2020届高考物理一轮复习专题20 电学试验名校试题汇编(学生版)
2020届高考物理电学实验(通用型)练习及答案
2020届高考物理电学实验（通用型）练习及答案专题：电学实验1、某实验小组用如图甲所示的电路图来测量电流表(量程2 mA，内阻约为200 Ω)的内阻，除待测电流表、1.5 V的电源、开关和导线外，还有下列可供选择的实验器材：A．定值电阻R1B．定值电阻R2C．滑动变阻器R3(最大阻值为20 Ω)D．滑动变阻器R4(最大阻值为1 000 Ω)E．电阻箱R x(最大阻值为999.9 Ω)F．灵敏电流计G(内阻很小可忽略)(1)为确保安全，精准实验．滑动变阻器应选用__C__(填写器材前对应的字母)．(2)用笔画线代替导线，将实物图乙连接成实验电路图．2、(2019·广东深圳联考)在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材。
(1)甲同学按图甲中的实线连接电路进行实验，其中定值电阻的作用是______________。
由电压表读数U和电流表读数I，画出U-I图线如图乙所示，可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。
(结果保留2位有效数字)(2)乙同学因为粗心，多连接了一根导线，如图甲中的虚线所示。
由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图丙所示。
乙同学分析了图像出现异常的原因后，认为由图丙也可以达到实验目的，则由图丙可得电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω。
(结果保留2位有效数字)3、图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：(1)调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)．(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电表指针对准________(填“电阻”或“电流”)的“0”刻线．(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω.(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置．4、现有一块电流表A1，量程I A1＝300 mA，内阻r1约为5 Ω，要把它改装成较大量程的电流表。
2020年全国各地高考物理试题分类汇编 电学实验
2020年全国各地高考招生试题汇编--电学实验1(2020四川卷)．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。
他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。
实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。
实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的____________而增大。
此同学在探究中应用的科学方法是__________(（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。
1答案．(1)减小增大控制变量法。
2【2020江苏高考】. (8 分)为探究小灯泡的电功率P 和电压U 的关系,小明测量小灯泡的电压U 和电流I,利用P =UI 得到电功率. 实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1. 8 W”,电源为12 V 的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω .(1)准备使用的实物电路如题10-1 图所示. 请将滑动变阻器接入电路的正确位置. (用笔画线代替导线)(2)现有10 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻,电路中的电阻R 1 应选_______Ω的定值电阻.(3)测量结束后,应先断开开关,拆除______两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.(4)小明处理数据后将P 、U 2 描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2 图所示. 请指出图象中不恰当的地方. 2答案. (1)(见右图) (2)10 (3)电池(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.3【2020广东高考】图17（a ）是测量电阻R X 的原理图。
学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6A （内阻不计），标有长度刻度的均匀电阻丝ab 的总长为30.0cm学生电源① 根据原理图连接图17（b ）的实物图② 断开S 2，合上S 1；调节电源输出电压为3.0V 时，单位长度电阻丝为电压 u= V/cm.记录此时电流表A 1的示数。
高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练-- 电学基础实验与创新实验(原题版解析版)
2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题42 电学基础实验与创新实验【专题导航】目录热点题型一 以测电阻为核心的实验 (1)一、伏安法测电阻 ............................................................................................................................................. 1 二、替代法法测电阻 ......................................................................................................................................... 4 三、电表半偏法测电阻 ..................................................................................................................................... 6 四、电桥平衡法测电阻 ..................................................................................................................................... 9 五、安安法、伏伏法测电表的内阻 ................................................................................................................ 11 热点题型二 以测电动势为核心的实验 .. (14)一、伏安法测电源电动势 ............................................................................................................................... 14 二、安阻法与伏阻法测电源电动势 ............................................................................................................... 17 热点题型三 多用电表的使用及电表改装：. (19)1、电压表的改装 ............................................................................................................................................. 20 2、电流表的改装 ............................................................................................................................................. 20 3、多用电表的电路结构： ............................................................................................................................. 22 4、多用电表使用注意事项 .. (23)【题型归纳】热点题型一 以测电阻为核心的实验一、伏安法测电阻1、原理：根据部分电路欧姆定律IUR。
2020年高考物理试题分类汇编电学实验.docx
2020 年高考物理试题分类汇编：电学实验1．(2020 全国新课标 ). （10 分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的 U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长； E 为直流电源； R 为电阻箱；○A为电流表； S 为开关。
此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
（1）在图中画线连接成实验电路图。
（2）完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。
②保持开关 S 断开，在托盘内加入适量细沙，使 D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量 m1。
③闭合开关S，调节 R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出 ___________________，并用天平称出 ____________。
④用米尺测量_______________。
（ 3）用测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。
（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
[ 答案 ]③重新处于平衡状态 , 电流表的示数 I, 此时细沙的质量 m2④D的底边长 Lm1m2g（3）B IL（ 4）m2m12．(2020 全国理综 ). （ 6 分）在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路，黑箱面板上有三个接线柱 1、2、3. 用欧姆表测得 1、 2 接线柱之间的电阻为 1Ω， 2、3 接线柱之间的电阻为 1.5 Ω， 1、 3 接线柱之间的电阻为 2.5 Ω。
（1）在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；（2）如果将 1、3 接线柱用导线连接起来， 1、2 接线柱之间的电阻为 ______Ω。
【解析与答案】（1）如下图（2）两电阻并联为 0.6。
3（1）（ 2020 广东卷）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
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%.。
2020版高考物理一轮总复习电学综合训练(含解析)新人教版
