《(江蘇專用)2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 物理實驗 第三講 電學(xué)實驗——課前自測診斷卷》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題六 物理實驗 第三講 電學(xué)實驗——課前自測診斷卷(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三講 電學(xué)實驗
——課前自測診斷卷
考點一
練習(xí)使用多用電表
1.[考查多用電表的使用和讀數(shù)]
小明同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,為了更準(zhǔn)確選取電壓表和電流表的合適量程,決定先用多用電表測量小燈泡的阻值。
(1)在使用前發(fā)現(xiàn)電表指針位置如圖甲所示,該同學(xué)應(yīng)該調(diào)節(jié)哪個位置________(選“①”或者“②”)。
(2)小明使用多用電表歐姆擋的“10”擋測量小燈泡電阻阻值,讀數(shù)如圖乙所示,為了更準(zhǔn)確地進行測量,小明應(yīng)該旋轉(zhuǎn)開關(guān)至歐姆擋________(填“100”或“1”),兩表筆短接并調(diào)節(jié)__________(選“①”或者“②”)。
(3)按正確步驟測量時,指針指
2、在如圖丙位置,則小燈泡阻值的測量值為________Ω。
解析:(1)由題圖甲可知,電表指針沒有指在左側(cè)零刻度處,故應(yīng)進行機械調(diào)零,故應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)旋鈕①。
(2)由題圖乙可知,測量電阻時指針偏轉(zhuǎn)較大,表盤上示數(shù)偏小,則說明所選擋位太大,故應(yīng)換用小擋位,故選:“1”擋;同時每次換擋后均應(yīng)進行歐姆調(diào)零,故將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕②使指針指到右側(cè)零刻度處。
(3)由題圖可知,電阻R=281 Ω=28 Ω。
答案:(1)① (2)1?、凇?3)28
2.[考查利用多用電表進行故障分析]
在如圖甲所示的電路中,四節(jié)干電池串聯(lián),小燈泡A、B的規(guī)格均為“3.8 V,0.3 A”。合上
3、開關(guān)S后,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,A、B燈都不亮。
(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障(只有一處故障),
①選擇開關(guān)置于下列量程的________擋較為合適(用字母序號表示);
A.2.5 V B.10 V
C.50 V D.250 V
②測得c、d間電壓約為5.8 V,e、f間電壓為0,則故障是________;
A.A燈絲斷開 B.B燈絲斷開
C.d、e間連線斷開 D.B燈被短路
(2)接著換用歐姆表的“1”擋測電阻,歐姆表經(jīng)過歐姆調(diào)零,
①測試前,一定要將電路中的開關(guān)S________(填“斷開”或“閉合”);
②測c、d間和e、f間電
4、阻時,某次測試結(jié)果如圖乙所示,讀數(shù)為________Ω,此時測量的是________(填“c、d”或“e、f”)間電阻。根據(jù)小燈泡的規(guī)格計算出的電阻為________ Ω(保留三位有效數(shù)字),它不等于測量值,原因是:__________________________________。
解析:(1)①由于4節(jié)干電池的電動勢為6 V左右,所以選擇開關(guān)應(yīng)置于10 V擋較合適,故選B。②A、B兩燈均不亮,說明電路中有斷路沒有短路,根據(jù)歐姆定律以及“等勢”的概念可知,若c、d間電壓不為零說明c、d間可能發(fā)生斷路,e、f間電壓為零說明e、f間電勢相等即沒有斷路,則故障是A燈絲斷開,所以A正確。
(2
5、)①根據(jù)歐姆表的使用方法可知,測試前應(yīng)將電路中的開關(guān)斷開。②歐姆表的讀數(shù)為R=61 Ω=6 Ω;此時測量的是e、f間的電阻,根據(jù)U=IR計算出的電阻為R== Ω=12.7 Ω,大于歐姆表的測量值,說明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
答案:(1)①B?、贏 (2)①斷開 ②6 e、f 12.7 小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大
考點二
以測電阻為核心的電學(xué)實驗
3.[考查探究“決定導(dǎo)線電阻的因素”]
(2019江蘇七市三模)為測定金屬絲的電阻率,提供實驗器材如下:
A.待測金屬絲R(電阻約8 Ω)
B.電流表A(0.6 A,內(nèi)阻約0.6 Ω)
C.電壓表V(3 V,內(nèi)阻約3
6、 kΩ)
D.滑動變阻器R1(0~5 Ω,2 A)
E.電源E(6 V)
F.開關(guān),導(dǎo)線若干
(1)用螺旋測微器測出金屬絲的直徑如圖所示,則金屬絲的直徑為________ mm。
(2)某同學(xué)采用如圖所示電路進行實驗,請用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖中將實物電路圖連接完整。
(3)測得金屬絲的直徑為d,改變金屬夾P的位置,測得多組金屬絲接入電路的長度L及相應(yīng)電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I,作出L如圖所示。測得圖線斜率為k,則該金屬絲的電阻率ρ為________。
(4)關(guān)于電阻率的測量,下列說法中正確的有________。
A.開關(guān)S閉合前,滑動變阻器R1的滑片應(yīng)置于最左端
B.
