(新课标Ⅰ版)高三物理 试题解析分项汇编(第01期)专题22 电学实验2(含解析)

（新课标Ⅰ版）2014届高三物理试题解析分项汇编（第01期）专
题22 电学实验2（含解析）
全国新课标Ⅰ卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。

为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。

本资料以全国新课标Ⅰ卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标Ⅰ卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。

备注：新课标Ⅰ卷专版所选试题和新课标Ⅱ卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。

专题22 电学实验2（解析版）
1.【2013·江西省南昌两校高三联考】一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是×1、×10、×100。

用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确在进行测量，应换到____________挡，如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤____________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是____________Ω。

2.【2013·江西省南昌两校高三联考】一个电流表的满偏电流值I g= 0.6mA，内阻R g=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为 3V的电压表，那么应该在R g上串联一个
R=12.5Ω的电阻电阻R s，R s的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与'
S
并联后改装成一个量程大一些的电流表，用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值是______mA.
2. 4950Ω 1.70 mA
3.【2013·甘肃省高三第三次模拟】（9分）（1）为了测量电源的电动势和内阻，我们通常采用如图甲所示电路，请根据甲电路图连接实物图。

（2）由于电压表和电流表内阻的影响，采用甲电路测量存在系统误差，为了消除这一影响，某同学选择两块量程合适的电压表V 1、V 2，一个满足实验要求的电阻箱R 和三个开关，并设计了如图乙所示的测量电路，进行了如下的主要测量步骤：
①闭合S 2，断开S 1、S 3，记下V 1和V 2的示数U 1和U 2；
②断开S 2、闭合S 3，S 1仍断开，调节电阻箱R ，使电压表V 2的示数仍为U 2，读出电阻箱的阻值为R 0；
③闭合S 1、S 2，断开S 3，记下V 1的示数1
U ； 请利用以上的测量物理量的字母写出电压表V 1内阻表达式1
v R =______，该电源的电动势和内阻的测量值表达式E =______，r =______。

3.（1）电路图连接如图；（2）0R 1121U U U U -'' 01
1121R U U U U U -''-+
4.【2013·湖北省华中师大附中高三五月模拟】在第三次工业革命的今天，新材料的发现和运用尤为重要。

我国某科研机构发现一种新型的半导体材料，目前已经知道这种半导体材料的载流子（参与导电的“带电粒子”）的电荷量的值是e （电子电量的绝对值），但不知道它的电性和载流子的数密度n （单位体积中载流子的数量）。

为了测定这种材料中的载流子是带正电还是带负电，以及载流子的数密度，科学家把这种材料先加工成一块偏平的六面体样品，这块样品的长、宽和厚度分别为a 、b 、d （如图中所示）。

现将这块样品接入电路中，且把靠外的偏平面标记为M ，靠里的偏平面标记为N ，然后在垂直于大平面的方向加上一个磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

接通电键S ，调节可变电阻R ．使电路中产生合适的电流。

然后用电压表判定M 、N 两个面的电势高低并测定M 、N 间的电压（也叫霍耳电压），从而得
到这种半导体材料载流子的电性和数密度。

（1）当M的电势比N的电势低时，材料中的载流子带电（填“正”或“负”）；
（2）为了测定载流子的数密度n，除题目中已给出的数据外，还需要测定的物理量有（写出物理量的含义并设定相应的符号）；
（3）根据题设条件和你测定的物理量，写出载流子的数密度的表达式n= 。

5.【2013·陕西五校高三第三次模拟考试】某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示。

测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U。

现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。

请完成对该物体质量的测量。

（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。

（2）以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整：
A．调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；
B ．将 放在转换器上，记下输出电压U 0；
C ．将待测物放在转换器上，记下输出电压U 1；
（3）根据以上测量，可求出：
比例系数k = ，待测物体的质量m = 。