电学综合训练一、选择题：(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每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．如图所示，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．如图所示，在磁感应强度大小为B0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．则C 点的磁感应强度大小为( )A. 0 B ．B 0 C.2B 0D ．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，则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，通有如图所示的电流，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，则在一个周期内，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 T2＋I 22R T2＝I 2RT 得，I ＝32A ，则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，若规定逆时针方向为感应电流i 的正方向，则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，正确的是( )解析：选A.由法拉第电磁感应定律可得：E ＝N ΔBS Δt ，又i ＝ER ，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，与规定的正方向相同，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，若从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 坐标变化的情况如图所示．下列有关说法正确的是( )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 ＝q φ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．如图所示的电路中，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，则( )A ．I 1∶I 2＝1∶3B ． I 1∶I 2＝3∶1 C. U 1∶U 0＝1∶10D ． 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．如图所示，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 AC ．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Tπ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 m2，又E m ＝BS ω＝BS 2πT ，转过60°时有i ＝E m r cos 2πT t ＝BS ωrcos 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 ＝BS ωcos 2πTt ＝4cos 2πTt ，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 ＝2Tπ，故D 项错误．8．如图所示，在光滑绝缘水平地面上相距为L 处有两个完全相同的带正电小球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，下列说法中正确的是( )A ．距离最小时与开始时B 球的加速度之比为9∶1 B ．从开始到距离最小的过程中，电势能的增加量为12mv 2C ．A 、B 组成的系统动能的最小值是14mv 2D ．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，则有：a 2a 1＝91，故A 项正确；当两球相距最小时，两球速度相同，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(本题共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 两个材质相同的滑动变阻器，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，则其示数为______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)若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．若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，则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 ＝ρLS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，故选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I U 图象，与小灯泡的I U 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)如图所示，足够大的平行挡板A 1、A 2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B 0，方向垂直纸面向外，A 1、A 2上各有位置正对的小孔S 1、S 2，两孔与分界面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S 1进入Ⅰ区，并直接偏转到MN 上的P 点，再进入Ⅱ区，P 点与A 1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)若k ＝1，求匀强电场的电场强度E ；(2)若2＜k ＜3，且粒子沿水平方向从S 2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)若k ＝1，则有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，则有：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，该粒子运动轨迹如图所示由几何关系：R 2－(kL )2＝(R －L )2，又有qvB 0＝m v 2R则整理解得：v ＝qB 0L ＋k 2L2m.答案：(1)qB 20L 22dm (2)v ＝qB 0L ＋k 2L2m11．(23分)如图所示，质量m A ＝0.8 kg 、带电量q ＝－4×10－3C 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 ＝5×103N/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 J A 对B 的冲量I ＝m B v C －(－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 2Cl，可知C 先做类平抛运动则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 .则(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 2nl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……)。
2020年最新全国名校高考物理电学实验模拟试题分类汇编4月第二期(11页)
2020年最新全国名校高考物理电学实验模拟试题分类汇编4月第二期电学实验（二）1、（2020·山东省潍坊市一中高三下学期3月检测）为了精确测量一电阻的阻值R x ，现有以下器材：蓄电池组E ，电流表A ，电压表V ，滑动变阻器R ，电阻箱R P ，开关S 1、S 2，导线若干。
某实验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S 1，断开S 2，调节R 和R P ，使电流表和电压表的示数适当，记下两表示数分别为I 1、U 1；b ．保持S 1闭合、R P 阻值不变，闭合S 2，记下电流表和电压表示数分别为I 2、U 2。
(1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路______；(2)被测电阻的阻值x R =________（用两电表的示数表示）；(3)由于电流表、电压表都不是理想电表，则被测电阻的阻值R x 的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 (1).(2). 121221U U U I U I - (3). 等于 【解析】(1)[1]如图所示(2)[2]由题中的步骤可得1p 1U R I = 2x P 2U R R I =+ 则12x 1221U U R U I U I =- (3)[3]本实验的实验误差来源于电压表的内阻引起的分流作用，如果考虑电压表的内阻，则p V1p V 1R R U R R I =+ p V 2x 2p VR R U R I R R =++ 则12x 1221U U R U I U I =- 结果不变，所以被测电阻的阻值的测量值等于真实值。
2、（2020·山东省多地市高三下学期线上模拟）某同学在实验室发现一根粗细均匀、中空的圆柱形导电元件，其横截面为同心圆环，如图甲所示，该同学想知道中空部分的内径d，但该元件的内径太小，无法直接测量，他设计了如下实验进行测量，已知该元件的长度L及电阻率ρ。
(1)用螺旋测微器测元件的外径D，结果如图乙所示，该读数为__________mm；(2)用多用电表测粗其阻值，多用电表的“Ω”挡有“×1”“×10”“×100”“×1k”四挡，选用“×100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，换用相邻的某倍率，重新调零后进行测量，结果如图丙所示，则该元件的电阻为__________Ω；(3)为精确地测量该元件电阻，有下列器材可供选择：A.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）B.电流表A2（量程150mA，内阻r2大约为40Ω）C.电流表A3（量程3A，内阻r3大约为0.1Ω）D.滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）E.直流电源E（9V，内阻不计）F.导电元件R xG.开关一只，导线若干请选择合适的仪器，将实验电路图画在方框内，并标明所选器材的代号___________；(4)若测得该元件的电阻为R，则元件的内径d=___________。
2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练 电学基本规律的应用(原卷版)
