江苏专用2024高考物理二轮复习第一部分专题六物理实验第三讲电学实验__课前自测诊断卷

第三讲电学试验
——课前自测诊断卷
考点一练习运用多用电表
1.[考查多用电表的运用和读数]
小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”试验中，为了更精确选取电压表和电流表的合适量程，确定先用多用电表测量小灯泡的阻值。

(1)在运用前发觉电表指针位置如图甲所示，该同学应当调整哪个位置________(选“①”或者“②”)。

(2)小明运用多用电表欧姆挡的“×10”挡测量小灯泡电阻阻值，读数如图乙所示，为了更精确地进行测量，小明应当旋转开关至欧姆挡________(填“×100”或“×1”)，两表笔短接并调整__________(选“①”或者“②”)。

(3)按正确步骤测量时，指针指在如图丙位置，则小灯泡阻值的测量值为________Ω。

解析：(1)由题图甲可知，电表指针没有指在左侧零刻度处，故应进行机械调零，故应用螺丝刀调整旋钮①。

(2)由题图乙可知，测量电阻时指针偏转较大，表盘上示数偏小，则说明所选挡位太大，故应换用小挡位，故选：“×1”挡；同时每次换挡后均应进行欧姆调零，故将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮②使指针指到右侧零刻度处。

(3)由题图可知，电阻R＝28×1 Ω＝28 Ω。

答案：(1)①(2)×1②(3)28
2．[考查利用多用电表进行故障分析]
在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8 V,0.3 A”。

合上开关S后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，A、B灯都不亮。

(1)用多用电表的直流电压挡检查故障(只有一处故障)，
①选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示)；
A．2.5 V B．10 V
C ．50 V
D ．250 V
②测得c 、d 间电压约为5.8 V ，e 、f 间电压为0，则故障是________；
A ．A 灯丝断开
B ．B 灯丝断开
C ．d 、e 间连线断开
D ．B 灯被短路
(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零，
①测试前，肯定要将电路中的开关S________(填“断开”或“闭合”)；
②测c 、d 间和e 、f 间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________(填“c 、d ”或“e 、f ”)间电阻。

依据小灯泡的规格计算出的电阻为________ Ω(保留三位有效数字)，它不等于测量值，缘由是：__________________________________。

解析：(1)①由于4节干电池的电动势为6 V 左右，所以选择开关应置于10 V 挡较合适，故选B 。

②A 、B 两灯均不亮，说明电路中有断路没有短路，依据欧姆定律以及“等势”的概念可知，若c 、d 间电压不为零说明c 、d 间可能发生断路，e 、f 间电压为零说明e 、f 间电势相等即没有断路，则故障是A 灯丝断开，所以A 正确。

(2)①依据欧姆表的运用方法可知，测试前应将电路中的开关断开。

②欧姆表的读数为
R ＝6×1 Ω＝6 Ω；此时测量的是e 、f 间的电阻，依据U ＝IR 计算出的电阻为R ＝U I ＝3.80.3
Ω＝12.7 Ω，大于欧姆表的测量值，说明小灯泡的电阻随温度的上升而增大。

答案：(1)①B ②A (2)①断开 ②6 e 、f 12.7 小灯泡的电阻随温度的上升而增大
考点二 以测电阻为核心的电学试验
3.[考查探究“确定导线电阻的因素”]
(2024·江苏七市三模)为测定金属丝的电阻率，供应试验器材如下：
A ．待测金属丝R (电阻约8 Ω)
B ．电流表A(0.6 A ，内阻约0.6 Ω)
C ．电压表V(3 V ，内阻约3 kΩ)
D ．滑动变阻器R 1(0～5 Ω，2 A)
E ．电源E (6 V)
F ．开关，导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图所示，则金属丝的直径为________ mm 。

(2)某同学采纳如图所示电路进行试验，请用笔画线代替导线，在图中将实物电路图连
接完整。

(3)测得金属丝的直径为d ，变更金属夹P 的位置，测得多组金属丝接
入电路的长度L 及相应电压表示数U 、电流表示数I ，作出U I ­L 如图所示。

测得图线斜率为k ，则该金属丝的电阻率ρ为________。

(4)关于电阻率的测量，下列说法中正确的有________。

A ．开关S 闭合前，滑动变阻器R 1的滑片应置于最左端
B ．试验中，滑动变阻器R 1的滑片位置确定后不行移动
C ．待测金属丝R 长时间通电，会导致电阻率测量结果偏小
D ．该试验方案中电流表A 的内阻对电阻率测量结果没有影响
解析：(1)螺旋测微器主尺刻度0 mm ，分尺刻度0.5 mm 50
×40.2＝0.402 mm ，所以读数为0.402 mm 。

