高三物理一轮复习名校试题汇编 电学、光线和热学实验
高考物理一轮复习专项训练—电学实验基础(含解析)
高考物理一轮复习专项训练—电学实验基础（含解析）1．某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为________mm；用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为________cm.另一位学生用游标尺上标有50等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图丙所示，则该工件的长度L＝______cm.2．如图，螺旋测微器的读数为______mm；电压表的读数为______V；电流表的读数为______ A.3．某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10kΩ)，除了R x、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表(量程0～1V，内阻约10kΩ)B．电压表(量程0～10V，内阻约100kΩ)C．电流表(量程0～1mA，内阻约30Ω)D．电流表(量程0～0.6A，内阻约0.05Ω)E．电源(电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计)F．电源(电动势12V，额定电流2A，内阻不计)G．滑动变阻器R0(阻值范围0～10Ω，额定电流2A)(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均填器材的字母代号)(2)在虚线框内画出测量R x阻值的实验电路图．(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_______________________________．4．(2023·山东临沂市第一中学模拟)某物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻R x的阻值，电路如图甲所示．已知电源电压为6V，R0＝10Ω，滑动变阻器规格为“50Ω0.6A”．(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向右移动连入电路中的阻值变小，导线不能交叉；(2)实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0.现用一根导线在图甲中先后连接接线柱A与B、C与H时，电流表和电压表示数仍为0，连接接线柱H与G时，电流表和电压表指针有明显偏转，则电路的故障是________________；(3)排除故障后，闭合开关调节滑片，利用电压表和电流表测出了多组实验数据，并作出了电压表与电流表示数的关系图像，如图乙所示，则R x阻值为________Ω；(4)调节滑动变阻器，当电压表的示数为3V时，R x消耗的电功率是________W；(5)电路中串联R0的作用是________(填正确答案前的字母)．A．增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数B．增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数5．某同学要测量一个未知电阻的阻值，实验室提供的器材有：A．电流表A1：量程为0～3mA，内阻r1约为15ΩB．电流表A2：量程为0～1.5mA，内阻r2为25ΩC．定值电阻R1：R1＝9975ΩD．定值电阻R2：R2＝1975ΩE．滑动变阻器R3：最大阻值为10ΩF．电源E，电动势为3V，内阻很小但不可忽略G．开关S及导线若干(1)该同学根据实验器材设计了如图所示的测量电路，闭合开关S之前，滑动变阻器R3的滑片应置于________(填“最左端”或“最右端”)．(2)实验中需要量程为0～3V的电压表，则电路图中的电流表①应选择________，定值电阻R 应选择________(均填器材前面的字母)．(3)调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片置于合适的位置，若此时电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则待测电阻R x＝________(用物理量的符号表示)．6．(2023·四川攀枝花市模拟)电阻R x的阻值在3～5kΩ间，现要测量其电阻，实验室提供了下列器材：电压表V(量程3V，内阻约为30kΩ)电流表A1(量程100μA，内阻约为100Ω)电流表A2(量程1mA，内阻约为10Ω)滑动变阻器R(最大电阻500Ω)电源E(电动势4V)开关S及导线若干某课外活动小组设计了如图甲所示的测量电路进行了实验，请回答下列问题：(1)电路中电流表应选用上述器材中的________(填写字母代号)；(2)闭合开关S前，滑动变阻器的滑动触头P应在________(选填“a”或“b”)端；(3)请根据图甲所示的电路图，在图乙中将实物图连接补充完整；(4)实验中得到的I－U图线如图丙中的实线d所示，电阻R x的测量值为________kΩ；(5)由于本实验存在误差，你认为电阻R x的真实I－U图线应为图丙中图线________(选填“c”或“e”)；(6)某同学对图甲中虚线框内的电路进行修改，并从上述器材中选用适当的器材，设计出了测量电压表V内阻的电路，请在方框内画出该同学修改部分的电路，并在图中标出所选用的器材．7．为了测量一电阻的阻值R x，现有以下器材：蓄电池E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，电阻箱R P，开关S1、S2，导线若干．某活动小组设计了如图甲所示的电路．实验的主要步骤如下：A．闭合S1，断开S2，调节R和R P，使电流表和电压表示数合适，记下两表示数分别为I1、U1；B．闭合S2，保持R P阻值不变，记下电流表和电压表示数分别为I2、U2.(1)按电路图在实物图乙上连线．(2)写出被测电阻的表达式R x＝____________(用两电表的读数表示)．(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．1．8.021(8.020～8.022均可) 2.060 5.236解析螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为2.1×0.01mm＝0.021mm，所以最终读数为8mm＋0.021mm＝8.021mm，由于需要估读，因此在范围8.020～8.022mm内均正确．游标卡尺的主尺读数为20mm，游标尺上第12个刻度与主尺上某一刻度对齐，故游标尺读数为12×0.05mm＝0.60mm，所以最终读数为20mm＋0.60mm＝20.60mm＝2.060cm.工件的长度L＝52mm＋0.02×18mm＝5.236cm.2．0.695 2.600.52解析螺旋测微器的读数为0.5mm＋0.01mm×19.5＝0.695mm；电压表的读数为2.60V；电流表的读数为0.52A.3．(1)B C F(2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)解析(1)若电源选用E，则通过R x的最大电流为0.15mA，此时两电流表均达不到半偏，故电源应选用F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压，故电压表选用B.由此可知电路中的电流约为1mA，故电流表选用C.(2)因为待测电阻阻值较大，所以电流表应采用内接法．因为滑动变阻器的阻值很小，若采用限流式接法接入电路的滑动变阻器起不到多大的限流作用，所以滑动变阻器应采用分压式接法，实验电路图如图所示．(3)因为电流表采用内接法，电压表测出的电压为R x与电流表串联后两端电压，U测＞U实，而R＝UI，所以R测＞R实．4．(1)见解析图(2)开关断路(或开关接触不良)(3)2(4)0.125(5)A解析(1)滑动变阻器的接线柱要“一上一下”串联接入电路，因为要求滑片向右移动连入电路中的阻值变小，连接电路如图所示．(2)连接电路后，闭合开关，发现电流表示数为0，说明电路发生了断路，电压表示数为0，说明与电压表并联以外的电路断路．用一根导线在题图甲中先后连接接线柱A与B、C与H 时，电流表和电压表示数仍为0，说明R0、R x和滑动变阻器都没有故障，连接接线柱H与G 时，电流表和电压表指针有明显偏转，则说明开关断路．(3)由题图乙知电压表测量的电阻阻值为R总＝R0＋R x＝UI＝6V0.5A＝12Ω，故R x阻值为R x＝R总－R0＝12Ω－10Ω＝2Ω.(4)由题图乙可知，当R0和R x阻值一定时，电流表示数与电压表示数成正比，所以当电压表的示数为3V时，通过R x的电流为0.25A，所以R x消耗的电功率为P＝I′2R x＝0.252×2W ＝0.125W.(5)为了增大串联电阻，增大分压，使电压表易于读数，所以在该电路中串联R0，故A正确，B错误．5．(1)最左端(2)B D(3)I2(r2＋R2)I1－I2解析(1)为了实验安全，闭合开关S之前，应使电路中电流从最小值开始调节，滑动变阻器采用分压接法，故应将滑片置于最左端．(2)实验器材中没有电压表，要用电流表改装，只有内阻已知的电流表才能改装成电压表，所以电流表选择B.根据电压表改装原理可得R＝U－I A2r2I A2＝3－1.5×10－3×251.5×10－3Ω＝1975Ω，故定值电阻应选择D.(3)由串、并联电路的特点和闭合电路欧姆定律有I2(r2＋R2)＝(I1－I2)R x解得R x ＝I 2(r 2＋R 2)I 1－I 2.6．(1)A 2(2)a(3)见解析图(4)4(5)c(6)见解析图解析(1)电路中的最大电流为I ＝U R x ＝33000A ＝1mA ，故电流表选择A 2.(2)滑动变阻器为分压接法，为了保护电路，闭合开关前应使并联部分的电压为零，故滑动触头P 应在a 端．(3)按实验电路图将实物图补充完整，如图所示．(4)根据I －U 图像求得电阻R x ＝U 1I 1＝20.5×10－3Ω＝4.0kΩ.(5)本次实验是用电流表的内接法测电阻的，所以电压表测的是电流表和R x 两端的总电压，那么电压和电阻的测量值均偏大，故真实的图线应是c .(6)由于电压表的内阻很大，而满偏电流I m ＝U m R V ＝330×103A ＝10－4A ＝100μA 恰好在电流表A 1的量程之内，所以可以直接将两表串联接入虚线框内，如图所示．7．(1)见解析图(2)U 1U 2U 1I 2－U 2I 1(3)等于解析(1)实物连线如图所示．(2)由欧姆定律，第一次测量的电阻为电压表和R P的并联电阻，即U1I1＝R并；第二次测量的电阻为电压表、R x和R P的并联电阻，U2I2＝R x R并R x＋R并，联立解得R x＝U1U2U1I2－U2I1.(3)由于电流表、电压表内阻不影响被测电阻的测量，故其测量值等于真实值．。
2020届高考物理一轮复习专题20 电学试验名校试题汇编(教师版)
专题20 电学试验名校试题汇编1.(2019·湖北省武汉市部分学校起点调研)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________ cm，高度为________ mm.答案 1.220 6.860( 6.858 ～6.862均正确)解析游标卡尺的主尺读数为1.2 cm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.05 mm＝0.20 mm＝0.020 cm，所以最终读数为：1.2 cm＋0.020 cm＝1.220 cm. 螺旋测微器的固定刻度为6.5 mm，可动刻度为36.0×0.01 mm＝0.360 mm，所以最终读数为6.5 mm＋0.360 mm＝6.860 mm.2.(2018·江西省十所省重点高中二模)实验室中有一块量程较小的电流表G，其内阻约为1 000 Ω，满偏电流为100 μA，将它改装成量程为1 mA、10 mA的双量程电流表．现有器材如下：A．滑动变阻器，最大阻值50 Ω；B．滑动变阻器，最大阻值50 kΩ；C．电阻箱，最大阻值9 999 Ω；D．电池，电动势3.0 V，内阻不计；E．电池，电动势4.5 V，内阻不计；F．单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3及导线若干．(1)采用如图甲所示电路测量电流表G的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为________，选用的电池为________(填器材前的字母序号)；采用此种方法，电流表G 内阻的测量值________真实值(填“＞”“＝”或“＜”)．(2)如果在步骤(1)中测得电流表G 的内阻为900 Ω，将电流表G 改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中R 1＝________ Ω，R 2＝________ Ω. 答案 (1)B E ＜ (2)10 90解析 (1)此为半偏法测量电流表的内阻，滑动变阻器选用阻值较大的B ，电池选用电动势较大的E.因闭合S 2时，电路中总电阻变小，总电流变大，通过电流表G 的电流为I g2，则通过R ′的电流大于I g2，则R ′＜R g ，即测量值偏小．(2)当量程为10 mA 时，根据欧姆定律：I g (R g ＋R 2)＝(I －I g )R 1；当量程为1 mA 时，根据欧姆定律：I g R g ＝(I ′－I g )(R 1＋R 2)；代入数据解得：R 1＝10 Ω，R 2＝90 Ω.3.(2018·四川省第二次“联测促改”)为测量某微安表G(量程200 μA ，内阻大约2 200 Ω)的内阻，有以下器材可供选择： A ．电压表(0～3 V)； B ．电压表(0～15 V)； C ．滑动变阻器(0～10 Ω)； D ．滑动变阻器(0～1 kΩ)； E ．电源E (电动势约为6 V) F ．电阻箱R Z (最大阻值为9 999 Ω) 开关S 一个，导线若干．(1)按图甲所示电路图将乙图中的实物连线．(2)实验过程为：合上开关S ，先调节R 使电压表读数为U ，再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变)，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R 1＝8 056 Ω；然后再调节R ，使电压表读数为23U ，再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变)，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R 2(如图19所示)．电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填字母代号) 电阻箱的读数R 2＝________ Ω，待测微安表的内阻R g ＝________ Ω. 答案 (1)(2)A C 4 653 2 153解析 (1)根据电路图，实物连线如图所示(2)因为电源电动势约为6 V ，B 电压表量程太大，故电压表选A ，但操作时，需注意不能超过A 电压表的量程．要使调节电阻箱时电压表读数几乎不变，微安表内阻应远大于滑动变阻器阻值，故滑动变阻器选C ；由题图可知，电阻箱的读数R 2＝4 653 Ω； 由题意有(R g ＋R 1)I g ＝U ，(R g ＋R 2)I g ＝23U ，联立解得，待测微安表的内阻R g ＝2 153 Ω.4.(2019·山东省青岛市模拟)在做“测定金属丝的电阻率”的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的阻值R x 约为1 Ω，某同学用伏安法对金属丝的阻值进行比较精确的测量，这位同学想使电压表和电流表示数变化范围尽可能的大．可供选用的器材有： 电源E ：电动势3 V ，内阻不计； 电流表A ：量程0.3 A ，内阻约为1 Ω； 电压表V ：量程3 V ，内阻约为10 kΩ； 滑动变阻器R ：最大电阻值为5 Ω； 定值电阻两个：R 1＝10 Ω，R 2＝100 Ω； 开关一个，导线若干．(1)根据上述条件，实验时定值电阻应选用________(填“R 1”或“R 2”)； (2)根据实验要求在图所示实物图中补齐所需连线；(3)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于________端(填“a ”或“b ”)；(4)若在上述实验中，电流表的示数为I ，电压表的示数为U ，则金属丝的阻值R x 的计算表达式为R x ＝________. 答案 (1)R 1 (2)如图所示(3)a (4)UI－R 15. (2019·陕西省宝鸡市质检二)某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN 为电阻丝，R 0是阻值为1.0 Ω的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P ，记录电压表示数U ，电流表示数I 以及对应的PN 长度x ，绘制了U －I 图线如图乙所示．(1)由图乙求得电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.(2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值________其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．(3)根据实验数据可绘出图象如图丙所示．图象斜率为k ，电阻丝横截面积为S ，可求得电阻丝的电阻率ρ＝______，电表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响． 答案 (1)1.49 0.45 (2)小于 (3)kS 没有解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知：U ＝E －I (r ＋R 0)，则题图乙中的图象与纵轴交点的坐标表示电动势，故E ＝1.49 V ，图象斜率的绝对值大小表示r ＋R 0，则r ＋R 0＝1.49－1.20.20 Ω＝1.45Ω，解得：r ＝1.45 Ω－1.0 Ω＝0.45 Ω.(3)根据欧姆定律可知，电阻R ＝U I ＝ρx S ，则可知k ＝ρS ，解得：ρ＝kS ，若考虑电表内阻，图象的斜率不变，所以电表内阻对电阻率的测量没有影响．6.(2018·福建省莆田市一中)在测量一节干电池的电动势E 和内阻r 的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路．(1)根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接． (2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P 移至______(选填“a ”或“b ”)端．(3)合上开关S 1，S 2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S 2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数．在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U 和对应的电流表示数I 的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为U A 、U B ，与横轴的截距分别为I A 、I B .