2021届高考物理三轮冲刺限时训练：电学实验

2021届物理高考冲刺限时训练电学实验
1.一块电压表的刻度线清楚，但刻度上的数字模糊不清。

某同学为了测定该电压表的内阻，除了待测电压表之外，实验室提供的器材如下：A．电流表(量程为1mA)
B．变阻箱R0(0～9999.9Ω)
C．滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)，额定电流为1A)
D．滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)，额定电流为0.5mA)
E．电源(电动势为9V，内阻约为1Ω)
F．开关一个，导线若干．
(1)采用如图甲所示的实验电路，选用的滑动变阻器为_________(填“R1”或“R2”)。

(2)连接好实验电路，在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到_____(填“a”或“b”)端，电阻箱的阻值调到最大，闭合开关S，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表指针满偏，记录电流表的读数I和电阻箱的阻值R。

(3)保持电压表的指针满偏，调节滑动变阻器、电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的1
图像如图乙所示。

则该电压表的量程为______，内阻
I
R
为________。

2.某实验探究小组利用如图所示的电路测量一毫安表的内阻以及一电源的电动势和内阻。

实验室提供的实验器材如下：
A.待测毫安表（满偏电流2.5 mA ，内阻大约10Ω）
B.待测电源（E 大约为3 V,r 大约为1Ω）
C.电阻箱（最大阻值为9999Ω）
D.电阻箱（最大阻值为999Ω）
E.电阻箱（最大阻值为99.9Ω）
F.开关、导线若干 实验步骤如下：
a.将电阻箱1R 的阻值调到最大，闭合1S ，调节1R 的阻值使毫安表的示数达到满偏
b.保持电阻箱1R 的阻值不变，闭合2S ，调节电阻箱2R ，使毫安表示数达到满偏值的一半，同时记录电阻箱的读数2R
c.断开开关2S ，调节电阻箱1R ，记下电阻箱的读数1R 和毫安表的示数I
d.多次重复步骤c
e.在坐标纸上以1
I 为纵坐标，以1R 为横坐标，用直线拟合，作出11
R I -图像 回答下列问题： 在本实验中，
（1）电阻箱1R 应选择_______（用器材前面的字母表示）。

（2）毫安表内阻g R 的测量值为__________。

（3）若获得11
R I -图像的斜率为k ，纵截距为b ，则电源电动势测量值的表达式为E =________，内阻测量值的表达式为r =________。

（4）用上述方法测出的电源内阻________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。

3.某同学要测量一节干电池电动势和内电阻。

实验室提供以下器材：
电压表：V（量程3V，内阻V R约为10kΩ）
电流表：G（量程3mA，内阻G50
R=Ω）
滑动变阻器：R（阻值范围010Ω，额定电流2A）
定值电阻：00.25
R=Ω
开关S和导线若干。

该同学设计出如图甲所示的实验电路图，实验过程中，该同学记录了多组电压表和电流表G的示数u、G，根据数据在坐标系中作出u G
-图像如图乙所示。

(1)该同学将电流表G与定值电阻
R并联，实际上是进行了电表的改装，
则他改装后的电流表的量程是____A；（结果保留一位有效数字）
(2)根据图乙可求出电源的电动势E=____V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=___Ω（结果保留两位有效数字）。

4.某同学欲将量程为300μA的微安表头G改装成量程为0.3A的电流表。

可供选择的实验器材有：
A．微安表头G（量程300μA，内阻约为几百欧姆）
B．滑动变阻器R1（0-10kΩ）
C．滑动变阻器R2（0-50kΩ）
D．电阻箱（0-9999Ω）
E．电源E1（电动势约为1.5V）
F．电源E2（电动势约为9V）
G．开关、导线若干
该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：
①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端所对应的位置；
②断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；
③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G 的示数为200μA，记下此时电阻箱的阻值。

回答下列问题：
（1）实验中电源应选用_____（填“E1”或“E2”），滑动变阻器应选用
______（填“R1”或“R2”）。

（2）若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻R g与R的关系式为R g=______。

（3）实验测得G的内阻R g=500Ω，为将G改装成量程为0.3A的电流表，应选用阻值为_____Ω的电阻与G_____（填“串联”或“并联”）。

5.用电流表和电压表测定电源的电动势和内电阻，被测电源是两节干电池
串联成的电池组。

可供选择的实验器材如下：
A．电流表，量程0.6A，内阻约为0.5Ω
B．电流表，量程100mA，内阻约为5Ω
C．电压表，量程3V，内阻约为3kΩ
D．电压表，量程15V，内阻约为5kΩ
E．滑动变阻器，0～1000Ω，0.1A
F．滑动变阻器，0～20Ω，2A
G．开关一个，导线若干
(1)为了尽量得到较准确的实验结果，电流表应选_____，电压表应选
_____，滑动变阻器应选______（填器材前面的选项字母）。