7、實驗中,滑動變阻器R1的滑片位置確定后不可移動
C.待測金屬絲R長時間通電,會導(dǎo)致電阻率測量結(jié)果偏小
D.該實驗方案中電流表A的內(nèi)阻對電阻率測量結(jié)果沒有影響
解析:(1)螺旋測微器主尺刻度0 mm,分尺刻度40.2=0.402 mm,所以讀數(shù)為0.402 mm。
(2)根據(jù)電路圖連接實物圖如下:
(3)設(shè)電流表內(nèi)阻RA,根據(jù)歐姆定律可知待測電阻:R=,根據(jù)電阻定律:R=ρ,截面積:S=π2,聯(lián)立解得:=L+RA,圖像斜率:k=,所以電阻率ρ=。
(4)為了保護電路,實驗開始前應(yīng)使待測回路電流最小,滑動變阻器滑片處于最左端,A正確;實驗要測量多組電壓、電流值,通過改變滑片位置,改
8、變電壓表示數(shù),滑動變阻器滑片需要移動,B錯誤;待測金屬絲R長時間通電,因為電流熱效應(yīng)存在,溫度升高,電阻率變大,C錯誤;根據(jù)=L+RA可知,電流表的內(nèi)阻存在不會改變圖像的斜率,對電阻率沒影響,D正確。
答案:(1)0.402 (2)見解析圖 (3) (4)AD
4.[考查描繪小燈泡的伏安特性曲線]
(2019蘇北三市一模)某同學(xué)用圖甲所示電路來測繪小燈泡的伏安特性曲線,器材如下:
A.小燈泡(額定電壓2.5 V,額定電流0.25 A);
B.電流表(0~0.6 A);
C.電壓表(0~3 V);
D.滑動變阻器R1(0~10 Ω);
E.滑動變阻器R2(0~1 000 Ω)
9、;
F.干電池(電動勢為1.5 V)兩節(jié);
G.開關(guān),導(dǎo)線若干。
(1)滑動變阻器應(yīng)選________(選填器材前的代號)。
(2)實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出小燈泡的UI圖像,由圖像可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
U/V
0.20
0.40
0.60
1.00
1.40
1.80
2.00
2.20
I/A
0.04
0.08
0.11
0.15
0.18
0.20
0.21
0.22
(3)某同學(xué)用一節(jié)干電池與阻值為5 Ω的電阻R、小燈泡及電壓表連接成圖丙所示電路,測得
10、電壓表讀數(shù)為0.8 V,結(jié)合圖乙中圖像求得小燈泡實際消耗的功率為________ W,干電池內(nèi)阻為________ Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
解析:(1)由于小燈泡的額定電壓為2.5 V,額定電流為0.25 A,則小燈泡的電阻約為:Rx== Ω=10 Ω,而且電路采用分壓式接法,則滑動變阻器應(yīng)選擇最大阻值小的滑動變阻器,故選項D正確;
(2)通過描點、畫線,則小燈泡的UI圖像如圖所示:
圖像的斜率代表電阻,則由圖可知:隨著電流的增大即隨著溫度的升高小燈泡的電阻增大;
(3)當(dāng)電壓表讀數(shù)為U′=0.8 V時,則通過小燈泡的電流約為I′=0.13 A,則根據(jù)功率的公式可以知道小燈
11、泡實際消耗的功率為:P=U′I′=0.80.13 W=0.10 W;
此時小燈泡的電阻為:Rx=
則根據(jù)閉合電路歐姆定律可以得到:I′=
代入數(shù)據(jù)可以得到:r=0.38 Ω。
答案:(1)D (2)見解析圖 增大 (3) 0.10 0.38
5.[考查電表內(nèi)阻的測量]
(2019南師附中模擬)某同學(xué)要測量量程為6 V的電壓表Vx的內(nèi)阻,實驗過程如下:
(1)先用多用電表粗測電壓表的內(nèi)阻,將多用電表功能選擇開關(guān)置于“1 k”擋,調(diào)零后,將紅表筆與電壓表________(選填“正”或“負”)接線柱連接,黑表筆與另一接線柱連接,指針位置如圖所示,電壓表內(nèi)阻為________ Ω。
12、
(2)為了精確測量其內(nèi)阻,現(xiàn)提供以下器材:
電源E(電動勢為12 V,內(nèi)阻約為1 Ω)
開關(guān)和導(dǎo)線若干
電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻約為3 Ω)
電壓表V(量程10 V,內(nèi)阻約為15 kΩ)
定值電阻R0(阻值為5 kΩ)
滑動變阻器R1(最大阻值為5 Ω,額定電流為1 A)
滑動變阻器R2(最大阻值為50 Ω,額定電流為1 A)
①請選用合適的器材,在方框中畫出實驗電路圖(需標(biāo)注所用實驗器材的符號)。
②待測電壓表Vx內(nèi)阻測量值的表達式為Rx=________。(可能用到的數(shù)據(jù):電壓表Vx的示數(shù)為Ux,電壓表V的示數(shù)為U,電流表A的示數(shù)為I)
解析:(1)紅表筆是歐
13、姆表的負極,所以應(yīng)該接電壓表的負接線柱。電壓表的內(nèi)阻為10.01 000 Ω=1.00104 Ω。