（4）请设想实验中可能会出现的一个问题： 。

5.（1）设计的电路图如图所示。

（3分） （2）砝码（2分） （3）g m U k 00=，00U U m m =。

（4分）（4）①因电源电压不够而输出电压调不到零；②待测物体质量超出转换器量程。

（2分，答出一个即可得2分）
（2）
6.【2014·河北省唐山一中高三第一次调研考试】 有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流．
A ．待测电流表A 0：满偏电流约为700～800μA 、内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀、总格数为N ．
B ．电流表A ：量程0.6A 、内阻0.1Ω．
C ．电压表V ：量程3V 、内阻3k Ω．
D ．滑动变阻器R ：最大阻值200Ω．
E ．电源E ：电动势约3V 、内阻约1.5Ω．
F ．开关S 一个．
（1） 根据你的测量需要，“B ．电流表A ”、“ C ．电压表V ”中应选择 ____ ___．（只需填写序号即可）
（2） 在虚线框内画出你设计的实验电路图．
（3） 测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A 的指针偏转了n 格，可算出满偏电流I A max = _____ _，式中除N 、n 外，其他字母符号代表的物理量是________________________．
6.（1）C （2分） （2）电路如图所示（4分）（3）v
N U n R ，U 为电压表读数，Rv 为电压
表内阻（2分）
解析：①由题意需要求出的是电流表A 0的满偏电流，故应通过串联的方式测出，但电流表的最大量程0.6A ，和待测电流表相差太多，故无法使用，电压表的电流最大为
33000
Ω=1000μA ，故可以用电压表代替电流表使用； ②测量中将电压表与待测电阻串联，因滑动变阻器的电阻只有200Ω，而电压表内阻达到3000Ω，用限流接法无法完成实验，故可以采用分压接法；电路如图所示
③电压表与电流表串联，则两表中的电流相等，则由电压表可求得电流值为：V U R ，而待测电流表刻度均匀，故有满偏电流：v
N U n R ⋅，其中U 为电压表读数，R v 为电压表内阻； 考点：把电流表改装成电压表．
7.【2013·河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】 某同学利用如下实验器材测量干电池的电动势E 和内电阻r ：
A ．待测干电池2节
B ．电流计mA （0~10mA ，内阻为10Ω）
C ．电流表A （0~0.6A ，内阻很小）
D ．定值电阻R （阻值290Ω）
E ．保护电阻R 0（阻值3.0Ω）
F ．滑动变阻器R 1（0~20Ω）
G ．滑动变阻器R 2（0~200Ω）
H ．开关一个，导线若干
（1）为调节方便，且测量结果尽量准确，实验中滑动变阻器应当选择（填写实验器材前面的编号）
（2）请在虚线框中作出实验电路图
（3）根据实验电路图补充完成下列实物电路图。

（4）利用上述实验电路，测得多组实验数据，作出U—I图线如图丙所示，由图可知，每节干电池的电动势为 V，内阻为Ω。

7.（1）F （2）如图甲所示（3）如图乙所示（4）1.5 1.0
8.【2014·河南省十所名校高三第一次阶段测试题】（10分）某实验小组为研究玩具电动机的工作过程，准备用以下器材来设计实验，尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I，并描绘出U-I图线，要求包括（0，0）这组数据。

实验器材如下：待测电动机M（额定电流0．6A，额定电压4．5 V），
电流表A1（量程3．0A，内阻约为40Ω），
电流表A2（量程1．0A，内阻约为50Ω），
电压表V（量程4．5 V，内阻约为5 kΩ），
滑动变阻器R（最大阻值为100Ω），
电源E（电动势为6V，内阻不计），
开关S，导线若干。

（1）请你选择适当的器材，在虚线框中画出符合题意的测量电路图，并把仪器或元件的符号标在相应的位置。

（2）下表为某同学的探测记录，试根据表格中数据在坐标纸上描点后作出电动机两端电压U随电流I的变化图线。

（3）由图可知该电动机内部线圈的电阻约为___________Ω。

（4）比较第5、6组数据，试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了?____________________________________________________________________。

9．【2013·河南省十所名校高三4月第三次联考】某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。

现用如图所示的电路研究某长薄板电阻R x的压阻效应，已知R x的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：
A．电源E（3 V，内阻约为1 Ω）
B．电流表A l（0．6 A，内阻r1=5 Ω） C．电流表A2（0．6 A，内阻r2约为1 Ω）D．开关S，定值电阻R0
（1）为了比较准确地测量电阻R x的阻值，请完成虚线框内电路图的设计。

（2）在电阻R x上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，得R x=______________（用字母表示）。

（3）改变力的大小，得到不同的R x值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的R x值。

最后绘成的图像如图所示，除观察到电阻R x的阻值随压力F的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是_______________________。

当F竖直向下时，可得R x与所受压力F的数值关系是R x=_____。

（4）定值电阻R0的阻值应该选用________________。

A．1 Ω B．5 Ω C．10 Ω D．20 Ω
9.（1）如图所示（2）I1r1/（I2-I1）（3）压力反向，阻值不变 16-2F （4）B
解析：（1）没有电压表，但内阻已知的电流表A l（0．6 A，内阻r1=5 Ω）不仅可以测出通过自身的电流，还可当作量程为U=0．6 A×5 Ω=3V的电压表使用。

