電阻R0(阻值20.0 )，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 )；電阻箱R2(阻值范圍0999.9 )；單刀開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2.圖51320實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 .將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開(kāi)S1，記下此時(shí)R2的讀數(shù)逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 .實(shí)驗(yàn)得到的R2t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表.t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問(wèn)題：(1)在閉合S1前，圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到_(填“a”或“b”)端(2)在圖51320(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn)，并做出R2t曲線(3)由圖(b)可得到RT在25 80 范圍內(nèi)的溫度特性當(dāng)t44.0 時(shí)，可得RT_.(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖51320(c)所示，該讀數(shù)為_(kāi)，則手心溫度為_(kāi).解析：(1)閉合開(kāi)關(guān)S1前，應(yīng)讓滑片移動(dòng)到b端，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大(3)由圖象可知t44.0 時(shí)，電阻的阻值為450 .(4)由圖(c)可得電阻箱阻值為620.0 ，由圖象可得溫度約為33.0 .答案：(1)b(2)如圖51321所示圖51321(3)450(4)620.033.02(2017年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性所使用的器材有：小燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程3 V，內(nèi)阻3 k)；電流表(量程0.5 A，內(nèi)阻0.5 )；固定電阻R0(阻值1 000 )；滑動(dòng)變阻器R(阻值09.0 )；電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V，內(nèi)阻不計(jì))；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干圖51322(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖51322(a)所示由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率_(填“增大”“不變”或“減小”)(3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 )和題給器材連接成圖51322(b)所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率閉合開(kāi)關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為_(kāi) W，最大功率為_(kāi) W(結(jié)果均保留2位小數(shù))解析：(1)要實(shí)現(xiàn)在03.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，則滑動(dòng)變阻器需要設(shè)計(jì)成分壓接法；電壓表應(yīng)與固定電阻R0串聯(lián)，將量程改為4 V由于小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻約為12 ，所以需將電流表外接(2)由小燈泡伏安特性曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻增大根據(jù)電阻定律可知，燈絲的電阻率增大(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大為9.0 時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流最小，小燈泡的實(shí)際功率最小，把滑動(dòng)變阻器視為等效電源內(nèi)阻的一部分，在題圖(a)中畫(huà)出等效電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 9.0 10 )的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U410I(V)，圖線如圖51324所示，故小燈泡的最小功率為PminU1I11.75×0.225 W0.39 W當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最小為零時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流最大，小燈泡的實(shí)際功率最大，在題圖(a)中畫(huà)出電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻1.00 )的伏安特性曲線，函數(shù)表達(dá)式為U4I(V)，圖線如圖51324所示，故小燈泡的最大功率為PmaxU2I23.68×0.318 W1.17 W.答案：(1)實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖51323所示(2)增大增大(3)0.391.17 圖51323 圖513243(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表可選用的器材有：微安表頭(量程100 A，內(nèi)阻900 )；電阻箱R1(阻值范圍0999.9 )；電阻箱R2(阻值范圍099 999.9 )；導(dǎo)線若干要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋圖51325回答下列問(wèn)題：(1)在虛線框內(nèi)畫(huà)出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱(2)電阻箱的阻值應(yīng)取R1_，R2_.(保留到個(gè)位)解析：(2)接a時(shí)改裝成量程為1 mA的電流表，有IgRg(IIg)R1，解得R1100 ，接b時(shí)改裝成量程為3 V的電壓表，有UIgRgIR2，解得R22 910 .答案：(1)如圖51326所示(2)1002 910圖513264(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖51327所示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻(R020.0 )；可視為理想電壓表；S1為單刀開(kāi)關(guān)，S2為單刀雙擲開(kāi)關(guān)；E為電源；R為滑動(dòng)變阻器采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：(1)按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖(a)，將圖(b)中實(shí)物連線圖51327(2)將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)?shù)奈恢茫]合S1.(3)將開(kāi)關(guān)S2擲于1端，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端的位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2.(4)待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx_(用R0、U1、U2表示)(5)重復(fù)步驟(3)，得到如下數(shù)據(jù).12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次測(cè)量所得的平均值，求得Rx_.