(2)①滑動變阻器的電阻遠小于電壓表的內(nèi)阻,應(yīng)該選擇分壓接法,若使用R1會使流過滑動變阻器的電流超過1 A,故要選擇R2,電路圖如圖。
②根據(jù)歐姆定律可得電壓表內(nèi)阻的測量值為:Rx==。
答案:(1)負 1.00104 (2)①見解析圖 ②
考點三
以測電源電動勢為核心的電學(xué)實驗
6.[考查伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻]
某同學(xué)做“測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗,可供選擇的實驗器材如下:
A.一節(jié)干電池,電動勢約為1.5 V,內(nèi)電阻約為1 Ω;
B.電壓表:量程
14、0~3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ;
C.電流表:量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω;
D.滑動變阻器R1:阻值為0~10 Ω;
E.滑動變阻器R2:阻值為0~50 Ω;
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)現(xiàn)有甲、乙兩個電路可供選擇,選擇________(填“甲”或者“乙”)電路測量較好。為了調(diào)節(jié)方便,滑動變阻器應(yīng)該選擇_______(填“R1”或者“R2”)。
(2)根據(jù)你選擇的電路圖連接圖丙中的實物圖。
(3)在進行了正確的操作后,某同學(xué)得到了七組實驗數(shù)據(jù),并描在UI圖像中,如圖丁所示。該干電池電動勢E=______ V,內(nèi)阻r=______ Ω。
解析:(1)本實驗
15、中電壓表應(yīng)測量路端電壓,電流表應(yīng)測量通過電源的電流,由于電壓表和電流表都有一定的內(nèi)阻,兩種電路都存在系統(tǒng)誤差。甲電路中,電流表讀出的不是通過電源的電流,比電源的電流小,其讀數(shù)等于電源的電流與通過電壓表電流之差,誤差來源于電壓表的分流,而乙電路中,電壓表測量的電壓不等于路端電壓,是由于電流表的分壓。由于電源的內(nèi)阻較小,若采用乙電路,測得的內(nèi)阻誤差較大,而甲電路中,電壓表分流較小,測量誤差較小,故可采用甲電路進行實驗;從實驗器材選擇的操作方便性原則選擇R1較好。
(2)本實驗采用滑動變阻器控制電流,電流表相對于電源采用外接法,測量電路如圖所示。
(3)按照實驗值作出的UI圖線如圖所示:
16、
由圖可知,電池的電動勢E=1.48 V,
內(nèi)阻為r= Ω=0.86 Ω。
答案:(1)甲 R1 (2)見解析圖
(3)1.48(1.47~1.49均可) 0.86(0.84~0.88均可)
7.[考查安安法測電源的電動勢和內(nèi)阻]
在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,備有下列器材:
A.待測的干電池一節(jié)
B.電流表A1(量程0~3 mA,內(nèi)阻Rg1=10 Ω)
C.電流表A2(量程0~0.6 A,內(nèi)阻Rg2=0.1 Ω)
D.滑動變阻器R1(0~20 Ω,1.0 A)
E.電阻箱R0(0~9 999.9 Ω)
F.開關(guān)和若干導(dǎo)線
(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電
17、壓表,他想利用其中的一個電流表和電阻箱改裝成一塊電壓表,其量程為0~3 V,并設(shè)計了圖甲所示的a、b兩個參考實驗電路(虛線框內(nèi)為改裝電壓表的電路),其中合理的是______(選填“a”或“b”)電路;此時R0的阻值應(yīng)取________ Ω。
(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)合理電路所繪出的I1I2圖像(I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù))。根據(jù)該圖線可得被測電池的電動勢E=________ V,內(nèi)阻r=________ Ω。
解析:(1)首先需要剩余一個電流表測量電流,又因為電路中的電流不會小于3 mA,所以要用A2來測量電流,因此需要將A1進行改裝,故選b電路;其次根據(jù)電表的改裝原理可知,U=I(r+R0),即3=0.003(10+R0),解得R0=990 Ω。
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,
I11 000=E-I2r,將圖像延長,根據(jù)縱截距知該電源的電動勢為1.48 V,根據(jù)斜率可得內(nèi)阻為0.84 Ω。
答案:(1)b 990
(2)1.48 (1.46~1.49均可) 0.84(0.82~0.87均可)
8