2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练电学基本规律的应用【专题导航】目录热点题型一电路的动态分析 (1)阻值变化下的动态分析 (2)电路结构变化下的动态分析 (3)含容电路的动态分析 (3)电路故障的分析 (4)热点题型二对闭合电路欧姆定律的理解和应用 (4)闭合电路欧姆定律的计算 (5)电源与电阻U－I图象的对比 (5)热点三电功电功率电热热功率 (6)热点题型四电源的功率和效率 (8)电源输出功率的极值问题的处理方法 (8)【题型演练】 (10)【题型归纳】热点题型一电路的动态分析1．解决电路动态变化的基本思路“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化．“先干后支”——先分析干路部分，再分析支路部分．“先定后变”——先分析定值电阻所在支路，再分析阻值变化的支路．2．电路动态分析的方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”．即(2)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．(3)串反并同法：“串反”是指某一电阻增大(或减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大)．“并同”是指某一电阻增大(或减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小)．3．分析含容电路应注意的两点(1)电路稳定后，电容器所在支路电阻无电压降，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压．在电路稳定后，与电容器串联的电阻阻值变化，不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度．(2)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电，电荷量增大；如果电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电，电荷量减小．4．电路故障问题的分析方法与技巧(1)故障特点①断路特点：表现为电路中的两点间电压不为零而电流为零，并且这两点与电源的连接部分没有断点．②短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但其两端电压为零．(2)检查方法①电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．②欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处是断路，当测量值很小或为零时，表示该处是短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．③电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，要注意电流表的极性和量程．④假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理．阻值变化下的动态分析【例1】．(多选)(2019·上海杨浦区模拟)如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑片在ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑片向a端移动，则下列说法正确的是()A．电源的总功率减小B．R3消耗的功率增大C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小【变式】(多选)(2019·大连模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，、为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是()A．电压表示数减小B．电流表示数增大C．电阻R2消耗的功率增大D．a点的电势降低电路结构变化下的动态分析【例2】. (2019·安徽“江南”十校联考)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R，电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中正确的是()A．电压表读数将变小B．L1亮度不变，L2将变暗C．L1将变亮，L2将变暗D．电源内阻的发热功率将变小含容电路的动态分析【例3】．(2019·石家庄模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a 端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是()A．电压表示数变小B．电流表示数变小C．电容器C所带电荷量增多D．a点的电势降低如图所示，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时，下列说法正确的是()A．电流表读数减小，小灯泡L1变暗B．电压表读数变大C．电流表读数增大，小灯泡L2变暗D．电容器所带电荷量增大电路故障的分析【例4】．(多选)在探究电路故障时，某实验小组设计了如图所示的电路，当开关闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A的亮度变暗，小灯泡B的亮度变亮．则下列对电路故障的分析正确的是()A．可能是定值电阻R1短路B．可能是定值电阻R2断路C．可能是定值电阻R3断路D．可能是定值电阻R4短路【变式】如图所示的电路中，闭合开关S，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L 变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是()A．R1断路B．R2断路C．R3短路D．R4短路热点题型二对闭合电路欧姆定律的理解和应用在恒流电路中常会涉及两种U－I图线，一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线)，另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线)．求解这类问题时要注意二者的区别．闭合电路欧姆定律的计算【例5】．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( ) A ．0.10 V B ．0.20 V C ．0.30 V D ．0.40 V【变式】两个相同的电阻R ，当它们串联后接在电动势为E 的电源上，通过一个电阻的电流为I ；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I ，则电源的内阻为( ) A ．4R B ．R C ．R2 D ．无法计算电源与电阻U －I 图象的对比 1．利用两种图象解题的基本方法利用电源的U －I 图象和电阻的U －I 图象解题，无论电阻的U －I 图象是线性还是非线性，解决此类问题的基本方法是图解法，即把电源和电阻的U －I 图线画在同一坐标系中，图线的交点坐标的意义是电阻直接接在该电源两端时工作电压和电流，电阻的电压和电流可求，其他的量也可求． 2．非线性元件有关问题的求解，关键在于确定其实际电压和电流，确定方法如下： (1)先根据闭合电路欧姆定律，结合实际电路写出元件的电压U 随电流I 的变化关系． (2)在原U －I 图象中，画出U 、I 关系图象． (3)两图象的交点坐标即为元件的实际电流和电压．(4)若遇到两元件串联或并联在电路中，则要结合图形看电压之和或电流之和确定其实际电流或实际电压的大小．【例6】．(多选) 如图所示的U －I 图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U －I 图线，用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路，由图象可知( )A ．R 的阻值为1.5 ΩB ．电源电动势为3 V ，内阻为0.5 ΩC ．电源的输出功率为3.0 WD ．电源内部消耗功率为1.5 W【变式】(2019·南昌模拟)如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U -I 图线，电源的电动势和内阻分别用E 、r 表示，根据所学知识分析下列选项正确的是 ( )A ．E ＝50 VB ．r ＝253ΩC ．当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为 20 ΩD ．当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80 W热点三 电功 电功率 电热 热功率 1.电功和电热、电功率和热功率的区别与联系2.非纯电阻电路的分析方法(1)抓住两个关键量：确定电动机的电压U M 和电流I M 是解决所有问题的关键．若能求出U M 、I M ，就能确定电动机的电功率P ＝U M I M ，根据电流I M 和电动机的电阻r 可求出热功率P r ＝I 2M r ，最后求出输出功率P 出＝P －P r .(2)坚持“躲着”求解U M 、I M ：首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流．然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压和电流．(3)应用能量守恒定律分析：要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．【例7】 (多选)(2019·安徽六安模拟)如图所示，一台电动机提着质量为m 的物体，以速度v 匀速上升，已 知电动机线圈的电阻为R ，电源电动势为E ，通过电源的电流为I ，当地重力加速度为g ，忽略一切阻力及 导线电阻，则 ( )A ．电源内阻r ＝E I －RB ．电源内阻r ＝E I －mgv I 2－RC ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小【变式】如图，电路中电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏 安特性曲线如图所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是 ( )A．L1中的电流为L2中电流的2倍B．L3的电阻约为1.875 ΩC．L3的电功率约为0.75 W D．L2和L3的总功率约为3 W4.如图所示，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A．则以下判断中正确的是()A．电动机的输出功率为14 W B．电动机两端的电压为7.0 VC．电动机产生的热功率为4.0 W D．电源输出的功率为24 W热点题型四电源的功率和效率电源输出功率的极值问题的处理方法对于电源输出功率的极值问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解．但应当注意的是，当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时，此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时，电源的输出功率最大．假设一电源的电动势为E ，内阻为r ，外电路有一可调电阻R ，电源的输出功率为： P 出＝I 2R ＝E 2R （R ＋r ）2＝E 2（R －r ）2R＋4r .由以上表达式可知电源的输出功率随外电路电阻R 的变化关系为： (1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大，为P m ＝E 24r ；(2)当R ＞r 时，随着R 的增大，电源的输出功率越来越小； (3)当R ＜r 时，随着R 的增大，电源的输出功率越来越大；(4)当P 出＜P m 时，每个输出功率对应两个外电阻阻值R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2.【例7】(2019·西安模拟)如图所示，E ＝8 V ，r ＝2 Ω，R 1＝8 Ω，R 2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R 2的取值应是多大？这时R 2的功率是多大？(2)要使R 1得到的电功率最大，则R 2的取值应是多大？R 1的最大功率是多大？这时电源的效率是多大？ (3)调节R 2的阻值，能否使电源以最大的功率E 24r输出？为什么？【变式】将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P 与电阻箱读数R 变化的曲线如图 所示，由此可知 ( )A ．电源最大输出功率可能大于45 WB ．电源内阻一定等于5 ΩC ．电源电动势为45 VD ．电阻箱所消耗功率P 最大时，电源效率大于50% 【变式2】图甲为某元件R 的U －I 特性曲线，把它连接在图乙所示电路中．已知电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝1.0 Ω，定值电阻R 0＝4 Ω.闭合开关S 后，求：(1)该元件的电功率；(2)电源的输出功率．