(2)依据电路图连接实物图如下：
(3)设电流表内阻R A ，依据欧姆定律可知待测电阻：R ＝U －IR A I ，依据电阻定律：R ＝ρL S
，截面积：S ＝π⎝ ⎛⎭
⎪⎫d 22，联立解得：U I ＝4ρπd 2L ＋R A ，图像斜率：k ＝4ρπd 2，所以电阻率ρ＝πkd 24。

(4)为了爱护电路，试验起先前应使待测回路电流最小，滑动变阻器滑片处于最左端，A 正确；试验要测量多组电压、电流值，通过变更滑片位置，变更电压表示数，滑动变阻器滑片须要移动，B 错误；待测金属丝R 长时间通电，因为电流热效应存在，温度上升，电阻率变大，C 错误；依据U I ＝
4ρπd 2
L ＋R A 可知，电流表的内阻存在不会变更图像的斜率，对电阻率没影响，D 正确。

答案：(1)0.402 (2)见解析图 (3)πkd 24
(4)AD 4．[考查描绘小灯泡的伏安特性曲线]
(2024·苏北三市一模)某同学用图甲所示电路来测绘小灯泡的伏安特性曲线，器材如下：
A ．小灯泡(额定电压2.5 V ，额定电流0.25 A)；
B ．电流表(0～0.6 A)；
C ．电压表(0～3 V)；
D ．滑动变阻器R 1(0～10 Ω)；
E ．滑动变阻器R 2(0～1 000 Ω)；
F ．干电池(电动势为1.5 V)两节；
G ．开关，导线若干。

(1)滑动变阻器应选________(选填器材前的代号)。

(2)试验中得到的数据如下表所示，依据表中数据在图乙中作出小灯泡的U ­I 图像，由图像可知小灯泡的电阻随温度的上升而________(选填“增大”“减小”或“不变”)。

U /V 0.20 0.40 0.60 1.00 1.40 1.80 2.00 2.20 I /A 0.04 0.08 0.11 0.15 0.18 0.20 0.21 0.22
(3)某同学用一节干电池与阻值为5 Ω的电阻R 、小灯泡及电压表
连接成图丙所示电路，测得电压表读数为0.8 V ，结合图乙中图像求得
小灯泡实际消耗的功率为________ W ，干电池内阻为________ Ω。

(结
果均保留两位有效数字)
解析：(1)由于小灯泡的额定电压为2.5 V ，额定电流为0.25 A ，则小灯泡的电阻约为：R x ＝U I ＝2.50.25
Ω＝10 Ω，而且电路采纳分压式接法，则滑动变阻器应选择最大阻值小的滑动变阻器，故选项D 正确；
(2)通过描点、画线，则小灯泡的U ­I 图像如图所示：
图像的斜率代表电阻，则由图可知：随着电流的增大即随着温度的上升小灯泡的电阻增
大；
(3)当电压表读数为U′＝0.8 V时，则通过小灯泡的电流约为I′＝0.13 A，则依据功率的公式可以知道小灯泡实际消耗的功率为：P＝U′I′＝0.8×0.13 W＝0.10 W；
此时小灯泡的电阻为：R x＝U′I′
则依据闭合电路欧姆定律可以得到：I′＝E
R＋r＋R x
代入数据可以得到：r＝0.38 Ω。

答案：(1)D (2)见解析图增大(3) 0.10 0.38
5．[考查电表内阻的测量]
(2024·南师附中模拟)某同学要测量量程为6 V的电压表V x的内阻，试验过程如下：
(1)先用多用电表粗测电压表的内阻，将多用电表功能选择开关置于“×1 k”挡，调零后，将红表笔与电压表________(选填“正”或“负”)接线柱连接，黑表笔与另一接线柱连接，指针位置如图所示，电压表内阻为________ Ω。

