专题2.4+电学实验(B卷)-高二物理同步单元双基双测“AB”卷(选修3-1)

2018-2019学年度上学期高二物理（人教版选修3-1）同步单元双基双测AB卷
【满分：110分时间：90分钟】
实验题
1．（9分）某同学为了测一节干电池的电动势E和内电阻r。

⑴先用多用电表估测电动势E。

将选择开关旋至直流2.5V档，红、黑表笔与干电池的正、负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用表的读数为_______V。

⑵再用伏安法更精确地测量该干电池的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示。

请你用实线代替导线在图丙中连接好实物_______，要求变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大。

⑶由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出，请你完成图线________。

由图象可得E＝_______V（保留三位有效数字），r＝_______Ω（保留两位有效数字）。

⑷这位同学对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是_______。

A．主要是由电压表的分流引起的
B．主要是由电流表的分压引起的
C．电动势测量值小于真实值
D．内阻测量值大于真实值
【答案】 1.45±0.01如图；
如图；
1.49±0.011.0～1.1AC
【解析】
（3）用直线把坐标系中各点连接起来，得到U-I图象，如图丁所示；由图象可知，
图象与纵轴交点是1.5V，则电源电动势E=1.5V，电源内阻；
【点睛】
电源的U-I图象斜率等于电源内阻；由图象求电源内阻时，一定要注意图象纵坐标轴的起点是否是零，这是容易忽略的地方．
2．（9分）某学习小组的同学拟探究小灯泡的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:
小灯泡,规格“”；
电流表,量程,内阻约为；
电流表,量程,内阻
电压表,量程,内阻
标准电阻,阻值
标准电阻,阻值；
滑动变阻器,阻值范围；
学生电源,电动势,内阻不计:开关及导线若干.
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过的电流为时,电压表的示数如图2所示,电压表的读数______________。

(2)乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时，加在上的电压值是
_________________。

(3)学习小组认为要想更准确地描绘出完整的伏安特性曲线,并测量的额定功率,需要重新设计电路。

请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。

【答案】 2.30 4
3．（9分）利用如图所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻：
(1)现有电流表(量程0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表(量程0～15V)
B．电压表(量程0～3V)
C．滑动变阻器(0～50Ω)
D．滑动变阻器(0～500Ω)
实验中电压表应选用_，滑动变阻器应选用________。

(选填相应器材前的字母)
(2)某位同学记录的6组实验数据如下表所示，6组数据的对应点已经标在坐标纸上，请画出U－I图线. 序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10
电流I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480
(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。

【答案】 B C 1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85)
【解析】（1）一节干电池的电动势约为1.5V,则实验中电压表应选用B，滑动变阻器应选用C即可；（2）U－I图线如图：
（3）根据图线可得出干电池的电动势E＝1.5V，内电阻。

4．（9分）要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线，现提供下列器材:
A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 D．学生电源，还有电键、导线若干
（1）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图．
（2）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，如果将这个小灯泡与电动势为、内阻为的电源和
一个阻值为的定值电阻串联形成闭合回路，此时小灯泡消耗的电功率为________。

（保留位有效数字）
【答案】（1）（2）0.09-0.11
【解析】（1）由于小灯泡的内阻和电流表内阻相接近，所以为了避免电流表分压过大，所以电流表应采用电流表外接法，小灯泡两端电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示
【点睛】根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．在U-I图线上做出电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率．
5．（9分）某实验小组计划测量一未知电阻的阻值，已经连接好实物图如图1所示。

（1）请根据实物图在图2所示方框中画出该实验的电路图，并标明表示各元件的字母。

（2）图3中电阻箱的读数是________Ω；如果将电阻箱的阻值由10.00Ω调节到9.00Ω，应_____________。

①先使电阻箱阻值调至如图3所示，再将S2接到A，闭合S1，记录下对应的电压表示数为2.20V，然后断开S1；
②保持电阻箱示数不变，将S2切换到B，闭合S1，此时电压表的读数为2.80V，然后断开S1，不计电源内阻，电压表可视为理想电表，据此可知，定值电阻R1的阻值为________Ω。