【题型演练】1．如图所示，关于闭合电路，下列说法正确的是()A．电源正、负极被短路时，电流很大B．电源正、负极被短路时，电压表示数最大C．外电路断路时，电压表示数为零D．外电路电阻增大时，电压表示数减小2．如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()A．4 W,8 W B．2 W,4 W C．2 W,3 W D．4 W,6 W3．如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，则当保护电阻R0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R的读数和电阻R0消耗的电功率的最大值为()A．1 Ω，4 W B．1 Ω，8 W C．0,8 W D．0.5 Ω，8 W 4．(2019·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图象可以判断()A．电源的内耗功率最大为9 W B．电源的效率最大为50%C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω D．电源的电动势为12 V5．(2019·河北石家庄模拟)在如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强()A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C．电源内电路消耗的功率逐渐减小D．光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大6.(2019·河南南阳模拟)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U－I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()A．5.5 Ω B．7.0 Ω C．12.0 Ω D．12.5 Ω7．(2019·重庆江津中学模拟)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U－I直线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是()A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为1.0 W D．电源的效率达到最大值8.．(2019·河北沧州模拟)在如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是()A．闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB．闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC．闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10－4 CD．先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C9(2019·广东华南三校联考)如图所示电路，电源内阻不能忽略，R1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P位于变阻器的中点，P由中点向上移动到顶端的过程中()A．电源的内功率先减小后增大B．电源的效率先减小后增大C．电流表的示数先减小后增大D．电压表的示数先增大后减小10.如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5.2，3.5)、Q(6，5)．如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是()A．电源1与电源2的内阻之比是3∶2B．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10。
2020届人教版高三物理一轮复习测试专题《电学实验》附解析
2020届人教版高三物理一轮复习测试专题《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。
(最新试题汇编)2020届高三物理一轮复习 J单元 电路专练(含详解)
J单元电路目录J1 部分电路及其规律 1J2 闭合电路的欧姆定律 1J3 电路综合问题 5J4 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线 7J5 实验：测定金属的电阻率7J6 实验：把电流表改装成电压表8J7 实验：测定电源的电动势和内阻8J8 实验：多用电表的使用（用多用电表探索黑箱内的电学元件）12J9 实验：传感器的简单应用12[J10 电学实验综合12J1 部分电路及其规律J2 闭合电路的欧姆定律【题文】（物理卷·2020届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2020.08））4．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r.两电压表可看作是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，下列说法中正确的是( )A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大C．小灯泡L2变亮，V2表的读数不变D．小灯泡L1变暗，V1表的读数变小【知识点】闭合电路的欧姆定律．J2 J3【答案解析】D解析将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，变阻器与灯泡L1并联的电阻变小，外电路总电阻减小，路端电压减小，V1表的读数变小．由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流增大，灯泡L2变亮，电压表V2读数变大．灯泡L1的电压U1=E-I（r+RL2）减小，灯泡L1变暗．故选D 【思路点拨】首先认识电路的结构：变阻器与灯泡L1并联，再与灯泡L2串联．V1表测量路端电压，V2表测量灯泡L2的电压．将滑动变阻器的触片由左端向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律分析两电表读数的变化．本题是电路中动态分析问题．对于路端电压可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大，减小而减小判断．【题文】（物理卷·2020届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2020.05））3．某控制电路如图所示，主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触片滑向a端时，下列说法正确的是 ( )A．L1、L2两个指示灯都变亮B．L1、L2两个指示灯都变暗C．L1变亮，L2变暗D．L1变暗，L2变亮【知识点】闭合电路的欧姆定律．J2 J3【答案解析】B 解析电位器的触片滑向a 端时，电位器电阻减小→外电路总电阻R减小→总电流增加（I=ER r +）→内电压增加（U 内=Ir ）→外电压减小（E=U 内+U外）→灯泡L1变暗；电位器的触片滑向a 端时，电位器电阻减小，与电位器并联的支路的总电阻减小，故分得的电压减小，故通过灯泡L2支路的电流减小，故灯泡L2变暗；故选B ．【思路点拨】串、并联电路中，某一个电阻的阻值减小，则总电阻减小；根据电位器电阻的变化情况得到外电路总电阻的变化情况，得到电流变化情况，再得到外电压的变化情况．本题是电路动态分析问题，由局部的电阻变化引起总电阻的变化，得到总电流的变化，得到内、外电压的变化，再逐步分析各个外电路电流和电压的变化．【题文】（理综卷·2020届浙江省重点中学协作体高考摸底测试（2020.08））17．如图所示，相距为d 的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，正方形线圈abcd 边长为L （L ＜d ）,质量为m ，电阻为R ，将线圈在磁场上方高h 处静止释放，cd 边刚 进入磁场时速度为v0，cd 边刚离开磁场时速度也为v0，则线圈穿越磁场的过程中（从cd 边刚进入磁场起一直到ab 边离开磁场为止），则以下说法中不正确的是（ ▲ ）。
2020年4月全国百所名校最新高考物理电学实验一模拟试题全解汇编(7页)
2020年4月全国百所名校最新高考物理电学实验一模拟试题全解汇编电学实验（一）1、（2020·黑龙江省哈尔滨市三中高三下学期3月网络模拟）有一电压表V ，量程为3V ，要求测量其内阻R V 。
可选用的器材有：滑动变阻器甲，最大阻值10Ω；滑动变阻器乙，最大阻值10k Ω；电阻箱2R ，最大阻值9999.9Ω；电源1E ，电动势约为4V ，内阻不计；电源2E ，电动势约为10V ，内阻不计；电压表V 0，量程6V ；开关两个，导线若干；(1)小兰采用如图甲所示的测量电路图，在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接________；(2)连接好实验电路后，小兰进行实验操作，请你补充完善下面操作步骤：①断开开关2S 和1S ，将1R 的滑片移到最左端的位置；②闭合开关2S 和1S ，调节1R ，使V 满偏；③断开开关2S ，保持________不变，调节2R ，使V 示数为2.00V ，读取并记录此时电阻箱阻值为0R ，为使得测量结果尽量准确，滑动变阻器1R 应选择________（填“甲”或“乙”），电源应选择________（填“1E ”或“2E ”），小兰测出的电压表内阻R =测________，它与电压表内阻的真实值R V 相比，R 测________R V （选填“＞”、“=”或“＜”）；(3)小兵同学采用了如图乙所示的测量电路图，实验步骤如下：①断开开关2S 和1S ，将1R 的滑片移到最左端的位置；②闭合开关2S 和1S ，调节1R ，使V 满偏，记下此时V 0的读数；’③断开开关2S ，调节1R 和2R ，使V 示数达到半偏，且V 0的读数不变；读取并记录此时电阻箱的阻值为0R '，理论上分析，小兵测出的电压表V 内阻的测量值R '测与真实值相比，R '测________R V （选填“＞”“=”或“＜”）。
2、（2020·黑龙江省实验中学高三下学期2月第一次月考）灵敏电流计G 的量程为500 μA 、内阻未知，某小组要将该电流计的量程扩大至5 mA ，有下列器材可选：A.干电池一节B.电压表V （量程1.5 V ，内阻几千欧）的C.滑动变阻器R1（0~100 Ω）D.电阻箱R2（0~999.9 Ω）E.开关、导线若干某同学设计了如下实验：(1)用如图乙所示电路测量电流计和电压表的内阻。
2020届高三物理一轮复习同步练习题卷：电学规律应用
