高考物理一轮复习电学实验综合测试卷03(2021年整理)

2019年高考物理一轮复习电学实验综合测试卷03
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电学实验综合测试卷03
1．（9分）某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值，实验室提供了以下实验器材供选择，请你帮助该实验小组完成以下操作.
A．待测电阻Rx：阻值约为200 Ω;
B．电源E:电动势为3.0 V,内阻可忽略不计；
C．电流表A1：量程为0～30 mA，内电阻r1＝20 Ω；
D．电流表A2:量程为0~50mA，内电阻r2约为8 Ω；
E．电压表V: 量程为0～15V，内电阻R V约为10kΩ;
F．定值电阻R0：阻值R0＝80 Ω；
G．滑动变阻器R1:最大阻值为10 Ω；
H．滑动变阻器R2：最大阻值为1000 Ω；
J．开关S，导线若干.
(1）由于实验室提供的电压表量程太大，测量误差较大，所以实验小组的同学准备将电流表A1和定值电阻R0改装成电压表，则改装成的电压表的量程为___________V；
(2)为了尽可能减小实验误差，滑动变阻器应该选择________(选填“G"或“H")，请在右侧方框内已经给出的部分电路图中，选择恰当的连接点把电路连接完整____________。

（3）若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为Rx＝____________。

2．（9分)某同学用如图(a）所示的电路测量恒压源的输出电压和定值电阻Rx的阻值。

实验室提供器材如下。

直流电源E（输出电压为5V）；待测电阻Rx（阻值约为100Ω）；直流电压表V（量程0～5V,内阻约为15kΩ）；电阻箱R（阻值范围0～999。

9Ω)；开关S,导线若干
实验中调节电阻箱的阻值,记录多组电阻箱、电压表的示数，得到如图（b）所示的关系图线。

回答下列问题,（计算结果保留两位有效数字）
(1)由图（b）可知直线在纵轴上的截距b=_____V—1，在横轴上的截距a=__________Ω.
(2）若不考虑电压表的影响，恒压源输出电压的测量值=_____V，定值电阻Rx的测量值=_____Ω。

（3）若考虑电压表的影响，恒压源输出电压的测量值，定值电阻Rx的测量值。

则________，_______(填“大于"、“等于"或“小于"）
3．（9分）在一次课外活动中，某物理兴趣小组为了测量由干电池组合的电源的电动势(约为3V）和内电阻,在实验室寻找到了下列器材:
电压表V（量程0~15v;内阻约为15kΩ);
电流表A1(量程0~0。

6A;内阻约为1。

0Ω）;
电流表A2(量程0～1mA；内阻为40Ω)；
电阻箱R1(阻值范围为0～9999Ω);
滑动变阻器R2（阻值范围为0~20Ω;额定电流2A)；
导线、开关若干。

(1)。

因电压表的量程过大，测量不精确，可用电流表改装。

要将电流表改装成3V量程的电压表，应该选用的电流表是__________（选填A1或A2），将其与电阻箱R1__________(选填串联或并联)，此时电阻箱R1的阻值应调至__________Ω.
(2）。

为了测定电源的电动势和内电阻，请你帮该小组设计一个测量电路图,并画在答题卷的虚线框内_________.
（3）。

闭合开关,改变变阻器滑片的位置,测得多组数据,画出了两电流表的关系I2—I1图象如图，则电源电动势E=__________V,电源内阻r=__________Ω.
4．（9分）某实验小组利用如下实验器材测量干电池的电动势和内阻。

A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1。

5V，内阻约几欧
B．直流电压表V1、V2，内阻约为3kΩ
C．阻值为5Ω的定值电阻R0
D．滑动变阻器R
E.导线和开关
（1）根据图甲所示的电路原理图，完成图乙所示的电路实物图的连接。

（2）实验中移动滑动变阻器的滑片，读出电压表V1、V2的多组数据如表格所示，请在图丙所示的坐标纸中描绘出U1—U2图像。

实验次数123456
U1/N1。

65 1.50 1.32 1.000。

680。

46
U2/N 2.152。

21 2.32 2.50 2.692。

76
（3）根据描绘出的U—U2图像,两节干电池的总电动势E=_______V，总内阻_______Ω。

（计算结果保留三位有效数字）
5．（9分）某探究小组进行“练习使用多用电表”的实验，请帮他们完成下列几个问题。

（1)如图甲是多用电表的刻度盘，当选用量程为0~50mA的电流挡测量电流时，表针指示图示刻度，则所测电流为_____mA;当选用量程为0～250V的电压挡测电压时,其示数为________V。