①S 2接1位置时，作出的U －I 图线是图丙中的________线(选填“A ”或“B ”)；②S 2接1位置时，测出的电池电动势E 和内阻r 存在系统误差，原因是________表(选填“电压”或“电流”)的示数偏________(选填“大”或“小”)． 答案 (1)如图所示(2)a (3)①B ②电流 小 解析 (1)实物图如图所示(2)为保护电表，闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值要最大，应将滑片滑至a 端； (3)S 2接1位置时，引起误差的原因是电压表的分流，使得电流的测量值偏小，故电动势和内阻的测量值都偏小，所以作出的图象是B .命题点二 实验拓展创新7. (2018·河北省衡水中学模拟)学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组，设计了如图5所示的实验电路测定电流表的内阻，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验．(1)闭合开关S 1和S 2，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R 、电流表(灵敏)的示数I 0和电压表的示数U 0，由此可知电流表的内阻R A 为_________(用上述测量量表示)．(2)闭合开关调节R ，读出电流I 和电压U ，并测出多组数据，作出U －I 图线可得出电池组的电动势和内阻，此种办法测量的电动势与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)，内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)．(3)断开S 1，闭合S 2，仅由多组电流表示数I 和电阻箱的示数R ，运用实验数据作出1I －R 图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k ，纵截距为b ，则该电池组的电动势为________，内阻为________(用k 、b 、R A 表示)．答案 (1)U 0I 0－R (2)偏小 偏小 (3)1k bk －R A解析 (1)由部分电路欧姆定律可知R ＋R A ＝U 0I 0，故R A ＝U 0I 0－R .(2)误差源于电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律可知： E ＝U ＋(I ＋U R V )r ，变形得到：U ＝R V R V ＋r E －R V rR V ＋rI ，可知斜率为R V r R V ＋r <r ，截距R VR V ＋r E <E ，故电动势与内阻的测量值都偏小．(3)由闭合电路欧姆定律可知：E ＝I (R ＋R A ＋r ) 变形得到：1I ＝1E R ＋R A ＋r E，由题意可知k ＝1E ，b ＝R A ＋r E ，故E ＝1k ，r ＝bk－R A .8. (2018·湖南省株洲市上学期质检一)某实验小组需测量一电源的电动势和内阻，实验室提供的实验器材有：待测电源(E 大约为3 V ，r 大约为1.0 Ω) 电阻箱R (最大阻值为99.9 Ω) 电阻R 1(阻值为5.0 Ω) 电阻R 2(阻值为990 Ω) 电流计(量程为2.5 mA ，内阻为R g ＝10.0 Ω)开关，导线若干．(1)请在图虚线框中完成电路图，并将仪器的符号标在图中．(2)实验中得到了多组电阻箱的阻值R 和对应的电流计的读数I ，并作出如图7所示的1I －1R 关系图象，若已知图象斜率为k ，纵截距为b ，则电源电动势E ＝________， 内阻 r ＝ ____________.(要求用测得的物理量和已知物理量的符号表示，电阻R 2的分流作用忽略不计)答案 (1)如图所示 (2)R 2＋R g b kb－R 1解析 (1)题中没有电压表，所以需选择电流计和一个定值电阻串联改装成电压表，当电流计和定值电阻R 2串联时，U ＝I g (R 2＋R g )＝2.5 V ，和定值电阻R 1串联改装后的电压表量程太小，故选择R 2改装电压表，R 1串联接入电路起保护作用，故电路图如图所示．(2)由闭合电路欧姆定律可知，I (R 2＋R g )＝E R 1＋r ＋RR ，则1I ＝(R 1＋r )(R 2＋R g )E ·1R ＋R 2＋R gE ，故E ＝R 2＋R g b ，r ＝kb－R 1.9.(2018·辽宁省丹东市一模)小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件．现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻R x (阻值约2 kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E 的标称值为3.4 V)，在操作台上还准备了如下实验器材：A ．电压表V (量程4 V ，内阻R V 约10 kΩ)B ．电流表A 1(量程100 mA ，内阻R A1约20 Ω)C ．电流表A 2(量程2 mA ，内阻R A2约20 Ω)D ．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流1 A)E ．电阻箱R 0(0～999.9 Ω)F ．开关S 一只、导线若干(1)小刚采用伏安法测定R x 的阻值，他使用的电池是待测的锂电池．电流表应选择________，图甲是他连接的部分实验器材，请你用笔画线完成实物连接；他用电压表的读数除以电流表的读数作为R x 的测量值，则测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)；(2)小聪和小明设计了如图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E 和内阻r .①小聪的实验操作是：闭合开关S.调整电阻箱的阻值为R 1时，读出电压表的示数为U 1；调整电阻箱的阻值为R 2时，读出电压表的示数为U 2.根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为E ＝________；②小明认为用线性图象处理数据更便于分析．他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的1U －1R 图象为一条直线(如图丙)．由图丙可知该电池的电动势E ＝________ V 、内阻r ＝________ Ω.(结果均保留两位有效数字) 答案 (1)C(或A 2) 见解析图 大于 (2)①U 1U 2(R 1－R 2)U 2R 1－U 1R 2②3.3 0.25解析 (1)测量R x 的阻值时，滑动变阻器采取分压式接法，由于待测电阻的阻值较大，电流表采取内接法，实物图连线如图所示；通过待测电阻的最大电流为I m ＝3.42 000 A ＝1.7 mA ，故电流表选取C(或A 2)；由于电流表采取内接法，用电压表的读数除以电流表的读数应该为待测电阻与电流表内阻的阻值之和，所以测量值大于真实值．(2)①由闭合电路的欧姆定律可知：E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2R 2r ，联立解得：E ＝U 1U 2(R 1－R 2)U 2R 1－U 1R 2；②由闭合电路的欧姆定律可知：E ＝U ＋U R r ，整理得1U ＝r E ·1R ＋1E ，故纵截距1E ＝0.3，解得E＝103 V≈3.3 V ，斜率r E ＝0.6－0.34.0＝340，解得r ＝0.25 Ω. 10. (2019·江西省横峰中学、铅山一中等校联考)实验室中准备了下列器材： 待测干电池(电动势约1.5 V ，内阻约1.0 Ω)， 电流表G(满偏电流1.5 mA ，内阻10 Ω)， 电流表A(量程0～0.60 A ，内阻约0.10 Ω)， 滑动变阻器R 1(0～20 Ω，2 A) 滑动变阻器R 2(0～100 Ω，1 A)， 定值电阻R 3＝990 Ω，开关S 和导线若干(1)某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻．为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是________．(填代号) (2)请在如图甲所示虚线框中画出该同学的实验电路图．(3)如图乙为该同学根据实验数据作出的I 1－I 2图线(I 1为电流表G 的示数，I 2为电流表A 的示数)，由该图线可得，被测干电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω. 答案 (1)R 1 (2)如图所示(3)1.46 0.75解析 (3)由闭合电路欧姆定律可得：I 1(R 3＋R G )＝E －I 2r ，变形得：I 1＝E R 3＋R G －rR 3＋R G I 2；由数学知识可得，－r R 3＋R G ＝－0.75×10－3，E R 3＋R G ＝1.47×10－3，解得E ＝1.47 V ，r ＝0.75 Ω.11.(2019·河北省邯郸市质检)某同学利用如图所示装置练习使用多用电表．(1)测所接电源的电动势E ：将多用电表的选择开关旋到________挡并选择适当量程，把开关S 1打向________(填“a ”或“b ”)，开关S 2打向________(填“c ”或“d ”)，读出并记下电表的示数，然后断开S 1和S 2.(2)测定值电阻的阻值R (约为1 000 Ω)：将多用电表的选择开关旋到欧姆挡的“________”(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)挡并进行欧姆调零，把开关S 1打向________(填“a ”或“b ”)，开关S 2打向________(填“c ”或“d ”)，读出并记下电表的示数，然后断开S 1和S 2.(3)测电阻R 中通过的电流I ：将多用电表的选择开关旋到直流“10 mA”挡，把开关S 1打向a ，开关S 2打向______(填“c ”或“d ”)，读出并记下电表的示数，然后断开S 1和S 2. 答案 (1)直流电压 a c(2)×100b c(3)d12. (2018·陕西省宝鸡市第一次质检)某同学制作了简单的指针式多用电表，图甲为该多用电表的电路原理图，其中选用的电流表的满偏电流为50 mA，当选择开关接3时是量程为250 V的电压表，该多用电表表盘刻度如图乙所示，C为表盘正中间的刻度．请使用该同学制作的多用电表完成如下的有关操作和计算．(1)选择开关接1时指针在图乙所示位置，则其读数为________，另一次测量时选择开关接3，指针仍在图乙所示位置，则其读数为________．(2)选择开关接2时，多用电表为倍率“×10”的欧姆表，若图乙中C处的刻度为15，则甲图中电源的电动势为________ V.答案(1)36.0 mA180 V(2)3.75解析(1)由题意可知，选择开关接1时测电流，电流表的满偏电流为50 mA，其分度值为1 mA，示数为36.0 mA；当选择开关接3时是量程为250 V的电压表，其分度值为5 V，其示数为180 V；(2)由题图乙可知，指针指在C处时，电流表示数为25.0 mA＝0.025 A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势：E＝IR＝0.025×150 V＝3.75 V.13.(2019·山东省淄博市仿真模拟)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率．所用器材如下：A．干电池：电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 ΩB．电流表G：满偏电流I g＝1 mA，内阻R g＝150 ΩC．定值电阻R1＝1 200 ΩD．电阻箱R2和R3：最大阻值均为999.9 ΩE．电阻箱R4：最大阻值为9 999 ΩF．开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干(1)该实验小组按图甲正确连接好电路．当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R 2＝________ Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R 内，则R 内＝________ Ω，欧姆表的倍率是________(选填“×1”或“×10”)．(2)闭合开关S.第一步：调节电阻箱R 2和R 3，当R 2＝________ Ω且R 3＝________ Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R 4，调节R 4，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为________ Ω.答案 (1)149.5 1 500 “×10” (2)14.5 150 100解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知欧姆表的内阻为：R 内＝E I ＝1.50.001Ω＝1 500 Ω，则电阻为：R 2＝R 内－R 1－R g －r ＝1 500 Ω－1 200 Ω－150 Ω－0.5 Ω＝149.5 Ω.中值电阻应为1 500 Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种挡位，若为“×1”，则中值电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“×10”．(2)为了得到“×1”倍率，应让电流表满偏时对应的电阻为150 Ω，电路中总电流为：I 1＝1.5150A ＝0.01 A ，此时表头中电流为0.001 A ，则与之并联的电阻R 3的电流应为：0.01 A －0.001 A ＝0.009 A ，则R 3＝0.001×(150＋1 200)0.009 Ω＝150 Ω，R 2＋r ＝1.5－0.001×(150＋1 200)0.01Ω＝15 Ω，故R 2＝15 Ω－0.5 Ω＝14.5 Ω；题图所示电流为0.60 mA ，则总电阻为：R 总＝1.50.60×103 Ω＝2 500 Ω，故待测电阻为：R 测＝2 500 Ω－1 500 Ω＝1 000 Ω，故对应的刻度应为100.14.(2018·陕西省咸阳市第一次模拟)某同学为测定电阻丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路，电路中ab 是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R 0＝4.0 Ω，电源电动势E ＝3.0 V ，电流表内阻忽略不计，滑片P 与电阻丝始终接触良好．(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d ＝________ mm.(2)实验时闭合开关，调节滑片P 的位置，分别测量出每次实验中aP 长度x 及对应的电流值I ，实验数据如表所示.将表中数据描在1I－x 坐标纸中，如图丙所示，该图象的斜率的表达式k ＝________(用题中字母表示)，由图线求得电阻丝的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)．根据图丙中1I －x 关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r ＝________ Ω(保留两位有效数字)．答案 (1)0.400 (2)4ρπEd2 1.1×10－6 1.3 解析 (1)螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估读一位，读数应为0.01 mm×40.0＝0.400 mm ；(2)由闭合电路的欧姆定律，I ＝E r ＋R 0＋R x，变形得1I ＝r ＋R 0E ＋R x E ，由电阻定律R x ＝ρx S ，S ＝πd 24，代入上式得1I ＝r ＋R 0E ＋4ρπEd 2x ，可看出1I与x 是一次函数关系，函 数图象的斜率k ＝4ρπEd 2；由题图丙中的数据算出图象的斜率k ＝3.57－1.770.60A －1·m －1＝3 A －1·m －1，则ρ＝k πEd 24＝3×3.14×3.0×(4×10－4)24 Ω·m≈1.1×10－6 Ω·m ； 题图丙中1I－x 关系图线的纵截距为1.77，此时待测电阻丝电阻为零，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I (r ＋R 0)，解得r ≈1.3 Ω.15. (2018·河北省“名校联盟”质量监测一)为了研究咸湖出现的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的实验，他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图甲所示，两电极相距L ＝0.314 m ，其间充满待测的河水，安装前他用如图乙所示的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径，结果如图丙所示．他还选用了以下仪器：量程15 V ，内阻约300 kΩ的电压表；量程300 μA ，内阻约50 Ω的电流表；最大阻值1 kΩ的滑动变阻器；电动势E ＝12 V ，内阻r ＝6 Ω的电池组、开关各一只，以及导线若干．图丁坐标系中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I 、电压U 的值，根据以上材料完成以下问题：(1)测量玻璃管的内径时，应将图乙所示游标卡尺中的A 、B 、C 三部分中的________与玻璃管内壁接触．(填代号)(2)玻璃管的内径d ＝________ mm.(3)图戊中的实物仪器有一部分已连线，将其他部分连接成能测出图丁数据的实物连接图．(4)水的电阻率ρ＝________(结果保留两位有效数字)．答案 (1)A (2)5.50 (3)见解析图 (4)7.6 Ω·m解析 (1)测量玻璃管内径时，应将游标卡尺中的A 部分与玻璃管的内径接触．(2)游标卡尺的读数为d ＝5 mm ＋120×10 mm ＝5.50 mm. (3)根据U －I 图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法，由U －I 图象可算出水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表采用内接法，实物连线图如图所示．(4)U －I 图象的斜率表示水柱的电阻，即R ＝ΔU ΔI ＝12－0120×10－6 Ω＝1×105 Ω，又因为R ＝ρL S ，S ＝πd 24，联立解得ρ＝R πd 24L ，则ρ＝1×105×3.14×(5.5×10－3)24×0.314 Ω·m≈7.6 Ω·m. 16.(2018·安徽省池州市上学期期末)某探究小组为了用“半偏法”测电阻和改装电表，先用“半偏法”测量程为100 μA 的电流表G 的电阻，后将电流表G 改装成电压表．(1)首先采用如图甲所示的实验电路测量该电流表G 的内阻R g ，图中R 1为滑动变阻器、R 2为电阻箱．他按电路图连接好电路，将R 1的阻值调到最大，闭合开关S 1后，他的正确操作的步骤应该是________．(选出下列必要的步骤，并将其序号排序)A．记下R2的阻值B．