电学规律的应用1.(2019·河南南阳模拟)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b是某电阻R的U－I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为()A．5.5 Ω B．7.0 Ω C．12.0 Ω D．12.5 Ω2．(2019·重庆江津中学模拟)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U－I直线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是()A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为1.0 W D．电源的效率达到最大值3．(2019·河北沧州模拟)在如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是()A．闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB．闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 CC．闭合开关S，电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10－4 CD．先闭合开关S，电路稳定后断开开关S，通过电阻R1的电荷量为3.0×10－4 C4.(2019·广东华南三校联考)如图所示电路，电源内阻不能忽略，R1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P位于变阻器的中点，P由中点向上移动到顶端的过程中()A．电源的内功率先减小后增大B．电源的效率先减小后增大C．电流表的示数先减小后增大D．电压表的示数先增大后减小5．如图所示，关于闭合电路，下列说法正确的是()A．电源正、负极被短路时，电流很大B．电源正、负极被短路时，电压表示数最大C．外电路断路时，电压表示数为零D．外电路电阻增大时，电压表示数减小6．如图所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()A．4 W,8 W B．2 W,4 W C．2 W,3 W D．4 W,6 W7．如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，则当保护电阻R0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R的读数和电阻R0消耗的电功率的最大值为()A．1 Ω，4 W B．1 Ω，8 W C．0,8 W D．0.5 Ω，8 W 8．(2019·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图象可以判断()A．电源的内耗功率最大为9 W B．电源的效率最大为50%C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω D．电源的电动势为12 V9．(2019·河北石家庄模拟)在如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)．闭合电键S 后，随着光照强度逐渐增强( )A ．L 1逐渐变暗，L 2逐渐变亮B ．L 1逐渐变亮，L 2逐渐变暗C ．电源内电路消耗的功率逐渐减小D ．光敏电阻R 和L 1消耗的总功率逐渐增大10.如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P (5.2，3.5)、Q (6，5)．如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( )A ．电源1与电源2的内阻之比是3∶2B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶1011.如图所示，E ＝8 V ，r ＝2 Ω，R 1＝8 Ω，R 2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R 2的取值应是多大？这时R 2的功率是多大？(2)要使R 1得到的电功率最大，则R 2的取值应是多大？R 1的最大功率是多大？这时电源的效率是多大？(3)调节R 2的阻值，能否使电源以最大的功率E 24r输出？为什么？ 12.图甲为某元件R 的U －I 特性曲线，把它连接在图乙所示电路中．已知电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝1.0 Ω，定值电阻R 0＝4 Ω.闭合开关S 后，求：(1)该元件的电功率；(2)电源的输出功率．参考答案1.(2019·河南南阳模拟)硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图象(电池内阻不是常量)，图线b 是某电阻R 的U －I 图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A ．5.5 ΩB ．7.0 ΩC ．12.0 ΩD ．12.5 Ω【答案】A【解析】.由欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为E ＝3.6 V ，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U ＝2.5 V ，电流为I ＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U I ＝3.6－2.50.2Ω＝5.5 Ω，故选项A 正确．2．(2019·重庆江津中学模拟)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定值电阻R 0、电源的电动势E 和内电阻r ，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A 和电压表V 1的测量数据，另一同学记录的是电流表A 和电压表V 2的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U －I 直线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )A ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端B ．电源的输出功率最大C ．定值电阻R 0上消耗的功率为1.0 WD ．电源的效率达到最大值【答案】B.【解析】由图乙可得，电源的电动势E ＝1.5 V ，r ＝1 Ω，交点位置：R ＋R 0＝U 1I ＝2 Ω，R 0＝U 2I＝2 Ω，R ＝0，滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端，A 项错误；当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但本题R 0>r ，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率越大，B 项正确；R 0消耗的功率P ＝IU 2＝0.5 W ，C 项错误；电源的效率η＝IE －I 2r IE，电流越小效率越大，可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大，D 项错误．3．(2019·河北沧州模拟)在如图所示的电路中，电源电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝1 Ω，定值电阻R 1＝3 Ω，R 2＝2 Ω，电容器的电容C ＝100 μF ，则下列说法正确的是( )A ．闭合开关S ，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB ．闭合开关S ，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 C C ．闭合开关S ，电路稳定后电容器极板a 所带电荷量为1.5×10－4 C D ．先闭合开关S ，电路稳定后断开开关S ，通过电阻R 1的电荷量为3.0×10－4 C 【答案】AC【解析】闭合开关S ，电路稳定后电流I ＝E R 1＋R 2＋r＝0.5 A ，电容器两端的电压为U ＝IR 1＝1.5 V ，选项A 正确；电路稳定后电容器所带电荷量Q ＝CU ＝100×10－6×1.5 C ＝1.5×10－4 C ，选项B 错误，C 正确；先闭合开关S ，电路稳定后断开开关S ，电容器C 通过电阻R 1放电，通过电阻R 1的电荷量为1.5×10－4 C ，选项D 错误． 4.(2019·广东华南三校联考)如图所示电路，电源内阻不能忽略，R 1阻值小于变阻器的总电阻，初态滑片P 位于变阻器的中点，P 由中点向上移动到顶端的过程中( )A ．电源的内功率先减小后增大B ．电源的效率先减小后增大C ．电流表的示数先减小后增大D ．电压表的示数先增大后减小【答案】AD【解析】因R 1阻值小于变阻器的总电阻，则知在滑片P 由中点向上移动的过程中，并联电路的总电阻R 并先增大后减小，电路中总电流I 总＝E R 并＋R 2＋R 内先减小后增大，电源的内功率P 内＝I 总2R 内先减小后增大，A 项正确．电源的效率η＝I 总2R 并＋R 2I 总2R 并＋R 2＋R 内＝R 并＋R 2R 并＋R 2＋R 内＝11＋R 内R 并＋R 2先增大后减小，B 项错误．在滑片P 由中点向上移动到顶端的过程中，因R 1与滑动变阻器上部分电阻之和逐渐减小，由“串反并同”可知，电流表的示数一直增大，C 项错误．电压表的示数U ＝R 并＋R 2R 并＋R 2＋R 内E ＝E 1＋R 内R 并＋R 2先增大后减小，D 项正确． 5．如图所示，关于闭合电路，下列说法正确的是()A ．电源正、负极被短路时，电流很大B ．电源正、负极被短路时，电压表示数最大C ．外电路断路时，电压表示数为零D ．外电路电阻增大时，电压表示数减小【答案】A【解析】电源被短路时，电源电流为I ＝E r，由于电源内阻很小，故电流很大，故选项A 正确；电源被短路时，外电阻R ＝0，电源电流为I ＝E r，故电压表示数为U ＝IR ＝0，故选项B 错误；外电路断路时，外电阻R →∞，故电压表示数为U ＝E ，故选项C 错误；电压表示数为U ＝ER R ＋r，外电路电阻R 增大时，电压表示数也增大，故选项D 错误．6．如图所示，直线A 为某电源的U -I 图线，曲线B 为某小灯泡的U -I 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( )A ．4 W,8 WB ．2 W,4 WC ．2 W,3 WD ．4 W,6 W【答案】D【解析】用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是UI ＝2×2 W ＝4 W ，电源的总功率是EI ＝3×2 W ＝6 W ，选项D 正确．7．如图所示，已知电源电动势为6 V ，内阻为1 Ω，保护电阻R 0＝0.5 Ω，则当保护电阻R 0消耗的电功率最大时，这个电阻箱R 的读数和电阻R 0消耗的电功率的最大值为( )A ．1 Ω，4 WB ．1 Ω，8 WC ．0,8 WD ．0.5 Ω，8 W【答案】C【解析】保护电阻消耗的功率为P 0＝E 2R 0r ＋R ＋R 02，因R 0和r 是常量，而R 是变量，所以R 最小时，P 0最大，即R ＝0时，P 0max ＝E 2R 0r ＋R 02＝62×0.51.52W ＝8 W ，故选项C 正确． 8．(2019·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图象可以判断( )A．电源的内耗功率最大为9 W B．电源的效率最大为50%C．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω D．电源的电动势为12 V【答案】D【解析】由题图可知，当电流为1.5 A时电源的输出功率最大，这时内耗功率等于输出功率，为9 W，电源的效率为50%，这时电源的总功率为18 W，根据P＝IE，可求得电源的电动势为12 V，D项正确；由P r＝I2r可知，电源的内阻为4 Ω，由于不确定外电路是不是纯电阻电路，因此C项错误；随着电流的增大，内耗功率增大，A项错误；随着电流的减小，电源的效率增大，B项错误．9．(2019·河北石家庄模拟)在如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小)．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强()A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗C．电源内电路消耗的功率逐渐减小D．光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大【答案】A【解析】当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则L2逐渐变亮，U内＝Ir增大，由U＝E－Ir可知，路端电压减小，L2两端的电压增大，则L1两端的电压减小，故L1逐渐变暗，故选项A正确，B错误；电路中总电流增大，由P＝I2r知电源内电路消耗功率逐渐增大，故选项C 错误；将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，即外电阻减小时，等效电源的内、外电阻相差更大，输出功率减小，则光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐减小，故选项D错误．