（2)图乙是图甲中多用电表的简化电路图，测当转换开关S旋转到位置3时，可用来测量
________；转换开关接2时,多用电表为一个倍率为“×10”的欧姆表，若图甲中E为该量程对应表盘刻度的中间位置，刻度值为15,则欧姆表内阻为_______Ω；若表头A的满偏电流为50mA，则乙图中电源的电动势为______V。

(3）将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将一个二极管的两极分别记做a和b，红表笔接a 端、黑表笔接b端时，表针几乎不转；红表笔接b端、黑表笔接a端时，表针偏转角很大。

则该二极管的正极是______（填“a”或“b”)端。

6．（9分)某同学为了测量电流表A1内阻的精确值,有如下器材:
电流表A1(量程300 mA,内阻约为5 Ω）;
电流表A2 （量程600 mA,内阻约为1Ω)；
电压表V(量程15V,内阻约为3 kΩ）；
滑动变阻器R1（0〜5 Ω，额定电流为1A）；
滑动变阻器R2（0〜50Ω，额定电流为(0。

031A)；
电源E（电动势3V，内阻较小)；
定值电阻R0( 5 Ω )；
刀单掷开关一个、导线若干。

实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差。

(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选________；
(2)在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号________；(3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r1的表达式为r1 =____________，上式中各符号的物理意义是_____________ 。

7．（9分）发光二极管是很多用电器的指示灯的电子元件，在电路中的符号:
只有电流从标有“＋”号的端流入，从标有“一”号的一端流出时，它才能发光，这时可将它
视为一个纯电阻。

现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。

①己知该型号的发光二极管的正常工作电压为.若用电动势为,内阻可以忽略不计的直流电源供电，为使该二极管正常工作，需要在电源和二极管之间串联一只阻值为_____的定值电阻。

②已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为，请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。

可选用的器材有:
待测发光二极管
直流电源E（电动势，内阻可以忽略不计）
滑动变阻器R(最大阻值为）
电压表（量程，内阻约）
电压表(量程,内阻约）
电流表(量程，内阻约)
电流表(量程,内阻约）
电键S、导线若干
为准确、方便地进行检测，电压表应选用_____电流表应选用_____。

（填字母符号）
③画出利用②中器材设计的实验电路图_____________。

8．（9分）(1)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图所示，其中，虚线框内为用灵电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关，
R为滑动变阻器，是标称值为的定值电阻.
①已知灵敏电流计G的满偏电流、内阻,若要改装后的电流表满偏电流为
，应并联一只___（保留2位有效数字）的定值电阻。

②某次实验的数据如表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法（逐差法）计算出电池组的内阻____（保留3位有效数字）
③该小组在前面实验的基础上，为探究电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大，若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_____（填选项前的字母）
A．电压表内阻的影响
B．滑动变阻器的最大阻值偏小
C．的实际阻值比计算值偏小
D．的实际阻值比标称值偏大
(2）某同学测量一个额定电压为3V，额定电流约为的小灯泡的伏安特性曲线,选用下列实验器材进行实验，电路图如下图所示：
A．电源E:电动势为，内阻不计；
B．电压表V：量程为,内阻约为
C．电流表A：量程为，内阻约为；
D．滑动变阻器器：最大阻值为，数额定电流为；
E．滑动变阻器器：最大阻值为，额定电流为：
F．开关S，导线若干；
若滑动变阻器a端与滑片P之间的电阻为,滑动变阻器的最大阻值为，若在该实验中分别接
入滑动变阻器R1,R2调整小灯泡两端的电压U，则在额定电压范围内，U随变化的图像可能正确的是__________。

9．（9分）小区蓝牙门禁卡失效，小明换上一块电池，但是问题依旧,拆下此纽扣电池去实验室测定其电动势和内阻
（1）先用多用电表直流5V档位对电池电动势进行粗测,结果如图乙所示，示数为____V；(2)小明进一步设计了精确测量的电路，请帮助其完成实物连线__________.
(3）小明将实验数据绘入U—I图线，如图戊所示，可知电源电动势测量值为_________V，测量值______电动势的真实值（填“大于"或“等于”、“小于”）;
（4)请用数据分析门禁卡失效的原因______________________________.
10．（9分）为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材：
待测电阻R（阻值约100Ω）、滑动变阻器R1(0~100Ω）、滑动变阻器R2（0~10Ω)、电阻箱R0（0～9999.9Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3V，内阻忽略）、导线、电键若干。

