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(京津魯瓊專用)2020版高考物理大三輪復(fù)習(xí) 實驗題熱點巧練 熱點15 電學(xué)常規(guī)實驗(含解析)

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1、熱點15 電學(xué)常規(guī)實驗 (建議用時:20分鐘) 1.(2019·煙臺高三二模)小明剛從超市購買了一節(jié)干電池,于是他想測定該干電池的電動勢和內(nèi)阻,小明做實驗中,備有下列器材: A.干電池(電動勢約為1.5 V,內(nèi)阻小于0.5 Ω) B.電流表G(滿偏電流1.5 mA,內(nèi)阻為10 Ω) C.電流表A(0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω) D.滑動變阻器R1(0~20 Ω,10 A) E.滑動變阻器R2(0~100 Ω,1 A) F.定值電阻R3=0.5 Ω G.定值電阻R4=990 Ω H.開關(guān)、導(dǎo)線若干 (1)為方便且能較準(zhǔn)確地進行測量,應(yīng)選用滑動變阻器________(填

2、寫序號); (2)小明按照自己設(shè)計的實驗方案,畫圖處理數(shù)據(jù),由于新電池內(nèi)阻很小,發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小,給數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的障礙.請利用本題提供的器材幫助小明改進實驗方案,要求測量誤差盡可能地小,在下面所給方框內(nèi)畫出改進后的電路圖; (3)某同學(xué)根據(jù)他設(shè)計的實驗測出了六組I1(電流表G的示數(shù))和I2(電流表A的示數(shù)),請在所給坐標(biāo)紙上使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù),作出I1和I2的關(guān)系圖線; 序號 1 2 3 4 5 6 I1/mA 1.40 1.36 1.35 1.28 1.20 1.07 I2/A 0.10 0.15 0.23 0.25 0.35 0

3、.50 (4)根據(jù)圖線可得,被測電池的電動勢為________V,內(nèi)阻為________Ω. 2.一細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料,截面為同心圓環(huán),如圖a所示,此材料長約3 cm,電阻約為100 Ω,已知這種材料的電阻率為ρ.欲測量該樣品的內(nèi)徑,但內(nèi)徑太小,無法直接測量.現(xiàn)提供以下實驗器材: A.20分度的游標(biāo)卡尺; B.螺旋測微器; C.電流表A1(量程0~50 mA,內(nèi)阻r1=100 Ω); D.電流表A2(量程0~100 mA,內(nèi)阻r2約為40 Ω); E.滑動變阻器R(0~10 Ω,額定電流2 A); F.直流電源E(電動勢為12 V,內(nèi)阻很小); G.上述導(dǎo)電材料R2(長約

4、為3 cm,電阻約為100 Ω); H.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干. 請用上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d的實驗方案,回答下列問題: (1)用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖b所示,其示數(shù)L=________cm,用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖c所示,其示數(shù)D=________mm. (2)在所給的方框中畫出設(shè)計的實驗電路圖,并標(biāo)明所選擇器材的物理量符號. K (3)用已知的物理量和所測得的物理量的符號表示樣品的內(nèi)徑d=________. 3.(2019·北京豐臺高三模擬)用如圖所示的多用電表進行實驗. (1)將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接,發(fā)現(xiàn)指針偏

5、轉(zhuǎn)角度過大.為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按________(填選項前的字母)的順序進行操作,再將兩表筆分別與待測電阻相接,進行測量. A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置 B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置 C.將兩表筆短接,旋動部件T,對電表進行校準(zhǔn) (2)測量二極管的正向?qū)娮钑r,紅表筆應(yīng)接二極管的________(填“正極”或“負(fù)極”). 4.(2019·山師大附中二模)某物理興趣小組的同學(xué)要測定某電阻Rx的阻值,通過討論,決定采用下列方法來測定. (1)方法一:用多用電表測量 首先,選用歐姆表“×1”擋進行粗測,正確操作后,表盤指針如圖

6、1所示,則該電阻的測量值為Rx=________Ω.   (2)方法二:用伏安法測量 所用的部分器材:電壓表V(0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ);電流表A(0~0.6 A,內(nèi)阻約2 Ω).分析下列問題. ①他們設(shè)置了如圖2、圖3所示的兩種電路圖,為減小實驗誤差應(yīng)選用__________(填“圖2”或“圖3”)作為測量電路; ②請根據(jù)他們所選的電路將圖4所示的實物圖連接好; ③他們選擇了正確的電路后,通過測量,根據(jù)得到的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖5所示的U-I圖象,根據(jù)圖象,可得 Rx=______Ω.   (3)方法三:等效替代法 某同學(xué)設(shè)計了如圖6所示的測量電路,實驗步驟如下所示:

7、A.按圖6連接好實驗電路. B.保持開關(guān)S2斷開,將開關(guān)S1閉合,然后調(diào)節(jié)電阻箱R和滑動變阻器R′.待電路穩(wěn)定后電阻箱讀數(shù)R1如圖7所示,記下此時電壓表的示數(shù). C.閉合開關(guān)S2,保持滑動變阻器的滑片位置不變,然后調(diào)節(jié)電阻箱的電阻,使電壓表的讀數(shù)與步驟B中的示數(shù)相同,此時電阻箱的讀數(shù)R2=26 Ω.   ①在步驟B中電阻箱的讀數(shù)為R1=________Ω; ②由以上實驗測得電阻Rx的阻值為Rx=________Ω. 熱點15 電學(xué)常規(guī)實驗 1.解析:(1)為方便實驗操作,滑動變阻器的阻值不能太大,選擇D比較合適. (2)由于沒有電壓表,給定的電流表G可與定值電阻 R4串聯(lián)作電壓

8、表使用;圖象的斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻,由于新電池內(nèi)阻很小,發(fā)現(xiàn)圖象斜率較小,給數(shù)據(jù)的處理帶來了很大的障礙,所以電源串聯(lián)一個電阻作等效內(nèi)阻,實驗電路如圖甲所示. (3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點,然后作出I1-I2圖象如圖乙所示. (4)由閉合電路歐姆定律可知:I1(R4+RG)=E-I2(r+R3),變形I1=E-I2(r+R3),由圖可知,圖象與縱坐標(biāo)的交點為1.48 mA,解得E=1.48 V;由圖象可知r=0.32 Ω. 答案:(1)D (2)見解析圖甲 (3)見解析圖乙 (4)1.48(1.47~1.49均正確) 0.32(0.25~0.35 均正確)

9、2.解析:(1)由游標(biāo)卡尺主尺讀得30 mm,游標(biāo)尺上第3條刻度線與主尺刻度線對齊,則該樣品的長度L=30 mm+0.15 mm=30.15 mm=3.015 cm.螺旋測微器固定刻度上分度值為0.5 mm,可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈,測微螺桿前進或后退0.5 mm,由固定刻度讀得3 mm,由可動刻度讀得0.205 mm,該樣品的外徑為3 mm+0.205 mm=3.205 mm. (2)采用分壓式電路,用已知內(nèi)阻的電流表A1作為電壓表,電流表A2外接可以消除系統(tǒng)誤差.電路圖如圖所示. (3)由測量時兩電流表讀數(shù)可得待測電阻R2=.樣品橫截面積S=,由電阻定律可得R2=,聯(lián)立解得樣品的內(nèi)徑d=

10、 . 答案:(1)3.015 3.205 (2)實驗電路圖見解析 (3) 3.解析:(1)歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度過大,說明所選擋位太大,應(yīng)換小擋進行測量,應(yīng)將旋轉(zhuǎn)開關(guān)K置于“×10”的位置,然后進行歐姆調(diào)零,再測電阻,因此合理實驗步驟是BC. (2)測量二極管正向?qū)娮钑r,應(yīng)把紅表筆接二極管負(fù)極,黑表筆接二極管正極. 答案:(1)BC (2)負(fù)極 4.解析:(1)歐姆表讀數(shù)=刻度盤讀數(shù)×倍率,讀數(shù)是Rx=7 Ω.  (2)①由于待測電阻的阻值遠小于電壓表的內(nèi)阻,所以電流表使用外接法,故選圖2作為測量電路; ②所連實物圖如圖所示: ③U-I圖象的斜率表示電阻的阻值,由所作的圖象可知,圖象的斜率為k==6.25,故被測電阻的阻值為Rx=6.25 Ω. (3)①在步驟B中電阻箱的讀數(shù)為R1=20 Ω; ②由于R1與Rx串聯(lián)在電路中所起的作用與R2相同(電壓表指針指示同一位置),則有R1+Rx=R2,故有Rx=R2-R1.由題意可知R1=20 Ω,R2=26 Ω,故被測電阻的阻值為Rx=R2-R1=26 Ω-20 Ω=6 Ω. 答案:(1)7 (2)①圖2?、谌缃馕鰣D所示 ③6.25 (3)①20 ②6 - 6 -

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