(2)为了精确测量其内阻，现供应以下器材：
电源E(电动势为12 V，内阻约为1 Ω)
开关和导线若干
电流表A(量程0.6 A，内阻约为3 Ω)
电压表V(量程10 V，内阻约为15 kΩ)
定值电阻R0(阻值为5 kΩ)
滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω，额定电流为1 A)
滑动变阻器R2(最大阻值为50 Ω，额定电流为1 A)
①请选用合适的器材，在方框中画出试验电路图(需标注所用试验器材的符号)。

②待测电压表V x内阻测量值的表达式为R x＝________。

(可能用到的数据：电压表V x 的示数为U x，电压表V的示数为U，电流表A的示数为I)
解析：(1)红表笔是欧姆表的负极，所以应当接电压表的负接线柱。

电压表的内阻为10.0×1 000 Ω＝1.00×104Ω。

(2)①滑动变阻器的电阻远小于电压表的内阻，应当选择分压接法，若运用R 1会使流过滑动变阻器的电流超过1 A ，故要选择R 2，电路图如图。

②依据欧姆定律可得电压表内阻的测量值为：R x ＝U x U －U x
R 0＝U x R 0U －U x。

答案：(1)负 1.00×104 (2)①见解析图 ②
U x R 0U －U x
考点三 以测电源电动势为核心的电学试验
6.[考查伏安法测电池的电动势和内阻]
某同学做“测定一节干电池的电动势和内阻”的试验，可供选择的试验器材如下：
A ．一节干电池，电动势约为1.5 V ，内电阻约为1 Ω；
B ．电压表：量程0～3 V ，内阻约为3 kΩ；
C ．电流表：量程0～0.6 A ，内阻约为0.2 Ω；
D ．滑动变阻器R 1：阻值为0～10 Ω；
E ．滑动变阻器R 2：阻值为0～50 Ω；
F ．开关、导线若干。

(1)现有甲、乙两个电路可供选择，选择________(填“甲”或者“乙”)电路测量较好。

为了调整便利，滑动变阻器应当选择_______(填“R 1”或者“R 2”)。

(2)依据你选择的电路图连接图丙中的实物图。

(3)在进行了正确的操作后，某同学得到了七组试验数据，并描在U ­I 图像中，如图丁所示。

该干电池电动势E ＝______ V ，内阻r ＝______ Ω。

解析：(1)本试验中电压表应测量路端电压，电流表应测量通过电源的电流，由于电压表和电流表都有肯定的内阻，两种电路都存在系统误差。

甲电路中，电流表读出的不是通过电源的电流，比电源的电流小，其读数等于电源的电流与通过电压表电流之差，误差来源于电压表的分流，而乙电路中，电压表测量的电压不等于路端电压，是由于电流表的分压。

由
于电源的内阻较小，若采纳乙电路，测得的内阻误差较大，而甲电路中，电压表分流较小，测量误差较小，故可采纳甲电路进行试验；从试验器材选择的操作便利性原则选择R 1较好。

(2)本试验采纳滑动变阻器限制电流，电流表相对于电源采纳外接法，测量电路如图所示。

(3)依据试验值作出的U ­I 图线如图所示：
由图可知，电池的电动势E ＝1.48 V ，
内阻为r ＝1.48－1.050.5
Ω＝0.86 Ω。

答案：(1)甲 R 1 (2)见解析图
(3)1.48(1.47～1.49均可) 0.86(0.84～0.88均可)
7．[考查安安法测电源的电动势和内阻]
在“测定电源的电动势和内阻”的试验中，备有下列器材：
A ．待测的干电池一节
B ．电流表A 1(量程0～3 mA ，内阻R g1＝10 Ω)
C ．电流表A 2(量程0～0.6 A ，内阻R g2＝0.1 Ω)
D ．滑动变阻器R 1(0～20 Ω，1.0 A)
E ．电阻箱R 0(0～9 999.9 Ω)
F ．开关和若干导线
(1)某同学发觉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 两个参考试验电路(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R 0的阻值应取________ Ω。

(2)图乙为该同学依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)。

依据该图线可得被测电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。

解析：(1)首先须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，因此须要将A1进行改装，故选b电路；其次依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)依据闭合电路欧姆定律可知，
I1×1 000＝E－I2r，将图像延长，依据纵截距知该电源的电动势为1.48 V，依据斜率可得内阻为0.84 Ω。

答案：(1)b 990
(2)1.48 (1.46～1.49均可) 0.84(0.82～0.87均可)。