（1）甲同学设计（a)所示的电路进行实验。

①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______。

②滑动变阻器应选_________(填入字母）。

③实验操作时,先将滑动变阻器的滑动头移到______（选填“左"或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1。

④断开S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右,再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为______时，R0的读数即为电阻的阻值.
（2）乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0值，读出电流表相应的电流I，由测得的
数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值为______。

（3）若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a)和（c)，哪种方案测电阻更好______？为什么？______________________________。

11．（10分）某同学想运用如图甲所示的实验电路,测量未知电阻R x的阻值，电流表A的内阻和
电源（内阻忽略不计)的电动势，实验过程中电流表的读数始终符合实验要求。

①为了测量未知电阻Rx的阻值,他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至__________
（填“最大”或“最小”），然后闭合开关K1，将开关K2拨至1位置，调节R2使电流表A有明
显读数I0；接着将开关K2拨至2位置。

保持R2不变,调节R1,当调节R1=34.2Ω时，电流表A读
数仍为I0，则该未知电阻的阻值R x=____________Ω。

②为了测量电流表A的内阻R A和电源（内阻忽略不计）的电动势E，他将R1的阻值调到R1=1。

5Ω,R2
调到最大，将开关K2调至2位置，闭合开关K1；然后多次调节R2，并在表格中记录下了各次R2
的阻值和对应电流表A的读数I；最后根据记录的数据，他画出了如图乙所示的图像；利用图
像中的数据可求得，电流表A的内阻R A=_______Ω，电源（内阻忽略不计）的电动势E=_______V. 12．（10分）为了测量一直流电源的电动势和内电阻,某同学设计实验电路如图(a），所用的实验器材有：待测电源，电流表(满偏电流0.6A、内阻未知）,两个电阻箱（最大阻值999。

9Ω)，两个开关和若干导线。

实验步骤如下：
①将电阻箱R1阻值调到最大,闭合开关S1，调节R1的阻值使得电流表满偏；
②再闭合开关S2,调节R2的阻值使得电流表半偏，此时电阻箱R2的示数如图（b)；
③保持S1闭合，断开S2，多次调节电阻箱R1，记下电流表示数I和电阻箱相应的阻值R；
④以为纵坐标,R为横坐标,作图线（用直线拟合），如图（c）.
回答下列问题：
(1）在步骤②中若认为干路电流不变，由此可得电流表的内阻为______Ω；
（2）根据图线求得电源电动势E=______V，内电阻r=_____Ω；(结果保留两位有效数字) (3)由于电流表的内阻测量存在系统误差（步骤②中干路电流实际发生了变化)，导致电源电动势的测量值与真实值相比，______,内电阻的测量值与真实值相比，______。

(以上两空均选填“〉”、“<”或“=”）
参考答案
1． 3.0V G
【解析】（1）根据电压表改装原来可知改装后的电压表量程为；（2）用最大阻值为1000Ω的滑动变阻器不方便操作，为减小实验误差、方便实验操作，滑动变阻器应选择：G；由题意可知，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器应采用分压接法,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
（3）根据图示电路图可知，待测电阻阻值为；
【点睛】本题考查了实验器材的选择、实验电路设计与实验数据处理，要掌握实验器材的选择原则；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是设计实验电路图的关键;应用伏安法测电阻，当待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值时，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法．
2． 0.20 -1.0×102 5。

0 1.0×102等于小于
【解析】（1)由图(b）可知直线在纵轴上的截距b=0.2V-1，在横轴上的截距a= —1。

0×102Ω。

（2)由欧姆定律可知：,解得;则;,解得U x=5.0V;R x=1.0×102Ω;
(3）若考虑电压表的影响,则可将电压表的内阻与R x并联，等效为R′x，则由并联电阻的关系可知R′x<R x；根据可知,图像与纵轴截距与R x无关，则恒压源输出电压不变，则U1等于U2，R1小于R2。

3． A2串联 2960 2。

79~2。

85 2.40~2。

50
【解析】（1）要将电流表改装成3V量程的电压表,应该选用已知内阻的电流表A2，将其与电阻箱R1串联，此时电阻箱R1的阻值应调至。

(2）测量电路如图；
点睛：本题要注意电路中采用的是安安法测电动势和内电阻，其本质就是用其中的表头改装电压表；另外在解题时要注意一些细节,如图象中的纵坐标不是从零开始变化的，并且其单位为mA等,都应细心观察．
4．
3.00（2。