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度C．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半D．闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半(2)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为100 Ω，则R g的阻值大小为________ Ω；与电流表内阻的真实值R g′相比，R g________R g′(填“>”“＝”或“<”)．(3)将上述电流表G串联一个29 900 Ω的电阻，改装成电压表，则该电压表的量程是_____ V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数大小为________ V.答案(1)BDA(2)100<(3)3 2.4解析(1)本题采用半偏法测电流表的内阻，故调节R1的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后再闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，记下R2的阻值，故操作顺序为BDA.(2)此时R2的阻值与R g的阻值相等，故R g的阻值大小也为100 Ω.随着S2的闭合，整个电路中的电流将会变大，但实际上我们仍然是按照电流不变时的电流来计算的，通过电阻箱R2的电流将比通过G的电流要大，又因为R2与G并联，电压一样，所以实际的电阻箱读数将小于电流表G的内阻，所以R g<R g′.(3)U＝I g(R g＋R)＝10－4×(100＋29 900) V＝3 V，此时指针所指示的电压为2.4 V.17.(2018·山东省泰安市上学期期末)某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V(量程5 V，内阻3 kΩ)；电流表A(量程0.3 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1.0 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S，导线若干；(1)实验要求能够实现在0～0.32 A的范围内对小灯泡进行测量，利用上述器材，设计电路，在虚线框中画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(填“增大”“不变”或“减小”)；设A 为实验曲线上的某点，过A 点的切线斜率为k 1，坐标原点与A 点连线的斜率为k 2，在对应A 点时小灯泡的电阻为________．(3)用另一电源E 0(电动势3 V ，内阻1.0 Ω)和题给器材连接成如图乙所示的电路，调节滑动变阻器R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S ，在R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为________ W ．(结果保留2位有效数字)答案 (1)见解析图 (2)增大 1k 2(3)0.21(0.20～0.23均可) 解析 (1)因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；由于电流表量程较小，为了扩大电流表量程，将R 0和电流表并联，因并联后的电流表内阻R A 满足R L R A <R V R L，故电流表采用外接法，故原理图如图所示：(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，灯泡的功率最小，将R 等效为电源内阻，则电源电动势为3 V ，等效内阻为10 Ω，则有：U ＝3－10I .作出电源的I －U 图象如图中直线所示．由图线交点可知，灯泡电压为U ＝1.12 V ，电流I ＝188 mA ＝0.188 A ，则最小功率P ＝UI ＝1.12×0.188 W≈0.21 W.18.(2019·河南省鹤壁市调研)给定下列器材来研究某一小灯泡L的伏安特性曲线．A．规格为“9 V9 W”的小灯泡L一个B．直流电流表(量程50 mA，内阻r1为30 Ω，示数用I1表示)C．直流电流表(量程0.2 A，内阻r2为6 Ω，示数用I2表示)D．直流电压表(量程6 V，内阻约为20 kΩ，示数用U1表示)E．直流电压表(量程10 V，内阻约为30 kΩ，示数用U2表示)F．定值电阻R，阻值为1.2 ΩG．直流电源，电动势E＝12 V，内阻不计H．滑动变阻器a，最大阻值为500 ΩI．滑动变阻器b，最大阻值为10 ΩJ．开关一个，导线若干(1)为了减小实验误差，更好地描绘小灯泡的伏安特性曲线，滑动变阻器应选用________(填写对应器材前的字母序号)，其理由是滑动变阻器在电路中应起__________(填“分压”或“限流”)作用．(2)在虚线框中画出实验原理图．(3)用所选器材的示数分别写出小灯泡两端电压U L和电流I L的表达式U L＝________，I L＝________.(4)测量多组U L、I L数据，作出小灯泡的伏安特性曲线．答案(1)I分压(2)见解析图(3)U2－6I26I2解析(1)本实验要测量小灯泡的伏安特性曲线，故小灯泡两端的电压要从0开始变化，则滑动变阻器应该起分压作用，故应选用总阻值较小的I.(2)对小灯泡由I L＝P LU L＝1 A可知，所给电流表的量程都较小，故应改装为量程较大的电流表．利用与定值电阻R并联，恰好可以改装成量程为1.2 A的电流表，由于小灯泡额定电压为9 V，故选择量程为10 V的电压表．由于电流表的内阻已知，选择电流表内接法，故电路图如图所示．(3)由电路图可得U 2＝U L ＋U R ，而U R ＝U A2＝I 2r 2，故U L ＝U 2－I 2r 2＝U 2－6I 2，I L ＝I 2＋I R ＝I 2＋I 2r 2R＝6I 2. 20.(2018·山西省重点中学协作体期末)太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I －U 特性．所用的器材包括：太阳能电池板，电源E ，电流表A ，电压表V ，滑动变阻器R ，开关S 及导线若干．(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的________(填“a ”或“b ”)．(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I －U 图象．由图可知，当电压小于2.00 V 时，太阳能电池板的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V 时，太阳能电池板的电阻为________ Ω.(3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为________ V ．若把它与阻值为1 kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是________%.(结果保留三位有效数字)答案 (1)a (2)很大 1 000 (3)2.80 64.3(64.1～64.5均对)解析 (1)用题图a 可以在电池板上得到从零开始的电压，故应选a 图；(2)由题图可知，当电压小于2.00 V 时，通过太阳能电池板的电流几乎为零，故太阳能电池板的电阻很大；当电压为2.80 V 时，电流为2.8 mA ，则可知太阳能电池板的电阻为R ＝U I＝2.8 V 2.8×10－3 A＝1 000 Ω； (3)由U －I 图线可知，电池板作为电源时的电动势为2.80 V ；若把它与阻值为1 kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，则画出此电阻的U －I 图线，与电池板的U －I 图线交于一点，读出U ＝1.80 V ，I ＝1.80 mA ，该电池板的效率是η＝IU IE ×100%＝1.802.80×100%≈64.3%.。
人教版高三物理2019-2020年一轮复习测试专题《电学实验》含答案
绝密★启用前人教版新高三物理2019-2020学年一轮复习测试专题《电学实验》1.现要测量某电源的电动势和内阻．可利用的器材有：电流表A，内阻为 1.00 Ω；电压表V；阻值未知的定值电阻R1，R2，R3，R4，R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干．某同学设计的测量电路如图(a)所示．(1)按图(a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线1和其P端．(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1，R2，R3，R4，R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I. 数据如下表所示．根据表中数据，在图(c)中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出U－I图线．(3)根据U－I图线求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留2位有效数字)2.实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2，查得铜的电阻率为 1.7×10－8Ω·ｍ，再利用图1所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω；电压表：量程 3 V，内阻约9 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值 5 Ω；滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω；定值电阻：R0＝3 Ω；电源：电动势 6 V，内阻可不计；开关，导线若干．回答下列问题：(1) 实验中滑动变阻器应选______(填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至______端(填“a”或．“b”）(2)在图2所示实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图1甲电路完成剩余部分的连接．(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图3所示，读数为______ V.(4)导线实际长度为________ m(保留2位有效数字)．3.在做测量电源电动势E和内阻r的实验时，提供的器材是：待测电源一个，内阻为R V的电压表一个（量程略大于电源的电动势），电阻箱一个，开关一个，导线若干。
高考物理一轮总复习 电学综合训练(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题
电学综合训练一、选择题：(此题共8小题，每一小题6分，共48分．在每一小题给出的四个选项中，其中第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求，全部答对得6分，选对但不全得3分，错选得0分)1．如下列图，绝缘水平面上有两条平行光滑长直导轨，导轨左端接有电阻R ，电阻为r 的金属棒AB 垂直跨放在导轨上且与导轨接触良好，其他电阻不计．两导轨间存在竖直向下的匀强磁场．给AB 以水平向右的初速度v 0并开始计时，下面四幅反映AB 的速度v 随时间t 变化规律的图象中，可能正确的答案是( )解析：选D.AB 杆以水平向右的初速度v 0切割磁感线，在回路中充当电源，电路中产生的电流为I ＝Blv R ＋r ，AB 杆受到的安培力F 安＝BIl ＝B 2l 2v R ＋r，对AB 杆受力分析可知，水平方向合外力等于安培力，充当阻力使其减速，所以其加速度随速度的减小而减小，直到速度减为零时，加速度减为零，故D 项正确．2．如下列图，在磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中，有一等腰直角三角形ACD .A 点有一根垂直于ACD 平面的直导线．当导线中通有图示方向的电流时，D 点的磁感应强度为零．如此C 点的磁感应强度大小为( )A. 0B ．B 0 C.2B 0 D ．2B 0解析：选C.由D 点的磁感应强度为零可知，通电直导线在D 点产生的磁场与空间中存在的匀强磁场的磁感应强度等大反向，所以匀强磁场方向垂直于AD 向下，由于C 点与D 点与A 等距离，所以通电直导线在C 点产生的磁场磁感应强度大小为B 0，方向垂直于AC 向左，如此C 点的磁感应强度大小为2B 0，故C 项正确．3．一个阻值为20 Ω的电阻，通有如下列图的电流，在一个周期内，前半个周期电流随时间按正弦规律变化，后半个周期电流为恒定电流，如此在一个周期内，电阻产生的热量为( )A ．0.2 JB ．0.4 JC ．0.6 JD ．0.8 J解析：选C.求解电阻产生的热量时应该用电流的有效值，由有效值的定义可得⎝⎛⎭⎪⎫I m 22R T 2＋I 22R T 2＝I 2RT 得，I ＝32A ，如此一个周期内电阻产生的热量为Q ＝I 2RT ＝0.6 J ，故C 项正确． 4．如图甲所示，单匝导线框abcd 固定于匀强磁场中，规定垂直纸面向里为磁场的正方向．从t ＝0时刻开始磁感应强度B 随时间t 变化关系如图乙所示，假设规定逆时针方向为感应电流i 的正方向，如此在下面四个反映线框里感应电流i 随时间t 变化规律的图象中，正确的答案是( )解析：选A.由法拉第电磁感应定律可得：E ＝N ΔBS Δt ，又i ＝E R，结合B t 图象可得，0～1 s 内线圈中产生的电流是恒定的，故C 、D 项错误；由B t 图象可知0～1 s 内垂直纸面向里的磁场磁通量在增大，由楞次定律可知线圈中产生的感应电流的方向为逆时针，与规定的正方向一样，所以为正值，故A 项正确，B 项错误．5．现有一组方向沿x 轴正方向的电场线，假设从x 轴的坐标原点由静止释放一个带电粒子，仅在电场力的作用下，该粒子沿着x 轴的正方向从x 1＝0处运动到x 2＝1.2 cm 处，其电势φ随位置x 坐标变化的情况如下列图．如下有关说法正确的答案是( )A ．该粒子一定带正电荷B ．在x 轴上x ＝0.6 cm 的位置，电场强度大小为0C ．该粒子从x 1＝0处运动到x 2＝1.2 cm 处的过程中，电势能一直减小D ．在x 轴上0～0.6 cm 的范围内的电场强度大于0.6～1.2 cm 的范围内的电场强度 解析：选AC.由于带电粒子由坐标原点由静止开始，仅在电场力的作用下，沿x 轴正方向运动，所以所受电场力方向沿x 轴正方向，与电场线的方向一致，故该粒子一定带正电荷，故A 项正确；由φx 图象中斜率表示电场强度可知，x ＝0.6 cm 处电场强度大小为5 000 V/m ，故B 项错；由φ－x 图象可知，从x ＝0.6 cm 到x ＝1.2 cm 的过程中，电势一直降低，由E p ＝qφ可知，正电荷的电势能一直减小，故C 项正确；由φ－x 图象中斜率表示电场强度可知，0～1.2 cm 的范围内电场强度不变，故D 项错误．6．如下列图的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，原线圈接在电压为U 0的正弦式电流电源上，定值电阻R 1＝R 2，变压器原、副线圈两端的电压分别为U 1、U 2，通过原、副线圈中的电流分别为I 1、I 2，如此( )A ．I 1∶I 2＝1∶3B ． I 1∶I 2＝3∶1 C. U 1∶U 0＝1∶10 D ． U 2∶U 0＝3∶10解析：选AD.由于理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，所有原副线圈的电流之比是1∶3，故A 项正确；原副线圈两端的电压之比为3∶1，两个定值电阻两端的电压之比U R 1U R 2＝13，左边回路有U 0＝U R 1＋U 1，右边回路中有U 2＝U R 2，所以U 1∶U 0＝9∶10，故C 项错误；U 2∶U 0＝3∶10，故D 项正确．7．如下列图，在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ，那么( ) A ．从图示位置开始，线圈转过90°时穿过线圈的磁通量最大 B ．线圈中感应电流的有效值为 2 A C ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πTt (V) D ．从图示位置开始到线圈转过90°时的过程中，线圈中磁通量变化了T π解析：选ABC.从图示位置开始，线圈转过90°时，恰好位于中性面的位置，磁通量最大，故A 项正确；线圈转动产生的是正弦式交变电流，所以电流的有效值为I ＝I m 2，又E m ＝BSω＝BS 2πT ，转过60°时有i ＝E m r cos 2πT t ＝BSωrcos 60°＝1 A ，解得电流的有效值为I ＝ 2 A ，故B 项正确；任意时刻线圈中的感应电动势e ＝BSωcos 2πT t ＝4cos 2πT t ，故C 项正确；从图示位置开始到线圈转过90°的过程中，线圈中的磁通量变化了ΔΦ＝BS ＝2T π，故D 项错误．8．如下列图，在光滑绝缘水平地面上相距为L 处有两个完全一样的带正电小球A 和B ，它们的质量都为m ，现由静止释放B 球，同时A 球以大小为v 0的速度沿两小球连线方向向B 球运动，运动过程中，两球最小距离为L3，如下说法中正确的答案是( ) A ．距离最小时与开始时B 球的加速度之比为9∶1B ．从开始到距离最小的过程中，电势能的增加量为12mv 20 C ．A 、B 组成的系统动能的最小值是14mv 20 D ．B 球速度的最大值为v 0 解析：选AC.开始时，对B 球有：k q 2L 2＝ma 1 ，相距最小时，对B 球有：k q 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L 32＝ma 2，如此有：a 2a 1＝91，故A 项正确；当两球相距最小时，两球速度一样，系统动能最小．对A 、B两球自B 球由静止释放至两球相距最小，由动量守恒定律得mv 0＝2mv ；由能量守恒得12mv 20＝12×2mv 2＋E p ，解得E p ＝14mv 20，故B 项错误；最小动能E k ＝12×2mv 2＝14mv 20，故C 项正确；当A 球速度减为零时，B 球速度增大到v 0 ，此时两球相距为L ，此后A 球反向加速，B 球继续加速，故D 项错误．二、非选择题(此题共3小题，共52分)9．(9分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞的实验中，所采用的小灯泡的规格为“2.5 V 0.3 A 〞，实验时采用的电路图如图甲所示．(1)某同学从实验室取出A 、B 两个材质一样的滑动变阻器，铭牌不清，从进货单中查知其中一个滑动变阻器的最大阻值为10 Ω，另一个为1 000 Ω，观察发现A 绕的导线粗而少，而B 绕的导线细而多，本实验应该选用______填(“A 〞或“B 〞)．(2)在实验测量中，某次电压表示数如图乙所示，如此其示数为______V ；此时电流表的示数可能为图丙中的______(填写图丙中各表下方的代号)．(3)假设实验得到另一小灯泡的伏安特性曲线(I U 图象)如图丁所示．假设将这个小灯泡接到电动势为1.5 V 、内阻为5 Ω的电源两端，如此小灯泡的工作电阻为______Ω，小灯泡消耗的功率是________W.