2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷四十 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)3（含解析）.doc
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2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷四十 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)3（含解析） 一 、實(shí)驗(yàn)題（本大題共5小題 ） 1. 某同學(xué)用下列器材測(cè)量一電阻絲的電阻Rx：電源E，適當(dāng)量程的電流表、電壓表各一只（電流表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻不是無(wú)限大），滑動(dòng)變阻器R、RP，開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干．他設(shè)計(jì)如圖（a）所示的電路測(cè)量電阻Rx的值，并有效地消除了因電壓表和電流表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差． 實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．先閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I1，U1； B．閉合S2，調(diào)節(jié)RP，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2． （1）請(qǐng)你幫他按電路圖在實(shí)物圖（b）上連線； （2）指出上述步驟B中錯(cuò)誤的做法并進(jìn)行改正 ，寫出用測(cè)量數(shù)據(jù)表示被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式 ?。? 2.（xx?奉賢區(qū)一模）如圖甲所示的電路測(cè)定舊電池組的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)器材有：3節(jié)舊電池（每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V）電壓傳感器、數(shù)據(jù)采集器、電腦、滑動(dòng)變阻器R1（阻值 0～10Ω）、滑動(dòng)變阻器R2（阻值 0～100Ω），有電流表（量程0.6A、內(nèi)阻很小）但無(wú)電流傳感器． （1）該電路中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是 ?。ㄟx填“R1”或“R2”）； （2）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整； （3）由圖丙可知，該電池組的電動(dòng)勢(shì)E= V，內(nèi)阻r= Ω； （4）（單選）利用上述實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定了同規(guī)格新電池組的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻．通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)舊電池組與新電池組相比，電動(dòng)勢(shì)幾乎沒有變化，但它們的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系圖線有較大差異，如圖丁所示．則可知新電池及其判斷理由較合理的是 （A） A，因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)相同時(shí)，A的內(nèi)阻小，內(nèi)阻小的是新電池 （B） B，因?yàn)檩敵龉β氏嗤瑫r(shí)B對(duì)應(yīng)的外電阻大，電源的內(nèi)阻就小，內(nèi)阻小的是新電池 （C） A，因?yàn)檩敵龉β氏嗤瑫r(shí)A對(duì)應(yīng)的外電阻大，電源的內(nèi)阻就小，內(nèi)阻小的是新電池 （D） B，因?yàn)橥怆娮柘嗤瑫r(shí)B對(duì)應(yīng)的輸出功率大，電源的內(nèi)阻就小，內(nèi)阻小的是新電池． 3.（xx?長(zhǎng)寧區(qū)一模）某同學(xué)利用圖（a）所示裝置進(jìn)行DIS實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)繪小燈泡的U﹣I特性曲線，畫出小燈泡的U﹣I特性曲線如圖（b）．請(qǐng)完成下列問題： （1）電路圖（a）中“A傳感器”是 傳感器，“B傳感器”是 傳感器； （2）由圖（b）可知，小燈泡燈絲電阻的變化規(guī)律是：阻值隨電流的增大而 ； （3）現(xiàn)將該小燈泡與一阻值為2Ω的定值電阻串聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻為1Ω的電源兩端，電路中的電流約為 A． 4. 某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖1所示，該電路用標(biāo)稱值為12V的蓄電池作為電，導(dǎo)線與接線柱接觸良好．維修人員使用已凋好的多用電表直流50V擋檢測(cè)故障，他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)． （1）斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用電表指示如圖2所示，讀數(shù)為 V，說(shuō)明 ?。ㄟx填“蓄電池”、“保險(xiǎn)絲”、“開關(guān)”或“小燈”）正常． （2）紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用電表指示仍然和圖2相同，可判定發(fā)牛故障的器件是 （選填“蓄電池”、“保險(xiǎn)絲”、“開關(guān)”或“小燈”）． 5.．某同學(xué)為了測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： A-V-Ω 接 電 壓 表 圖1 （1）他先用多用電表進(jìn)行了正確的測(cè)量，測(cè)量時(shí)指針位置如圖1所示，得出電壓表內(nèi)阻為3.00103Ω，此時(shí)電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為 V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 （2）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻RV，該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．?dāng)嚅_開關(guān)S，按圖2連接好電路； B．把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端； C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零； D．閉合開關(guān)S； E．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V位置； R0 V R a b P E S RV 圖2 F．保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表的指針指到1.5V位置，讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值； G．?dāng)嚅_開關(guān)S。 實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有： a．待測(cè)電壓表 b．滑動(dòng)變阻器：最大阻值2000 c．滑動(dòng)變阻器：最大阻值10 d．電阻箱：最大阻值9999.9，阻值最小該變量為0.1 e．