（计算结果保留3位有效数字）。

【答案】 20.00 现将“×1”档调到9 再将“×10”档调到0 5.45Ω
【解析】（1）实验电路图如图所示
；
6．（9分）在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：
A．电池组，( ，内阻约)
B．电流表，( ，内阻约)
C．电流表(，内阻约)
D．电压表(，内阻约)
E.电压表(，内阻约)
F.滑动变阻器(，允许最大电流)
G.滑动变阻器(，允许最大电流)
H.开关、导线若干
(1)实验选择的器材有__________(填写仪器前字母代号)
(2)若用螺旋测微器测得金属丝直径的读数如图1，则读数为____________；
(3)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻在组成电路时，请在图2虚线框内画出应采用的实验原理图___________，且此原理图使得待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_________（选填：“大”或“小”；）
(4)若用表示金属丝长度，表示直径，测得电阻值为，则计算金属丝电阻率的表达式_________.
【答案】 (1)CDGH； (2)0.900 (3)图见解析；小； (4)
（3）由于电压表的内阻远远大于待测电阻，所以应该用电流表外接的方法，电路图如图所示：
由于电压表的分流，导致测量的电流变大，所以电阻测量偏小，
（4）根据电阻的决定式
解得：
故本题答案是：(1). CDGH； (2). 0.900 (3).图见解析；小； (4)
点睛：在选电压表电流表时要注意使用是要保证电流偏过量程的以减小误差，在设计电路时要根据待测电阻与滑动变阻器之间的关系确定是分压电路还是限流电路。

7．（9分）在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R．
(1)用游标卡尺测金属丝长度时读数如图，则金属丝的长度为_____mm；
(2)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图乙，则金属丝的直径为_____mm．
(3)若用图丙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____．（选填“偏大”或“偏小”）
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丁，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____ A．
【答案】 13.550.696 - 0.699偏小22.600.52
【点睛】（1）20分度游标卡尺，最小精确度为0.05mm，故根据游标卡尺读数为：主尺数+游标尺对齐刻度序号×最小精确度，即：13mm+11×0.05mm=13.55mm；
（2）螺旋测微器最小精确度为0.01mm，其读数方法为：主尺数+对齐刻度估读条数×最小精度，即0.5mm+19.6条×0.01mm=0.696mm；
（3）误差分析时，把待测电阻与电压表看成一个整体，根据欧姆定律可知，测得的应是待测电阻与电压表内阻的并联电阻，所以测量值比真实值偏小；
（4）电流表每小格数值是0.02A，应进行估读，即估读到0.01A；同理电压表应进行估读，即估读到0.01V，然后根据欧姆定律求解即可。

8．（9分）现要尽可能精确地测量某段金属丝的电阻率，要求通过金属丝的电流在0~0.5A之间，实验器材如下：
A．电流表A1：量程0~0.1A，内阻r1=1Ω
B．电流表A2：量程0~0.6A，内阻约0.5Ω
C．滑动变阻器R1：最大值1.0Ω，额定电流10A
D．滑动变阻器R2：最大值100Ω，额定电流0.1A
E．定值电阻R3：阻值为59Ω
F．定值电阻R4：电动势为6V，内阻约为0.5Ω
H．开关S，导线若干
（1）用多用电表先进行粗测：先选择“×10”档位，按照正确的步骤测量，发现指针偏转角度太大，为准确地进行测量，应改选__________（填“×100”或“×1”）倍率，换档后，按照正确的步骤进行测量，测量结果如图1所示，则该金属丝的电阻为__________Ω。

（2）用螺旋测微器测量该金属丝直径的结果如图2所示，则该金属丝的直径d=_________mm；
（3）为尽量准确地测量金属丝的电阻Rx，请在图3所示的虚线框内画出测量该金属丝的电阻Rx的实验原理图（图中器件用于题干中相应的器件符号标注）。

（4）若以电流表A1的示数I1为纵轴，A2的示数I2为横轴，利用多次实验的数据画出如图4所示的图线，其斜率为k，根据图线斜率和题中所给的其他物理量可知金属丝的电阻表达式R x=________，通过计算即可达到实验目的。

【答案】×1 ； 13.0 1.706（1.704~1.708）
（4）根据欧姆定律可得；
9．（9分）为了较准确测量某电阻的阻值(约2 kΩ)，有如下实验器材可供选择：
A．直流电源：电动势18 V，内阻很小，额定电流为1 A
B．电流表A1：量程0～10 mA，内阻约10 Ω
C．电流表A2：量程0～600 mA，内阻约0.5 Ω
D．电压表V：量程0～20 V，内阻约10 kΩ
E．滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω
F．滑动变阻器R2；最大阻值100 Ω
G．开关、导线等
（1）实验中电流表选用________(选填“A1”或“A2”)，滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)。

（2）请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_________________ 。

（3）采用上述电路正确测量，测得的电阻________(选填“大于”、“小于”或“等于”)它的实际阻值，其原因是___________________________。

