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專題強化十六　電學實驗 本試卷共8小題，共80分，考試時間為60分鐘 1．(10分)[2018齊齊哈爾市模擬]在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，實驗室提供有“2.5 V，0.3 A”的小燈泡，學生電源、電流表和電壓表，采用如圖甲所示的電路進行實驗． (1)現(xiàn)有兩個滑動變阻器R1(0～10 Ω，2 A)和R2(0～1 kΩ，1 A)，實驗中應選用的滑動變阻器是 ________________________. (2)請根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙中將實物連線補充完整． (3)如圖丙是某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的伏安特性曲線，從圖形可以得出小燈泡燈絲的電阻率隨溫度變化的特點是________________________________________________________________________． (4)若實驗室現(xiàn)只有一個電動勢為6 V的鉛蓄電池，為了調(diào)節(jié)方便，同時確保實驗過程的安全性，某同學設(shè)計在電路中某位置增加一個阻值合適的定值電阻R0，在如圖丁給出的A、B、C三個位置中，最合理的是________________________________________________________________________． 2．(10分)[2018唐山市二模]某同學只用以下給定儀器組裝如圖甲所示的簡易多用電表，儀器不得重復使用． A．電流表(0～200 μA,100 Ω) B．電阻箱(0～999 Ω) C．電阻箱(0～9999 Ω) D．定值電阻R2(1 kΩ) E．變阻器(0～300 Ω) F．變阻器(0～800 Ω) G．干電池(1.5 V，r＝0) H．干電池(9 V，r＝0) I．導線若干； 該多用電表需設(shè)置0、1為量程0～1 mA的電流擋，0、3為量程0～3 V的電壓擋，0、2為歐姆擋．該同學通過計算并選擇器材(器材選擇只填器材前的字母)． (1)量程0～1 mA的電流擋中電阻箱R1應該選擇________，將其調(diào)節(jié)為________Ω； (2)量程0～3 V的電壓擋中電阻箱R4應該選擇________，將其調(diào)節(jié)為________Ω； (3)0、2的歐姆擋中變阻器R3應該選擇________，電源應該選擇________； (4)該同學用上述簡易多用電表的歐姆擋測量某一未知電阻，他首先進行了歐姆擋調(diào)零，然后將電阻接在0、2之間，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)圖乙所示，示數(shù)為________μA，由此可求得未知電阻為________Ω. 3．(10分)[2018河南省八市聯(lián)考]現(xiàn)有一塊小量程的電流表，滿偏電流5 mA，內(nèi)阻約為30 Ω，把它改裝成0.6 A、3 A的雙量程電流表，可供選擇的器材： A．電源E1，電動勢3.0 V(內(nèi)阻不計) B．電源E2，電動勢9.0 V(內(nèi)阻不計) C．滑動變阻器R1，最大阻值20 Ω D．滑動變阻器R2，最大阻值2 kΩ E．電阻箱R3，最大阻值99 Ω F．電阻箱R4，最大阻值999 Ω 標準電流表A，滿偏電流0.6 A 定值電阻R，阻值5 Ω 開關(guān)S，導線若干 (1)采用如圖a所示電路，測量電流表內(nèi)阻，為提高測量的準確程度，應選用的電源為________；選用的滑動變阻器為________，電阻箱________(填器材前的字母符號)． (2)將小量程的電流表改裝為雙量程的電流表，現(xiàn)有兩種備選電路如圖b和c，你認為最合理的電路是________． (3)將改裝后量程為0.6 A的電流表與標準電流表A進行逐格核對，請在方框中畫出合適電路圖，圖中待核對的電流表用A1表示，其它所用器材標明相應器材的符號． 4．(10分)[2018廈門雙十中學模擬]某實驗小組的同學利用圖甲所示的電路探究并聯(lián)電路中各點電勢的關(guān)系．已知R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，R4＝40 Ω，電源的電動勢為E＝10 V，內(nèi)阻不計，且電源負極端接地． (1)由此可得ab兩點電勢差為Uab＝________V，如果在ab兩點間接一個電阻，則有電流從________點流向________點．(選填“a”或“b”) (2)該實驗小組同學又設(shè)計了圖乙的電路來測量電阻Rx的阻值，其中R為電阻箱，?為靈敏電流計，請按圖乙的實驗原理圖完成圖丙中實物電路的連線． (3)實驗時，先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1.