高考物理二轮复习专题15电学实验押题专练文档格式.docx

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（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1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.70V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.

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

2.70

I/mA

80

155

195

227

255

279

310

请你根据表中实验数据在图5中作出灯泡的U－I图线.

图5

（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1.5V，究其原因是________________________________.

答案　

（1）见解析图　A2　R1

（2）见解析图

（2）小灯泡的U－I图象如图所示：

（3）小灯泡的额定功率为0.75W；

当电压为2.5V时，电流为0.3A，此时电功率为：

P＝UI＝2.5×

0.3W＝0.75W，恰好等于额定功率，故额定电压为2.5V；

显然这一结果大于1.5V，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1所示的电路，测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供下列器材：

①待测线圈L，阻值约为2Ω，额定电流为2A

②电流表A1量程为0.6A，内阻r1为0.2Ω

③电流表A2量程为3A，内阻r2约为0.2Ω

④变阻器R1阻值为0～10Ω，变阻

器R2阻值为0～1kΩ

⑤电池E，电动势为9V，内阻很小

⑥定值电阻R3＝10Ω，R4＝1000Ω

⑦开关S1、S2

图1

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I2－I1图象得出

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）R3　R1　

（2）I2＝

I1　（3）S2　S1　（4）2.04Ω

解析　

（1）采用已知内阻的小量程电流表A1替代电压表测量电压，需要串联一个大于等于R＝

Ω－0.2Ω≈6.5Ω的定值电阻，所以实验中定值电阻应选用阻值为10Ω的R3，

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0～10Ω的R1.

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2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I0＝500μA、电压表的示数U0＝6.0V，I0和U0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8.5kΩ，则电流表的内阻为________kΩ.

（3）断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s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U0时所带的电荷量Q0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＝

解析　

（2）由欧姆定律有：

U0＝I0（Rg＋R）

得：

Rg＝

－R＝

Ω－8.5×

103Ω＝3.5×

103Ω＝3.5kΩ

（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U0时的电量为：

Q0＝32×

2.5×

10－4C＝8.0×

10－3C

（5）根据电容的定义式可知，利用C＝

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7甲所示的电路，其中R0为电阻箱，Rx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t

③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R1

④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R2

⑤改变温度，重复②～④的步骤

图7

（1）则该金属热电阻在某一温度下的阻值表达式为：

Rx＝________，根据测量数据画出其电阻Rx随温度t变化的关系如图乙所示；

（2）若调节电阻箱阻值，使R0＝120Ω，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）

（2）20℃

6.实验室里有一只“WA200”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5Ω、反向电阻约50Ω.小王在实验室找出以下器材：

电流表A，量程0.6A，内阻rA＝0.1Ω

电压表V1，量程2V，内阻rV＝1kΩ

电压表V2，量程3V，内阻约为2kΩ

定值电阻R1，阻值R1＝40Ω

滑动变阻器R2，阻值范围0～5Ω

电源E，电动势3V，内阻不计

开关及导线若干

图8

（1）小王先在二极管两端标上A和B，按如图8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R2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）

－rA

（3）见解析图

7.某同学用如图9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（0～9999.9Ω）；

电压表V（0～3V）；

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800.0Ω.

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1800.0Ω.

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2.80V.

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RV＝________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）2800　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＝

半偏时有：

15I＝

而电阻箱电阻为零时有：

10I＝

，U＝10IRV

联立解得：

RV＝2800Ω；

I＝1×

10－4A；

E＝3.0V；

则可知电流表量程为30I＝3.0mA.

（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3V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500Ω，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50mA，内阻RA1约为3Ω）

B.电流表A2（量程为3mA，内阻RA2＝15Ω）

C.定值电阻R1＝697Ω

D.定值电阻R2＝1985

Ω

E.滑动变阻器R（0～20Ω）

F.电压表V（量程0～12V，内阻RV＝1kΩ）

G.蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）

H.开关S

（1）部分电路原理图如图1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Rx＝________（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）

　I2　1.5mA

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3V，内阻为1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值为20Ω）、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2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＝

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：

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3所示的实验电路，电路中的定值电阻R1＝8Ω.

图3

（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，请根据表格数据在图4所示的坐标系中作出U2－U1的图象.

U1/V

0.10

0.30

0.40

0.50

U2/V

1.05

0.90

0.75

0.70

0.45

图4

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）V1　等于　大于

11.为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：

A.电流表G，内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝6mA

B.电压表V，量程为6V

C.螺旋测

微器，毫米刻度尺

D.电阻箱R0（0～99.99Ω）

E.滑动变阻器R（最大阻值为5Ω）

F.电池组E（电动势为6V，内阻约为0.05Ω）

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5甲所示.

（2）把电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R0＝________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Rx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）

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0.6A的电压表，而电流表G（内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝6mA），因此电阻箱的阻值应调为：

R0＝

＝

Ω≈1.21Ω；

（3）由图甲所示可知，待测电阻阻值为：

14×

1Ω＝14Ω，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5Ω，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：

Rx＝ρ

＝ρ

，则电阻率：

ρ＝

，

根据欧姆定律得：

Rx＝

，电阻率：

.

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.如图6所示是一个外表面镀有金属膜的空心带电小球，用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度θ的量角器，M、N是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板（金属板间电场可看做匀强电场）.另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、电流表（已知内阻rA＝1Ω）、开关、滑动变阻器R及导线若干.已知重力加速度为g.

图6

根据题意回答下列问题：

（1）实验电路如图甲已接好，在实验中能够准确读出多组相应的电压表示数U、电流表示数I和丝线偏离竖直方向的角度θ；

探究小组同学以电压U为纵坐标，以tanθ为横坐标，建立直角坐标系.通过绘制图线得到一条倾斜直线（题中未画出），得出斜率为k.为了求出小球所带电荷量q，该小组同学还必须测量的物理量有________、________（写出物理量名称及其符号），则小球的带电荷量q＝________（用题目中给出的和测量的物理量符号表示）；

（2）实验探究过程中，有同学提出用此电路可以测电源电动势和内阻，通过改变滑动变阻器的位置，从而改变电表的示数，他设计出以电压U为纵坐标，以电流I为横坐标，建立直角坐标系，作出U－I图线如图乙所示，由此可求得电动势为E＝________，内阻r的准确测量值为________.

答案　

（1）小球的质量m　金属板间距离d　

（2）2.8V　1Ω

解析　

（1）

小球在电场力、拉力以及重力作用下保持静止状态，则可知电场力与拉力的合力等于重力；

受力分析如图所示；

则有：

Eq＝mgtanθ

根据板间电压与场强间的关系有：

U＝Ed

联立可得：

U＝

则由数学规律可知，画出的U－tanθ图象中，图象的斜率k＝

则可知q＝

实验中需要测量的物理量有：

小球的质量m、金属板间距离d.

13.采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素带来了实验的系统误差.某研究性学习小组对此进行探究实验，设计出如图7所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两

点间有一灵敏电流计G.

（1）请你补充实验步骤：

①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA________φB（选填“远大于”“远小于”或“等于”）.读出电流表和电压表的示数I1和U1；

②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得________，读出________.

（2）由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E表达式为________、内电阻r的表达式________.

（3）该实验方案的优点是消除了________误差.

答案　

（1）①等于　②G读数为零　电压表读数U2、电流表读数I2

（2）

　（3）系统

解析　

（1）①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，这时，A、B两点

的电势φA、φB的关系是φA等于φB，读出电流表和电压表的示数I1和U1，电流表测量的是干路上的电流，其中I1等于通过电源E的电流.

②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得灵敏电流计示数为零.读出电流表和电压表的示数I2和U2.