解析：(1)由电阻定律R ＝ρL S可知，细而长的电阻大，粗而短的电阻小，而本实验采用分压式接法，应选用电阻小的，应当选A.(2)电压表量程选3 V，所以每小格表示0.1 V，所以读数为2.00 V，有估读数位；由于电压表示数略小于额定电压，所以电流表的示数略小于额定电流，故B项正确．(3)作出闭合电路欧姆定律的IU图象，与小灯泡的IU图象交于一点，其横纵坐标的比值即为小灯泡的工作电阻，为9.8 Ω ；横纵坐标的乘积即为小灯泡消耗的实际功率，为0.1 W.答案：(1)A(2)2.00 B(3)9.8(9.6～10均可) 0.110．(20分)如下列图，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距6L，两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN为理想分界面．Ⅰ区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面向外，A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN的距离为L、质量为m、电量为＋q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入Ⅰ区，并直接偏转到MN上的P点，再进入Ⅱ区，P点与A1板的距离是L的k倍．不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑．(1)假设k＝1，求匀强电场的电场强度E；(2)假设2＜k＜3，且粒子沿水平方向从S2射出，求出粒子在磁场中的速度大小v与k 的关系式．解析：(1)假设k＝1，如此有MP＝L，粒子在Ⅰ区匀强磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系，该情况粒子的轨迹半径为：R＝L粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，如此有：qvB 0＝m v 2R粒子在匀强电场中加速，根据动能定理有：qEd ＝12mv 2 综合上式解得：E ＝qB 02L 22dm. (2)因为2＜k ＜3，且粒子沿水平方向从S 2射出，可知粒子在Ⅱ区只能发生一次偏转，该粒子运动轨迹如下列图由几何关系：R 2－(kL )2＝(R －L )2， 又有qvB 0＝m v 2R如此整理解得：v ＝qB 0L ＋k 2L 2m. 答案：(1)qB 20L 22dm (2)v ＝qB 0L ＋k 2L 2m11．(23分)如下列图，质量m A ＝0.8 kg 、带电量q ＝－4×10－3 C 的A球用长度l ＝0.8 m 的不可伸长的绝缘轻线悬吊在O 点，O 点右侧有竖直向下的匀强电场，场强E ＝5×103 N/C.质量m B ＝0.2 kg 不带电的B 球静止在光滑水平轨道上，右侧紧贴着压缩并锁定的轻质弹簧，弹簧右端与固定挡板连接，弹性势能为3.6 J ．现将A 球拉至左边与圆心等高处由静止释放，将弹簧解除锁定，B 球离开弹簧后，恰好与第一次运动到最低点的A 球相碰，并结合为一整体C ，同时撤去水平轨道．A 、B 、C 均可视为质点，线始终未被拉断，g ＝10 m/s 2.求：(1)碰撞过程中A 球对B 球做的功和冲量大小；(2)碰后C 第一次离开电场时的速度大小；(3)C 每次离开最高点时，电场立即消失，到达最低点时，电场又重新恢复，不考虑电场瞬间变化产生的影响，求C 每次离开电场前瞬间绳子受到的拉力．解析：(1)由机械能守恒定律12m A v 2A ＝m A gl 得碰前A 的速度大小v A ＝4 m/s 方向向右由E ＝12m B v 2B 得碰前B 的速度大小v B ＝6 m/s 方向向左由动量守恒守律m A v A －m B v B ＝(m A ＋m B )v C得v C ＝2 m/s 方向向右A 对B 所做的功W ＝12m B v 2C －E ＝－3.2 JA 对B 的冲量I ＝m B vC －(－m B v B )＝1.6 N·s(2)碰后，C 整体受到电场力F ＝qE 因F －m C g ＞m C v 2C l，可知C 先做类平抛运动 如此x ＝v C t ，y ＝12at 2，qE －m C g ＝m C a (y －l )2＋x 2＝l 2联立解得x ＝0.8 m ，y ＝0.8 m ，t ＝0.4 s即C 刚好在圆心等高处线被拉直，此时C 向上的速度为v y ＝at ＝4 m/s设C 第一次运动到最高点速度为v 1，由动能定理(F －m C g )l ＝12m C v 21－12m C v 2y 得v 1＝42≈5.66 m/s(3)设C 从最高点运动到最低点时的速度为v .由动能定律m C g ×2l ＝12m C v 2－12m C v 21 得 v ＝8 m/s 由于F T ＋F －m C g ＝m C v 2l，可知F T ＞0，故C 之后每一次通过最低点均能一直做圆周运动 设C 第n 次经过最高点时的速度为v n .如此(n －1)qE ×2l ＝12m C v 2n －12m C v 21，(n ＝1,2,3……) 由牛顿第二定律得F T ＋m C g －F ＝m C v 2n l解得F T ＝10(8n －3)N ，(n ＝1,2,3……)答案：(1)－3.2 J 1.6 N·s (2)5.66 m/s(3)10(8n －3)N ，(n ＝1,2,3……)。
2025届高考物理一轮复习——电学实验基础训练(附答案解析)
2025届高考物理一轮复习——电学实验基础训练一、单选题（本大题共4小题）1．如图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，x R为待测电阻。
如果考虑到电表内阻对测量结果的影响，则（）A．电流表示数大于通过x R的实际电流，根据测量计算的x R值大于真实值B．电流表示数等于通过x R的实际电流，根据测量计算的x R值大于真实值C．电压表示数大于x R两端的实际电压，根据测量计算的x R值小于真实值D．电压表示数等于x R两端的实际电压，根据测量计算的x R值小于真实值2．某高中维修科网购了一盘大约650m长的铝导线，某实验小组使用表盘如图a 所示的多用电表正确测量其电阻约为13Ω后，需要继续测量一个阻值大约为100~200Ω的电阻。
正确测量时指针如图b所示，在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，以下说法正确的是（）A．换挡后必须先用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指向“0”倍率的电阻挡，欧姆调零后测量，读数为B．将多用电表的选择开关旋至100160ΩC．用多用电表测量电阻时，黑表笔电势较高D．测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“直流电压500V”位置3．在“金属丝电阻率的测量”的实验中，以下操作中错误的是()A．用刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．采用伏安法测电阻时，用电流表测电阻丝中的电流，用电压表测电阻丝两端的电压C．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值D．实验中应保持金属丝的温度大致保持不变4．系统误差是由于实验原理等原因而产生的误差，在“测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差即为系统误差。
关于该系统误差产生原因以及影响，以下正确的是（）A．电流表分压，测得的电源电动势偏大B．电流表分压，测得的电源电动势偏小C．电压表分流，测得的电源电动势偏大D．电压表分流，测得的电源电动势偏小二、多选题（本大题共4小题）5．如图为某型号多用电表欧姆档×100档下的某次测量结果。
电学实验 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
电学实验 训练题1.某同学利用图甲所示电路测定电源的电动势和内阻，所使用的器材有：待测干电池两节、电流表A （量程为0.6 A ，内阻为A R ）、电阻箱R （最大阻值为99.99 Ω）、开关。
按图甲所示电路图连接电路，然后闭合开关S ，改变电阻箱R 的阻值，并记录对应的电流表的示数I 。
多次调节电阻箱R 重复实验，并记录多组电阻箱的阻值R 和电流表A 的示数I 。
由实验数据绘出1R I -图象如图乙所示。
（1）根据图甲所示电路图，用A R R E r 、、、表示1I 为1I=_________。
（2）若已知电流表A 的内阻A R 为0.5Ω ，则电源的电动势E =_______V （结果保留三位有效数字）、内阻r =________Ω（结果保留两位有效数字）。
2.某兴趣小组想探究某金属合金在室温下的电阻率，实验电路如图甲所示，R 为待测金属电阻丝，其横截面积为20.30mm S = 。
实验步骤如下：（1）闭合开关1S ，将单刀双掷开关2S 扳到“a ”位置，调节滑动变阻器1R ，使电流表为某一适当的示数，用毫米刻度尺测量并记下电阻丝R 接入电路的有效长度L ，某次测量结果如图乙，从图乙上可读出L =________mm ；（2）保持滑动变阻器1R 的滑片位置不变，将开关2S 扳到“b ”位置，调节电阻箱2R ，使电流表的示数与开关2S 位于“a ”位置时的相同，记下此时电阻箱的示数0R ，则对应的电阻丝的阻值为___________；（3）移动电阻丝上的滑动触头，重复（1）（2）步骤，得到多组R L 、数据，画出的R L -图线如图丙所示，则该电阻丝在室温下的电阻率ρ=________Ωm ⋅（结果保留1位小数）。
3.为了测定某迭层电池的电动势E 和内阻r ，需要把一个量程为15 V 的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为30 V 的电压表，然后用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是该实验的操作过程：（1）把电压表量程扩大，实验电路如图（a ）所示，请完成第五步的填空。
2024北京高三一模物理汇编：电学实验
2024北京高三一模物理汇编电学实验一、单选题1．（2024北京延庆高三一模）某同学利用如图所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线，在实验中，他将滑动变阻器的滑片从左端匀速滑向右端，发现电流表的指针始终在小角度偏转，而电压表的示数开始时变化很小，但当滑片接近右端时电压表的示数迅速变大。
为了便于操作并减小误差，你认为应采取的措施是（）A．换用最大阻值更大的滑动变阻器，将导线a的M端移到电流表“3”接线柱上B．换用最大阻值更大的滑动变阻器，将导线b的N端移到电流表“0.6”接线柱上C．换用最大阻值更小的滑动变阻器，将导线a的M端移到电流表“3”接线柱上D．换用最大阻值更小的滑动变阻器，将导线b的N端移到电流表“0.6”接线柱上2．（2024北京人大附中高三一模）如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。
开关闭合后，某同学发现将滑动变阻器的滑片P向左）A．断开开关的瞬间，电流计指针向左偏转B．开关闭合后，线圈A向上移动，电流计指针向右偏转C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向右减速滑动，电流计指针向右偏转D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度二、实验题3．（2024北京延庆高三一模）误差分析。
用图所示的电路测量R x的阻值，该测量值比实际值偏（选填“大”或“小”），造成这一系统误差的原因是。
（选填“电压表的分流”或“电流表的分压”）4．（2024北京海淀高三一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)利用如图所示的装置研究平抛运动。
实验中，下列说法中正确的有__________。
A．斜槽轨道必须光滑B．通过调节使斜槽末端保持水平C．每次释放小球的位置可以不同D．每次必须由静止开始释放小球(2)在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图所示，对应的读数是Ω；然后用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图所示，则该金属丝的直径为mm。
高考物理电学、光学、热学实验总复习(含习题)
高考物理实验总复习（电学、光学、热学部分）(附参考答案)一、实验仪器的读数高考要求会正确使用的电学仪器有：电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。
除了滑动变阻器以外，其它仪器都要求会正确读出数据。
读数的基本原则是：凡仪器最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位是不可靠数字）；凡仪器最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读。
电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的，指针必须指向某一个确定的数值，不能在两个数值之间，因此不再向下估读。
例1．右图是电压表的刻度盘。
若当时使用的是该表的0-3V 量程，那么电压表读数为多少？若当时使用的是该表的0-15V 量程，那么电压表度数又为多少？解：0-3V 量程最小刻度是0.1V ，是10分度的，因此要向下估读一位，读1.15V （由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成1.14V-1.16V 之间都算正确）。
0-15V 量程最小刻度为0.5V ，不是10分度的，因此只要求读到0.1V 这一位，所以读5.7V （5.6V-5.8V 之间都算正确）。
例2．电阻箱示意图如右，试读出当时电阻箱的阻值。
解：阻值为84580.2Ω。
（电阻箱面板上有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率。
将每个旋钮的指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位到低位依次读出来，就得到这时电阻箱的实际阻值。
注意图中最左边的两个黑点是表示的是接线柱。
） 二、电流表、电压表内部结构常用电流表和电压表都是由小量程的电流表G （即表头）改装而成的。
电流表头G 的电阻R g 叫表头内阻。
指针偏转到最大刻度时对应的电流I g 叫满偏电流；与之对应的电压U g 叫满偏电压，U g =I g R g 。
将电流表头G 改装为电压表，要串联一只大电阻实现分压；将电流表头G 改装为电流表，要并联一只小电阻实现分流。
例3．现有一只内阻为R g =25Ω，量程为I g =3.0mA 的电流表。
2022届高三物理一轮复习：电学实验习题含参考答案
2022届高考（一轮）物理：电学实验习题含参考答案专题：电学实验1、一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x的阻值，图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)；可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器。
采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；图(a)图(b)(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1；(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；(4)待测电阻阻值的表达式R x＝________(用R0、U1、U2表示)；(5)重复步骤(3)，得到如下数据：1 2 3 4 5U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49U2U13.44 3.43 3.39 3.40 3.39(6)利用上述5次测量所得U2U1的平均值，求得R x＝________Ω。
(保留1位小数)2、如图甲为多用电表的电路原理图．已知选用的电流表内阻R g＝10 Ω、满偏电流I g＝10 mA，当选择开关接3时为量程250 V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数值没有标出．(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为；选择开关接3时其读数为．(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势，某同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度应为.③计算得到多用电表内电池的电动势为V．(保留2位有效数字)3、新能源汽车是今后汽车发展的主流方向，如图(a)所示为车载动力电池，其技术参数是额定容量约120 Ah，额定电压约3.3 V，内阻约0.03 Ω，现有一个用了很长时间已经老化的这种电池，某研究小组想测量这个电池的电动势和内阻，但实验器材仅有一个电流表(量程100 mA、内阻9 Ω)、一个定值电阻R0＝1 Ω、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图(b)所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．次数 1 2 3 4 5R(Ω)0.9 4.2 7.3 10.8 14.1I 0(mA) 100 50 34 25 20(1)实验中将电流表与定值电阻并联实质上是把电流表改装成了大量程的电流表，则改装后的电流表的测量值I 与原电流表的读数I 0的关系为________________________________________________________________； (2)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作______(选填“RI”或“R1I ”)图象； (3)利用测得的数据在坐标纸上作出适当的图象；(4)由图象可知，该电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω. 4、某兴趣小组想用伏安法较准确地测定阻值约为1 500 Ω的新型合金材料的电阻率，实验室可供选用的器材有： A ．电压表V 1(量程为3 V ，内阻约为3 kΩ) B ．电压表V 2(量程为15 V ，内阻约为15 kΩ) C ．电流表A 1(量程为3 mA ，内阻约为20 Ω) D ．电流表A 2(量程为10 mA ，内阻约为7 Ω) E ．滑动变阻器R(最大阻值为10 Ω) F ．电源E(电动势为4.5 V ，内阻约为0.5 Ω) G ．开关S ，导线若干(1)要使电流表和电压表的示数都能达到满偏的三分之一以上，在所提供的电流表中就选用________，电压表就选用________。
高三物理一轮复习 专题17 电学实验(含高考真题)