(保留1位小數(shù))解析：(4)由于為理想電壓表，故S2接1或接2時(shí)流過(guò)R0、Rx的電流相等根據(jù)部分電路歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)得，解得Rx(1)R0(6)根據(jù)所給數(shù)據(jù)，計(jì)算的平均值為3.41，代入Rx(1)R0得Rx48.2 .答案：(1)實(shí)物連線如圖51328圖51328(4)(1)R0(6)48.25(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)某同學(xué)要將一量程為250A的微安表改裝為量程為20 mA的電流表該同學(xué)測(cè)得微安表內(nèi)阻為1 200 ，經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進(jìn)行改裝然后利用一標(biāo)準(zhǔn)毫安表，根據(jù)圖51329(a)所示電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行檢測(cè)(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)圖51329(1)根據(jù)圖(a)和題給條件，將圖51329(b)中的實(shí)物連接(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)毫安表的示數(shù)為16.0 mA時(shí)，微安表的指針位置如圖51329(c)所示，由此可以推測(cè)出所改裝的電表量程不是預(yù)期值，而是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A18 mAB21 mAC25 mAD28 mA(3)產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因可能是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻大于1 200 B微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤，實(shí)際內(nèi)阻小于1 200 CR值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏小DR值計(jì)算錯(cuò)誤，接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的，無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測(cè)量，只需要將阻值為R的電阻換為一個(gè)阻值為kR的電阻即可，其中k_解析：(1)電表改裝時(shí)，微安表應(yīng)與定值電阻R并聯(lián)接入虛線框內(nèi)，則實(shí)物電路連接如圖51330所示：圖51330(2)由標(biāo)準(zhǔn)毫安表與改裝表的讀數(shù)可知，改裝后的電流表，實(shí)際量程被擴(kuò)大的倍數(shù)為：n100倍故當(dāng)原微安表表盤(pán)達(dá)到滿偏時(shí)，實(shí)際量程為：250×103×10025 mA，故本小題選C；(3)根據(jù)IgRg(IIg)R，得：I(1)Ig，改裝后的量程偏大的原因可能是，原微安表內(nèi)阻測(cè)量值偏小，即電表實(shí)際內(nèi)阻Rg真實(shí)值大于1 200；或者因?yàn)槎ㄖ惦娮鑂的計(jì)算有誤，計(jì)算值偏大，實(shí)際接入定值電阻R阻值偏小故本小題選AC；(4)由于接入電阻R時(shí)，改裝后的表實(shí)際量程為25 mA，故滿足IgRg(25Ig)R；要想達(dá)到預(yù)期目的，即將微安表改裝為量程為20 mA電流表，應(yīng)滿足IgRg(20Ig)kR, 其中Ig250A0.25 mA，聯(lián)立解得：k1.25或k.答案：(1)如圖51330所示(2)C(3)AC(4)6(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)某小組利用圖51331(a)所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系，圖中V1和V2為理想電壓表；R為滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻(阻值100 )；S為開(kāi)關(guān)，E為電源實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(jì)(圖中未畫(huà)出)測(cè)出圖51331b)是該小組在恒定電流為50.0 A時(shí)得到的某硅二極管UI關(guān)系曲線回答下列問(wèn)題：圖51331(1)實(shí)驗(yàn)中，為保證流過(guò)二極管的電流為50.0A，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表V1的示數(shù)為U1_mV；根據(jù)圖(b)可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時(shí)，硅二極管正向電阻_(填“變大”或“變小”)，電壓表V1示數(shù)_(填“增大”或“減小”)，此時(shí)應(yīng)將R的滑片向_(填“A”或“B”)端移動(dòng)，以使V1示數(shù)仍為U1.(2)由圖(b)可以看出U與t成線性關(guān)系硅二極管可以作為測(cè)溫傳感器，該硅二極管的測(cè)溫靈敏度為_(kāi)×103 V/(保留2位有效數(shù)字)解析：(1)U1IR0100×50×106 A5×103V5 mV由R，I不變，溫度升高，U減小，故R減小；由于R變小，總電阻減小，電流增大；R0兩端電壓增大，即V1表示數(shù)變大，只有增大電阻才能使電流減小，故滑動(dòng)變阻器向右調(diào)節(jié)，即向B端調(diào)節(jié)(2)由圖可知，2.8×103 V/答案：(1)5.00變小增大B(2)2.87(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)某同學(xué)欲將內(nèi)阻為98.5 、量程為100 A的電流表改裝成歐姆表并進(jìn)行刻度和校準(zhǔn)，要求改裝后歐姆表的15 k刻度正好對(duì)應(yīng)電流表表盤(pán)的50 A刻度可選用的器材還有：定值電阻R0(阻值14 k)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值1 500 )，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值500 )，電阻箱(099 999.9)，干電池(E1.5 V，r1.5 )，紅、黑表筆和導(dǎo)線若干圖51332(1)歐姆表設(shè)計(jì)將圖51332(a)中的實(shí)物連線組成歐姆表歐姆表改裝好后，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻應(yīng)為_(kāi)：滑動(dòng)變阻器選_(填“R1”或“R2”)(2)刻度歐姆表表盤(pán)通過(guò)計(jì)算，對(duì)整個(gè)表盤(pán)進(jìn)行電阻刻度，如圖51332(b)所示表盤(pán)上a、b處的電流刻度分別為25和75，則a、b處的電阻刻度分別為_(kāi)、_(3)校準(zhǔn)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向_k處；將紅、黑表筆與電阻箱連接，記錄多組電阻箱接入電路的電阻值及歐姆表上對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，完成校準(zhǔn)數(shù)據(jù)測(cè)量若校準(zhǔn)某刻度時(shí)，電阻箱旋鈕位置如圖51332(c)所示，則電阻箱接入的阻值為_(kāi).解析：(1)由題知當(dāng)兩表筆間接入 15 k的電阻時(shí)，電流表示數(shù)為50 A，由閉合電路歐姆定律有，代入數(shù)據(jù)解得R900 ，所以滑動(dòng)變阻器選擇R1.(2)歐姆表的內(nèi)阻RgRgrR0R15 k，當(dāng)電流為25 A時(shí)有Rx3Rx45 k；當(dāng)電流為75 A時(shí)有RxRx5 k.(3)紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使歐姆表指針指向0 k處題圖(c)中電阻箱讀數(shù)為35 000.0 .答案：(1)900R1(2)455(3)035 000.0- 13 -