閉合開關(guān)，反復調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流計的電流為零；斷開開關(guān)，保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置．閉合開關(guān)，然后反復調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流計的示數(shù)再次為零，記下此時電阻箱的阻值記為R2；則待測電阻的阻值為Rx＝________.(用題中已知量的字母表示) 5．(10分)[2018湖北八校第二次聯(lián)考]某同學準備自己動手制作一個歐姆表，可以選擇的器材如下： ①電池E(電動勢和內(nèi)阻均未知) ②表頭G(刻度清晰，但刻度值不清晰，量程Ig未知，內(nèi)阻未知) ③電壓表V(量程為1.5 V，內(nèi)阻RV＝1000 Ω) ④滑動變阻器R1(0～10 Ω) ⑤電阻箱R2(0～1000 Ω) ⑥開關(guān)一個，理想導線若干 (1)為測量表頭G的量程，該同學設(shè)計了如圖甲所示電路．圖中電源即電池E. 閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1滑片至中間位置附近某處，并將電阻箱阻值調(diào)到40 Ω時，表頭恰好滿偏，此時電壓表V的示數(shù)為1.5 V；將電阻箱阻值調(diào)到115 Ω，微調(diào)滑動變阻器R1滑片位置，使電壓表V示數(shù)仍為1.5 V，發(fā)現(xiàn)此時表頭G的指針指在如圖乙所示位置，由以上數(shù)據(jù)可得表頭G的內(nèi)阻Rg＝________Ω，表頭G的量程Ig＝________mA. (2)該同學接著用上述器材測量該電池E的電動勢和內(nèi)阻，測量電路如圖丙所示，電阻箱R2的阻值始終調(diào)節(jié)為1000 Ω；圖丁為測出多組數(shù)據(jù)后得到的圖線(U為電壓表V的示數(shù)，I為表頭G的示數(shù))，則根據(jù)電路圖及圖線可以得到被測電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) (3)該同學用所提供器材中的電池E、表頭G及滑動變阻器制作成了一個歐姆表，利用以上(1)、(2)問所測定的數(shù)據(jù)，可知表頭正中央刻度為________Ω. 6．(10分)[2018棠湖中學第二次模擬]某同學要測量一個改裝后的電壓表Vx的量程和內(nèi)阻，實驗過程如下： (1)先用多用電表粗測電壓表的內(nèi)阻和量程，實驗中多用電表紅表筆應與電壓表________(選填“正”或“負”)接線柱相連；若已知多用電表內(nèi)電源電動勢為9 V，所用擋位為“1 K”擋，調(diào)零后測量，指針位置如圖所示．此時電壓表指針指在表盤的四分之三刻度處．則所測電壓表內(nèi)阻約為______________，量程為____________． (2)若電壓表量程為(1)問中所測數(shù)值，則為了精確測量其內(nèi)阻，現(xiàn)提供以下器材： 待測電壓表Vx 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30 kΩ) 定值電阻R0(阻值為10 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100 Ω，額定電流為1 A) 電源E(電動勢為15 V，內(nèi)阻約為1 Ω) 開關(guān)和導線若干 ①為了較精確地測量電壓表內(nèi)阻，則測量電路應該選擇如下電路中的________________________________________________________________________． ②寫出電壓表內(nèi)阻測量值的表達式RV＝________. 7．(10分)[2018福建四校二次聯(lián)考]物理興趣小組的同學們從實驗室找到一個廢舊的多用電表，于是拆開進行研究． (1)同學們按圖甲所示的電路、用半偏法測定電流計G的內(nèi)阻rg.已知電流計G的量程為200 μA.實驗室除了提供開關(guān)、導線外，還有以下器材，電位器(一種可變電阻，與滑動變阻器相當)R2應選用________(選填“C”或“D”)． A．電源(電動勢6 V) B．電阻箱R1(0～999.9 Ω) C．電位器(0～5 kΩ) D．電位器(0～50 kΩ) (2)同學們測電流計G的內(nèi)阻步驟如下，請完成實驗步驟中的填空． ①對照電路圖連接電路，檢查無誤后，將R2的阻值調(diào)至最大； ②閉合S2，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度； ③閉合S1，保持R2的阻值不變，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半； ④讀出R1的阻值為280.0 Ω，則被測電流計G的內(nèi)阻rg的測量值為________Ω，該測量值________實際值(選填“略大于”、“略小于”或“等于”)． (3)圖乙是該多用電表的簡化電路圖，根據(jù)要求回答下列問題： ①圖中A是________表筆(選填“紅”或“黑”)； ②開關(guān)S調(diào)到________和________位置上測量的是電阻．