专题17 电学实验1.（15江苏卷）小明利用如题10-1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻（1）题10-1图中电流表的示数为__________A（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线由图线求得：电动势E=_________V;内阻r=_________________Ω（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_______________答案：（1）0.44（2）U-I图线见右图 1. 60 （1. 58 ~ 1. 62 都算对） 1.2（1.18 ~1.26 都算对）（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.解析：本题做图象时，纵轴的标度要注意，一是初始点不为0而是1.0，二是每5个小格为0.1而不是10个小格，否则，不是图象画不全就是延长线到图象外才与纵轴相交.平常做作业，学生常常认为作图象不要做，考试时就会了，本题图象说明，平常做作业，做图象题也要做，否则，考试时画不好.2.（15福建卷）（12分）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接.①实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大.请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将 只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V 、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W （保留两位小数） 答案：：见解析；0.44A ；4 2.25解析：实物图如图所示；由图知电流表量程为0.6A ，所以读数为0.44A ；电源内阻为1欧，所以当外电路总电阻等于电源内阻时，消耗电功率最大，此时外电路电压等于内电压等于1.5V ，由图知当小电珠电压等于1.5V 时电流约为0.38A ，此时电阻约为Ω==95.3IUR ，并联后的总电阻为1欧，所以需要4个小电珠，小电珠消耗的总功率约为W R U P 25.215.122===外.3.（15四川卷）（11分）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值R x.已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有：电流表A1（量程0～30mA）；电流表A2（量程0～100mA）；电压表V（量程0～6V）；滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）；滑动变阻器R2（阻值0～300Ω）；开关S一个，导线若干条.某同学的实验过程如下：Ⅰ．设计如图3所示的电路图，正确连接电路.Ⅱ．将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录.以U为纵轴，I为横轴，得到如图4所示的图线.Ⅲ．断开开关，将R x改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）.回答下列问题：①电流表应选用，滑动变阻器应选用；②由图4的图线，得电源内阻r＝Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式R x＝，代入数值可得R x；④若电表为理想电表，R x接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围 ，电压表示数变化范围 .（选填“相同”或“不同”） 答案：①A 2 R 2 ②25 ③I U －r ④相同 不同 解析： 根据题设条件中电池的电动势约为6V ，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用A 2，为了电路正常工作，以及方便调节，多测几组数据，滑动变阻器应选用R 2.②根据图3电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图4中，图线斜率绝对值即为电源的内阻，有：r ＝|k |＝|310)2060(5.45.5-⨯--|Ω＝25Ω.③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有：r ′＝r ＋R x ＝|k ′|＝0000--I U ，解得：R x ＝00I U－r ④若电表为理想电表，R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，R x 接在B 、C 之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而R x 接在A 、B 之间时，电压表测量的是滑动变阻器与R x 两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同.4.（15安徽卷）某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 μA ，内阻为2500 Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0—999.9 Ω）和若干导线.（1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 mA 的电流表，则应将表头与电阻箱 （填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为 Ω.（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R 测相应的电流I ，且作相关计算后一并记录如下表.①根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画IR—I 图线②根据图线可得电池的电动势E 是 V ，内阻r 是 Ω. 答案：（1）并联 5.0； （2）①倾斜直线（略）；②1.53 2.0解析：（1）100μA g I =，2500g R =Ω，量程50mA I =，根据并联分流原理，改装成大量程电流表需并联的电阻 5.0g g gI R R I I ==Ω-；（2）根据闭合电路欧姆定律，E IR Ir =+，即IR E Ir =-，所以IR I -图像的纵轴截距即等于电池的电动势E 的大小，斜率的绝对值即等于电池内阻r 的大小，由图像可求出E =1.53 V ， 2.0r =Ω．5.（2015新课标2卷）电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下： 待测电压表（量程3V ，内阻约为3000欧），电阻箱R 0(最大阻值为99999.9欧)，滑动变阻器R1（最大阻值100欧，额定电压2A ），电源E （电动势6V ，内阻不计），开关两个，导线若干（1）虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整________________________（2）根据设计的电路写出步骤（3）将这种方法测出的电压表内阻记为R1v与内阻的真实值Rv先比R1v________. Rv （添“>”“=”或“<”）主要理由是答案：（1）（2）见解析；（3）>；见解析解析：（1）实验电路如图所示（2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表指针满偏，保证滑动变阻器的滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，是电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，即为测得的电压表内阻（3）断开S2，调节电阻箱使电压表呈半偏状态，电压表所在支路的总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R V’＞R V6.2015·广东·34⑵：某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等.图15①使用多用电表粗测元件X的电阻.选择“×1”欧姆档测量，示数如图15（a）所示，读数为Ω.据此应选择图15中的（填“b”或“c”）电路进行实验.②连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐（填“增大”或“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验.图16③图16（a）是根据实验数据作出的U-I图线，由图可判断元件（填“X”或“Y”）是非线性元件.④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和电阻r，如图16（b）所示.闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，利用图16（a）可算得E＝ V，r＝Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）.答案：①10，b；②增大；③Y；④3.2，0.50解析：①由图15（a）可知，指针指在“10刻度线”位置处，由于“10刻度线”左右两边的最小刻度都不是“1份”单位，因此不需要估读下一位，又因为多用电表选择开关选择了“×1”挡，所以最终读数为10Ω，此值约为所用电压表内阻的1/300，电流表内阻的10倍，因而相对较小，为了减小电表内阻引起的实验测量误差，应选用电流表的外接法，即图15（b）电路.②图15（b）电路中采用了滑动变阻器的分压式接法，在滑片P从左向右滑动的过程中，测量电路部分分得的电压逐渐增大，因此电流表读数应逐渐增大.③由图16（a）可知，X对应的U-I关系图线为直线，Y对应的U-I关系图线为曲线，即Y 是非线性元件.④由图16（a）可知，当线性元件X两端电压为3.00V时，对应流经它的电流为0.30A，电压为1.00V时，对应流经它的电流为0.10A，所以元件X的电阻为R X＝10Ω，根据闭合电路欧姆定律E＝I（R＋r）可知，当闭合S1和S2时，R被短路，E＝0.30A×（R X＋r），断开外S2后，R与元件X串联接在电源两端，E＝0.10A×（R X＋R＋r），解得：E＝3.15V＝3.2V，r ＝0.50Ω.。
高考物理一轮复习专项训练—电学实验综合(含解析)
高考物理一轮复习专项训练—电学实验综合（含解析）1.为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中A0是标准微安表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：1.为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中A0是标准微安表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时______的读数I；(2)然后将S拨向接点2，调节______________，使__________，记下此时R N的读数；(3)多次重复上述过程，计算R N读数的______，此即为待测微安表头内阻的测量值．2．(2023·湖南常德市高三月考)要测量电压表V1的内阻R V1，已知其最大量程为3 V，内阻约3 kΩ.实验室提供的器材有：电流表A，量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω电压表V2，量程0～5 V，内阻约为5 kΩ定值电阻R1，阻值为20 Ω定值电阻R2，阻值为2 kΩ滑动变阻器R3，最大阻值100 Ω，额定电流1.5 A电源E，电动势6 V，内阻约为0.5 Ω开关S一个，导线若干．(1)某同学设想按图甲所示电路进行测量，读出电压表V1和电流表A的示数后，用欧姆定律计算出R V1.该方案实际上__________(填“可行”或“不可行”)，最主要的原因是____________．(2)另一同学按如图乙所示的实物电路来测量电压表V1的内阻R V1.①图中R0应选__________．(选填“R1”或“R2”)②在虚线方框内画出该实验电路图．③接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，此时电压表V1的读数为U1，电压表V2的读数为U2，定值电阻的阻值为R0，则电压表V1的内阻R V1的表达式为R V1＝________.3．某同学用电压表和电流表测量R x的电阻，已知电压表内阻约3 kΩ，电流表内阻约1 Ω.(1)某同学用如图甲所示电路测量电阻R x，R x的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻R x的阻值约为10 Ω，应采用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路误差会比较小．(2)无论是用图甲还是图乙所示电路测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的系统误差．某学习小组设计了以下方案，以避免电表内阻引起的系统误差．该方案利用图丙所示的电路进行测量，主要实验步骤如下：第一步：将单刀双掷开关S2接2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R P1和R P2，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数U1、I1.①请你写出第二步操作步骤，并说明需要记录的数据；________________________________________________________________________②用测得数据计算被测电阻阻值的计算式是R x＝____________________.③简要说明此实验方案为什么能避免由电表内阻引起的实验误差．______________________________________________________________________________________4．(2021·山东卷·14)热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律．可供选择的器材有：待测热敏电阻R T(实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧)；电源E(电动势1.5 V，内阻r约为0.5 Ω)；电阻箱R(阻值范围0～9 999.99 Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω)；滑动变阻器R2(最大阻值2 000 Ω)；微安表(量程100 μA，内阻等于2 500 Ω)；开关两个，温控装置一套，导线若干．同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：①按图示连接电路；②闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，调节电阻箱，使微安表指针半偏；④记录此时的温度和电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)．(2)请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图(不含温控装置)连接成完整电路．(3)某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6 000.00 Ω，该温度下热敏电阻的测量值为________ Ω(结果保留到个位)，该测量值______(填“大于”或“小于”)真实值．(4)多次实验后，学习小组绘制了如图丙所示的图像．由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐________(填“增大”或“减小”)．5．某小组用惠斯通电桥测量电阻R x的阻值：方案一：如图(a)所示，先闭合开关S，然后调整电阻箱R2的阻值，使开关S0闭合时，电流表G 的示数为零．已知定值电阻R 1、R 3的阻值，即可求得电阻R x 的阻值．(1)实验中对电流表G 的选择，下列说法正确的是________．A ．电流表的零刻度在表盘左侧B ．电流表的零刻度在表盘中央C ．电流表的灵敏度高，无需准确读出电流的大小D ．电流表的灵敏度高，且能准确读出电流的大小(2)若实验中未接入电流表G ，而其他电路均已连接完好，调节电阻箱R 2，当R 2R x >R 1R 3，则B 、D 两点的电势的关系满足φB ________(选填“>”“<”或“＝”)φD .方案二：在方案一的基础上，用一段粗细均匀的电阻丝替代R 1、R 3，将电阻箱R 2换成定值电阻R ，如图(b)所示．(3)闭合开关S ，调整触头D 的位置，使按下触头D 时，电流表G 的示数为零．已知定值电阻R 的阻值，用刻度尺测量出l 1、l 2，则电阻R x ＝________.(用已知量和测得量表示)(4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图(b)中的定值电阻R 换成电阻箱，并且按照(3)中操作时，电阻箱的读数记为R 4；然后将电阻箱与R x 交换位置，保持触头D 的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表G 的示数为零，此时电阻箱的读数记为R 5，则电阻R x ＝______.(用电阻箱的读数表示)1．(1)R 0 A 0 (2)R N A 0的读数仍为I (3)平均值2．(1)不可行 电流表量程太大(2)①R 2 ②见解析图 ③U 1U 2－U 1R 0解析 (1)该方案不可行，因为电流表量程太大，结合电路图与电源电动势及电压表内阻可知流经电流表的电流值太小，从而导致误差太大； (2)①因V 2的最大量程为5 V ，V 1的最大量程为3 V ，则定值电阻的阻值应该与V 1的内阻相当，故选R 2；②结合实物图，画出电路图如图所示；③由电路可知R V1＝U 1U 2－U 1R 0＝U 1U 2－U 1R 0. 3．(1)偏小 甲 (2)见解析解析 (1)题图甲所示电路采用电流表外接法，由于电压表要分流，所以测量值比真实值偏小；被测电阻R x 的阻值约为10 Ω，电压表内阻约3 kΩ，电流表内阻约1 Ω，则有R x <R A ·R V ，所以选用电流表外接方法误差更小，故应采用题图甲所示电路．(2)①将开关S 2接1，闭合开关S 1，保持滑动变阻器R P 1和R P 2滑片位置不变，记录此时电压表和电流表的示数U 2、I 2；②R x ＝U 1I 1－U 2I 2； ③当单刀双掷开关S 2接2，闭合开关S 1时，有U 1I 1＝ R x ＋R A ＋R P 2；当单刀双掷开关S 2接1，闭合开关S 1时，有U 2I 2＝R A ＋R P 2，所以有R x ＝U 1I 1－U 2I 2，该实验方案中电流表的内阻所产生的影响在两次实验数据相减后被消除，电压表内阻对实验结果没有影响．4．(1)R 1 (2)见解析图 (3)3 500 大于 (4)减小解析 (1)用半偏法测量热敏电阻的阻值，尽可能让该电路的电压在S 2闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器前半部分并联，滑动变阻器的阻值越小，S 2闭合前、后该部分电阻变化越小，从而电压的值变化越小，故滑动变阻器应选R 1.(2)电路连接图如图所示(3)微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即R T ＋R μA ＝6 000 Ω，可得R T ＝3 500 Ω 当断开S 2，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律，总电阻比原来的2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而认为电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大．(4)由于是ln R T －1T 图像，当温度T 升高时，1T减小，从题图丙中可以看出ln R T 减小，从而R T 减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐减小．5．(1)BC (2)< (3)l 2l 1R (4)R 4R 5解析 (1)电流表G 零刻度线在中央时，可以判断电流的流向，判断B 和D 两点电势的高低，所以要求电流表G 的零刻度在表盘中央，所以B 正确，A 错误；根据电流表中表针摆动的方向便可判断B 和D 两点电势的高低，进而进行调节，无需准确读出电流的大小，所以C 正确，D 错误．(2)当没有接电流表G 时，R 2与R x 串联，R 1与R 3串联，然后R 2、R x 和R 1、R 3再并联，则I 1R 2＋I 1R x ＝U AB ＋U BC ＝U AC ，I 2R 1＋I 2R 3＝U AD ＋U DC ＝U AC ，整理可得R 2R x ＝U AB U BC ＝U AC U BC －1，R 1R 3＝U AD U DC＝U AC U DC －1.所以，当R 2R x >R 1R 3时，U BC <U DC ，即φB <φD .(3)闭合开关S 后，调整触头D 的位置，使按下触头D 时，电流表G 示数为零，说明φB ＝φD ，则U AB ＝U AD ，U BC ＝U DC ，同时R 与R x 电流相同，均匀电阻丝电流相同，设电阻丝单位长度的电阻为R 0，则U AB R ＝U BC R x ，U AD R 0l 1＝U DC R 0l 2， 整理得R R x ＝l 1l 2，得R x ＝l 2l 1R . (4)l 1和l 2的电阻记为R 0l 1和R 0l 2，则R 4R x ＝R 0l 1R 0l 2，R x R 5＝R 0l 1R 0l 2，联立得R x ＝R 4R 5.。