95—3.10之间均可）， 2.60(2。

40—2。

80之间均可)
【解析】（1)电路实物图如图；
描绘出U 1—U 2图像如图;
由闭合电路的欧姆定律120U E U r R =+，即0012R E R U U r r =- ；由图像可知： 0221
R r ==，R 0=5Ω，
解得r=2.50Ω，当U2=2。

0V时U1=2。

0V,可得E=3.00V
点睛：实验问题首先要根据电路图或者实验的步骤搞清实验的原理；数据的处理要先找到函数关系，然后结合斜率和截距求解未知量；此题中要注意纵轴的起点位置不是零，容易出错的地方。

5． 36。

0 180 电压 150 7。

5 a
6．（1）R1（2)原理图如图所示:
（3） I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的电阻大小
【解析】(1)由于实验要求电流从零调,所以变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器R
以方便调节;
1
(2）由于待测电流表A1的量程为电流表A2量程的一半,所以应考虑将待测电流表A1与定值电阻R
并联以扩大量程，改装后电流表再与电流表A2串联，电路图如图所示：
(3)根据电路图由欧姆定律可得：,解得：;其中I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的大小．
【点睛】应明确：①当表的量程较小时，可将电表进行改装以扩大量程;②当实验要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器,以方便调节。

7． V2 A2如图所示:
【解析】①。

发光二极管的正常工作电压为2. 0V．则此时的电流为0。

02A，则串联的定值电
阻．
②.因为发光二极管允许通过的最大电流为56mA，所以电流表选择A2误差较小，根据图1知，
二极管两端的电压在最大电流时，电压小于4V，所以电压表选择V2误差较小．
③.因为电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法;二极管的电阻大约为
＝100Ω,远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法．电路图如图所示．
8． 1。

0 1。

66 CD B
(2)设变阻器的全电阻为R，变阻器左端电阻为R1，根据欧姆定律可求出变阻器的输出电压应为
，设变阻器两接线柱距离为L，则单位长度的电阻为,所以：，由于R并＜R x，且R1越小时R并越接近R1,所即变阻器的输出电压，考虑电阻丝是圆形不是直线,所以U-x图象一定不能是线性关系，排除C、D选项，再根据上面分析可知，当变阻器的全电阻越小时线性越好,变阻器的输出电压越大,所以可能符合实际的图象应是B，故选B。

【点睛】电表改装为重点内容要切实弄明白，连接实物图为基本功,数据处理和误差分析的能力要平时加强训练，结合具体的实验情景具体分析。

9． 3.30V 2。

0 小于电源内阻为80。

6Ω，内阻分压过多，电源输出电压低而造成蓝牙无法正常工作
【解析】（1）电表读数为：3。

30V。

（2）实物连线如图；
（3）由图可知，电动势：E=2.0V，由于电压表的分流作用使得电动势的测量值小于真实值；
(4)电源内阻为,则内阻分压过多,电源输出电压低而造成蓝牙无法正常工作;
10．R2左I1方案（a）较好原因是此方案不受电源内阻的影响
【解析】(1）：①：连线图如图所示：
②：因为变阻器采用分压式接法时,阻值越小调节越方便,所以变阻器应选;
③：实验操作时，应将变阻器的滑动触头置于输出电压最小的最左端；
④根据欧姆定律若两次保持回路中电流读数变，则根据电路结构可知，回路中总电阻也应该相等,,结合回路中的电阻计算,可知R0的读数即为电阻的阻值。

（2)根据闭合电路欧姆定律应有:
解得：
结合数学知识可知，
解得： ,
（3）若电源内阻是不可忽略的,则电路（a)好，因为电源内阻对用(a）测电阻没有影响,
本题答案是：（1)。

R2左I1 (2）（3）方案(a）较好原因是此方案不受电源内阻的影响
11．①最大； 34。

2；②0。

5； 4;
12．； 34V；； =；〉
【解析】（1)在步骤②中若认为干路电流不变,由此可得电流表的内阻为
（2)根据闭合电路欧姆定律可得；
解得：
则图像的斜率，解得：
图像的截距表示
结合数据解得：
2019年高考物理一轮复习电学实验综合测试卷03
（3)电流表的内阻测量
根据知电动势的计算也电流表的内阻无关，所以
根据截距计算时可知由于电流表的内阻测量导致电源内阻测量值偏大。

故本题答案是：（1）. ； (2)。

34V; （3）. ；（4）. =；（5)。

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