10.如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5.2，3.5)、Q(6，5)．如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是()A ．电源1与电源2的内阻之比是3∶2B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10【答案】AB.【解析】根据题图可知，E 1＝E 2＝10 V ，r 1＝54 Ω，r 2＝56Ω，所以r 1∶r 2＝3∶2，E 1∶E 2＝1∶1，选项A 、B 正确；曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标分别表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电流和工作电压，根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为P 1＝18.2 W 和P 2＝30 W ，小灯泡的电阻分别为R 1＝3552 Ω，R 2＝56Ω，所以选项C 、D 错误．11.如图所示，E ＝8 V ，r ＝2 Ω，R 1＝8 Ω，R 2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，则R 2的取值应是多大？这时R 2的功率是多大？(2)要使R 1得到的电功率最大，则R 2的取值应是多大？R 1的最大功率是多大？这时电源的效率是多大？(3)调节R 2的阻值，能否使电源以最大的功率E 24r输出？为什么？ 【答案】(1)10 Ω 1.6 W (2)0 5.12 W 80%(3)不能 理由见解析【解析】(1)将R 1和电源(E ，r )等效为一新电源，则新电源的电动势E ′＝E ＝8 V内阻r ′＝r ＋R 1＝10 Ω，且为定值利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当R 2＝r ′＝10 Ω时，R 2有最大功率，即P 2max ＝E ′24r ′＝824×10W ＝1.6 W. (2)因R 1是定值电阻，所以流过R 1的电流越大，R 1的功率就越大．当R 2＝0时，电路中有最大电流，即 I max ＝E R 1＋r＝0.8 A R 1的最大功率P 1max ＝I 2max R 1＝5.12 W这时电源的效率η＝R 1R 1＋r×100%＝80%. (3)不能．因为即使R 2＝0，外电阻R 1也大于r ，不可能有E 24r的最大输出功率．本题中，当R 2＝0时，外电路得到的功率最大．12.图甲为某元件R 的U －I 特性曲线，把它连接在图乙所示电路中．已知电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝1.0 Ω，定值电阻R0＝4 Ω.闭合开关S后，求：(1)该元件的电功率；(2)电源的输出功率．【答案】(1)1.2 W(2)1.84 W【解析】设非线性元件的电压为U，电流为I，由欧姆定律得：U＝E－I(R0＋r)，代入数据得U＝5－5I 在U－I图象中画出U＝E′－Ir′＝5－5I图线如图所示，两图线交点坐标为(0.4 A，3.0 V)．(1)该元件的电功率P R＝UI＝3.0×0.4 W＝1.2 W.(2)电源的输出功率P＝P R0＋P R＝I2R0＋P R＝0.42×4 W＋1.2 W＝1.84 W.。
2020物理高考备考专题《电学实验》(高考押题)(附答案解析版)
高考押题专练1.某同学用以下器材接成如图甲所示的电路，并将原微安表盘改成如图乙所示的欧姆表盘，成功地改装了一个简易的“R×1 k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下：A.满偏电流I g＝100 μA的微安表一个B.电动势E＝1.5 V，电阻可忽略不计的电池C.阻值调至14 kΩ的电阻箱RD.红、黑测试表笔和导线若干(1)根据题中信息可知原微安表的内阻R g＝________ Ω.(2)在图甲电路的基础上，不换微安表和电池，图乙的刻度也不改变，仅增加1个电阻，就能改装成“R×1”的欧姆表.要增加的电阻应接在________之间(填a、b、c)，电阻阻值为________.(保留两位有效数字)(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图.【答案】(1)1 k(2)a、c15 Ω(3)见解析图【解析】(1)根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10～20 kΩ范围内的电阻时精确度令人满意”说明在测阻值在10～20 kΩ的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近，由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻，即表内总电阻约为R总＝15 kΩ.当表笔短接时，电流满偏，根据欧姆定律有：I g＝ER＋R g，代入E、R、I g的值可得R g＝1 kΩ.(2)要把原表改装成“R×1”的欧姆表，就要减少表的内阻，依题意，显然只有在ac之间并联一个小电阻R′，才能使表内总电阻等于中值电阻R并＝15 Ω.根据R并＝R′(R＋R g)R′＋R＋R g，代入R以及R g的数值可计算得R′≈15 Ω.(3)画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图如图所示.2.一只小灯泡，额定功率为0.75 W，额定电压值已模糊不清.A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3 Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝PR＝1.5 V.B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而找到灯泡的额定电压.A.电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)B.电流表A1(量程1 500 mA，内阻约0.02 Ω)C.电流表A2(量程500 mA，内阻约0.6 Ω)D.滑动变阻器R1(0～10 Ω)E.滑动变阻器R2(0～100 Ω)F.电源E(电动势4.0 V，内阻不计)G.开关S和导线若干H.待测灯泡L(额定功率0.75 W，额定电压未知)(1)在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面所给的虚线框中画出实验的电路原理图.上述器材中，电流表选________(选填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选________(选填“R1”或“R2”).(2)当电压达到1.23 V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70 V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中.(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________ V；显然这一结果大于1.5 V，究其原因是________________________________.【答案】(1)见解析图A2R1(2)见解析图(3)2.5(2.4～2.6均可)灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)【解析】(1)题目表格中电流最大310 mA，考虑测量的精确度，故电流表选择A2；要描绘小灯泡的U－I图象，电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器用分压式接法，选择小量程的变阻器方便操作，故变阻器选择R1；电路如图所示.(2)小灯泡的U－I图象如图所示：(3)小灯泡的额定功率为0.75 W；当电压为2.5 V时，电流为0.3 A，此时电功率为：P＝UI＝2.5×0.3 W ＝0.75 W，恰好等于额定功率，故额定电压为2.5 V；显然这一结果大于1.5 V，究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而变大.3.某同学利用如图所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻R L，实验室提供下列器材：①待测线圈L，阻值约为2 Ω，额定电流为2 A②电流表A1量程为0.6 A，内阻r1为0.2 Ω③电流表A2量程为3 A，内阻r2约为0.2 Ω④变阻器R1阻值为0～10 Ω，变阻器R2阻值为0～1 kΩ⑤电池E，电动势为9 V，内阻很小⑥定值电阻R3＝10 Ω，R4＝1 000 Ω⑦开关S1、S2要求实验时，改变变阻器的阻值，待电路稳定时，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表、A2表的读数I1、I2，利用I2－I1的图象，求出电感线圈的电阻.(1)实验中定值电阻应选用________，变阻器应选用________.(填代号)(2)I2－I1对应的函数关系式为__________.(选用题干所给出的物理符号表示)(3)实验结束时应先断开开关________，后断开开关________.(4)由I 2－I 1图象得出I 2I 1的平均值为6.0，则电感线圈的直流电阻为________.(结果保留3位有效数字)【答案】(1)R 3 R 1 (2)I 2＝R L ＋R 3＋r 1R LI 1 (3)S 2 S 1 (4)2.04 Ω 【解析】(1)采用已知内阻的小量程电流表A 1替代电压表测量电压，需要串联一个大于等于R ＝2×20.6 Ω－0.2 Ω≈6.5 Ω的定值电阻，所以实验中定值电阻应选用阻值为10 Ω的R 3，要用分压电路，选择较小的滑动变阻器，滑动变阻器应选用阻值为0～10 Ω的R 1. (2)由I 1(R 3＋r 1)＝(I 2－I 1)R L ，得：I 2I 1＝R L ＋R 3＋r 1R L ，所以：I 2＝R L ＋R 3＋r 1R LI 1(3)实验结束时为防止烧坏电路，应先断开开关S 2 ，将电感线圈与A 1断开，然后再断开S 1. (4)由I 2＝R L ＋R 3＋r 1R L I 1，代入数据得：R L ＝R 3＋r 15＝10＋0.25Ω＝2.04 Ω.4.高电阻放电法测电容的实验，是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电电压为U 时所带的电荷量Q ，从而再求出待测电容器的电容C ，某同学的实验情况如下：(1)按图甲所示电路连接好实验电路.(2)接通开关S ，调节电阻箱R 的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下这时电流表的示数I 0＝500 μA 、电压表的示数U 0＝6.0 V ，I 0 和U 0 分别是电容器放电的初始电流和初始电压，此时电阻箱R 的阻值为8.5 kΩ，则电流表的内阻为________ kΩ.(3)断开开关S ，同时开始计时，每隔5 s 或10 s 读一次电流I 的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据在坐标纸上标出以时间t 为横坐标、电流I 为纵坐标的点，如图乙中用“×”表示的点.(4)请在图乙中描绘出电流随时间变化的图线，并根据图线估算出该电容器两端电压为U 0时所带的电荷量Q 0约为________ C ；(结果保留两位有效数字)(5)根据公式________来计算电容器的电容.(只要求写出表达式，不要求计算结果) 【答案】(2)3.5 (4)如图所示 8.0×10－3(5)C ＝Q 0U 0【解析】(2)由欧姆定律有：U 0＝I 0(R g ＋R )得：R g ＝U 0I 0－R ＝ 6.0500×10－6 Ω－8.5×103 Ω＝3.5×103Ω＝3.5 kΩ (4)用平滑曲线连接各点，查出所画的曲线与坐标轴所围的格数以求得面积.