北京市高三物理一轮专题复习 电学实验-人教版高三全册物理试题
专题电学实验知识导图实验题是高考必考的题目，所占分值18/120，所占比重还是很大的，希望学生能足够重视，特别是电学实验，2008年-2016年根本每年都考。
实验还是比拟好得分的题目，电学实验主要是选器材，画电路图，实物连线，数据处理，误差分析这几个方面出题。
器材选择方法：电源一般选择较大的〔不要超出15V，学生电压表最大量程15V〕；滑动变阻器一般选小的，一般只有满偏半偏法测电阻是才选大量程的；电流表电压表使用时指针在1/3到2/3之间最好。
2014年第9题18分考查测电源的电动势和内阻2013年第9题18分考查伏安法测电阻2012年第9题18分考查测定电阻的电阻率2011年第9题6分考查多用电表的使用2010年第9题18分考查电表改装教学目标1.了解每个电学实验的实验步骤与须知事项。
2.学会选择器材，会画实验原理图，会处理数据。
3.学会分析每个实验主要的考试方向，会灵活应用。
题型分类与方法技巧类型一小灯泡的伏安特性曲线方法点拨：这个实验主要考实验电路图〔一般采用分压外接法〕；实物连线〔节点法或者分层来连接〕；数据处理〔小灯泡电阻随着温度升高而减小，和电源连接求实际电阻和功率时，写出路端电压和电流的关系式，在U-I图上画出直线，找交点即可〕。
例题1：在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞实验中，采用如图甲所示的电路．〔1〕请根据图甲将图乙的实物连线图补充完整；〔2〕某同学在实验中得到下面一组数据：序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50①他在图丙中已标出第1、2、3、4、6、7、8、9、10、11组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出I﹣U关系图线．②如果将上述实验中所用的小灯泡接入如图丁所示的电路．电源电动势E=3.0V、内阻r=1.0Ω，R0=5.0Ω，如此此时小灯泡的实际功率P=W〔结果保存两位2位效数字〕．练习1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线〞实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.5W，此外还有以下器材可供选择：A．直流电源3V〔内阻不计〕B．直流电流表0～300mA〔内阻约为5Ω〕C．直流电流表0～3A〔内阻约为0.1Ω〕D．直流电压表0～3V〔内阻约为3kΩ〕E．滑动变阻器100Ω，0.5AF．滑动变阻器10Ω，2AG．导线和开关实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进展屡次测量．〔1〕实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用；〔均填写仪器前的字母〕〔2〕根据实验数据，画出的小灯泡I﹣U图线如图1所示．由此可知，当电压为0.5V时，小灯泡的实际功率是W；〔3〕根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率P随其两端电压U或电压的平方U2变化的图象，在图2中所给出的甲、乙、丙、丁图象中可能正确的答案是丙．〔选填“甲〞、“乙〞、“丙〞或“丁〞〕练习2. 某研究性学习小组的同学们设计了描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验，待测小灯泡上标有“3.8V，0.3A〞字样．要求测量结果尽量准确，并绘制出小灯泡两端电压在0～3.8V 范围内完整的伏安特性曲线．〔1〕假设实验室的电压表、电流表和滑动变阻器都满足实验要求，其中电压表的内阻约10kΩ，电流表的内阻约0.5Ω，如此在如图1所示的两种实验方案中，应选择图所示电路进展实验．〔选填选项下面的字母序号〕〔2〕假设实验中只提供了量程为100mA，内阻r g为6.0Ω的电流表A1，为了绘制完整的伏安特性曲线，需要将电流表A1改装成量程为0.4A的电流表A2，如此应将电流表A1〔选填“串联〞或“并联〞〕一个阻值为Ω的定值电阻，才能实现改装的要求．〔3〕小组的同学们正确描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，根据这个特性曲线，同学们对小灯泡的实际功率与其两端的电压的关系，或与通过其电流的关系，猜测出了如图3所示的关系图象，其中可能正确的答案是．〔选填选项下面的字母序号〕〔4〕根据图2所示的伏安特性曲线可知，这只小灯泡两端电压由1.0V 变化到3.8V 的过程中，灯丝的电阻值．〔选填“变大〞、“不变〞或“变小〞〕〔5〕某同学将该小灯泡与一个阻值为4.0Ω的定值电阻串联后，接在一个电动势为3.0V 、内阻为1.0Ω的电源上，组成一个闭合电路，如此此时该小灯泡实际功率约为．〔保存2位有效数字〕类型二 测电阻的电阻率方法点拨：这个实验主要考查电阻定律：R=ρl S →ρ=RSl ;主要步骤：⑴测电阻：①伏安法测电阻〔电流表内外接法“内大大，外小小〞和滑动变阻器的接法“电压表从0开始变化；滑动变阻器小于被测电阻；滑动变阻器起不到保护电路的作用〞〕；②多用电表测电阻等；⑵测导线的长度〔毫米刻度尺测量有效值〕；⑶测导线的横截面积〔用螺旋测微器测直径d ，即S=πd 24〕.例题2：在“测定金属丝的电阻率〞的实验中，待测电阻丝阻值约为4 Ω．〔1〕用螺旋测微器测量电阻丝的直径d ．其中一次测量结果如图1所示，图中读数为d=mm ． 〔2〕为了测量电阻丝的电阻R ，除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择： 电压表V ，量程3V ，内阻约3kΩ 电流表A 1，量程0.6A ，内阻约0.2Ω 电流表A 2，量程100μA，内阻约2000Ω 滑动变阻器R 1，0～1750Ω，额定电流0.3A 滑动变阻器R 2，0～50Ω，额定电流1A 电源E 1〔电动势为1.5V ，内阻约为0.5Ω〕 电源E 2〔电动势为3V ，内阻约为1.2Ω〕为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表，滑动变阻器，电源．〔填器材的符号〕〔3〕请在图2方框中画出测量电阻丝的电阻应采用的电路图，并在图中标明所选器材的符号．〔4〕请根据电路图，在图3所给的实物图中画出连线．〔5〕采用图中所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值〔填“偏大〞或“偏小〞〕．用直接测量量〔电阻丝的直径d，金属导线的有效长度l，电压表的示数U，电流表的示数I〕表示计算材料电阻率的公式是ρ=．精华提炼：练习1：在“测定金属的电阻率〞的实验中，某同学进展了如下操作：〔1〕用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l．再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如下列图，如此这次测量的读数D=mm．〔2〕为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表〔×1挡〕粗测拟接入电路的金属丝的阻值R．欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图3所示，如此这次测量的读数R=Ω．〔3〕使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值．为了安全、准确、方便地完成实验，除电源〔电动势为4V，内阻很小〕、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用〔选填器材前的字母〕．〔4〕假设采用图4所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的点相连〔选填“a〞或“b〞〕．练习2：在“测定金属的电阻率〞实验中，〔1〕利用螺旋测微器测量合金丝的直径d．某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，如此该合金丝直径的测量值d=mm．〔2〕假设测出合金丝长度为L，直径为d，电阻为R，如此该合金电阻率的表达式ρ=．〔用上述字母和通用数学符号表示〕〔3〕按图2所示的电路图测量合金丝的电阻R x．实验中除开关、假设干导线之外还提供如下器材：A．待测合金丝R x〔接入电路局部的阻值约5Ω〕B．电源〔电动势4V，内阻不计〕C．电流表〔0～3A，内阻约0.01Ω〕D．电流表〔0～0.6A，内阻约0.2Ω〕E．灵敏电流计G〔满偏电流I g为200µA，内阻r g为500Ω〕F．滑动变阻器〔0～10Ω，允许通过的最大电流l A〕G．滑动变阻器〔0～100Ω，允许通过的最大电流0.3A〕H．电阻箱R0〔0～99999.9Ω〕为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选，滑动变阻器应选．〔均填写仪器前的字母〕〔4〕按图2所示的电路图测量合金丝的电阻R x，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于端〔选填“a〞或“b〞〕．〔5〕甲同学按照图2电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进展屡次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计的示数I G和电流表Ⓐ的示数I A的关系图线如图3所示．由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值R x=Ω〔保存两位有效数字〕．〔6〕乙同学选择同样的器材，按图4所示电路测量合金丝的阻值R x，保持电阻箱接入电路的阻值不变．在不损坏电表的前提下，他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P 移动距离x的增加，灵敏电流计的示数I G和电流表Ⓐ的示数I A也随之增加，图5反映I G ﹣x和I A﹣x关系的示意图中可能正确的答案是．类型三测电源的电动势和内阻方法点拨：这个实验重要的实验步骤如下：①根据实验器材画出实验原理图，并写出实验原理式〔闭合电路欧姆定律〕②根据所给图象，结合实验原理式，写出图象纵轴所代表的物理量的表达式③根据表达式结合图象找到图象截距和斜率分别表示什么物理量，得出数据。
2020届高考物理一轮复习专题20电学试验名校试题汇编
专题20 电学试验名校试题汇编1.(2019·湖北省武汉市部分学校起点调研)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示．该工件的直径为________ cm，高度为________ mm.答案 1.220 6.860( 6.858 ～6.862均正确)解析游标卡尺的主尺读数为1.2 cm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.05 mm＝0.20 mm＝0.020 cm，所以最终读数为：1.2 cm＋0.020 cm＝1.220 cm. 螺旋测微器的固定刻度为6.5 mm，可动刻度为36.0×0.01 mm＝0.360 mm，所以最终读数为6.5 mm＋0.360 mm＝6.860 mm.2.(2018·江西省十所省重点高中二模)实验室中有一块量程较小的电流表G，其内阻约为1 000 Ω，满偏电流为100 μA，将它改装成量程为1 mA、10 mA的双量程电流表．现有器材如下：A．滑动变阻器，最大阻值50 Ω；B．滑动变阻器，最大阻值50 kΩ；C．电阻箱，最大阻值9 999 Ω；D．电池，电动势3.0 V，内阻不计；E．电池，电动势4.5 V，内阻不计；F．单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3及导线若干．(1)采用如图甲所示电路测量电流表G的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为________，选用的电池为________(填器材前的字母序号)；采用此种方法，电流表G 内阻的测量值________真实值(填“＞”“＝”或“＜”)．(2)如果在步骤(1)中测得电流表G 的内阻为900 Ω，将电流表G 改装成双量程电流表，设计电路如图乙所示，则在此电路中R 1＝________ Ω，R 2＝________ Ω.答案 (1)B E ＜ (2)10 90解析 (1)此为半偏法测量电流表的内阻，滑动变阻器选用阻值较大的B ，电池选用电动势较大的E.因闭合S 2时，电路中总电阻变小，总电流变大，通过电流表G 的电流为I g 2，则通过R ′的电流大于I g 2，则R ′＜R g ，即测量值偏小． (2)当量程为10 mA 时，根据欧姆定律：I g (R g ＋R 2)＝(I －I g )R 1；当量程为1 mA 时，根据欧姆定律：I g R g ＝(I ′－I g )(R 1＋R 2)；代入数据解得：R 1＝10 Ω，R 2＝90 Ω.3.(2018·四川省第二次“联测促改”)为测量某微安表G(量程200 μA ，内阻大约2 200 Ω)的内阻，有以下器材可供选择：A ．电压表(0～3 V)；B ．电压表(0～15 V)；C ．滑动变阻器(0～10 Ω)；D ．滑动变阻器(0～1 kΩ)；E ．电源E (电动势约为6 V)F ．电阻箱R Z (最大阻值为9 999 Ω)开关S 一个，导线若干．(1)按图甲所示电路图将乙图中的实物连线．(2)实验过程为：合上开关S ，先调节R 使电压表读数为U ，再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变)，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R 1＝8 056 Ω；然后再调节R ，使电压表读数为23U ，再调节电阻箱(此时电压表读数几乎不变)，使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱阻值为R 2(如图19所示)．电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填字母代号)电阻箱的读数R 2＝________ Ω，待测微安表的内阻R g ＝________ Ω.答案 (1)(2)A C 4 653 2 153解析 (1)根据电路图，实物连线如图所示(2)因为电源电动势约为6 V ，B 电压表量程太大，故电压表选A ，但操作时，需注意不能超过A 电压表的量程．要使调节电阻箱时电压表读数几乎不变，微安表内阻应远大于滑动变阻器阻值，故滑动变阻器选C ；由题图可知，电阻箱的读数R 2＝4 653 Ω；由题意有(R g ＋R 1)I g ＝U ，(R g ＋R 2)I g ＝23U ， 联立解得，待测微安表的内阻R g ＝2 153 Ω.4.(2019·山东省青岛市模拟)在做“测定金属丝的电阻率”的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的阻值R x 约为1 Ω，某同学用伏安法对金属丝的阻值进行比较精确的测量，这位同学想使电压表和电流表示数变化范围尽可能的大．可供选用的器材有： 电源E ：电动势3 V ，内阻不计；电流表A ：量程0.3 A ，内阻约为1 Ω；电压表V ：量程3 V ，内阻约为10 kΩ；滑动变阻器R ：最大电阻值为5 Ω；定值电阻两个：R 1＝10 Ω，R 2＝100 Ω；开关一个，导线若干．(1)根据上述条件，实验时定值电阻应选用________(填“R 1”或“R 2”)；(2)根据实验要求在图所示实物图中补齐所需连线；(3)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于________端(填“a ”或“b ”)；(4)若在上述实验中，电流表的示数为I ，电压表的示数为U ，则金属丝的阻值R x 的计算表达式为R x ＝________.答案 (1)R 1 (2)如图所示(3)a (4)U I－R 1 5. (2019·陕西省宝鸡市质检二)某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN 为电阻丝，R 0是阻值为1.0 Ω的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P ，记录电压表示数U ，电流表示数I 以及对应的PN 长度x ，绘制了U －I 图线如图乙所示．(1)由图乙求得电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.(2)实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值________其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．(3)根据实验数据可绘出图象如图丙所示．