电路图如图所示。

（2）由I1r1=（I2-I1）R x，可得R x=I1r1/（I2-I1）。

10．【2013·河北省邯郸市高三教学质量检测】某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻：
①定值电阻R，标有“XΩ，1A”；②滑动变阻器R x，变化范围0~54Ω，额定电流1A；
③理想电流表；④理想电压表；⑤待测电池；⑥电键，导线若干
（1）甲同学按如图a 连接了实验线路，将滑片从某一点逐渐向左移动后，得到了表一的U 、I 数据，则可知电源电动势大小为 V ，内阻为 Ω。

（2）乙同学利用相同的器材测量同一个电池，为了防止移动滑片时电源被短路，在电路中串联了定值电阻R ，但在串联滑动变阻器时出错，导致将器材连成了图b 的方式，将滑片从最右侧向左逐渐移动到左侧，得到了表二的U-I 关系的某些数据，利用甲同学的测量结果，则定值电阻R ＝_____Ω。

这一过程中电压表的最大值是______V （保留三位有效数字）。

时，并联电阻的阻值为13.5Ω，达到最大，此时外电路电阻最大，路端电压最大，电压表的读数最大，其最大值为V 44.5V 62
5.1365.136=⨯+++。

11.【2013·河北省沧州市五校高三第二次联考】某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻，实验的主要操作如下：
（1）先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值_______（选填：“偏大”或“偏小”）。

（2）再按图甲接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R 、U ，并计算得下表所列数据。

（3）在图乙坐标纸上画出U
1—R 1图象； （4）根据（3）所画的图象可算出电池的电动势为________V ，电池的内阻为________Ω 。

(结果保留三位有效数字)
11. （1）偏小 （3）如图 （4）1.55~1.75，1.26~1.40
解析：（1）用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势相当于路端电压，比真实值小。

（3）描点，作图，如图所示。

（4）根据闭合电路欧姆定律，r R U U E +
=，可得R E r E U 111⋅+=。

所以U
1—R 1图象在纵轴上的截距表示E 1，斜率表示E r ，由1V 6.01-=E ，118.00.10.247.127.2--Ω=Ω--=E r ，解得E =1.67V ，r=1.33Ω。

12．【2013·陕西师大附中高第一次模拟考试】为了测量某高内阻电源的电动势E 和内阻r （电动势约5V 、内阻约500Ω），现提供下列器材：
A ．待测电源
B ．电压表V （0-3V ，内阻约几千欧）
C ．电流表A （10mA ，R A =10Ω）
D ．电阻箱R 0（0-9999.9Ω）
E ．滑动变阻器R 1（0-20Ω）
F ．滑动变阻器R 2（0-1000Ω）
G ．开关及导线
H ．干电池若干节（内阻很小）
（1）实验中需要将电压表改装．首先测定其内阻，某同学采用图甲所示的电路，电源为干电池组．开关S 闭合前，电阻箱R 0的阻值应该调到 （选填“零”或“最大”）．闭合开关，调节电阻箱，当电压表指针满偏时，阻值为R 01=2950Ω；当电压表指针半偏时，阻值为R 02=8900Ω。

则电压表内阻R V = Ω．
（2）采用图乙所示的电路测量电源电动势和内阻．电阻箱R 0与电压表串联构成量程为6V 的电压表，则R 0= Ω；滑动变阻器应选 （选填“R 1”或“R 2”）．
（3）根据实验测得数据，做出电源路端电压U 随电流I 变化的图象如图丙所示，由图象可
知E= V，r= Ω。

13.【2013·河北省保定市八校高三联考】某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势（电动势E大约在9 V左右，内阻r约为50Ω)。

已知该电池允许输出的最大电流为150 mA。

该同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为 2 kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999 Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．
（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选________（填入相应的字母)作为保护电阻。

A. 2 Ω
B.20 Ω
C.200 Ω
D.2000 Ω（2）在图乙的实物图中，已正确地连接了部分电路，请完成余下电路的连接。

（3）该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取电压表的示数，其中电压表的某一次偏转如图丙所示，其读数为 V。

（4）改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图丁所示的图线，则根据该同学所作
出的图线可求得该电池的电动势E为 V，内阻r为Ω。

（结果保留两位有效数字）（5）用该电路测电动势与内阻，测量值和真实值的关系E测E真，r测r真(填“大于”、“小于”或“等于”)。

13.（1）B （2）如图所示（3）6.5 V （4）10 V 50±1 Ω（5）小于小于
14．【2013·江西省临川一中、师大附中高三联考】某同学使用多用电表测量一定值电阻R x 的阻值，先把选择开关旋到“ 1k”挡位并调零，测量时指针偏转如图所示。

然后他应通过
以下操作完成实验，请你将以下操作过程补充完整：
①________________________________；
②________________________________；
③将两表笔接触待测电阻的两端，从表盘上读出数据，再乘以所选倍率即为所测电阻值；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。