測量電流時，開關(guān)S調(diào)到________位置的量程比較大．(填寫圖乙中相應位置的數(shù)字代號)． 8．(10分)[2018廣東省高三六校三次聯(lián)考]指針式多用表是實驗室中常用的測量儀器．請完成下列問題： (1)使用多用表未接入電路時，指針如圖(甲)所示，接著的具體操作是________．調(diào)整好后將選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，將多用表串聯(lián)入待測電路中，指針如圖(乙)所示，電路中電流為________mA. (2)使用多用表測電阻時，將選擇開關(guān)撥至“10”擋，進行歐姆調(diào)零．將兩表筆接待測電阻兩端，指針如圖(甲)示，為了使多用電表測量的結(jié)果更準確，該同學接著應該進行哪些操作？請從下面的操作中選出合理的步驟并進行正確排序________________． A．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向歐姆擋零刻度線 B．將選擇開關(guān)撥至“100”擋 C．將選擇開關(guān)撥至“1”擋 D．測量完畢后將選擇開關(guān)撥至“OFF”擋 E．再將待測電阻接到兩表筆之間測量其阻值并讀出讀數(shù) 經(jīng)以上正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針如圖(乙)所示，待測電阻為________Ω. (3)如圖是一個多用表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖．電流表滿偏電流為0.5 mA、內(nèi)阻為10 Ω；電池電動勢為1.5 V、內(nèi)阻為1 Ω，變阻器R0阻值為0～5000 Ω. 該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5 V刻度的，當電池的電動勢下降到1.45 V、內(nèi)阻增大到4 Ω時仍可調(diào)零．調(diào)零后R0阻值將變________(選填“大”或“小”)．  專題強化十六　電學實驗 1．(1)R1　(2)見解析　(3)隨溫度的升高，小燈泡燈絲的電阻率增大　(4)C 解析：(1)分析甲圖可知，實驗采用分壓連接，故選擇滑動變阻器阻值較小的R1. (2)根據(jù)電路圖，連接實物圖 (3)伏安特性曲線斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知電阻增大，則電阻率增大； (4)當滑動變阻器的滑片滑到最左端時能保證小燈泡兩端的電壓為零，當滑片滑到最右端時，能保證小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓，這樣既方便又安全，故選C位置． 2．(1)B　25　(2)C　2 980　(3)F　G (4)120.0　1 000 解析：(1)根據(jù)電表改裝原理可知，量程為200 μA的電流表改裝成量程為1 mA的電流表，并聯(lián)電阻R1＝＝25 Ω，電阻箱R1選擇B，將其調(diào)節(jié)為25 Ω. (2)量程為1 mA的電流表內(nèi)阻RA＝＝20 Ω，該電流表改裝成量程為3 V的電壓表，串聯(lián)電阻R4＝－RA＝2 980 Ω，電阻箱R4選擇C，將其調(diào)節(jié)為2 980 Ω. (3)變阻器阻值較小，故選擇干電池G為歐姆表電源． 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)＝＝1 500 Ω，歐姆調(diào)零時，變阻器R3＝R內(nèi)－R2－RA＝480 Ω，選擇變阻器F. (4)根據(jù)電表讀數(shù)規(guī)則可知，量程為200 μA，格數(shù)為20格，精度為10 μA，讀數(shù)為120.0 μA. 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，I＝，解得Rx＝1 000Ω. 3．(1)B　D　E　(2)b　(3)見解析 解析：(1)根據(jù)半偏法測電阻的誤差原理，滑動變阻器電阻越大，并聯(lián)電阻箱后對整個電路電流影響越小，另外，還要確保毫安表能夠達到滿偏，選擇滑動變阻器和電源需要綜合考慮，本題選用2 kΩ和9 V的電源測量誤差較小，故滑動變阻器選擇B，電源選擇D；由于毫安表內(nèi)阻為30 Ω左右，故電阻箱選擇E. (2)電路b和c進行比較發(fā)現(xiàn)，雙量程電流表進行換擋時，c電路將會把毫安表直接串入電路，可能燒壞毫安表，故選擇b電路較為合適． (3)要逐格進行核對0.6 A量程的電流表，電路要用分壓式，滑動變阻器選用R1，電源選用E1，改裝后的電流表內(nèi)阻為RA＝＝0.25 Ω，由于內(nèi)阻太小，避免燒壞需要用定值電阻R，電路如圖所示． 4．(1)2 V　a　b　(2)見解析　(3) 解析：(1)分析電路可知，電阻R4兩端電壓U4＝E＝8 V，電阻R3兩端電壓U3＝E＝6 V，則ab兩點間的電勢差Uab＝2 V. 