因ΔQ ＝I ·Δt 即为曲线与坐标轴所围的格数的面积，则利用数格子方法，估算出电容器两端电压为U 0时的电量为：Q 0＝32×2.5×10－4 C ＝8.0×10－3 C(5)根据电容的定义式可知，利用C ＝Q 0U 0可求出电容C .5.某同学为了测量金属热电阻在不同温度下的阻值，设计了如图甲所示的电路，其中R 0为电阻箱，R x为金属热电阻，电压表可看做理想电表，电源使用的是稳压学生电源(内阻不计)，实验步骤如下：①按照电路图连接好电路 ②记录当前温度t③将单刀双掷开关S 与1闭合，记录电压表读数U ，电阻箱阻值R 1④将单刀双掷开关S 与2闭合，调节变阻箱使电压表读数仍为U ，记录电阻箱阻值R 2 ⑤改变温度，重复② ～ ④的步骤(1)则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为：R x ＝________，根据测量数据画出其电阻R x 随温度t 变化的关系如图乙所示；(2)若调节电阻箱阻值，使R 0 ＝ 120 Ω，则可判断，当环境温度为________时，金属热电阻消耗的功率最大.【答案】(1)R 1R 2 (2)20 ℃【解析】(1)设电源电压为E ，则将单刀双掷开关S 与1闭合时，U R x ＝E －UR 1；单刀双掷开关S 与2闭合时：E －U R x ＝U R 2；联立解得：R x ＝R 1R 2；(2)金属热电阻消耗的功率最大时，此时金属热电阻的值等于电阻箱的阻值，即R x ＝R 0 ＝ 120 Ω，根据电阻－时间关系可知：R x ＝t ＋100，当R x ＝120 Ω时，t ＝20 ℃.6.实验室里有一只“W A200”型的二极管，但它两端的“＋”“－”号被磨掉了.小王想测出它的正负极，并测量它的正向电阻、反向电阻.小王先在网上查出该型二极管的正向电阻约5 Ω、反向电阻约50 Ω.小王在实验室找出以下器材：电流表A ，量程0.6 A ，内阻r A ＝0.1 Ω 电压表V 1，量程2 V ，内阻r V ＝1 kΩ 电压表V 2，量程3 V ，内阻约为2 kΩ 定值电阻R 1，阻值R 1＝40 Ω 滑动变阻器R 2，阻值范围0～5 Ω 电源E ，电动势3 V ，内阻不计 开关及导线若干(1)小王先在二极管两端标上A 和B ，按如图甲所示电路连接.他发现电流表、电压表的示数都几乎不随滑动变阻器R 2的阻值的变化而改变(电路保持安全完好)，说明哪端是二极管的正极________(填A 或B ).(2)小王标出了二极管的正负极，接着他设计了如图乙所示的电路.某次测量中读出电压表读数为U 、电流表的读数为I ，则二极管“正向电阻”的精确计算式R ＝________(用读数和字母表示).(3)请您选用上面器材，帮小王设计一个测量二极管“反向电阻”的电路，填在图丙的方框内.要求：能够多次测量、尽量精确.【答案】(1)B (2)UI －r A(3)见解析图【解析】(1)因电压表和电流表均不随变阻器的阻值变化而变化，说明二极管反向接入，故B 端为二极管的正极；(2)由题图乙可知，采用了电流表内接法，则由欧姆定律可知：R ＝UI－r A .(3)要想多次测量应采用分压式接法，由于反向电阻较大，属于大电阻，电路中电流较小，为了能准确测量，可以将V1与R1并联后充当电流表使用，再与电压表V2并联，即可求出电阻，故原理图如图所示.7.某同学用如图所示电路进行实验，测定电源电动势、电压表内阻及电流表量程.器材如下：电源E(电动势大小、内阻未知)；电流表G(总刻度30小格，量程未知，内阻不计)；电阻箱R(0～9 999.9 Ω)；电压表V(0～3 V)；单刀双掷开关S及导线若干.实验步骤如下：a.单刀双掷开关S接1，调节电阻箱阻值，使电流表满偏(指针偏转30格)，读出此时电阻箱阻值为800.0 Ω.b.继续调节电阻箱阻值，当电流表半偏(指针偏转15格)时，读出电阻箱阻值为1 800.0 Ω.c.开关S接2，把电阻箱阻值调为0，读出此时电流表指针偏转10格，电压表示数2.80 V.请回答下列问题：(1)开关S闭合前应把电阻箱阻值调为________；(填“最大值”或“最小值”)(2)由以上测量数据可推算得到电压表内阻R V＝________ Ω，电流表量程为________ mA，电源电动势E＝________ V；(3)若电流表和电阻箱中只有一个断路；该同学利用电路中的电压表来检查故障，具体做法为：开关S 断开，用一根导线一端连接2，则另一端应接电路________点(填“a”或“b”).判断依据是____________________________.【答案】(1)最大值(2)2 800 3.0 3.0(3)b若电压表有读数，则故障为电阻箱断路；若电压表无读数，则故障为电流表断路【解析】(1)为了让电流由最小值开始调节，故应将电阻箱的阻值调为最大值；(2)设每一格代表电流为I，当开关接1时，电流表满偏时有：30I＝Er＋800半偏时有：15I＝Er＋1 800而电阻箱电阻为零时有：10I＝ER V＋r，U＝10IR V联立解得：R V＝2 800 Ω；I＝1×10－4 A；E＝3.0 V；则可知电流表量程为30I＝3.0 mA.(3)电路断开，一根导线一端连接2，则另一端应接电路b点，可将电压表与G串联接到电源两端，若电压表有读数，则故障为电阻箱断路；若电压表无读数，则故障为电流表断路.8.LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500 Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有：A.电流表A1(量程为50 mA，内阻R A1约为3 Ω)B.电流表A2(量程为3 mA，内阻R A2＝15 Ω)C.定值电阻R1＝697 ΩD.定值电阻R2＝1 985 ΩE.滑动变阻器R(0～20 Ω)F.电压表V(量程0～12 V，内阻R V＝1 kΩ)G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)H.开关S(1)部分电路原理图如图所示，请选择合适的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为________.(填写器材前的字母编号)(2)将电路图补充完整.(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x＝________(用已知量和测量量表示)，当表达式中的________(填字母)达到________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作的电阻.【答案】(1)F B D(2)如图所示(3)I 2(R 2＋R A2)U R V －I 2I 2 1.5 mA【解析】(1)电表2与定值电阻串联，应是电流表，根据电流表示数可得LED 两端的电压，由于电流表A 1阻值未知，所以电表2选用A 2，定值电阻R 1阻值太小，因此定值电阻应选用R 2；电流表A 1量程太大，电压表内阻已知，可以当电流表使用，所以电流表1选用电压表.(3)电压表示数为U ，电流表示数为I 2，UR V ＝I 2＋I 2(R 2＋R A2)R x ，可得R x ＝I 2(R 2＋R A2)UR V －I 2；当I 2(R 2＋R A2)＝3 V ，即I 2＝1.5 mA 时LED 灯正常工作，R x 的值为LED 灯正常工作时的电阻.9.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源(电动势为3 V ，内阻为1 Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值为20 Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干.(电压表和电流表均视为理想电表)(1)实验中得到了小灯泡的U －I 图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而________.(选填“增大”“减小”或“不变”)(2)根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路.(3)若某次连接时，把AB 间的导线误接在AC 之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是________ W.(计算结果保留2位有效数字)【答案】(1)增大 (2)见解析图 (3)0.33【解析】(1)根据欧姆定律R ＝UI知，小灯泡的电阻随电压增大而增大.(2)由图甲可知，电压从零开始调节的，因此滑动变阻器采用的是分压式接法，由于灯泡电阻较小，因此电流表需要外接，由此可正确连接实物图如图所示：(3)由电路图可知，把AB间的导线误接在AC之间时，滑动变阻器左右两部分电阻丝并联然后与灯泡串联，当滑动变阻器并联电阻最大，即滑片位于中点时，电路总电阻最大，通过灯泡的电流最小，灯泡功率最小，此时滑动变阻器并联阻值为5 Ω，此时等效电源内阻为6 Ω，在同一坐标系内作出电源的U－I图象如图所示，由图象可知，灯泡两端电压U＝0.95 V，电流I＝0.35 A，灯泡实际功率P＝UI＝0.95×0.35 W≈0.33 W.10.要测量一节内阻较大的干电池的电动势和内阻，某同学设计了如图所示的实验电路，电路中的定值电阻R1＝8 Ω.(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最右端.闭合开关后，调节滑动变阻器，记录多组电压表的示数U1、U2，填在下表中，请根据表格数据在如图所示的坐标系中作出U2－U1的图象.根据作出的图象可得到电池的电动势E＝________ V，电池的内阻r＝________ Ω.(2)由于电压表________(填“V1”或“V2”)内阻的存在，测得的干电池电动势________(填“大于”“等于”或“小于”)电动势的真实值，测得的干电池内阻________(填“大于”“等于”或“小于”)内阻的真实值.【答案】(1)如图所示 1.20 4.0(2)V 1 等于 大于【解析】(1)描点画出U 2－U 1图象.由闭合电路欧姆定律得E ＝U 1＋U 2＋U 1r R 1，得到U 2＝E －U 1(1＋r R 1)，由此可知，图象的纵轴截距等于电动势E ＝1.20 V ，图象斜率k ＝1.20 V －00.80 V －0＝1＋r8，求得r ＝4.0 Ω.(2)如果考虑电压表内阻，则E ＝U 1＋U 2＋(U 1R 1＋U 1R V1)r ，U 2＝E －U 1(1＋r R 1＋rR V1)，因此电压表V 1的内阻对干电池电动势的测量没有影响，图象的斜率为k ＝1＋r R 1＋rR V1，因此实验测得的干电池的内阻比真实值大.11.为了测量某种材料制成的电阻丝R x 的电阻率，提供的器材有： A.电流表G ，内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g ＝6 mA B.电压表V ，量程为6 V C.螺旋测微器，毫米刻度尺 D.电阻箱R 0 (0～99.99 Ω) E.滑动变阻器R (最大阻值为5 Ω)F.电池组E (电动势为6 V ，内阻约为0.05 Ω)G.一个开关S 和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________挡(填“×1”或“×100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示.(2)把电流表G 与电阻箱并联改装成量程为0.6 A 的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R 0＝________ Ω.(结果保留三位有效数字)(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝R x 的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整.(4)测得电阻丝的长度为L ，电阻丝的直径为d ，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V 的示数为U ，电流表G 的示数为I .请用已知量和测量量的字母符号，写出计算电阻率的表达式ρ＝________.【答案】(1)×1 (2)1.21 (3)见解析图 (4)πd 2R 0U 4L (R 0＋R g )I【解析】(1)因欧姆表不均匀，要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率较大，应选择“×1”挡.(2)将电流表G 与电阻箱并联改装成量程为0.6 A 的电压表，而电流表G(内阻R g ＝120 Ω，满偏电流I g＝6 mA)，因此电阻箱的阻值应调为：R 0＝I g R g I －I g ＝0.006×1200.6－0.006Ω≈1.21 Ω；(3)由图甲所示可知，待测电阻阻值为：14×1 Ω＝14 Ω，电压表内阻很大，约为几千甚至几万欧姆，电压表内阻远大于电流表内阻，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为5 Ω，小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：(4)由电阻定律可知，电阻：R x ＝ρL S ＝ρL π(d 2)2，则电阻率：ρ＝πd 2R x4L，根据欧姆定律得：R x ＝U R 0＋R g R 0I ＝UR 0(R 0＋R g )I ，电阻率：ρ＝πUR 0d 24L (R 0＋R g )I.12.某探究活动小组自主设计了实验装置来测量物体的带电量。
