高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷(提升篇)(Word版 含解析)

高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷（提升篇）（Word 版 含解

析）

一、第十二章 电能 能量守恒定律实验题易错题培优（难）

1．某实验小组要测量干电池组(两节)的电动势和内阻，实验室有下列器材：

A 灵敏电流计G (量程为0~10mA ，内阻约为100Ω)

B 电压表V （量程为0~3V ，内阻约为10kΩ)

C ．电阻箱R 1(0~999.9Ω)

D ．滑动变阻器R 2(0~10Ω，额定电流为1A)

E.旧电池2节

F.开关、导线若干

(1)由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程．测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示，调节R 2和电阻箱，使得电压表示数为2.00V ，灵敏电流计示数为4.00mA ，此时电阻箱接入电路的电阻为398.3Ω，则灵敏电流计内阻为___________Ω(保留一位小数)．

(2)为将灵敏电流计的量程扩大为100mA ，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R 1的阻值调为___________Ω(保留三位有效数字)．

(3)把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出G U I － (U 为电压表的示数，G I 为灵敏电流计的示数)图象如图丙所示则该干电池组的电动势

E =___________V ，内阻r =___________Ω(保留三位有效数字)

【答案】101.7 11.3 2.910.01± 9.10.2±

【解析】

【分析】

（1）根据题意应用欧姆定律可以求出电流表内阻．

（2）把灵敏电流计改装成电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值．

（3）由闭合电路欧姆定律确定出G U I -的关系式，结合图象求得E ，r ．

【详解】

（1）[1]灵敏电流计内阻：

13

2.00398.3101.74.0010g U R R I -=-=-=⨯Ω （2）[2]灵敏电流计满偏电流为10mA ，把它改装成100mA 的电流表，电流表量程扩大了10倍，并联电阻分流为90mA ，为电流计的9倍，由并联电路特点可知，并联电阻阻值：

101.711.399

g R R ===并Ω （3）[3][4]电流表示数：10G I I =，由图示电路图可知，电源电动势：

10G E U Ir U I r =+=+

整理得：

()10G U E r I =-

由图示G U I -图象可知，电源电动势：E =2.91V ，图象斜率：

k =10r =32.91 2.00

911010

G U I -∆-==∆⨯ 电源内阻：r =9.1Ω。

【点睛】

本题关键是明确实验的原理，明确各个部分联接关系，由部分电路欧姆定律与全电路欧姆定律分析求解，对于图象类问题要写出表达式进行分析．

2．某同学欲测量一电容器的电容，他采用高电阻放电法来测量，电路图如图甲所示．其原理是测出电容器在充电电压为U 时所带的电荷量Q ，从而求出其电容C ．该实验的操作步骤如下：

（1）先判断电容器的好坏，使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是____（选填“好”、“坏”）的； （2）按如图甲所示电路原理图连接好实验电路，将开关S 接通____（选填“1”、

“2”），对电容器进行充电，调节可变电阻R 的阻值，再将开关S 接通另一端，让电容器放电，观察微安表的读数，直到微安表的初始指针接近满刻度；

（3）此时让电容器先充电，记下这时的电压表读数U 0=2.9V ，再放电，并同时开始计时，每隔5 s 或10 s 读一次微安表的读数i ，将读数记录在预先设计的表格中。根据表格中的12组数据，以t 为横坐标，i 为纵坐标，在乙图所示的坐标纸上描点（图中用“×”表示），请在图上作出电流i 与时间t 的曲线______;

（4）根据以上实验结果和图象，算出该电容器的电容约为____F （结果保留两位有效数

字）．

【答案】好 1 2.6×10-3~3.0×10-3之间

【解析】

【详解】

（1）[1]使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是好的。

（2）[2] 将开关S接通“1”，电容器与电源连接，对电容器进行充电。

（3）[3] 根据坐标系内所描出的点，用平滑的曲线把各点连接起来，可作出作出电流i与时间t的图象如图：

（4）[4]由Q I t

=⋅知，电荷量为I−t图象与坐标轴所围的面积，即面积为电容器在开始放电时所带的电荷量。由图象可知“面积”格数约32格（31∼33格均正确），每小格相当于2.5×10 -4 C，所以电容器电容为U0时，电荷量Q=7.75×10−3C(8.00×10−3C∼8.25×10−3C 均正确)，电容器的电容

3

3

8.0010

F 2.7510F

2.9

Q

C

U

-

-

⨯

==≈⨯（2.6×10-3~3.0×10-3之间均正确）。

3．电流表G1的量程为0～5mA，内阻r＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0～10mA，大量程为0～100mA；电压档小量程为0～10V，大量程为0～25V.

(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S端是与“6”相连的，则此多用电的表读数为_____.

(2)已知图甲中的电源E 的电动势为15V ，当把开关S 接到位置4，短接A 、B 表笔进行欧姆调零后，用该档测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G 1满偏刻度的

15处，则该电阻的阻值为_____kΩ.

(3)此多用电表的表笔A 为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R 5＝_____Ω.

【答案】20.0V （19.8～20.2） 6 红色 29

【解析】

【详解】

(1)[1]开关S 端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V ，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V ；

(2)[2]分析多用电表内部结构，开关S 端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为I m ＝10mA ，则根据闭合电路欧姆定律可知，

E ()5

m x I R r =+内 E ＝I m r 内

联立解得

R x ＝6kΩ； (3)[3]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A 为红表笔.

[4]当开关S 端接“1”时，电流挡的量程为0～100mA ，根据电表改装原理可知，

I g (r +R 6)＝(I 1-I g )R 5；

当开关S 端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA ，

I g r ＝(I 2-I g )(R 5+R 6），

联立解得

R 5＝29Ω.

4．用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3V ，内阻约2 Ω)，保护电阻R 1(阻值10 Ω)和R 2(阻值5Ω)，滑动变阻器R ，电流表A ，电压表V ，开关S ，导线若干．

实验主要步骤：

(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；

(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ； (iii)以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U -I 图线(U 、I 都用国际单位)；

(iv)求出U -I 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a .

回答下列问题：