【答案】；；大于；电流表分压；
（2）因R x>>R A，则电流表内接；滑动变阻器用分压电路；电路如图：
（3）采用上述电路正确测量，测得的电阻大于它的实际阻值，其原因是电流表的分压造成的.
10．（9分）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8 V，0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电流表：A1（量程100 mA，内阻约2 Ω）；A2（量程0.6 A，内阻约0.3 Ω）；
电压表：V1（量程5 V，内阻约5 kΩ）；V2（量程15 V，内阻约15 Ω）；
电源：E1（电动势为1.5 V，内阻为0.2 Ω）；E2（电动势为4 V，内阻约为0.04 Ω）．
滑动变阻器：R1（最大阻值约为100 Ω），R2（最大阻值约为10 Ω），
电键S，导线若干．
（1）为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选用__，电压表选用__，滑动变阻器选用__，电源选用__．（填器材的符号）
（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为__；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为__，灯泡实际消耗的电功率为__．
（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的__．
【答案】（1）A2， V1， R2， E2；（2）1.5 Ω， 11.5 Ω， 0.78 W；（3）A
【解析】（1）因小灯泡额定电流为0.3 A，额定电压为3.8 V，故电流表应，电压表应选，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R2，显然电源应选；
11．（10分）有一只标识为“2.5 V，0.5 A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线，实验室所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
编号器材名称规格与参数
A 电源E 电动势为3.0 V，内阻不计
B 电流表A1量程0～10 mA，内阻200 Ω
C 电流表A2量程0～600 mA，内阻2 Ω
D 电阻箱R 阻值999.99 Ω
E 滑动变阻器R1最大阻值10 Ω
F 滑动变阻器R2最大阻值2 kΩ
(1)为了达到实验目的需要组装一个量程为3.0 V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到________ Ω；
(2)为了减小实验误差，实验中滑动变阻器应选择________(选填器材前面的编号)；
(3)请帮助小华设计一个电路，要求使误差尽量小，并将电路图画在图1虚线框内________；
(4)小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在图2方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线_________；
电压U/V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0 0.17 0.30 0.39 0.45 0.49
(5)将一个电动势为 1.5 V，内阻为 3 Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为________W(结果保留1位有效数字)．
【答案】 (1)100 (2)E (3) （4）（5）0.2
【解析】【分析】明确实验原理，根据电路的改装规律可明确电阻箱应接入电阻；根据滑动变阻器的作用可确定应选择的滑动变阻器；根据实验原理进行分析，从而明确应采用的电路图；根据描点法可得出对应的图象；在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示灯泡的工作点，从而确定电压和电流，由功率公式即可确定电功率；
(3)本实验应采用滑动变阻器分压接法，由于电流表内阻较小，故应采用电流表外接法，故原理图如图所示；
(4)根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示；
(5)在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U=0.8V，电流I=0.22A，则功率．
12．（10分）图甲为某同学测绘额定电压为2．5V的小灯泡的I﹣U图线的实验电路图。

（1）根据电路图以及相关参数，选择好量程，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接成完整实验电路．
（2）开关S闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）．（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果这个小灯泡两端所加电压为1．4V，则小灯泡此时的电阻是（保留一位小数）．随着电压增大，小灯泡的电阻（填“增大”，“减小”或“不变”），原因是。

【答案】 1）如图（2）A端。

（3）6．4Ω，增大，灯丝温度升高电阻增大。

【解析】
试题分析：（1）根据给出的原理图可知，本实验中采用分压接法和电流表外接法；连接实物图如图所示；
考点：测绘小灯泡的I﹣U图线
【名师点睛】题考查伏安法测灯泡的伏安特性曲线，要注意明确电路的接法，注意灯泡的伏安特性曲线的掌握，明确I-U图象和U-I图象的区别。

精美句子
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4、成功与失败种子，如果害怕埋没，那它永远不能发芽。

鲜花，如果害怕凋谢，那它永远不能开放。

矿石，如果害怕焚烧（熔炉），那它永远不能成钢（炼成金子）。

蜡烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。

航船，如果害怕风浪，那它永远不能到达彼岸。

5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。

井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便窄了。

笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。

山中的石！当你背靠群峰时，意志就坚了。

水中的萍！当你随波逐流后，根基就没了。

空中的鸟！当你展翅蓝天中，宇宙就大了。

空中的雁！当你离开队伍时，危险就大了。

地下的煤！你燃烧自己后，贡献就大了
6、朋友是什么？
朋友是快乐日子里的一把吉它，尽情地为你弹奏生活的愉悦；朋友是忧伤日子里的一股春风，轻轻地为你拂去心中的愁云。

朋友是成功道路上的一位良师，热情的将你引向阳光的地带；朋友是失败苦闷中的一盏明灯，默默地为你驱赶心灵的阴霾。

7、一粒种子，可以无声无息地在泥土里腐烂掉，也可以长成参天的大树。

一块铀块，可以平庸无奇地在石头里沉睡下去，也可以产生惊天动地的力量。

一个人，可以碌碌无为地在世上厮混日子，也可以让生命发出耀眼的光芒。

8、青春是一首歌，她拨动着我们年轻的心弦；青春是一团火，她点燃了我们沸腾的热血；青春是一面旗帜，她召唤着我们勇敢前行；青春是一本教科书，她启迪着我们的智慧和心灵。