2020高考物理一轮复习 专题37 电学实验(三)(解析版)

2020年5月全国名校联考最新高考模拟试题分项汇编（第一期）

电学实验（三）

1、（2020·北京市首都师大附中北京学校高三下学期联考）某同学测量一根粗细均匀的合金丝的电阻率。

(1)他利用螺旋测微器测量合金丝的直径。某次测量时，螺旋测微器的示数如图所示，则该合金丝的直径为________mm。

(2)已知合金丝的阻值R x约为5Ω，现有电源E（4V，内阻可不计）、滑动变阻器R（0~50Ω，额定电流2A）、电流表A（0~0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（0~3V，内阻约3kΩ）、开关S和导线若干，则实验电路应选用图12中的________。

A. B.

C. D.

【答案】(1). 0.600 (2). A

【解析】

.5，则金属丝的直径为

(1)[1]螺旋测微器固定读数为0mm

.5+.01⨯10.0=.600

0mm0mm0mm

(2)[2]合金丝的阻值R x约为5Ω，电流表内阻约为0.125Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于合金丝的阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为50Ω，滑动变阻器最大阻值远大于合金丝的阻值，滑动变阻器可以采用限流接法，故BCD错误，A正确。

故选A。

2、（2020·贵州省黔东南州高三下学期模拟）某小组同学改装电压表时，在实验室找到如下实验器材：A．电压表V1：量程为2.5V，内阻几千欧；

B．电流表A1：量程为5mA，内阻约为10Ω；

C．电流表A2：量程为1A，内阻0.5Ω左右；

D．电阻箱R1：阻值范围0~999.9Ω；

E．滑动变阻器R2：阻值范围0~10Ω；

F．滑动变阻器R3：阻值范图0~5000Ω；

G．电源：电动势E=5V，内阻r=0.5Ω；

H．开关、导线若干。

由于没有合适的电压表，计划用电流表A1改装。

(1)先用半偏法测电流表A1的内阻，电路如图甲所示。操作过程如下：将R3调至阻值最大，断开S2、闭合S1，调节R3使电流表A1的示数为4.00mA；保持R3的阻值不变，闭合S2，调节R1使电流表

A1的示数为2.00mA，此时R1的阻值为10.5Ω。则电流表A1的内阻为________Ω；

(2)将电流表A1改装成量程为5V的电压表。把电阻箱的阻值调至________Ω，与电流表A1串联后即为量程为5V的电压表；

(3)对改装后的电压表校对，该小组同学从别的地方找到一标准电压表V ，将改装好的电压表（如图乙中虚线框所示）与标准电压表V 并联，接入如图乙所示的电路中，调节R 2，使电流表A 1的示数如图丙所示，则电流表的示数为________ mA ；若改装后的电压表非常准确，则此时电压表的示数为________ V （结果保留两位有效数字）。

【答案】 (1). 10.5 (2). 989.5 (3). 2.60 (4). 2.6

【解析】

(1)[1]由题意可知，干电路电流不变为

1 4.00mA I =

流过电阻箱的电流

112 4.00mA 2.00mA 2.00mA R I I I =-=-=

根据并联电路特点和欧姆定律得电流表内阻为

131

3

2 2.001010.5== 2.0010R g I R R I --⨯⨯⨯Ω=10.5Ω [2]将电流表A 1改装成量程为5V 的电压表，根据串联分压有

33

-551010.5510g g

x g U I R R I ---⨯⨯==⨯Ω=989.5Ω (3)[3]由图丙可知电流表的示数为2.60mA

[4]根据串联电路电压分配关系有

2.60mA 5mA 5V

U = 解得 2.6V U =

3、（2020·高考强基3套卷全国卷一）发光二极管（LED ）是由镓（Ga ）、砷（As ）与磷（P ）等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件，通常用在电路及仪器中作为指示灯，或组成文字或数

字显示，其显著的特点就是具有单向导电性。某物理小组欲研究测量发光二极管正向伏安特性，设计了如图甲、乙、丙所示的三种电路，小组最终选择了图丙。操作步骤如下：

a．根据电路图丙连接电路；

b．闭合开关S1，调节各可变电阻，使得开关S2由断开到闭合时，灵敏电流表G指针无偏转，并记录此时电压表V的示数U和电流表A的示数I；

c．调节可变电阻，重复步骤b，读出多组不同的U值和I值，记录数据；

d．根据数据在坐标纸上描绘出二极管正向伏安特性曲线如图丁所示。

根据以上内容，回答下列问题。

(1)从设计原理上讲，对于图甲和图乙的误差分析，下列说法正确的是__________。

A．图甲误差的来源在于电流表的分压作用，图乙的误差来源在于电流表的分压作用

B．图甲误差的来源在于电流表的分压作用，图乙的误差来源在于电压表的分流作用

C．图甲误差来源在于电压表的分流作用，图乙的误差来源在于电流表的分压作用

D．图甲误差的来源在于电压表的分流作用，图乙的误差来源在于电压表的分流作用

(2)从描绘的图线来看，当发光二极管导通时，发光二极管的电阻随着U的增大而迅速__________（选填“增大”或“减小”）。

(3)从设计原理上讲，图丙电路中的二极管电阻测量值__________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

(4)若该型号发光二极管的最佳工作电压为2.5V ，现用电动势为5V 、内阻为2.0Ω的电源供电，则需要在电路中串联一个电阻R 才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析，串联的电阻R 的阻值为__________Ω（结果保留三位有效数字）。

【答案】 (1). C (2). 减小 (3). 等于 (4). 112（110～114均可）

【解析】

(1)[1]由图示电路图可知，题图甲采用电流表外接法，题图乙采用电流表内接法，图甲误差的来源在于电压表的分流作用，图乙的误差来源在于电流表的分压作用，故C 正确，故A 、B 、D 错误； 故选C ；

(2)[2]I U -图像的图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，由题图丁可知发光二极管的正向电阻随电压增大而减小；

(3)[3]由题图丙所示电路图可知，电路避免了电表内阻对实验的影响，发光二极管电阻测量值等于真实值；

(4)[4]根据I U -图线，当发光二极管的工作电压为2.5V 时，工作电流约为22mA ，串联电阻和电源内阻上分到的电压应为2.5V ，故应串联的电阻阻值为

22.5 2.01122.010

R -=-≈⨯ΩΩ 4、（2020·安徽省马鞍山市高三下学期第二次质检）某同学为了测量一电源的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：

A ．待测电源E （电动势约为4V ）

B ．灵敏电流计G （满偏电流I g =100μA、内阻R g =2.0kΩ）

C ．电阻箱R （最大阻值999.9Ω）

D ．定值电阻R 0=4Ω

E ．开关S ，导线若干