图象斜率为k ，电阻丝横截面积为S ，可求得电阻丝的电阻率ρ＝______，电表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响． 答案 (1)1.49 0.45 (2)小于 (3)kS 没有解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知：U ＝E －I (r ＋R 0)，则题图乙中的图象与纵轴交点的坐标表示电动势，故E ＝1.49 V ，图象斜率的绝对值大小表示r ＋R 0，则r ＋R 0＝1.49－1.20.20Ω＝1.45 Ω，解得：r ＝1.45 Ω－1.0 Ω＝0.45 Ω.(3)根据欧姆定律可知，电阻R ＝U I ＝ρx S ，则可知k ＝ρS，解得：ρ＝kS ，若考虑电表内阻，图象的斜率不变，所以电表内阻对电阻率的测量没有影响．6.(2018·福建省莆田市一中)在测量一节干电池的电动势E 和内阻r 的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路．(1)根据图甲实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P 移至______(选填“a ”或“b ”)端．(3)合上开关S 1，S 2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S 2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数．在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U 和对应的电流表示数I 的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为U A 、U B ，与横轴的截距分别为I A 、I B .①S 2接1位置时，作出的U －I 图线是图丙中的________线(选填“A ”或“B ”)；②S 2接1位置时，测出的电池电动势E 和内阻r 存在系统误差，原因是________表(选填“电压”或“电流”)的示数偏________(选填“大”或“小”)．答案 (1)如图所示(2)a (3)①B ②电流 小解析 (1)实物图如图所示(2)为保护电表，闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值要最大，应将滑片滑至a 端；(3)S 2接1位置时，引起误差的原因是电压表的分流，使得电流的测量值偏小，故电动势和内阻的测量值都偏小，所以作出的图象是B .命题点二 实验拓展创新7. (2018·河北省衡水中学模拟)学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组，设计了如图5所示的实验电路测定电流表的内阻，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验．(1)闭合开关S 1和S 2，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R 、电流表(灵敏)的示数I 0和电压表的示数U 0，由此可知电流表的内阻R A 为_________(用上述测量量表示)．(2)闭合开关调节R ，读出电流I 和电压U ，并测出多组数据，作出U －I 图线可得出电池组的电动势和内阻，此种办法测量的电动势与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)，内阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)．(3)断开S 1，闭合S 2，仅由多组电流表示数I 和电阻箱的示数R ，运用实验数据作出1I－R 图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k ，纵截距为b ，则该电池组的电动势为________，内阻为________(用k 、b 、R A 表示)．答案 (1)U 0I 0－R (2)偏小 偏小 (3)1k b k－R A 解析 (1)由部分电路欧姆定律可知R ＋R A ＝U 0I 0，故R A ＝U 0I 0－R . (2)误差源于电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律可知：E ＝U ＋(I ＋U R V )r ，变形得到：U ＝R V R V ＋r E －R V r R V ＋rI ， 可知斜率为R V r R V ＋r <r ，截距R V R V ＋rE <E ，故电动势与内阻的测量值都偏小． (3)由闭合电路欧姆定律可知：E ＝I (R ＋R A ＋r )变形得到：1I ＝1E R ＋R A ＋r E， 由题意可知k ＝1E ，b ＝R A ＋r E ，故E ＝1k ，r ＝b k－R A . 8. (2018·湖南省株洲市上学期质检一)某实验小组需测量一电源的电动势和内阻，实验室提供的实验器材有：待测电源(E 大约为3 V ，r 大约为1.0 Ω)电阻箱R (最大阻值为99.9 Ω)电阻R 1(阻值为5.0 Ω)电阻R 2(阻值为990 Ω) 电流计(量程为2.5 mA ，内阻为R g ＝10.0 Ω)开关，导线若干．(1)请在图虚线框中完成电路图，并将仪器的符号标在图中．(2)实验中得到了多组电阻箱的阻值R 和对应的电流计的读数I ，并作出如图7所示的1I －1R关系图象，若已知图象斜率为k ，纵截距为b ，则电源电动势E ＝________， 内阻 r ＝ ____________.(要求用测得的物理量和已知物理量的符号表示，电阻R 2的分流作用忽略不计)答案 (1)如图所示 (2)R 2＋R g b k b－R 1解析 (1)题中没有电压表，所以需选择电流计和一个定值电阻串联改装成电压表，当电流计和定值电阻R 2串联时，U ＝I g (R 2＋R g )＝2.5 V ，和定值电阻R 1串联改装后的电压表量程太小，故选择R 2改装电压表，R 1串联接入电路起保护作用，故电路图如图所示．(2)由闭合电路欧姆定律可知，I (R 2＋R g )＝E R 1＋r ＋RR ，则1I ＝(R 1＋r )(R 2＋R g )E ·1R ＋R 2＋R g E ，故E ＝R 2＋R g b ，r ＝k b－R 1. 9.(2018·辽宁省丹东市一模)小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件．现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻R x (阻值约2 kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E 的标称值为3.4 V)，在操作台上还准备了如下实验器材：A ．电压表V (量程4 V ，内阻R V 约10 kΩ)B ．电流表A 1(量程100 mA ，内阻R A1约20 Ω)C ．电流表A 2(量程2 mA ，内阻R A2约20 Ω)D ．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流1 A)E ．电阻箱R 0(0～999.9 Ω)F ．开关S 一只、导线若干(1)小刚采用伏安法测定R x 的阻值，他使用的电池是待测的锂电池．电流表应选择________，图甲是他连接的部分实验器材，请你用笔画线完成实物连接；他用电压表的读数除以电流表的读数作为R x 的测量值，则测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)；(2)小聪和小明设计了如图乙所示的电路图测量锂电池的电动势E 和内阻r .①小聪的实验操作是：闭合开关S.调整电阻箱的阻值为R 1时，读出电压表的示数为U 1；调整电阻箱的阻值为R 2时，读出电压表的示数为U 2.根据小聪测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为E ＝________；②小明认为用线性图象处理数据更便于分析．他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的1U －1R图象为一条直线(如图丙)．由图丙可知该电池的电动势E ＝________ V 、内阻r ＝________ Ω.(结果均保留两位有效数字)答案 (1)C(或A 2) 见解析图 大于(2)①U 1U 2(R 1－R 2)U 2R 1－U 1R 2②3.3 0.25 解析 (1)测量R x 的阻值时，滑动变阻器采取分压式接法，由于待测电阻的阻值较大，电流表采取内接法，实物图连线如图所示；通过待测电阻的最大电流为I m ＝3.42 000A ＝1.7 mA ，故电流表选取C(或A 2)；由于电流表采取内接法，用电压表的读数除以电流表的读数应该为待测电阻与电流表内阻的阻值之和，所以测量值大于真实值．(2)①由闭合电路的欧姆定律可知：E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2R 2r ，联立解得：E ＝U 1U 2(R 1－R 2)U 2R 1－U 1R 2；②由闭合电路的欧姆定律可知：E ＝U ＋U R r ，整理得1U ＝r E ·1R ＋1E ，故纵截距1E＝0.3，解得E ＝103 V≈3.3 V ，斜率r E ＝0.6－0.34.0＝340，解得r ＝0.25 Ω. 10. (2019·江西省横峰中学、铅山一中等校联考)实验室中准备了下列器材：待测干电池(电动势约1.5 V ，内阻约1.0 Ω)，电流表G(满偏电流1.5 mA ，内阻10 Ω)，电流表A(量程0～0.60 A ，内阻约0.10 Ω)，滑动变阻器R 1(0～20 Ω，2 A)滑动变阻器R 2(0～100 Ω，1 A)，定值电阻R 3＝990 Ω，开关S 和导线若干(1)某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻．为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是________．(填代号)(2)请在如图甲所示虚线框中画出该同学的实验电路图．(3)如图乙为该同学根据实验数据作出的I 1－I 2图线(I 1为电流表G 的示数，I 2为电流表A 的示数)，由该图线可得，被测干电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω. 答案 (1)R 1 (2)如图所示(3)1.46 0.75解析 (3)由闭合电路欧姆定律可得：I 1(R 3＋R G )＝E －I 2r ，变形得：I 1＝E R 3＋R G －r R 3＋R G I 2；由数学知识可得，－r R 3＋R G ＝－0.75×10－3，E R 3＋R G＝1.47×10－3，解得E ＝1.47 V ，r ＝0.75 Ω. 11.(2019·河北省邯郸市质检)某同学利用如图所示装置练习使用多用电表．(1)测所接电源的电动势E ：将多用电表的选择开关旋到________挡并选择适当量程，把开关S 1打向________(填“a ”或“b ”)，开关S 2打向________(填“c ”或“d ”)，读出并记下电表的示数，然后断开S 1和S 2.(2)测定值电阻的阻值R (约为1 000 Ω)：将多用电表的选择开关旋到欧姆挡的“________”(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)挡并进行欧姆调零，把开关S 1打向________(填“a ”或“b ”)，开关S 2打向________(填“c ”或“d ”)，读出并记下电表的示数，然后断开S 1和S 2.(3)测电阻R 中通过的电流I ：将多用电表的选择开关旋到直流“10 mA”挡，把开关S 1打向a ，开关S 2打向______(填“c ”或“d ”)，读出并记下电表的示数，然后断开S 1和S 2.答案 (1)直流电压 a c(2)×100b c(3)d12. (2018·陕西省宝鸡市第一次质检)某同学制作了简单的指针式多用电表，图甲为该多用电表的电路原理图，其中选用的电流表的满偏电流为50 mA，当选择开关接3时是量程为250 V的电压表，该多用电表表盘刻度如图乙所示，C为表盘正中间的刻度．请使用该同学制作的多用电表完成如下的有关操作和计算．(1)选择开关接1时指针在图乙所示位置，则其读数为________，另一次测量时选择开关接3，指针仍在图乙所示位置，则其读数为________．(2)选择开关接2时，多用电表为倍率“×10”的欧姆表，若图乙中C处的刻度为15，则甲图中电源的电动势为________ V.答案(1)36.0 mA180 V(2)3.75解析(1)由题意可知，选择开关接1时测电流，电流表的满偏电流为50 mA，其分度值为1 mA，示数为36.0 mA；当选择开关接3时是量程为250 V的电压表，其分度值为5 V，其示数为180 V；(2)由题图乙可知，指针指在C处时，电流表示数为25.0 mA＝0.025 A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势：E＝IR＝0.025×150 V＝3.75 V.13.(2019·山东省淄博市仿真模拟)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率．所用器材如下：A．干电池：电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 ΩB．电流表G：满偏电流I g＝1 mA，内阻R g＝150 ΩC．定值电阻R1＝1 200 ΩD．电阻箱R2和R3：最大阻值均为999.9 ΩE．电阻箱R4：最大阻值为9 999 ΩF．开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干(1)该实验小组按图甲正确连接好电路．当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R 2＝________ Ω，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R 内，则R 内＝________ Ω，欧姆表的倍率是________(选填“×1”或“×10”)．(2)闭合开关S.第一步：调节电阻箱R 2和R 3，当R 2＝________ Ω且R 3＝________ Ω时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R 4，调节R 4，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为________ Ω.答案 (1)149.5 1 500 “×10” (2)14.5 150 100解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知欧姆表的内阻为：R 内＝E I ＝1.50.001Ω＝1 500 Ω，则电阻为：R 2＝R 内－R 1－R g －r ＝1 500 Ω－1 200 Ω－150 Ω－0.5 Ω＝149.5 Ω.中值电阻应为1 500 Ω，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种挡位，若为“×1”，则中值电阻太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“×10”．(2)为了得到“×1”倍率，应让电流表满偏时对应的电阻为150 Ω，电路中总电流为：I 1＝1.5150A ＝0.01 A ，此时表头中电流为0.001 A ，则与之并联的电阻R 3的电流应为：0.01 A －0.001 A ＝0.009 A ，则R 3＝0.001×(150＋1 200)0.009 Ω＝150 Ω，R 2＋r ＝1.5－0.001×(150＋1 200)0.01Ω＝15 Ω，故R 2＝15 Ω－0.5 Ω＝14.5 Ω；题图所示电流为0.60 mA ，则总电阻为：R 总＝1.50.60×103 Ω＝2 500 Ω，故待测电阻为：R 测＝2 500 Ω－1 500 Ω＝1 000 Ω，故对应的刻度应为100.14.(2018·陕西省咸阳市第一次模拟)某同学为测定电阻丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路，电路中ab 是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R 0＝4.0 Ω，电源电动势E ＝3.0 V ，电流表内阻忽略不计，滑片P 与电阻丝始终接触良好．(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d ＝________ mm.(2)实验时闭合开关，调节滑片P 的位置，分别测量出每次实验中aP 长度x 及对应的电流值I ，实验数据如表所示.将表中数据描在1I－x 坐标纸中，如图丙所示，该图象的斜率的表达式k ＝________(用题中字母表示)，由图线求得电阻丝的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)．根据图丙中1I －x 关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r ＝________ Ω(保留两位有效数字)．答案 (1)0.400 (2)4ρπEd2 1.1×10－6 1.3 解析 (1)螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估读一位，读数应为0.01 mm×40.0＝0.400 mm ；(2)由闭合电路的欧姆定律，I ＝E r ＋R 0＋R x，变形得1I ＝r ＋R 0E ＋R x E ，由电阻定律R x ＝ρx S ，S ＝πd 24，代入上式得1I ＝r ＋R 0E ＋4ρπEd 2x ，可看出1I与x 是一次函数关系，函 数图象的斜率k ＝4ρπEd 2；由题图丙中的数据算出图象的斜率k ＝3.57－1.770.60A －1·m －1＝3 A －1·m －1，则ρ＝k πEd 24＝3×3.14×3.0×(4×10－4)24 Ω·m≈1.1×10－6 Ω·m ； 题图丙中1I－x 关系图线的纵截距为1.77，此时待测电阻丝电阻为零，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I (r ＋R 0)，解得r ≈1.3 Ω.15. (2018·河北省“名校联盟”质量监测一)为了研究咸湖出现的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的实验，他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图甲所示，两电极相距L ＝0.314 m ，其间充满待测的河水，安装前他用如图乙所示的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径，结果如图丙所示．他还选用了以下仪器：量程15 V ，内阻约300 kΩ的电压表；量程300 μA ，内阻约50 Ω的电流表；最大阻值1 kΩ的滑动变阻器；电动势E ＝12 V ，内阻r ＝6 Ω的电池组、开关各一只，以及导线若干．图丁坐标系中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I 、电压U 的值，根据以上材料完成以下问题：(1)测量玻璃管的内径时，应将图乙所示游标卡尺中的A 、B 、C 三部分中的________与玻璃管内壁接触．