電阻箱：最大阻值999.9，阻值最小該變量為0.1 f．電池組：電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻可忽略 g．開關(guān)，導(dǎo)線若干 按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問題： ①要使測(cè)量更精確，除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測(cè)電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動(dòng)變阻器中選用 （填“b”或“c”），電阻箱中選用 （填“d”或“e”）。 ②電壓表的內(nèi)阻RV的測(cè)量值R測(cè)和真實(shí)值R真相比，R測(cè) R真（填“>”或“<”）；若RV越大，則越 （填“大”或“小”）。 xx萬(wàn)卷作業(yè)卷（四十）答案解析 一 、實(shí)驗(yàn)題 1.【考點(diǎn)】： 伏安法測(cè)電阻． 【專題】：實(shí)驗(yàn)題． 【分析】：（1）根據(jù)電路圖，結(jié)合量程及電表極性，即可求解； （2）根據(jù)歐姆定律，結(jié)合并聯(lián)電阻公式，并依據(jù)題意：即先閉合S1，斷開S2與閉合S2，兩種情況，即可求解． 【解析】： 解：（1）由電路圖，連接實(shí)物圖，如下圖所示： （2）A．先閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I1，U1； B．閉合S2，保持RP不變，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2． 當(dāng)先閉合S1，斷開S2，根據(jù)歐姆定律，則有：RP=； 當(dāng)閉合S2，則有：= 聯(lián)立上式，解得： 故答案為：（1）如上圖所示； （2）應(yīng)該保持RP不變，測(cè)出電流表和電壓表的讀數(shù)為I2、U2；． 2. 考點(diǎn)： 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻． 專題： 實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題． 分析： （1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器． （2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖． （3）由圖示圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻． （4）新舊電池的電動(dòng)勢(shì)相差不多，舊電池內(nèi)阻明顯大于新電池內(nèi)阻，分析圖示圖象，然后答題． 解答： 解：（1）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R1． （2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示： （3）由圖示電源U﹣I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為4.3，電源電動(dòng)勢(shì)E=4.3V，電源內(nèi)阻：r==≈5Ω． （4）舊電池內(nèi)阻大于新電池內(nèi)阻，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電池的輸出功率最大，由圖示圖象可知，B的內(nèi)阻小，A的內(nèi)阻大，則B對(duì)應(yīng)的是新電池，A對(duì)應(yīng)的是舊電池，故D正確，故選D． 故答案為：（1）R1；（2）電路圖如圖所示；（3）4.3；5；（4））D． 點(diǎn)評(píng)： 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、連接實(shí)物電路圖、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻、判斷電池的新舊，知道實(shí)驗(yàn)原理、掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則、會(huì)應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題． 3.考點(diǎn)： 描繪小電珠的伏安特性曲線． 專題： 實(shí)驗(yàn)題． 分析： （1）根據(jù)電路圖與實(shí)驗(yàn)原理確定傳感器的類型． （2）分析圖示圖象，根據(jù)歐姆定律判斷燈泡如何變化． （3）在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U﹣I圖象，由圖示圖象求出燈泡的電壓與電流． 解答： 解：（1）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，電流表測(cè)電流，由圖示可知，A是電壓傳感器，B是電流傳感器． （2）由圖示圖象可知，開始隨電壓與電流的增大，電壓與電流的比值不變，后來(lái)隨電壓增大電流增大，電壓與電流的比值增大，由歐姆定律可知，燈泡電阻先不變后增大，由此可知，隨電流增大，燈泡電阻先不變后增大． （3）電阻與燈泡組成等效電源，等效電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為3Ω，電源的U﹣I圖象如圖所示： 由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓為1.4V，電流為0.52A． 故答案為：（1）電壓；電流；（2）先不變后增大；（3）0.52（0..53）． 點(diǎn)評(píng)： 知道實(shí)驗(yàn)原理、分析清楚圖示圖象應(yīng)用歐姆定律即可解題，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法． 4. 考點(diǎn)： 用多用電表測(cè)電阻；閉合電路的歐姆定律．. 專題： 實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題． 分析： （1）先找準(zhǔn)刻度，得到最小分度，再讀數(shù)；電壓表測(cè)量是路端電壓； （2）閉合開關(guān)后，多用表指示讀數(shù)等于路端電壓，說(shuō)明小燈泡斷路． 解答： （1）量程為50V，故最小刻度為1V，故讀數(shù)為11.5V； 電壓表測(cè)量是路端電壓，接進(jìn)電源的電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明蓄電池正常； （2）閉合開關(guān)后，多用表指示讀數(shù)等于路端電壓，說(shuō)明小燈泡斷路； 故答案為：（1）11.5V，蓄電池；（2）小燈． 點(diǎn)評(píng)： 本題關(guān)鍵是明確用多用電表電壓擋檢測(cè)電路故障的方法，結(jié)合閉合電路歐姆定律來(lái)判斷各個(gè)部分的電路情況，基礎(chǔ)題目． 5.．【答案】（1）1.0 （2）① c d ② > 小 【解析】（1）多用電表的中值電阻即為其內(nèi)阻，內(nèi)阻為1.50103Ω，與內(nèi)阻為3.00103Ω電壓表串聯(lián)，電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，可得電壓表的讀數(shù)即為RV兩端電壓為1.0V． （2）①由于滑動(dòng)變阻器的分壓影響產(chǎn)生誤差，故選擇阻值小的c能減小誤差；又由于使用半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻，電阻箱最大阻值應(yīng)大于3.00103Ω，故選擇d． ② R0=0時(shí)，電壓表的指針指到3.0V位置，電壓表中的電流（）；使電壓表的指針指到1.5V位置時(shí)，電阻箱的電阻為R0，電壓表中的電流，而滑動(dòng)變阻器的分壓影響，故即R測(cè)下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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