在外電路，電流從高電勢流向低電勢，故電流從a點流向b點． (2)根據(jù)電路圖，連接實物圖． (3)實驗時，先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1.閉合開關(guān)，反復調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流計的電流為零，則＝. 斷開開關(guān)，保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置．閉合開關(guān)，然后反復調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流計的示數(shù)再次為零，則＝. 聯(lián)立解得，Rx＝. 5．(1)10　30　(2)3.0　20　(3)100 解析：(1)當電阻箱R1＝40 Ω時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，U＝Ig(Rg＋R1)． 當電阻箱R1＝115 Ω時，分析圖乙可知，示數(shù)為Ig. 根據(jù)歐姆定律可知，U＝I(Rg＋R2)． 聯(lián)立解得，Rg＝10 Ω，Ig＝30 mA. (2)電阻箱與電壓表串聯(lián)，擴大了電壓表量程，電壓表的內(nèi)阻與電阻箱阻值相等，則電壓表示數(shù)為U時，路端電壓為2U. 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，E＝2U＋Ir，解得 U＝－I. 對應圖象可知，＝1.5 V，＝＝10 Ω. 解得電源電動勢E＝3.0 V，內(nèi)阻r＝20 Ω. (3)歐姆表正中央刻度為中值電阻，等于歐姆表內(nèi)阻值，R內(nèi)＝＝100 Ω. 6．(1)負　15 kΩ　6 V　(2)①D?、? 解析：(1)分析歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，黑表筆連接內(nèi)部電源的正極，紅表筆連接內(nèi)部電源的負極，故紅表筆與電壓表的負接線柱相連，保證電流從正接線柱流入電壓表． 歐姆表測量電壓表內(nèi)阻RV＝15 kΩ，歐姆表的中值電阻等于內(nèi)阻，R內(nèi)＝15 kΩ. 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電壓表兩端的電壓 U＝＝4.5 V. 電壓表的量程UV＝＝6 V. (2)為了測量電壓表內(nèi)阻，可以把電壓表作為電流表使用． 電壓表量程為6 V，內(nèi)阻約為15 kΩ，故流過電壓表的電流很小，用A圖測量電壓表內(nèi)阻時，電流表的示數(shù)非常小，誤差大，故選擇D圖測量． 根據(jù)歐姆定律可知，電壓表V的電壓是待測電壓表與定值電阻兩端電壓的和，UR＝U－Ux. 電壓表的阻值RV＝＝. 7．(1)D　(2)280.0　略小于　(3)①黑?、?　4　1 解析：(1)電位器R2的作用是斷開S1時，使電流表滿偏． 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，R2＝＝30 kΩ，選擇電位器D. (2)根據(jù)半偏法的原理可知，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表半偏，認為干路電流不變，此時電阻箱與電流計阻值相等，則圖中被測電流計G的內(nèi)阻rg的測量值為280.0 Ω. 實際上閉合S1，電路的總電阻減小，干路電流增大，電流計半偏時，流過電阻箱的電流大于流過電流計的電流，電阻箱接入的電阻小于電流計的內(nèi)阻，測量值略小于實際值． (3)根據(jù)歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，黑表筆接內(nèi)部電源的正極，故A為黑表筆． 并聯(lián)電阻越小，分流越大，則改裝的電流表量程越大，故1位置的量程較大． 測量電阻時內(nèi)部電源被接通，故3、4是電阻擋． 測量電流時需要電阻分壓，由圖可知，開關(guān)接1時，分壓電阻分壓越大，故量程越大． 8．(1)調(diào)節(jié)機械調(diào)零旋鈕　使指針指向左側(cè)零刻度線(電流或電壓零刻度線)　22.0　(2)BAED　3 200　(3)小 解析：(1)使用多用表未接入電路時，指針需要指向左側(cè)零刻度線，操作是機械調(diào)零，方法是調(diào)節(jié)機械調(diào)零旋鈕，使指針指向左側(cè)零刻度線(電流或電壓零刻度線)． 將選擇開關(guān)撥至“50 mA”擋，將多用表串聯(lián)入待測電路中，指針如圖(乙)所示，根據(jù)電流表的讀數(shù)規(guī)則可知，電路中電流為22.0 mA. (2)選擇開關(guān)置于“10”時，歐姆表的偏角太小，被測阻值較大，需要換擋“100”，重新歐姆調(diào)零后再測量，測量完成后需要將開關(guān)打至OFF擋，步驟為BAED. (3)根據(jù)歐姆定律可知，歐姆表內(nèi)阻R＝，電流表滿偏電流Ig不變，電源電動勢E變小、內(nèi)阻變大，歐姆表內(nèi)阻變小，調(diào)零后，R0的阻值將變?。?