(填代号)(2)玻璃管的内径d ＝________ mm.(3)图戊中的实物仪器有一部分已连线，将其他部分连接成能测出图丁数据的实物连接图．(4)水的电阻率ρ＝________(结果保留两位有效数字)．答案 (1)A (2)5.50 (3)见解析图 (4)7.6 Ω·m解析 (1)测量玻璃管内径时，应将游标卡尺中的A 部分与玻璃管的内径接触．(2)游标卡尺的读数为d ＝5 mm ＋120×10 mm ＝5.50 mm. (3)根据U －I 图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器采用分压式接法，由U －I 图象可算出水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表采用内接法，实物连线图如图所示．(4)U －I 图象的斜率表示水柱的电阻，即R ＝ΔU ΔI ＝12－0120×10－6 Ω＝1×105 Ω，又因为R ＝ρL S ，S ＝πd 24，联立解得ρ＝R πd 24L ，则ρ＝1×105×3.14×(5.5×10－3)24×0.314 Ω·m≈7.6 Ω·m. 16.(2018·安徽省池州市上学期期末)某探究小组为了用“半偏法”测电阻和改装电表，先用“半偏法”测量程为100 μA 的电流表G 的电阻，后将电流表G 改装成电压表．(1)首先采用如图甲所示的实验电路测量该电流表G 的内阻R g ，图中R 1为滑动变阻器、R 2为电阻箱．他按电路图连接好电路，将R 1的阻值调到最大，闭合开关S 1后，他的正确操作的步骤应该是________．(选出下列必要的步骤，并将其序号排序)A．记下R2的阻值B．调节R1的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度C．闭合S2，调节R1和R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半D．闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半(2)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为100 Ω，则R g的阻值大小为________ Ω；与电流表内阻的真实值R g′相比，R g________R g′(填“>”“＝”或“<”)．(3)将上述电流表G串联一个29 900 Ω的电阻，改装成电压表，则该电压表的量程是_____ V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数大小为________ V.答案(1)BDA(2)100<(3)3 2.4解析(1)本题采用半偏法测电流表的内阻，故调节R1的阻值，先使电流表的指针偏转到满刻度，然后再闭合S2，保持R1不变，调节R2的阻值，使电流表的指针偏转到满刻度的一半，记下R2的阻值，故操作顺序为BDA.(2)此时R2的阻值与R g的阻值相等，故R g的阻值大小也为100 Ω.随着S2的闭合，整个电路中的电流将会变大，但实际上我们仍然是按照电流不变时的电流来计算的，通过电阻箱R2的电流将比通过G的电流要大，又因为R2与G并联，电压一样，所以实际的电阻箱读数将小于电流表G的内阻，所以R g<R g′.(3)U＝I g(R g＋R)＝10－4×(100＋29 900) V＝3 V，此时指针所指示的电压为2.4 V.17.(2018·山东省泰安市上学期期末)某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V(量程5 V，内阻3 kΩ)；电流表A(量程0.3 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1.0 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S，导线若干；(1)实验要求能够实现在0～0.32 A的范围内对小灯泡进行测量，利用上述器材，设计电路，在虚线框中画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(填“增大”“不变”或“减小”)；设A 为实验曲线上的某点，过A 点的切线斜率为k 1，坐标原点与A 点连线的斜率为k 2，在对应A 点时小灯泡的电阻为________．(3)用另一电源E 0(电动势3 V ，内阻1.0 Ω)和题给器材连接成如图乙所示的电路，调节滑动变阻器R 的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S ，在R 的变化范围内，小灯泡的最小功率为________ W ．(结果保留2位有效数字)答案 (1)见解析图 (2)增大 1k 2(3)0.21(0.20～0.23均可) 解析 (1)因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；由于电流表量程较小，为了扩大电流表量程，将R 0和电流表并联，因并联后的电流表内阻R A 满足R L R A <R V R L，故电流表采用外接法，故原理图如图所示：(3)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，灯泡的功率最小，将R 等效为电源内阻，则电源电动势为3 V ，等效内阻为10 Ω，则有：U ＝3－10I .作出电源的I －U 图象如图中直线所示．由图线交点可知，灯泡电压为U ＝1.12 V ，电流I ＝188 mA ＝0.188 A ，则最小功率P ＝UI ＝1.12×0.188 W≈0.21 W.18.(2019·河南省鹤壁市调研)给定下列器材来研究某一小灯泡L的伏安特性曲线．A．规格为“9 V9 W”的小灯泡L一个B．直流电流表(量程50 mA，内阻r1为30 Ω，示数用I1表示)C．直流电流表(量程0.2 A，内阻r2为6 Ω，示数用I2表示)D．直流电压表(量程6 V，内阻约为20 kΩ，示数用U1表示)E．直流电压表(量程10 V，内阻约为30 kΩ，示数用U2表示)F．定值电阻R，阻值为1.2 ΩG．直流电源，电动势E＝12 V，内阻不计H．滑动变阻器a，最大阻值为500 ΩI．滑动变阻器b，最大阻值为10 ΩJ．开关一个，导线若干(1)为了减小实验误差，更好地描绘小灯泡的伏安特性曲线，滑动变阻器应选用________(填写对应器材前的字母序号)，其理由是滑动变阻器在电路中应起__________(填“分压”或“限流”)作用．(2)在虚线框中画出实验原理图．(3)用所选器材的示数分别写出小灯泡两端电压U L和电流I L的表达式U L＝________，I L＝________.(4)测量多组U L、I L数据，作出小灯泡的伏安特性曲线．答案(1)I分压(2)见解析图(3)U2－6I26I2解析(1)本实验要测量小灯泡的伏安特性曲线，故小灯泡两端的电压要从0开始变化，则滑动变阻器应该起分压作用，故应选用总阻值较小的I.(2)对小灯泡由I L＝P LU L＝1 A可知，所给电流表的量程都较小，故应改装为量程较大的电流表．利用与定值电阻R并联，恰好可以改装成量程为1.2 A的电流表，由于小灯泡额定电压为9 V，故选择量程为10 V的电压表．由于电流表的内阻已知，选择电流表内接法，故电路图如图所示．(3)由电路图可得U 2＝U L ＋U R ，而U R ＝U A2＝I 2r 2，故U L ＝U 2－I 2r 2＝U 2－6I 2，I L ＝I 2＋I R ＝I 2＋I 2r 2R＝6I 2. 20.(2018·山西省重点中学协作体期末)太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I －U 特性．所用的器材包括：太阳能电池板，电源E ，电流表A ，电压表V ，滑动变阻器R ，开关S 及导线若干．(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的________(填“a ”或“b ”)．(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I －U 图象．由图可知，当电压小于2.00 V 时，太阳能电池板的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V 时，太阳能电池板的电阻为________ Ω.(3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为________ V ．若把它与阻值为1 kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是________%.(结果保留三位有效数字)答案 (1)a (2)很大 1 000 (3)2.80 64.3(64.1～64.5均对)解析 (1)用题图a 可以在电池板上得到从零开始的电压，故应选a 图；(2)由题图可知，当电压小于2.00 V 时，通过太阳能电池板的电流几乎为零，故太阳能电池板的电阻很大；当电压为2.80 V 时，电流为2.8 mA ，则可知太阳能电池板的电阻为R ＝U I＝2.8 V 2.8×10－3 A＝1 000 Ω； (3)由U －I 图线可知，电池板作为电源时的电动势为2.80 V ；若把它与阻值为1 kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，则画出此电阻的U －I 图线，与电池板的U －I 图线交于一点，读出U ＝1.80 V ，I ＝1.80 mA ，该电池板的效率是η＝IU IE ×100%＝1.802.80×100%≈64.3%.。
高三物理名校试题汇编系列(第4期)专题20 电磁学、热学和光学实验
高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题20 电磁学、热学和光学实验实验一电磁学实验1.（江西省南昌市2011-2012学年高三第五次月考考试理综卷）关于物理学研究方法，下列叙述中正确的是（）A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微小量放大的方法B．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法C．探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法D．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法2.（福建省2012届高三理科综合仿真模拟卷）如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。
（1）在给出的实物中，用笔线代表导线将图中所缺的导线补接完整，组成实验电路。
（2）在实验中，当电键闭合瞬时，观察到电流表指针向右偏转。
电键闭合一段时间后，为使电流表指针向左偏转，可采取的方法有（）A．迅速断开电源 B．将滑动触头向右端滑动C．将一软铁棒插入线圈L1中 D．将线圈L1迅速从线圈L2中提出2.（1）如图所示（2） AD3．（上海市华师大一附中等八校2012届高三2月联合调研考试卷）如图所示是测磁感应强度的一种装置。
把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。
当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。
该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。
（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。
（2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。
实验二热学实验4.（广西宾阳中学2012届高三下学期2月月考理综试题）在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，（1）某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。
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高三物理一轮复习名校试题汇编电学、光线和热学实验
电学、光学和热学实验
1．（广西南宁二中、柳州高中、玉林高中2012届高三11月联考理综卷）
（1）甲图是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验的装置图．如乙图所示，某同学在导电纸上A、B两电极的连线上等间距的选出a、b、c、d、e五个基准点，虚线MN过d 垂直于AB．已知所用的灵敏电流表的指针偏转与电流流向的关系是：电流从探针I流入时，指针向左偏转，电流从探针II流入时，指针向右偏转．实验时，该同学当把探针I压在d点处，探针II沿虚线MN从d点向下运动时，运动过程中探针II一直压在导电纸上，则在探针II运动的过程中，电流表的指针将偏转（填向右、向左或没有）．（2）如果在实验过程中，某同学已把导电纸、复写纸、白纸铺放在木板上，按自上而下的顺序放好，并且用电压表检查电极A、B两端，发现电压正常，然后让其中的一个探针接触某一基准点，另一探针在该基准点附近的导电纸上左、右试探移动，无论怎样移动，灵敏电流计的指针都不会发生偏转，其原因可能是（只要答出一个原因即可）
2．（辽宁省丹东市四校协作体2012届高三摸底理综卷）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，因而引起功率变化。
一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（0-3V，约3kΩ），电流表（0-0.6A，约0.1Ω），电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干。
实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压。
（1）在虚线框内画出实验电路图
（2）根据实验测得数据描绘出如图乙所示的U-I图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由
此可知，小灯泡电阻R随温度T
的关系是。
（3）如果一电池的电动势2V,内阻 2.5Ω。
请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端, 小灯泡的实际功率是______W。
2．（1）如图所示（2）小灯泡的电阻R随温度T升高而增大（3）0.43 （0.39—0.48都得分）
V
A
A
3．（云南省昆明市2012届高三摸底理综卷）用如图甲所示电路测一节干电池的电动势E 和内电阻r，所给的器材有：
A．电流表（量程0.6A、3A） B．电压表（量程3V、15V）C．滑动变阻器R1（阻值范围0~10Ω、额定电流2A）
D．滑动变阻器R2（阻值范围0~100Ω、额定电流1A） E．开关S和导线若干
（1）要正确完成实验，电流表的量程应选择 A ；电压表的量程应选择 V ；滑动变阻器应选择 。
（2）如图乙所示U —I 图上是根据实验测得的7组数据标出的点。
请画出图线，并由图线求出E = V ，r= Ω。
4．（湖北省黄冈中学2012届高三上学期期中考试）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。
现在要测量实际电流表1G 的内阻1r 。
供选择的仪器如下：
A ．待测电流表1G （0~5mA ，内阻约300Ω）
B ．电流表2G （0~10mA ，内阻约100Ω）
C ．电压表V 1（量程6V ）
D ． 电压表V 2（量程15V ）
E ．滑动变阻器3R （0~1000Ω）
F ．滑动变阻器4R （0~500Ω）
G ． 定值电阻1R （300Ω）
H ． 定值电阻2R （10Ω）
I ． 直流电源（E=3V ）
J ． 电键S 及导线若干 。
（1）请选择合适的器材设计实验电路，并把电路图画在方框中 （图中表明所选器材）
（2）根据测量所得物理量有1r = 。
4.（1）如图所示 （2）
211
1
()I I R I
5．（云南省玉溪一中2012届高三上学期期中考试）测量一只量程已知的电压表内阻，器材如下：
A ．待测电压表（量程3V ，内阻约3kΩ）
B ．电流表（量程3A ，内阻0.01Ω）
C ．定值电阻（阻值5 kΩ，额定电流0.5A ）
D ．电池组（电动势小于3V ，内阻可忽略）
E ．开关两只及导线若干
要求从图甲、乙电路中选择一个电路。
利用这个电路完成测量。
（1）你选_________(填“甲”或“乙”)；
理由是_________________________________________________________________。
甲
V
A S 1乙 V
S 1
S 2 R S 2
S 1
-
+
R
丙 G 1 G 2
R 1
R 4
（2）实验中需要直接测量的物理量是________；电压表内阻的计算公式R V =_________。
（3）把图丙中所示各器材的实物图连接成你所选的实验电路。
5．（1） 乙；若用图甲，因实际电流小于1mA ， 量程为3A 的电流根本无法测量，而乙中电压表 的内与电阻R 的阻值相当，电池内阻又可忽略，
故可用分压原理求，且尽可能减小测量误差。
（2分） （2）21,U U （2分）， R U U U 2
12
-。
（2分） （3）如右图（2分）：
6．（广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷）下图为一简易多用表的内部电路原理图，其中G 为灵敏电流计，S 为单刀多掷电键（功能键），表内两恒压直流电源的电动势不相等，且E 1 < E 2.由图可知，欲测电压时，应将功能键置于 或
位置；欲测电阻时，应
将功能键置于 或
位置。
在测电流的两个位置中，将功能键置于位置
时电流的量程较大；在测电阻的两个位置中，将功能键置于位置
时所
选的倍率较大．（统一填写功能键序号）
6．5或6；3或4；1；4
7．（江西省重点中学协作体2012届高三联考）实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管的电阻。
他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线和学生电源等。
（1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤： ①将红表笔插入多用电表的 插 孔（正、负）、黑表笔插入多用电表的
红表笔
黑表笔
1
R 2
R 3
R 4
R G
5R 6
R 7
R 1
E 2E 123
4
5
6
S
+
_
-
S 2
S 1
+
丙
R
插孔（正、负）；选择电阻档
“×1”；
②
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两
端相接，多用表的示数如图所示，读数为Ω
（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从下图中的A、B、C、D四个电路中选择电路来测量金属丝电阻；
7. （1）①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“×1”；
②将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零；③读数为4Ω（2）D。