(2)有甲、乙两个可供选择的电路如图所示，为减小实验误差，应选
________电路进行实验。

(3)如图是根据实验记录数据画出的U－I图象，则由图可求出该电源电动势为_____V，该电源内阻为______Ω（结果保留2位有效数字）。

6.某同学测量一节旧干电池的电动势和内电阻的电路图如图甲所示，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路：
(1)毫安表的内阻为100Ω，满偏电流为5mA；R1和R2为定值电阻，其中R1=500Ω。

若使用a和c接线柱，电压表量程为15V，则R2=_______Ω；
(2)现有两个电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω），A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；两个滑动变阻器，最大阻值分别为10Ω和500Ω，则应选电流表_____（填“A1”或“A2”），应选最大阻值为______Ω的滑动变阻器；
(3)实验主要步骤如下：
①开关S2拨向b，将滑动变阻器R的滑片移到最______端（选填“左”或“右”）；
②闭合开关S1，多次调节滑动变阻器的滑动片，记下相应的电流表示数I1和毫安表示数I2；
③根据测量数据画出的I2-I1图像如图乙所示；
④由图像可得电源的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω。

（结果均保留三位有效数字）
7.为了测量一个量程为0~3.0 V的电压表的内阻V R，某同学设计了如图甲所示的电路。

使用的器材有：电阻箱0R（最大阻值为99999.9Ω），滑动变阻器R（最大阻值为50Ω），直流电源E（电动势为6 V），开关一个，导线若干。

（1）请按图甲的电路图将图乙的器材连成完整的电路。

（2）该实验中需要进行的步骤如下，合理的顺序是__________（用步骤前的字母表示）。

A.闭合开关S
B.把滑动变阻器的滑片P滑到a端，将电阻箱0R的阻值调到零
C.调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为3.0 V
D断开开关S
E.调节电阻箱0R的阻值使电压表示数为2.0 V，记录此时电阻箱0R的阻值（3）在实验过程中，调节电阻箱0R的阻值使电压表示数为2.0 V，此时电阻箱0R的阻值为1500.0 ；若认为调节电阻箱时电压表所在支路两端的电压不变，计算可得电压表的内阻为_______Ω。

（4）如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为_______（填正确答案字母）。

A.100 μA
B.200 μA
C.600 μA
D.1 mA
参考答案
1.答案：（1）R 1（2）a （3）3V ；6kΩ
2.答案：（1）C （2）2R （3）1
k ；2b
R k - （4）大于
解析：本题考查半偏法测电表内阻、测量电源电动势和内阻实验。

（1）将电阻箱1R 的阻值调到最大，闭合1S ，调节1R 的阻值使毫安表的示数达到满偏，由闭合电路欧姆定律可知此时回路中的总电阻约为
g
1200E
R I =
=Ω总，所以电阻箱1R 应选择C 。

（2）将电阻箱1R 的阻值调到最大，闭合1S ，调节1R 的阻值使毫安表的示数达到满偏；保持电阻箱1R 的阻值不变，闭合2S ，调节电阻箱2R ，使毫安表示数达到满偏值的一半，则流过2R 的电流也是满偏值的一半，所以此时毫安表内阻g 2R R =。

（3）断开开关2S ，调节电阻箱1R ，记下电阻箱的读数1R 和毫安表的示数I ，由闭合电路欧姆定律，()g 1E I R R r =++，经过变形，得g 111
R r R I E E
+=+；若
获得11
R I -图像的斜率为k ，纵截距为b ，则g 1
,R r k b E E
+=
=，将g 2R R =代入解
得电源电动势测量值的表达式为1
E k =，内阻测量值的表达式为2b
r R k =-。

（4）用题述方法测出的电源内阻的误差来自于毫安表内阻g R 的测量误差，在用半偏法测毫安表内阻时，闭合2S ，电路中总电阻减小，总电流增大，大于原毫安表的满偏电流，而此时毫安表指针半偏，所以流经2R 的电流比毫安表的多，2R 的电阻比毫安表的电阻小，但我们把2R 的读数当成毫安表的内阻，故测得的毫安表的内阻偏小，即2g R R >实，将g 2=R R 代入上述表
达式得到的电源内阻大于真实值。

3.答案：(1)0.6(2)1.48;0.85（0.83-0.87均可）
4.答案：(1) E 2; R 2(2)12
R (3) 0.5;并联
5.答案：(1)A;C;F(2)乙(3)3.0;1.0
6.答案：(1)2400;(2)A 1;10;(3)左;1.44;1.20
7.答案：（1）见解析 （2）BACED （3）3000 （4）D
解析：本题考查测量电压表内阻的实验。

（1）电路连接如图所示；
（2）实验步骤为先把滑动变阻器的滑片P 滑到a 端，将电阻箱0R 的阻值调到零，闭合开关S ，调节滑动变阻器R 的阻值，使电压表的示数为3.0 V ，调节电阻箱0R 的阻值使电压表示数为2.0 V ，记录此时电阻箱0R 的阻值，断开开关S ，故合理的顺序为BACED ；
（3）由串联电路规律，得V
2V 1V
1500R =Ω，解得电压表的内阻为V 3000R =Ω; （4）设该表头的满刻度电流为g I ，则有V g 3.0V I R =，解得g 1mA I =，选项D 正确。