2020届高考物理名校试题专题20 电学实验(一)(原卷版)
2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（四）电学实验（一）1、（2020·山西省大同市市直学校高三第一次联考）用直流电源（内阻可忽略不计）、电阻箱、定值电阻R 0（阻值为2.0kΩ）、开关和若干导线，连接成如图甲所示的电路来测量电压表V （量程3V ）的内阻R V 。
（1）闭合开关S ，适当调节电阻箱的阻值R ，读出电压表的示数U ，获得多组数据。
（2）若实验时电阻箱的读数如图乙所示，其值____________Ω。
（3）根据测得的数据画出如图丙所示的1U—R 关系图线，由图像上的数据可计算得到直流电源电动势为____________ V ，进而求得电压表的内阻R V =____________kΩ。
（计算结果均保留两位有效数字） （4）若电源内阻不可忽略，用此法测得的R V ____________（填“偏大”或“偏小”）。
2、（2020·安徽省淮北市高三一模）某实验小组利用电流传感器（可视为理想电流表）和定值电阻0R 以及电阻箱、待测电池等器材，设计了如图甲所示的电路测定电池电动势和内阻。
电流的值通过数据采集器输入到计算机，数据采集器和计算机对原电路的影响可忽略。
他们连接好电路，闭合开关S 后，发现无论如何调节电阻箱R ，计算机中显示电流均为零，由此判断电路可能出现了故障。
经小组讨论后，尝试用多用电表的欧姆档来检测电路。
已知保护电阻0150=ΩR .，电流传感器量程为100mA 。
操作步骤如下： ①将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零；②断开甲图电路开关S ，将多用电表两表笔分别接在a c 、上，多用电表的指针不偏转；③断开甲图电路开关S ，将多用电表两表笔分别接在a b 、上，多用电表的示数如图乙所示；④断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在b c、上，多用电表的指针不偏转；⑤断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在、c d上，计算机中显示电流不为零。
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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.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R1＝________ Ω，R2＝________ 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.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“R1”或“R2”)；(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＝________.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，R0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．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S1，S2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；S2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.①S2接1位置时，作出的U－I图线是图丙中的________线(选填“A”或“B”)；②S2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”)．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S1和S2，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表(灵敏)的示数I0和电压表的示数U0，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)．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)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R1时，读出电压表的示数为U1；调整电阻箱的阻值为R2时，读出电压表的示数为U2.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)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R1(0～20 Ω，2 A)滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A)，定值电阻R3＝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I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2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)R1(2)如图所示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S1打向________(填“a”或“b”)，开关S2打向________(填“c”或“d”)，读出并记下电表的示数，然后断开S1和S2.(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S1打向________(填“a”或“b”)，开关S2打向________(填“c”或“d”)，读出并记下电表的示数，然后断开S1和S2.(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S1打向a，开关S2打向______(填“c”或“d”)，读出并记下电表的示数，然后断开S1和S2.12. (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.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R2＝________ 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R2和R3，当R2＝________ Ω且R3＝________ 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R4，调节R4，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.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R0＝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)．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)．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R1为滑动变阻器、R2为电阻箱．他按电路图连接好电路，将R1的阻值调到最大，闭合开关S1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.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k1，坐标原点与A点连线的斜率为k2，在对应A点时小灯泡的电阻为________．(3)用另一电源E0(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)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．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)21.(2018·四川省凉山州三模)某实验小组要探究一小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡在不同电压下的实际功率，实验电路如图甲所示：(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应在________端．(填“a”或“b”)(2)闭合开关，把滑片P向另一端移动过程中，发现电流表与电压表均有明显读数且读数几乎不变，则电路中出现故障的元件可能是________．(填“A”或“B”)A．小灯泡B．滑动变阻器(3)该小组根据实验数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，可判定在图乙中小灯泡的功率P与加在其两端电压的平方U2的图象正确的是________．(选填“1”、“2”或“3”) (4)某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接在电源两端，已知电源的电动势E＝3 V、内阻r＝2 Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为________．(结果保留两位有效数字)22.(2018·江西省七校第一次联考)某实验小组设计了如图甲所示的电路，其中R T为热敏电阻，电压表量程为3 V，内阻R V约10 kΩ，电流表量程为0.5 A，内阻R A＝4.0 Ω，R为电阻箱．(1)该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验．闭合开关，调节电阻箱，记录不同情况下的电压表示数U1、电流表示数I和电阻箱的阻值R，在I－U坐标系中，将各组U1、I的数值标记在相应位置，描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线，如图乙中曲线所示．为了完成该实验，应将导线c端接在________(选填“a”或“b”)点；(2)利用(1)中记录的数据，通过分析计算可得外电路的电压U2，U2的计算式为________；(用U1、I、R和R A表示)(3)实验小组利用(2)中的公式，计算出各组的U2，将U2和I的数据也描绘在I－U坐标系中，如图乙中直线所示，根据图象分析可知，电源的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω；(4)实验中，当电阻箱的阻值调到8.5 Ω时，热敏电阻消耗的电功率P＝________ W．(保留两位有效数字)。